Способ смешения жидких, консистентных и сыпучих продуктов и устройство для его осуществления а. а. черноземова

(51)5 В 01 Р 7/30 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 957944, кл, В 01 Р 7/30, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 121455, кл. В 01 Р 7/30, 1984.(54) СПОСОБ СМЕШЕНИЯ ЖИДКИХ, КОНСИСТЕНТНЫХ И СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ А. А. ЧЕРНОЗЕМОВА(57) СущносТь изобретения: способ реализован при помощи смесителя, содержащего емкость 1 с поперечным сечением в виде квадрата, ее крышку 2, в которую встроеноА-А коронное колесо 3, составляющее ссателлитом 4 планетарную передачу с передаточным отношением 1:2. Сателлит приводит во вращение ось 10 импеллера, а она связанную с ней крестовину 11, несущую лопасти 14 и 15; очищающие углы и середины граней емкости 1. Импеллер вращается в сторону противоположную вращению водила 7, а смешение продуктов осуществляется путем последовательного их выноса лопастями 14 и 15,из углов и от стенок емкости на ее середину по пересекающимся в обьеме продуктов гипотрохоидным в частности эллипсоидальным, траекториям 20 и 21 с последующим возвратом продуктов к периферии самотеком и принудительно. 2 с. и 4 3. и. ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к технологиям иоборудованию для смещения жидких, консистентных и сыпучих продуктов, в том числе пищевых, и может быть использовано впищевой, фармацевтической, химической и 5других отраслях промышленности.Целью изобретения является интенсификация процесса, увеличение производител ьн ости и улучшение качестваприготавливаемых смесей за счет исключения раскручивания продуктов в емкости импеллером в сторону вращения его оси иувеличения их активации одновременно повсему обьему,На фиг. 1 изображен смеситель в разрезе по А-А на фиг, 2; на фиг, 2 - разрез Б-Бна фиг. 1; на фиг, 3 - траектории лопастейимпеллера на поперечном сечении емкости,вид сверху,Смеситель содержит емкость 1 квадратного сечения и ориентирующуюся по ееквадрату крышку 2, в которую встроено коронное колесо 3, составляющее с сателлитом 4 планетарную передачу спередаточным отношением 1:2, В ступице 5крышки 2 по центру размещен приводнойвал 6, несущий водило 7, в направляющейвтулке 8 которого размещен пустотелый вал9 сателлита 4, несущий в своем отверстиинеподвижно связанную с ним ось 10 импеллера. К ней прикреплена крестовина 11,имеющая длинные 12 и короткие 13 лепестки, несущие лопасти 14 и 15, обслукивающие углы и середины граней емкости 1,соответственно. Передние кромки 16 и 17этих лопастей расположены параллельно кобслуживаемым или участкам стенок емкости в момент, когда они находятся в апогеях18 и 19 своих траекторий 20 и 21. Плоскостилопастей установлены под углом а к плоскостям 22, проходящим через их передниекромки и центр вращения сателлита 4, Впроцессе перекатывания делительной окружности 23 сателлита по делительной окружности 24 коронного колеса ипостоянного смещения мгновенногоцентравращения, находящегося в точке контактаокружностей 23 и 24, лопасти меняют своеугловое полокение по отношению к гранямемкости В апогеи 18 и 19 своих траекторийони приходят в положении 25 и 26, а возвращаясь к перигеям поворачиваются в полокения 27 и 28.Способ смешения продуктов осуществляют следующим образом, В емкость 1 заливают и(или) засыпают компоненты внуькной пропорции и определенном суммарном количестве. Затем импеллер опускают в емкость, а крьш;ку 2 устанавливают на ее место, Уровень продуктов при этом не должен подниматься выше крестовины 11. Включают вращение вала 6 и сателлит 4 начинает перекатываться по коронному колесу 3, вращаясь в сторону противоположную вращению водила 7. Сателлит приводит во вращение импеллер, Так как лопасти 14 и 15 импеллера выдвинуты за пределы длительной окружности 23 сателлита они перемещаются по траекториям, представляющим собой удлиненные гипотрохоиды, представляющиеся при передаточном отношении планетарной передачи 1:2 - эллипсоидальными траекториями 20 и 21. Поскольку лопасти имеют переднюю и заднюю кромки, лежащие на разном удалении от центра вращения импеллера со сдвигом по углу, траектории движения лопастей представляют собой площади, ограниченные двумя эллипсами. Траектории наиболее удаленных от центра вращения импеллера лопастей 14 вписаны своими пересекающимися под прямым углом в центре емкости большими осями в ее противоположные углы, Грани емкости сопряжены между собой криволинейными поверхностями с радиусом кривизны близким по значению радиусу кривизны траекторий лопастей 14, описываемому их внешними кромками 16, Благодаря наличию угла а эти лопасти входят в обслуживаемые ими углы, практически, ребром, как-бы подрезая порции продукта, находящиеся там, Так как мгновенный центр вращения лопасти в это время находится на кратчайшем расстоянии от нее и движется в противоположную сторону, она входит в угол с замедлением, прекращая движение вглубь в положении 25, когда ее передняя кромка 16 уже достигла апогея 18. После этого направления движения лопасти и мгновенного центра ее вращения становятся однозначными, а скорости складываются, поэтому от точки 18 лопасть начинает выходить из угла с ускорением, одновременно поворачиваясь поперек направления своего движения и достигая максимальной скорости в положении 27. Каждая из лопастей 14 войдя в угол без сопротивления и повернувшись в нем, в виде незначительности зазора между ее передней кромкой и криволинейной поверхностью сопрягающей соседние грани емкости, буквально выскребает продукт из этой зоны и несет его к перегею своей траектории. Двигаясь с ускорением лопасть создает перед собой волну, разгоняющую массу продукта частично к периферии и преимущественно к середине емкости, Вторая лопасть 14, в то время когда первая находится в перигее своей траектории, приходит в свой апогей и захватив из своего угла продукт производит над ним510 цесса смещения, увеличения производи 20 тельности и улучшения качества равно максимальному числу импеллеров, 25 передние кромки всех лопастей которыхрасположены за радиусом сателлита на разном удалении, причем наиболее удаленные кромки, очищающие углы емкости, при расположении на одной прямой с центрами 30 вращения сателлита и во: ила, размещены 40 50 описанные действия, но уже в направлении йоперечном. При этом обе лопасти при дви. жении создают перед собой зону избыточйого давления, а за собой - зону аэрежения, в результате чего в углах емкоти и на участках граней, соседствующих с ими, происходит пульсирующее, ползущее еремещение пограничного слоя продуктовнаправлении движения лопастей. Таким бразом в объеме продукта, практически, не стается застойных зон,.разве что возле се-. един граней, где образуется медленно полущей "треугольник" при смешивании онсистентных продуктов, Эти зоны ликвиируются при посредстве лопастей 15, котоые обслуживают как раэ середины граней. ольшие оси эллипсов их траекторий 21 ерпендикулярны противополОжным граям. Зазоры между передними кромками 17 . опастей 15 в апогее 19 траекторий 21 равы зазорам в углах. Большие оси траекторий 1 перекрещиваются в центре емкости под глам 90" друг к другу и под углами 45 ф с ольшими осями траекторий 20. Углы между опастями 15 и плоскостью 22 имеют больую величину, чем у лопастей 14, дляЪучшео захвата продуктов от плоской стенки. асть оси 10 импеллера, находящаяся под рестовиной 11, выполняет роль контрлопати, так как движется в сторону вращенияодила 7, хотя вращается в сторону врвщеия импеллера. Раскручивая продукты в сеедине емкости навстречу движению опастей импеллера, она усиливает их турулиэацию и повышает эффективность смвОивания,Предложенныйспособ смешения проуктов повышает эффективность процесса а счет исключения раскручивания прсдукТов в емкости в сторону движения оси импеллера, исключения застойных эон в углах и у стенок емкости. Он обеспечивает высокое качество смесей независимо от конситенции их компонентов, повышает роизводительность процесса смешения эа чет одновременной активации продуктов во всем их объеме. Формула изобретения 1. Способ смещения жидких, консистентных и сыпучих продуктов, находящихся в граненой емкости, включающий воэдейстие на них лопастями импеллеров, движущимися по гипотрохоидным траекторИ- ям, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса смешения, увеичения производительности и улучшения качества приготавливаемых смесей, смешение осуществляют путем последовательного выноса продуктов из углов и от с 1 енок емкости на ее середину по пересекающимся в обьеме траекториям с последующим возвратом продуктов к периферии емкости самотеком и принудительно.2, Устройство для смешения жидких, консистентных и сыпучих продуктов, содержащее емкость с поперечным сечением в виде правильного многоугольника, в которой размещены один или несколько импеллеров с опущенными в рабочую среду лопастями, соединенных с приводом посредством планетарной передачи, коронное 15 колесо которой соосно емкости, а его диаметр меньше расстояния между противоположными гранями емкости, о т л и ч а ю щ ее с я тем; чго, с целью интенсификации проприготавливаемы смесей, число сторон поперечного сечения емкости кратно передаточному числу планетарной передачи и на биссектрисе угла. между гранями емкости, а наименее удаленные, очищающие середины граней емкости, - на перпендикуляре к середине грани,35 3. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что внешние кромки лопастей расположены эквидистантно соответствующим стенкам емкости в местах наибольшего приближения к ним.4. Устройство по п.2, отл ич а ю ще ес я тем, что рабочая поверхность каждой иэ лопастей развернута по отношению к плоскости, проходящей через ее внешнюю кромку и центр вращения импеллера,45 5. Устройство по и. 2, т л и ч а ю щ е ес я тем, что грани емкости сопряжены между собой криволинейными поверхностями срадиусом кривизны, равным или большимрадиуса кривизны траекторий лопастей,очищающих углы емкости, в их апогее. 6, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что емкость выполнена с поперечным сечением.в форме квадрата, а импеллер 55 - в виде подвешенных к прямоугольной кре,стовине чередующихся очищающих углы и середины граней емкости лопастей,1836134 7 Корректор С.Пекарь едактор Л.Письм Тираж Подписноеударственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 2993 ВНИИ 1 22