CS241782B1

CS241782B1 - Apparatus for mechanical foaming

Info

Publication number: CS241782B1
Application number: CS842505A
Authority: CS
Inventors: Antinin Blinka; Jaroslav Tichy; Jaroslav Odvarka
Original assignee: Antinin Blinka; Jaroslav Tichy; Jaroslav Odvarka
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS250584A1

Abstract

Řešeni se týká zařízení pxo mechanické napěňování kapalných roztoků a dispersí používaných v textilních úpravnách, barevnách a tiskárnách. Alespoň rotor zařízení je opatřen elastickými elementy, sloužícími k vlastnímu napěňování. Zařízeni je možno využit v textilních úpravnách pro řízeny nános úpravnických prostředků nebo barviv na plošný materiál, V textilních tiskárnách pro přípravu pěnových tiskacích past a pod. (obr. δ. 1).The solution concerns the pxo mechanical foaming of liquid solutions and dispersions used in textile processing plants, color printers and printers. At least the device rotor it is provided with elastic elements, self foaming. The equipment can be used in textile treatment plants to control the build-up deposition dyes or dyes for sheet material, In textile printers for foam preparation printing pastes and the like. (fig. 1).

Description

Vynález se týká zařízení pro mechanické naplňování kapalných roztoků a dispersí, obsahujících zejména úpravnické prostředky nebo barviva, sestávajícího ze statořu a v něm uloženého rotoru opatřeného kanály pro přívod napěňované látky a plynu a kanálem pro odvod pěny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for the mechanical filling of liquid solutions and dispersions, comprising, in particular, conditioning agents or dyes, consisting of a stator and a rotor disposed therein, provided with foaming and gas supply channels and a foam channel.

Výhody technologie nánosu úpravnických prostředků a barviv na textilní materiál pomocí pěny jsou známé. Nová technologie umožňuje nanášení těchto látek na textilní materiál s minimálním obsahem vlhkosti, což představuje nejen usporu energie při následném sušení, ale podle druhu aplikace i úsporu chemikálií, menší znečištění odpadních vod, atd. Důležitým předpokladem pro použití této technologie je zejména při barvení a tisku příprava dostatečně jemné a homogenní pěny. Podle druhu aplikace a požadavků technologie je dalším důležitým předpokladem dosažení určitého stupně napěnění, tj. poměru kapaliny a plynu.The advantages of the technology of applying foam treatment agents and dyes to textile material are known. The new technology enables the application of these substances on a textile material with a minimum moisture content, which not only saves energy during subsequent drying, but also, depending on the application, saving of chemicals, less waste water pollution, etc. An important prerequisite for using this technology is especially in dyeing and printing preparation of sufficiently fine and homogeneous foam. Depending on the type of application and the requirements of the technology, another important prerequisite is the achievement of a certain degree of foaming, i.e. the ratio of liquid to gas.

Doposud známá zařízení pro mechanická napěňování kapalných roztoků a dispersí sestávají v podstatě ze statoru a horizontálně uspořádaného rotoru. Stator i rotor těchto zařízení jsou opatřeny lopatkami uspořádanými ve stupních, přičemž každý stupeň sestává z jedné řady statorových a jedné řady rotorových lopatek a jednotlivé stupně jsou řazeny za sebou axiálně nebo radiální. Kvalita pěnového útvaru a stupeň napěnění závisí na⁴počtu stupňů, kterých bývá 10 až 20 i více. Nevýhodou je především pracnost a s tím související vysoké náklady na výrobu těchto zařízení. U Jiných známých zařízení je rotor uložen vertikálně v blízkosti dna nádoby a je opatřen jednou řadou lopatek.The known devices for mechanical foaming of liquid solutions and dispersions consist essentially of a stator and a horizontally arranged rotor. The stator and rotor of these devices are provided with blades arranged in stages, each stage consisting of one row of stator blades and one row of rotor blades, and the individual stages are arranged in series axially or radially. The quality of the foam formation and the degree of foaming depend on ⁴ number of stages, which are 10 to 20 or more. The disadvantage is the laboriousness and the associated high production costs of these devices. In other known devices, the rotor is mounted vertically near the bottom of the vessel and is provided with one row of vanes.

2417Ó22417Ó2

Ve dně této nádoby je mezikruhový kanál pro přívod napěňovacího plynu s otvory ústícími v blízkosti náběžných hran lopatek rotoru. Tato zařízení jsou výrobně méně nákladná, kvalitní pěnový útvar však vzniká při podstatně vyšších otáčkách rotoru. Společnou nevýhodou obou těchto zařízení jsou ztráty energie vznikající při intenzivním promíchávání směsi obou fází a potřeba chlazení zejména při malém průtočném množství a požadavku vysokého stupně napěnění. Kromě výše uvedených existuje řada jiných zařízení, která však nesplňují požadavky na strukturu pěnového útvaru nebo nedosahují potřebného stupně napěnění.At the bottom of the vessel is an annular channel for foaming gas supply with openings opening near the leading edges of the rotor blades. These devices are less expensive to manufacture, but a high-quality foam formation is produced at substantially higher rotor speeds. A common disadvantage of both of these devices is the energy loss resulting from intensive mixing of the mixture of the two phases and the need for cooling especially at low flow rates and a high degree of foaming. In addition to the above, there are a number of other devices which, however, do not meet the structural requirements of the foam formation or do not achieve the required degree of foaming.

Všechny tyto a další nevýhody odstraňuje zařízení podle · vynálezu, sestávající ze statoru a v něm uloženého rotoru, opatřeného kanály pro přívod napěňované látky a plynu a kanálem pro odvod pěny, jehož podstata spočívá zejméná v tom, že alespoň rotor je opatřen elastickými elementy.All these and other disadvantages are overcome by the device according to the invention, consisting of a stator and a rotor therein, provided with channels for supplying foamed material and gas and a channel for discharging foam, the essence of which is that at least the rotor is provided with elastic elements.

Rotor opatřený elastickými elementy má velký aktivní povrch a vzájemné tření při jejich ohybu podporuje distribuci aktivního prostředku obsaženého v napěňované lázni. Napěňování jé spojeno s menšími ztrátami energie a potřebného stupně napěněníje dosaženo při menším přetlaku napěňovacího plynu.The rotor provided with the elastic elements has a large active surface and the mutual friction upon bending thereof promotes the distribution of the active agent contained in the foamed bath. Foaming is associated with less energy loss and the required degree of foaming is achieved with less foaming gas overpressure.

V porovnáním se zařízením s pevnými lopatkami a zejména s lopatkami stupni je zařízení podle vynálezu výrobně jednodušší a méně nákladné.In comparison with a fixed blade device and in particular a stage blade, the device according to the invention is simpler to manufacture and less expensive.

Další výhody a význaky předloženého vynálezu jsou patrné z následujícího popisu příkladných provedení, která jsouscheinaticky znázorněna na přiložených výkresech, kde značí obr.1 podélný řez zařízením válcového tvaru se statorem a rotorem s elastickými elementy, obr. 2 totéž zařízení v příčném řezu rovinou A-A, obř. 3 příčný řez jiným zařízením se statorem . opatřeným podélnými výstupky, obr. 4 příčný řez jiným zařízením se statorem opatřeným přerušovanými výstupky a s excentrickým uložením rotoru, obr. 5 příčný řez jiným zařízením s vnitřním povrchem statoru ve tvaru osmiúhelníku, obr. 6 podélný řez dalším zařízením se statorem a rotorem kuželového tvaru, z nichžFurther advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments, which are shown schematically in the accompanying drawings, wherein FIG. 1 is a longitudinal section through a cylindrical stator and elastic rotor rotor device; FIG. giant. 3 shows a cross section of another stator device. Fig. 4 is a cross-sectional view of another device with a stator having intermittent protrusions and an eccentric rotor bearing; Fig. 5 is a cross-sectional view of another device having an inner surface of an octagon-shaped stator; of which

- 3 oba jsou opatřeny elastickými elementy a rotorem přestavitelným v axiálním směru a obr. 7 podélný řez dalším zařízením se statorem a rotorem ve tvaru plochých kotoučů s elastickými elementy uspořádanými přibližně axiálně a rotorem přestavitelným v axiálním směru.3 both are provided with elastic elements and an axially adjustable rotor, and FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of another stator and flat disc rotor having approximately elastic elements disposed approximately axially and the axially adjustable rotor.

Zařízení na obr. 1 a 2 sestává v podstatě ze sjtatoru £ a rotoru £ spojeného s hřídelem 2 a spřaženého řemenovým převodem 4 s pohonem Stator £ tvoří válcová tlaková nádoba s pláětěm 6 uzavřená na straně hřídele g Čelem £ a na druhá straně víkem 0. V čele £ je vytvořen kanál 10 pro přívod tlakového vzduchu a ucpávkový prostor 2» úo kterého zasahuje kanál 11 pro přívod napěňovaná kapaliny.The apparatus of FIGS. 1 and 2 consists essentially of a sensor 6 and a rotor 6 connected to a shaft 2 and coupled with a Stator drive belt drive 4 to form a cylindrical canister 6 with a cover 6 closed on the shaft side g face 6 and on the other side with a cover 0. At the end 8 there is formed a channel 10 for the supply of compressed air and a sealing space 2, which extends through the channel 11 for the supply of foamed liquid.

Uprostřed víka 8 je upraven kanál 12 pro odvod pěny.In the middle of the lid 8 there is a duct 12 for foam removal.

Plášť 6 statoru £ a rotor 2 jsou opatřeny radiálně uspořádanými elastickými elementy lg a 14, jejichž konce se vzájemně přesahují. U jiného provedení podle obr. 3 je vnitřní povrch pláště 6 statoru £ opatřen výstupky 15 probíhajícími podélně nebo vytvářejícími na vnitřním povrchu pláště 6 Sroubovnici s velkým úhlem stoupání. Rotor 2 je opatřen elastickými elementy 14, jejichž konce alespoň přesahují vrcholy výstupků 15. například se právě dotýkají válcové Části vnitřního povrchu pláště 6.·The stator housing 6 and the rotor 2 are provided with radially disposed elastic elements 18 and 14, the ends of which overlap each other. In another embodiment according to FIG. 3, the inner surface of the casing 6 of the stator 6 is provided with protrusions 15 extending longitudinally or forming a helix with a large pitch angle on the inner surface of the casing 6. The rotor 2 is provided with elastic elements 14, the ends of which at least extend over the tops of the projections 15, for example, just touching the cylindrical part of the inner surface of the housing 6. ·

U jiného provedení podle obr. 4 jsou výstupky podélně přerušované, takže vytvářejí na vnitřním povrchu pláště 6 statoru £ samostatné a v podélném směru vystřídané výstupky 16. Rotor 2 je úložen horizontálně excentricky a elastické elementy 14 rotoru 2 přesahují alespoň z větší části vnitřní válcový povrch o pláStě 6 statoru £. U dalSího příkladného provedení podle obr. 5 je přúřezem vnitřního povrchu pláště 6 statoru £ osmiúhelník 17. Rotor 2 je opatřen elastickými elementy £4, jejichž konce přesahují kružnici vepsanou osmiúhelníku 17. Zařízení na obr. 6 zahnuje stator £ a rotor 2, oba tvaru komolého kužele. Rotor £ je spojen s drážkovým hřídelem £8, posuvně uloženým v dutém hřídeli a na konci opatřeným kulisou 20. Drážkový hřídel £8 je spřažen řemenovým převodem 4 s pohonem ’2· Plášť 6 statoru £ a rotor 2, jsou opatřeny radiálně uspořádanými elastickými elementy £2 a JAj '241782 jejichž konce sevzájemně přesahují. U jiného provedení podle obr, je součástí statoru kotouč 20 a proti němu je souose umístěn rotorový kotouč 21. přičemž oba kotouče 20 a 21 jsou opatřeny vzájemně se přesahujícími elastickými elementy 13 a 14 uspořádanými axiálně. Rotorový kotouč 21 je spojen s drážkovým hřídelem 18, uloženým v dutém hřídeli 19 a je axiálně přestavitelný.In another embodiment according to FIG. 4, the protrusions are longitudinally interrupted so as to form separate and longitudinally protruding protrusions 16 on the inner surface of the stator housing 6. Rotor 2 is mounted horizontally eccentrically and the elastic elements 14 of rotor 2 extend over at least a large part of the inner cylindrical surface. on the casing 6 of the stator £. In another exemplary embodiment of FIG. 5, the cross-section of the inner surface of the stator housing 6 is an octagon 17. The rotor 2 is provided with elastic elements 64 whose ends extend beyond the circle inscribed by the octagon 17. The device in FIG. truncated cone. The rotor 6 is connected to a spline shaft 8, displaceably mounted in a hollow shaft and provided with a sliding end 20. The spline shaft 8 is coupled by a belt drive 4 with a drive 2. The stator housing 6 and the rotor 2 are provided with radially arranged elastic elements. £ 2 and JJ 241782 whose ends overlap each other. In another embodiment according to FIG. 1, the stator comprises a disk 20 and a rotor disk 21 is coaxially opposed thereto, wherein the two wheels 20 and 21 are provided with mutually overlapping elastic elements 13 and 14 arranged axially. The rotor disc 21 is connected to a spline shaft 18 mounted in the hollow shaft 19 and is axially adjustable.

Při chodu zařízení podle obr. 1 a 2 je napěňovaná.lázeň přiváděna kanálem 11 a tlakový vzduch kanálem 10. Otáčením rotoru 2 se smáčí povrch elastických elementů 13a 14 a vzájemným pohybem elementů 13 a 14 dochází k intensivnímu promíchávání směsi obou fází a ke vzniku pěny. Struktura pěnového útvarů je přitom závislá na otáčkách rotoru 2. Vzniklá pěna je odváděna kanálem 12 k neznázorněnému aplikačnímu zařízení. U zařízení na obr, 4 je napěňování ovlivněno vystředěním rotoru 2 o hodnotu ”e”, ohyb elastických elementů 14 rotoru 2 je ve směru vystřednění největší. U zařízení podle obr, 3 a 5 je vznik pěny podporován ohybem elastických elementů 14 rotoru 2 při jejich pohybu po vnitřních stěnách pláště 6 statoru 1. U zařízení podle obr. 6 a 7 je struktura pěnového útvaru závislá na otáčkách, ale také na přestavení rotoru 2 v axiálním směru. U provedení znázorněného na obr. 6 je přesah konců elastických elementů 13 a 14 statoru 1. a rotoru 2 maximální. Přesováním rotoru 2 vpravo se tento přesah zmenšuje a tím se snižuje napěňování.1 and 2, the foamed yarn is supplied through channel 11 and compressed air through channel 10. By rotating the rotor 2, the surface of the elastic elements 13 and 14 is wetted and the elements 13 and 14 are intensively mixed to mix the two phases and foam. . The structure of the foam formations here is dependent on the speed of the rotor 2. The resulting foam is discharged through a channel 12 to an application device (not shown). In the apparatus of FIG. 4, the foaming is influenced by the centering of the rotor 2 by the value " e ", the bending of the elastic elements 14 of the rotor 2 is greatest in the centering direction. In the apparatus of Figs. 3 and 5, foam formation is promoted by bending the elastic elements 14 of the rotor 2 as they move along the inner walls of the stator housing 6. In the apparatus of Figs. 6 and 7, the structure of the foam formation is speed-dependent but also rotor adjusted. 2 in the axial direction. In the embodiment shown in FIG. 6, the overlap of the ends of the elastic elements 13 and 14 of the stator 1 and the rotor 2 is maximized. By moving the rotor 2 to the right, this overlap decreases and thus foaming is reduced.

U zařízení podle obr. 7 je celkový zdvih rotoru 2 minimální. Přestavování rotoru 2 je provedeno známým neznázorněným mechanismem působícím na hřídel 18 přes kulisu 20. Elastické elementy 12. ώ i sou vhodně členěné a integrovaná přírodní nebo syntetická vlákna nebo žíně různých titrů a profilů, zejména kruhového, oválného, ledvinevitého, čtvercového, obdélníkového a plného nebo dutého hvězdicovitého. Na jejich výběru závisí nejen struktura pěnového útvaru, ale i využití povrchově aktivního prostředku obsaženého v napěňované lázni a tedy i dosažený stupeň napěnění.In the device of FIG. 7, the total stroke of the rotor 2 is minimal. Adjustment of the rotor 2 is effected by a known mechanism (not shown) acting on the shaft 18 via the gate 20. The elastic elements 12 are suitably articulated and integrated natural or synthetic fibers or horsehair of different titers and profiles, especially circular, oval, kidney, square, rectangular and or hollow starfish. Their choice depends not only on the structure of the foam formation, but also on the use of the surfactant contained in the foamed bath and thus the degree of foaming achieved.

- 5 Zařízení podle vynálezu je možno využít zejména v textilních úpravnách a barevnách pro.řízený nános úpravníekých prostředků nebo barviv na ploSný textilní materiál, v textilních tiskárnách pro přípravu pěnové tiskací pasty apod.The apparatus according to the invention can be used, in particular, in textile treatment plants and dyes for the controlled deposition of treatment agents or dyes on textile textile material, in textile printers for preparing foam printing pastes and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for mechanically filling liquid solutions and dispersions, comprising, in particular, conditioning agents or dyes, consisting of a stator and a rotor therein, provided with foaming and gas supply channels and a foam outlet channel, characterized in that at least the rotor (2) it is provided with elastic elements (14).

Device according to claim 1, characterized in that the stator (1) and the rotor (2) are cylindrical, the elastic elements (13), the stator (1) and the elastic elements (14) of the rotor (2) being arranged radially.

Device according to claim 1, characterized in that protrusions (15, 16) are formed on the inner surface of the stator (1), the length of the elastic elements (14) of the rotor (2) being greater than the gap between the protrusions (15, 16). stator (1) and rotor (2).

Device according to claim 1, characterized in that the inner surface of the stator (1) is formed by the walls of the polygon, the length of the elastic elements (14) of the rotor (1) being greater than the smallest gap between the polygon and the rotor (2).

Device according to claim 1, characterized in that the etator (i) comprises a disk (2.0) and the rotor (1) is in the form of a rotor disk (21), the elastic elements (13 · 14) being on faces facing each other. of the stator (1) and the rotor (2) are arranged axially.

6. Device according to claim 1, characterized in that the stator (1) and the rotor (2) are of conical shape.

Device according to Claims 5 and 6, characterized in that the stator (1) and the rotor (2) are mutually axially adjustable.

- 7

8. Device according to claim 1, characterized in that the stator (1) and the rotor (2) are arranged coaxially.

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the rotor (1) is arranged eccentrically in the stator (2).

Device according to Claims 2, 5, 6, characterized in that the elastic elements (13) of the stator (1) and the elastic elements (14) of the rotor (2) overlap one another.