Магнитный смеситель

)4 В 01 Р 13/08 ОП ЗОБРЕ ТЕЛЬСТВУ ОМ Н АВТ смесифармаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1197721, кл. В 01 Г 13/08, 1984.Патент Великобритании 9.2082930, кл. В 01 Р 13/08, 1980.(54) МАГНИТНЬЗЙ СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к тельной технике в химической,цевтической и пищевой отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания сыпучихи жидковязких сред. Цель изобретениядостигается путем свободно перемещающегося в смесительной емкости магнитного элемента в оболочке. Магнитный элемент состоит из трех магнитов,соединенных между собой противоположными полюсами в виде крестообразногомагнита, помещенного в оболочку, выполненную из двух симметричных цилиндрических сегментов, соединенныхпрямоугольными плоскостями. Соотношение размеров сегментов К = Ь = Кгде К, Ь - радиус и ширина сегментов,а К- радиус смесительной емкости.Сложное пространственное движениемагнита-мешалки обеспечивается приводом, состоящим из основной 14 ивспомогательной 15 втулок, планетарного и храпового механизмов, а такжемеханизмов поворота и подъема. Накаждой из втулок установлено четноеколичество магнитов с чередующимисяполюсами. Количество магнитов навтулке 2 п и число зубьев зубчатыхколес Е, Е, Е храпового пеподвижИзобретение относится к смесительной технике и предназначено для интенсификации процесса перемешиваниясыпучих и жидковяэких сред преимущественно малых объемов, и может бытьиспользовано в химической, фармацевтической, пищевой и других областяхпромышленности,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса перемешивания.На фиг.1 представлен общий видмагнитного смесителя, на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрезБ-Б на фиг2, на фиг.4 - магнитныйэлемент, на фиг.5 - вид В на фиг.4.Магнитный смеситель содержит смесительную емкость 1 с помещенным внем магнитным элементом 2. В корпусепривода 3 установлена в опорах втулка 4 с собачками 5, соединенная сгидроцилиндром 6 поворота. Собачки 5входят в зацепление с храповым колесом 7, являющимся одновременно корпусом гидроцилиндра 8 подъема. На храповом колесе 7 жестко закреплено водило 9, на котором установлены двешестерни 10 и 11. Последние входят взацепление с неподвижным колесом 12,расположенным на корпусе 13. На шестернях 10 и 11 жестко закрепленывтулки: основная 14 и вспомогательная15, закрытые крышками 16 и 17. Навтулках размещены магниты 18, магнитный смеситель помещен в кожух 19.Магнит-мешалка (фиг.4, 5) являетсясборным и выполнен из трех магнитов:центрального 20 и двух боковых маленького размера 21 и 22Такая конного колеса и шестерни на втулке связаны соотношением 2 п = Е, Е/Е . Оси втулок находятся на окружности, концентрической корпусу смесительной емкости, центральный угол между ними равен углу поворота храпового колеса 7 о,= 360 ф/2 а зазоры д,и сР между смесительной емкостью и магнитами основной и вспомогательной втулок, установленных одноименными полюсами по касательной к смесительной емкости, связаны соотношением сР=,+ д. 5 ил. струкция обеспечивает максимальное воздействие в системе магнит 18 - магнитный элемент 2 особенно в смесительных емкостях с малым диаметром. Магниты заключены в оболочку, состоящую из двух симметричных цилиндричес" ких сегментов 23 и 24, соединенных прямоугольными плоскостями. Магнит- мешалка имеет размеры К = Ь = Кэ где К, Ь - радиус и ширина цилиндрических сегментов, К, - радиус смесительной емкости, Такие размеры магнитного элемента обеспечивают в процессе работы его подход в любую точку смесительной емкости, что необходимо для эффективного перемешивания.На каждой втулке 14 и 15 четное количество 2 п радиально расположенных магнитов 18 с чередующимися полюсами, причем магниты в момент подхода к смесительной емкости обращены к ней одноименными полюсами и расположены по касательной к поверхности смеси- тельной емкости. Количество магнитов необходимо выбирать в зависимости от числа зубьев Е , Е и Е з соответственно храпового колеса 7, шестерен 10 и 11 и неподвижного колеса 12, о 2 Е1 Е;ЕйЕз 360 фгде Ы = " угол поворота храпоЕ вого колеса 7 заодин ход цилиндра 6, - угол поворота шестерни 10 и 11 вокруг колеса 12 при полномповороте вокруг собственной оси,и = -- передаточное число2передачи: колесо 125шестерня 10, 11.Оси втулок пересекают окружность,концентричную емкости, с центральнымуглом между осями, равным углу поворота храпового колеса,Выполнение этого условия обеспечивает за один ход гидроцилиндра 6поворота поворот втулок 14 и 15 смагнитами 18, обращенными к корпусуодноименными полюсами, например Б, 15на угол Ы, относительно смесительнойемкости, в результате чего очередныемагниты с полюсом И устанавливаютсяпо касательной к ней. Такое расположение магнитов 18 на втулках 14 и 15 20относительно корпуса обеспечиваетмаксимальное взаимодействие в системе магниты 18 - магнитный элемент,Необходимо пояснить предназначение храповой передачи. Для надежной 25работы смесителя, с целью ликвидациивозможности отрыва магнитного элемента 2 от магнитов 18, и для обеспечения подхода магнитного элемента кстенке смесительной емкости для вы- З 0теснения массы и ликвидации застойных зон при смешении вязких материалов, необходим кратковременный выстой магнитов 18 у стенки смесительной емкости, это и происходит при обратном ходе гидроцилиндра 6 поворота.Втулка 14 с магнитами 18 являетсяведущей, т,е, магнитный элемент повторяет ее движение, а втулка 15 смагнитами 18 является вспомогательной и служит для отрыва (отталкивания) магнита-мешалки 2 от стенки смесительной емкости 1 с целью болеебыстрого его притяжения к магнитамвтулки 14. Зазоры А,и смежду смесительной емкостью и магнитами 18втулок 14 и 15 связаны зависимостью:д= Ф,+ 4, где 3= 1-2 мм - дополнительный зазор, полученный по результатам эксперимента. В случае ра 50венства зазоров магнит-мешалка можетпритянуться не к основной 14, а кдополнительной 15 втулке с магнитами,что снизит эффективность перемешивания.55Четное количество магнитов на втулках 14 и 15 обеспечивает чередование их полюсов. Гидроцилиндр 8 подъема служит для обеспечения процесса перемешивания магнитного элемента по высоте смеси- тельной емкости. Высоты храпового колеса 7 и шестерен 10 и 11 одинаковы и складываются из хода гидроцилиндра подъема Ь и величины, обеспечивающей зацепление собачки с храповым колесом и колеса с шестернейв крайних положениях магнитного элемента 1 и 11.Магнитный смеситель работает следующим образом,При движении гидроцилиндра 6 поворота осуществляется поворот на угол Ы храпового колеса и соответственно водила 9 и шестерен 10 и 11. Кроме .того, шестерни 10 и 11 поворачиваются вокруг своей оси. При этом, к магнитному элементу 2, расположенному у стенки смесительной емкости 1, вслед магнитам 18 основной втулки 14 подхо" дят магниты втулки 15, которые отталкивают его от стенки, После этого магнитный элемент разворачивается вокруг своей оси на 180 и притягивается к магнитам основной магнитной втулки 14, повернувшейся на уголС помощью гидроцилиндра 8 подъемаменяется высота расположения магнитамешалки в смесительной емкости, темсамым задается закон его движения повинтовой линии с необходимым угломнаклона.Приводы для подъема магнитногоэлемента и для его поворота можно использовать совместно или раздельно,Таким образом, магнитный элемент 2может совершать сложные пространственные движения, поворачиваясь вокругсвоей оси и относительно центральнойоси смесителя (планетарное движение),и двигаясь поступательно к центру ик стенке смесительной емкости, крометого, может перемещаться в вертикальном направлении по винтовой линиис выбранным углом наклона,Использование данного магнитногосмесителя предусматривает в процессеперемешивания обеспечение сложных потоков перемешиваемой среды, деформацию малых объемов этой среды практически в любой точке смесительной емкости, В результате этого значительно увеличивается эффективность перемешивания, особенно в случае вязкихсред при малых объемах.5 1475Формула изобретения Магнитный смеситель, содержащий немагнитную смесительную емкость со свободно размещенными в ней магнит 5 ными элементами в оболочке, выполненной из немагнитного материала, и магнито-механический привод, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 интенсификации процесса перемешивания, магнитный элемент состоит из одного центрального и двух симметрично расположенных боковых магнитов, соединенных между собой противополож ными полюсами, образующих в сечении крестообразную форму, оболочка состоит из двух соединенных прямоугольными плоскостями симметричных цилиндрических сегментов с соотношением 20 размеров К = Ь = К, , где К, Ь - радиус и ширина сегментов, К с - радиус смесительной емкости, а магнитно- механический привод выполнен в виде основной и вспомогательной втулок, на каждой из которых установлено четное количество магнитов с чередую 703 6щимися полюсами и сориентированными по касательной с зазором к емкости, одноименными полюсами, при этом втулки закреплены на шестернях, кинематически связанных с неподвижным зубчатым колесом и установленных в опорах на водиле, неподвижно соединенном с храповым колесом, являющимся корпусом гидроцилиндра подъема, и связанном через собачку с гидроцилиндром поворота, количество магнитов и на каждой втулке определяется из соотношения2 п =Фггде г г , г, - число зубьев храпового колеса, неподвижного колеса ишестерен соответственно,оси втулок пересекают окружность,концентричную емкости с центральнымуглом между осями, равными углу поворота храпового колеса, а зазор между емкостью и магнитами основнойвтулки меньше зазора между емкостьюи магнитами вспомогательной втулки.1475703 ог,З Составитель А.Никитин Техред М.Ходанич ектор Э.Лончакова дактор лян Заказ 2104/11 Тираж 548 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ С енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 роизв