CS233125B1 - Zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů - Google Patents

Abstract

Zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů o s viskozitani 1 až 10 Pa.s nebo směsí několika polymerních materiálů resp. směsí polymerních materiálů s kapalnými složkami. Účelem řešení je dosáhnout kontinuální dodávky promíchaného materiálu k dalšímu zpracování. Účelu se dosáhne vhodnou konstrukcí míchací nádoby, jejíž poměr výšky k průměru je v rozsahu 2 až 3:1, míchadla, které vykonává cykloidní pohyb, shora zasahuje do nádoby a je tvarována podle její stěny. Mezi míchací nádobu 2 a vynášecí systém 4 je vřazeno přeplňovaci zařízení, které pro viskozity nad 500 Pa.s je provedeno jako dvourotorový podavač 3 nebo na principu zubového čerpadla s měnitelnými otáčkami. Pro viskozitu nižší jak 500 Pa.s je použito šnekového přeplňovaciho zařízení 13, jehož rotační pohyb je odvozen od primárního pohonu cykloidního pohybu pomocí lomené hřídele 12.

Description

Zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů

Zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů o s viskozitani 1 až 10 Pa.s nebo směsí několika polymerních materiálů resp. směsí polymerních materiálů s kapalnými složkami. Účelem řešení je dosáhnout kontinuální dodávky promíchaného materiálu k dalšímu zpracování. Účelu se dosáhne vhodnou konstrukcí míchací nádoby, jejíž poměr výšky k průměru je v rozsahu 2 až 3:1, míchadla, které vykonává cykloidní pohyb, shora zasahuje do nádoby a je tvarována podle její stěny. Mezi míchací nádobu 2 a vynášecí systém 4 je vřazeno přeplňovaci zařízení, které pro viskozity nad 500 Pa.s je provedeno jako dvourotorový podavač 3 nebo na principu zubového čerpadla s měnitelnými otáčkami. Pro viskozitu nižší jak 500 Pa.s je použito šnekového přeplňovaciho zařízení 13, jehož rotační pohyb je odvozen od primárního pohonu cykloidního pohybu pomocí lomené hřídele 12.

Obr. 2

-2.233 12S

Vynález se týká zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů s viskozitami od 1 do 10^ Pa.s, nebo směsí několika polymerních materiálů resp. směsí polymerních materiálů s kapalnými složkami.

Jedna skupina stávajících míchacích zařízení je řešena převážně jako velkoobjemové diskontinuální stroje resp. to jsou šnekové či vícešnekové stroje s postupným zaváděním složek do různých zón šneku. Tato skupina strojů je převážně řešena pro vmíchávání pevných či kapalných složek do materiálů s viskozitami většími jak 10^ Pa.s. Relativně vysoká viskozita nosného materiálu podmiňuje vytvoření velkých rychlostních gradientů vyvolávajících vysoké smykové síly uvnitř míchaného - hněteného noeného materiálu, které napomáhají účinnému míchání. V materiálech s viskozitami do

Pa.s nevytváří míchací element strojů dostatečně účinný míchací efekt a účinnost míchání klesáo Dále se připojují problémy s vyprazdňováním diskontinuálních strojů v důsledku tekutosti” kompozic způsobující j;ejich ulpívání na míchacích elementech a stěnách míchacího prostoru, přičemž tekutost není taková, aby kompozice mohla být vylita. V kontinuálních šnekových strojích při nižších viskozitách poklesne významně homogenizační efekt, stejně tak i dopravní účinnost, protože chybí účinné přeplňování šneku.

Druhá skupina míchacích zařízení hojně užívaných v různých oblastech průmyslu je konstruována pro homogenizaci nízkoviskozních materiálů (do 1 Pa.s)_o Jsou to převážně stroje

233 125 málo vhodné pro vmíchávání a homogenizaci s tunýtal práškovými materiály.

Třetí skupinu tvoří potravinářské míchací stroje používající často cykloidního pohybu míchadel či jiných periodických pohybů, převážně však pracují diskontinuálně.

Využití stávajících míchacích strojů pro vmíchávání pevných práškových složek do materiálů s viskozitami 1—10 Pa.s je nevýhodné jak z důvodů nízké účinnosti míchání a specifiké energetické náročnosti, tak z důvodů diskontinuální koncepce strojů.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení podle předloženého vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že poměr výšky k průměru míchací nádoby'je v rozsahu 2 až 3:1. Míchadlo ve tvaru tyče nebo pásu zasahující shora do nádoby a vykonávající cykloidní pohyb je vytvarováno podle stěny nádoby. Mezi nádobku a vynášecí systém je umístěno přeplňovací zařízení, které pro viskozity kapalných polymerů nad 500 Pa.s je provedeno .jako dvourotorový podavač, případně na způsob zubového čerpadla s měnitelnými otáčkami. Pro nižší viskozity než 500 Pa.s je použito šnekové přeplňovací zařízení jehož rotační pohyb je odvozen od primárního poho nu cykloidního pohybu pomocí lomeného hřídele.

Nalezené řešení umožňuje efektivní proces kontinuálního vmíchávání práškovitých složek do kapalných polymerů s viskozitami 1 až 10^ Pa.s přičemž i při viskozitách menších jak 1 Pa.s nebo vyšších jak 10 Pa.s, je míchací účinek vysoký a poměrně nízká specifická spotřeba energie.

K bližšímu objasnění tohoto vynálezu slouží další popis a přiložené výkresy, kde na obr. 1 je schematicky zakreslen řez zařízením pro viskozity nad 500 Pa.s s dvourotorovým přeplňovacím zařízením, obr. 2 - řez zařízením pro viskozity pod 500 Pa.s se šnekovým přeplňovacím zařízením.

- 4 233 125

Základní částí zařízení je nádoba 2, do které shora zasahuje míchadlo 1 vykonávající cykloidní pohyb, které míchá převážně v příčném směru. Vlastní míchadlo 1 má tvar svislého pásu nebo tyče vytvarovaného podle stěny nádoby. Rychlost otáčení primárního rotačního pohybu je měnitelná ve dvou stupních 33 otáček za minutu a 66 otáček za minutu. Poměr rychlosti otáčení cykloidního pohybu míchadla 1 k rychlosti otáčení primárního pohonu je 2:1 nebo větší. Bylo nalezeno, že poměr výšky nádoby 2 k jejímu průměru má být větší než 1:1. S výhodou byla odzkoušena nádoba 2 s poměrem 2 až 3:1. Tento tvar umožňuje kontinuální dávkováni vysoce viskózní kapaliny a plniva víkem nádoby vstupními hrdly £, 6 pro míchané složky. Promíchání a homogenizace probíhá, při sestupu promíchávaných složek ke dnu nádoby, převážně gravitací. Na spodní část nádoby 2 navazuje přeplňovací zařízení 2, 12, které zajišíuje plynulé zásabování vynášecího systému £. Přeplňovaí zařízeni 3 je na obr. 1 zobrazeno jako vhodné pro vyšší viskozity větší jak 500 Pa_os. Pro nádobu 1 o obsahu 20 1 je použita dvojice rotoru o průměru 100 mm, délky 200 mm sé stoupáním šroubovice 1600 mm. Dvourotorové přeplňovací zařízení má vlastní pohon s měnitelnými otáčkami. Funkčním podmínkám pro vyšší viskozity jak 500 Pa.s vyhoví též přeplňovací zařízení ve tvaru zubového čerpadla. Šnekové přeplňovací zařízení 13 obr. 2 se používá pro viskozity nižší jak 500 Pa.s. Vlastní šnek má pohon odvozen od primárního pohonu cykloidního pohybu, což znamená, že má otáčky rovné výstupu z převodovky primárního pohonu₀ Přenos otáček je pomocí lomeného hřídele 12. V příkladném provedení bylo použito, pro viskozitu směsi 150 Pa.s, šneku o průměru 100 mm délky 200 mm, který byl umístěn na spodu nádoby 2 o objemu 20 1. Vynášení zamíchaného materiálu obstarává vynášecí systém 4° Jeho hlavní částí je dopravní šnek, který má na svém konci kompresní účinek a v případě, je-li materiál na počátku míchání ještě nedostatečně promíchán vrátí se pomocí přepouštěcího ventilu £ a potrubí 11 zpět do nádoby 2. Rovněž tak nění-li v následující části zpracovací linky odběr zamíchaného materiálu vrací se touto cestou zpět do nádoby 2.

Opravy ve vytištěných popisech vynálezů

Ve vytištěném popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 233 125 (PV 5044- 83)je chybně jméno třetího autora vynálezu.

Správně MOJŽÍŠ MIROSLAV ing. Gottwaldov

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (4)

1. 233 12S

   1. Zařízení pro kontinuální vmíchávání práškových složek do kapalných polymerů s viskozitami 1 až 10 Pa.s sestávající z nádoby, míchadla a vynášecího systému, vyznačené tím, že je ha míchací nádoba (2) má poměr výšky k průměru v rozsahu 2 až 3:1, do nádoby shora zasahuje míchadlo (1) ve tvaru tyče nebo pásu vytvarovaného podle stěny nádoby a vykonávájíc^ cykloidní pohyb, přičemž mezi nádobou (2) a vynášecím systémem (4) je umístěno přeplňovací zařízení (2, 13).

   V '
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že přeplňovací zařízení (3) je pro viskozity kapalných polymerů nad 500 Pa.s provedeno jako dvourotorový podavač nebo na principu zubového čerpadla s měnitelnými otáčkami, pro nižší viskozity než 500 Pa.s je použito šnekového přeplňovacího zařízení (13) jehož rotační pohyb je odvozen od primárního pohonu cykloidního pohybu pomocí lomené hřídele (12).
3. 3. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že plaší (8) míchací nádoby (2), plaší (9) přeplňovacího zařízení (3, 13) a pláší (10) vynášecího systému (4) jsou uzpůsobeny pro temperování přičemž pláší (8) míchací nádoby (2) je rozdělen na několik samostatných tepelně regulovatelných okruhů k vytvoření podélného tepelného gradientu.
4. 4. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že vynášecí systém (4) může být proveden jako vícešnekový.