Номер патенту: 105912

Опубліковано: 10.07.2014

Автори: Вьорнер Вольфганг, Зайлер Андреас

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Змішувач зі змішувальною ємністю й щонайменше частково розташованим у змішувальній ємності інструментальним валом (8), при цьому інструментальний вал має робочий кінець, на якому закріплений або може бути закріплений робочий інструмент (6), і привідний кінець, що встановлений за допомогою інструментальних підшипників, які перебувають на відстані один від одного, при цьому передбачений привідний двигун (7) із моторним валом (21) для приводу інструментального вала (8), який відрізняється тим, що двигун розташований між обома інструментальними підшипниками, і моторний вал (21) установлений за допомогою обох інструментальних підшипників, які перебувають на відстані один від одного, так, що інструментальний вал також служить як моторний вал.

2. Змішувач за п. 1, який відрізняється тим, що двигун є безпосереднім приводом, переважно синхронним трифазним двигуном, переважно високомоментним електродвигуном постійного струму, серводвигуном або синхронним реактивним електродвигуном.

3. Змішувач за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що один із підшипників, переважно розташований ближче до робочого кінця інструментального вала (8) підшипник, є комбінованим радіально-упорним підшипником (радіальним шарикопідшипником) (19), переважно самоустановлювальним роликопідшипником або ж самоустановлювальним шарикопідшипником, і особливо переважно дворядним самоустановлювальним роликопідшипником (18).

4. Змішувач за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що діаметр моторного вала (21) на обох інструментальних підшипниках відрізняється, при цьому, переважно, діаметр моторного вала (21) на протилежному інструментальному валу (8) інструментального підшипника менший, переважно щонайменше на 30 %, і особливо переважно щонайменше на 50 %, ніж діаметр моторного вала (21) на іншому інструментальному підшипнику.

5. Змішувач за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що двигун розташований у корпусі (16) двигуна, при цьому обидва інструментальних підшипники розташовані на або у корпусі (16) двигуна.

6. Змішувач за п. 5, який відрізняється тим, що корпус (16) двигуна має перший зовнішній фланець (13), а змішувач має корпус (2) змішувача, у якому розташована змішувальна ємність (3), при цьому зовнішній фланець корпусу змішувача, особливо переважно, закріплений на кришці (5) корпусу.

7. Змішувач за п. 6, який відрізняється тим, що корпус (16) двигуна має другий зовнішній фланець (17), який також закріплений на корпусі змішувача, при цьому другий зовнішній фланець (17) має, переважно, більший серединний діаметр, ніж перший зовнішній фланець (13).

8. Змішувач за п. 7, який відрізняється тим, що корпус змішувача має прохідний східчастий отвір із першою ділянкою з меншим серединним діаметром і другу ділянку з більшим серединним діаметром, при цьому друга ділянка має серединний діаметр, який більший, ніж серединний діаметр першого зовнішнього фланця (13), і менший, ніж серединний діаметр другого зовнішнього фланця (17).

9. Змішувач за п. 7, який відрізняється тим, що найменший прохідний східчастий отвір більший, ніж найбільший зовнішній діаметр робочого інструмента (6).

10. Змішувач за одним із пп. 1-9, який відрізняється тим, що інструментальний вал (8) має дві рознімно прикріплених одна до одної ділянок, при цьому одна з ділянок виконана монолітно з моторним валом (21).

11. Змішувач за одним із пп. 1-9, який відрізняється тим, що інструментальний вал (8) і моторний вал (21) виконані монолітно.

Текст

Дивитися

Реферат: Описується змішувач зі змішувальною ємністю й щонайменше частково розташованим у змішувальній ємності інструментальним валом (8) із робочим кінцем і з привідним кінцем для робочого інструмента (6), при цьому на привідному кінці за допомогою двох інструментальних підшипників, які перебувають на відстані один від одного, установлений інструментальний вал (8) і передбачений привідний двигун (7) для інструментального вала (8). Для того щоб запропонувати змішувач, який простий і недорогий у виготовленні, має мінімальну кількість вузлів, що зношуються, і інструментальний вал (8) якого здатний сприймати виникаючі при експлуатації істотні поперечні зусилля, пропонується, що привідний двигун (7) має моторний вал (21), який щонайменше з однієї сторони встановлений на інструментальному підшипнику. UA 105912 C2 (12) UA 105912 C2 UA 105912 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід відноситься до змішувача зі змішувальною ємністю й щонайменше частково розташованим у змішувальній ємності інструментальним валом, при цьому інструментальний вал має один робочий кінець, на якому закріплений або може бути закріплений робочий інструмент, і приводний кінець, що встановлений за допомогою інструментальних підшипників, що перебувають на відстані один від одного, і при цьому передбачений приводний двигун із моторним валом для приводу інструментального вала. Подібний змішувач відомий, наприклад, з DE 35 20 409. Показана там форма виконання містить у собі міцний на стиск змішувач із завантажувальним отвором, обертову змішувальну ємність, яка має пристрій, що спорожняє, з розташованими ексцентрично до осі змішувальної ємності змішувальними інструментами всередині змішувальної ємності. Відомий з рівня техніки змішувач схематично зображений на фігурі 1, що показує вертикальний перетин змішувача. Змішувач 1 має встановлену у корпусі 2 змішувача змішувальну ємність 3, яку можна обертати навколо вертикальної осі обертання. Для забезпечення даного обертання змішувальна ємність 3 встановлена з можливістю обертання на кульковому підшипнику 4. На нижній стороні змішувальної ємності може бути отвір для спорожнювання (на фігурі не показаний). Корпус 2 змішувача має кришку 5 корпусу. Всередині змішувальної ємності 3 розташований робочий інструмент 6, який утворює змішувальний інструмент. Видно, що робочий інструмент 6 має можливість обертання щодо вертикальної осі, що перебуває на відстані від осі обертання змішувальної ємності 3. З цією метою приводний кінець робочого інструмента 6 проводиться через кришку 5 корпусу й приводиться у дію за допомогою приводного двигуна 7, наприклад, за допомогою клинового ременя 9. Робочі інструменти 6 закріплені на інструментальному валу 8, що має приводний кінець, на який впливає клиновий ремінь 9, і робочий кінець, на якому закріплені робочі інструменти 6, які утворюють змішувальний інструмент. У показаній формі виконання інструментальний вал 8 виконаний з двох частин, при цьому обидві частини з'єднані одна з одною або ж можуть бути від'єднані одна від одної за допомогою фланцевого з'єднання 10. Тут дане фланцеве з'єднання 10, у тому числі, призначене для того, щоб міняти робочий інструмент 6, наприклад зірчастий завихрювач на стрижневий завихрювач. Крім того, якщо на робочому інструменті з'являються ознаки зношування, його можна замінити на новий. Оскільки обертаються як змішувальна ємність 3, так й інструментальний вал 8, то на інструментальний вал 8 можуть впливати значні поперечні зусилля, які викликаються припливом матеріалу через обертову змішувальну ємність 3, до того ж інструментальний вал утримується у кришці 5 корпусу лише за одну сторону. Величина поперечного зусилля, у тому числі, залежить від типу матеріалу, що змішується, і, природно, від швидкості обертання як змішувальної ємності 3, так і робочого інструмента 6. Тому для кріплення інструментального вала 8 на приводному кінці передбачені два інструментальних підшипники 11, 12, в яких відповідно встановлений вал із діаметром D. Для сприйняття зусиль інструментальні підшипники 11, 12 за допомогою фланця 13 за допомогою нарізного сполучення закріплені на корпусі 2 змішувача або ж на кришці 5 змішувача. Потім клиновий ремінь 9 впливає на приводний кінець інструментального вала 8. Приводний двигун 7 має моторний вал 20, що також утримується двома моторними підшипниками 14, 15. Видно, що діаметр d моторного вала 20 істотно менший, ніж діаметр D інструментального вала 8. Як приводний двигун із рівня техніки в основному зустрічаються трифазні асинхронні двигуни або гідравлічні двигуни з клиноремінною або зубчасто-ремінною передачею, а також двигун-редуктор. Всі дані типи приводу мають загальне у тому, що для створення крутного моменту й для перетворення крутного моменту, а також для сприйняття сил потрібна велика кількість елементів. У найпростішому випадку з асинхронним двигуном із відповідною установкою потрібні щонайменше чотири підшипники, два підшипники для моторного вала й два підшипники для інструментального вала, які, поряд із вагою, повинні додатково сприймати й високі зусилля від робочого інструмента, а також істотні зусилля від ременя. Якщо використовується двигун-редуктор або окремий редуктор, то для кожного понижувального щабля повинні бути передбачені щонайменше два додаткових підшипники. Поряд із дорогими й ненадійними підшипниками, пасова передача, що складається у загальному випадку з комплекту клинових ременів або зубчастих ременів, є елементом машини, що вимагає інтенсивного обслуговування. Правильне натягання цих компонентів повинно перевірятися й, при необхідності, коректуватися з регулярними інтервалами. Також як клинові, так і зубчасті ремені піддаються зношуванню й тому повинні мінятися з регулярними інтервалами. Тому, виходячи з описаного рівня техніки, завдання даного винаходу полягає у тому, щоб запропонувати змішувач, який простий і недорогий у виготовленні, має максимально можливий 1 UA 105912 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 крутний момент у широкому діапазоні частот обертання й мінімальну кількість вузлів, що зношуються, для приводу робочого інструмента. Відповідно до винаходу дане завдання вирішене тим, що моторний вал установлений щонайменше в одному з обох інструментальних підшипників, що перебувають на відстані один від одного. Іншими словами один із підшипників, який передбачений для установки інструментального вала, одночасно використовується для установки моторного вала. Тому моторний вал та інструментальний вал безпосередньо з'єднані один із одним. За рахунок такої міри можна заощадити щонайменше один підшипник. Особливо краща форма виконання, в якій двигун розташований між обома інструментальними підшипниками, і моторний вал, переважно, установлений за допомогою обох інструментальних підшипників. Завдяки такій формі виконання можна відмовитися від двох підшипників, оскільки підшипники інструментального вала одночасно служать підшипниками моторного вала. Власне кажучи, у такій формі виконання можна більше не проводити розходження між моторним і інструментальним валом, тому що одна ділянка вала служить моторним валом, а інша ділянка того ж вала служить інструментальним валом. Як двигун у цих випадках переважно застосовуються безпосередній привод і, особливо переважно, трифазний двигун змінного струму (серводвигун, високомоментний електродвигун постійного струму, синхронний реактивний електродвигун). У наступній кращій формі виконання звернений до інструментального вала підшипник моторного вала придатний до сприйняття особливо високих радіальних і аксіальних сил. Переважно, він виконаний як комбінований радіально-упорний підшипник (радіальний шарикопідшипник), наприклад самоустановлювальний роликовий або ж самоустановлювальний кульковий підшипник і, особливо переважно, як дворядний самоустановлювальний роликопідшипник. Виявилося, що виникаючі при роботі поперечні зусилля щонайкраще може сприймати, насамперед, дворядний самоустановлювальний роликопідшипник. Наступна краща форма виконання передбачає, що діаметр моторного вала на обох інструментальних підшипниках відрізняється, при цьому переважно діаметр моторного вала d" на протилежному інструментальному валу інструментальному підшипнику менший, переважно щонайменше на 30 %, особливо переважно щонайменше на 50 % менший, ніж діаметр D моторного вала на іншому інструментальному підшипнику. Виявилося, що тільки звернений до змішувальної ємності підшипник повинен мати великий діаметр. При придатному виборі параметрів підшипника протилежний змішувальної ємності підшипник може бути виконаний істотно меншим і, тим самим, більше дешевим. Двигун доцільним чином розміщений у корпусі двигуна, при цьому обидва інструментальних підшипника розташовані на або у корпусі двигуна. При цьому корпус двигуна може мати перший зовнішній фланець, за допомогою якого корпус двигуна й, тим самим, двигун закріплений на змішувальній ємності. Далі, в особливо кращій формі виконання корпус двигуна може мати другий зовнішній фланець, що також закріплений на корпусі змішувача, при цьому другий зовнішній фланець, переважно, має більший серединний діаметр, ніж перший зовнішній фланець. Корпус двигуна може мати, наприклад, круглий поперечний перетин, при цьому доцільним чином і зовнішній фланець також може мати круглий поперечний перетин. У принципі, можливі й інші поперечні перетини, наприклад квадратні або прямокутні поперечні перетини. Завдяки тому, що другий зовнішній фланець має більший серединний діаметр, двигун можна легко закріпити на корпусі змішувача. Наприклад, корпус змішувача може мати прохідний отвір із першою ділянкою з меншим серединним діаметром і другу ділянку з більшим серединним діаметром, при цьому друга ділянка має серединний діаметр, який більше, ніж серединний діаметр першого зовнішнього фланця, і менший, ніж серединний діаметр другого зовнішнього фланця. У кращій формі виконання найменший серединний діаметр прохідного отвору у корпусі змішувача більший, ніж найбільший зовнішній діаметр робочого інструмента. Завдяки цій мірі весь робочий інструмент разом із двигуном можна витягти через прохідний східчастий отвір. Типовим чином обидва фланці мають отвори для кріплення фланця на корпусі змішувача. При цьому більший фланець може мати додаткові отвори, які переважно більші, ніж отвори для кріплення, які передбачені для того, щоб інструмент міг мати доступ до отворів або кріпильних засобів у маленькому фланці. Це полегшує кріплення корпусу двигуна до корпусу змішувача. У наступній кращій формі виконання інструментальний вал складається з двох рознімно прикріплених одна до одної деталей, при цьому одна з деталей монолітно з'єднана з моторним 2 UA 105912 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 валом, у той час як інша деталь утримує робочий інструмент. При цьому рознімне з'єднання може бути виконане за допомогою фланцевого з'єднання. Альтернативно до цього інструментальний вал також може бути виконаний монолітно з моторним валом. Інші переваги, ознаки й можливості застосування запропонованого винаходу роз'ясняються на підставі наступного опису кращих форм виконання, а також відповідних фігур. Показано на: Фігура 1 вертикальний перетин відомого з рівня техніки змішувача, Фігура 2 вертикальний перетин першої форми виконання відповідно до винаходу, і Фігура 3 вертикальний перетин другої форми виконання відповідно до винаходу. На фігурі 1 показана відома з рівня техніки форма виконання, що вже була описана на початку. На фігурі 2 показана перша форма виконання відповідно до винаходу. У тій мірі, наскільки це можливо, для однакових частин змішувача були використані однакові посилальні позначення, які вже показані й роз'яснені на фігурі 1. На фігурі 2 приводний двигун установлений у корпусі 16 двигуна, при цьому корпус 16 двигуна за допомогою двох зовнішніх фланців 13, 17 закріплений на кришці 5 змішувача. Видно, що інструментальний вал 8 своїм приводним кінцем служить як моторний вал 21. Моторний вал 21, що у показаній формі виконання частково виконаний як порожній вал, утримується самоустановлювальним роликопідшипником 18, а також радіальним підшипником 19. Другий зовнішній фланець 13, що перебуває ближче до робочої порожнини для продукту, тобто до змішувальної ємності, має менший діаметр, ніж перший зовнішній фланець 17. Тим самим, весь двигун можна встановити у кришку 5 корпусу зі зовнішньої сторони таким чином, що спочатку у відповідний східчастий отвір у кришці ємності вводиться зовнішній фланець з меншим зовнішнім діаметром, поки він не буде прилягати до днища розширеного отвору. Відстань між обома зовнішніми фланцями 13, 17 варто підбирати таким чином, щоб у показаній на фігурі 2 ситуації обидва фланці можна було прикрутити до кришки 5 корпусу. При необхідності можна легко відвернути двигун від кришки ємності й витягти його. Подібна ситуація показана на фігурі 3, що одночасно показує другу відповідну винаходу форму виконання змішувача. Тут двигун разом із робочим інструментом 6 від'єднаний від кришки 5 корпусу, так що двигун разом із робочим інструментом 6 можна витягти з відповідного отвору у кришці ємності. Показана на фігурі 3 форма виконання відрізняється від показаної на фігурі 2 форми виконання тим, що відсутнє фланцеве з'єднання 10, так що інструментальний вал і моторний вал виконані монолітно. В обох показаних формах виконання вісь обертання робочого інструмента розташована ексцентрично стосовно осі обертання змішувальної ємності. Завдяки інтеграції двигуна у міцний опорний вузол для сприйняття сил і моментів, створюється вузол із мінімальними витратами на технічне обслуговування й максимально можливою надійністю. Двома опорами втримується лише один вал. Тим самим, цей вал сприймає як зусилля двигуна (наприклад, вага, магнітні залишкові сили), так і зусилля робочого інструмента (вібратор, мішалка тощо). Можлива необхідна зміна частоти обертання може бути забезпечена застосуванням частотного перетворювача. Список посилальних позначень 1 Змішувач 2 Корпус змішувача 3 Змішувальна ємність 4 Шарикопідшипник 5 Кришка корпусу 6 Робочий інструмент 7 Приводний двигун 8 Інструментальний вал 9 Клиновий ремінь 10 Фланцеве з'єднання 11,12 Інструментальний підшипник 13 Фланець 14,15 Підшипники двигуна 16 Корпус двигуна 17 Фланець 18 Самоустановлювальний роликопідшипник 19 Упорний підшипник 20, 21 Моторний вал 3 UA 105912 C2 22 Отвір для монтажного інструмента ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Змішувач зі змішувальною ємністю й щонайменше частково розташованим у змішувальній ємності інструментальним валом (8), при цьому інструментальний вал має робочий кінець, на якому закріплений або може бути закріплений робочий інструмент (6), і привідний кінець, що встановлений за допомогою інструментальних підшипників, які перебувають на відстані один від одного, при цьому передбачений привідний двигун (7) із моторним валом (21) для приводу інструментального вала (8), який відрізняється тим, що двигун розташований між обома інструментальними підшипниками, і моторний вал (21) установлений за допомогою обох інструментальних підшипників, які перебувають на відстані один від одного, так, що інструментальний вал також служить як моторний вал. 2. Змішувач за п. 1, який відрізняється тим, що двигун є безпосереднім приводом, переважно синхронним трифазним двигуном, переважно високомоментним електродвигуном постійного струму, серводвигуном або синхронним реактивним електродвигуном. 3. Змішувач за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що один із підшипників, переважно розташований ближче до робочого кінця інструментального вала (8) підшипник, є комбінованим радіально-упорним підшипником (радіальним шарикопідшипником) (19), переважно самоустановлювальним роликопідшипником або ж самоустановлювальним шарикопідшипником, і особливо переважно дворядним самоустановлювальним роликопідшипником (18). 4. Змішувач за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що діаметр моторного вала (21) на обох інструментальних підшипниках відрізняється, при цьому, переважно, діаметр моторного вала (21) на протилежному інструментальному валу (8) інструментального підшипника менший, переважно щонайменше на 30 %, і особливо переважно щонайменше на 50 %, ніж діаметр моторного вала (21) на іншому інструментальному підшипнику. 5. Змішувач за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що двигун розташований у корпусі (16) двигуна, при цьому обидва інструментальних підшипники розташовані на або у корпусі (16) двигуна. 6. Змішувач за п. 5, який відрізняється тим, що корпус (16) двигуна має перший зовнішній фланець (13), а змішувач має корпус (2) змішувача, у якому розташована змішувальна ємність (3), при цьому зовнішній фланець корпусу змішувача, особливо переважно, закріплений на кришці (5) корпусу. 7. Змішувач за п. 6, який відрізняється тим, що корпус (16) двигуна має другий зовнішній фланець (17), який також закріплений на корпусі змішувача, при цьому другий зовнішній фланець (17) має, переважно, більший серединний діаметр, ніж перший зовнішній фланець (13). 8. Змішувач за п. 7, який відрізняється тим, що корпус змішувача має прохідний східчастий отвір із першою ділянкою з меншим серединним діаметром і другу ділянку з більшим серединним діаметром, при цьому друга ділянка має серединний діаметр, який більший, ніж серединний діаметр першого зовнішнього фланця (13), і менший, ніж серединний діаметр другого зовнішнього фланця (17). 9. Змішувач за п. 7, який відрізняється тим, що найменший прохідний східчастий отвір більший, ніж найбільший зовнішній діаметр робочого інструмента (6). 10. Змішувач за одним із пп. 1-9, який відрізняється тим, що інструментальний вал (8) має дві рознімно прикріплених одна до одної ділянок, при цьому одна з ділянок виконана монолітно з моторним валом (21). 11. Змішувач за одним із пп. 1-9, який відрізняється тим, що інструментальний вал (8) і моторний вал (21) виконані монолітно. 4 UA 105912 C2 5 UA 105912 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Mixer having rotating mixing container

Автори російською

Seiler, Andreas, Worner, Wolfgang

МПК / Мітки

МПК: B01F 15/00, B22C 5/00, B01F 9/00

Мітки: ємністю, обертовою, змішувач, змішувальною

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-105912-zmishuvach-z-obertovoyu-zmishuvalnoyu-ehmnistyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Змішувач з обертовою змішувальною ємністю</a>

Подібні патенти