ES2264356B1 - APPARATUS FOR THE DISPERSION OF COLORS AND PIGMENTS IN MIXTURES OF PULVERULENT PRODUCTS. - Google Patents
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Abstract
Aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos. Comprende una caja-carcasa de mezcla que incluye un eje giratorio portador de paletas removedoras de los ingredientes a mezclar, en donde la caja-carcasa (1) es de sección transversal en forma de U, definiendo en su parte media e inferior una configuración semicilíndrica (20) correspondiente a la posición del eje giratorio (3) y sus paletas que se caracteriza porque adopta en su parte superior (9) una configuración rectilínea que define, con las paredes laterales de la caja-carcasa, unas formas en ángulo recto de vértices redondeados, resultando una cámara de fluidificación que permite un desplazamiento incrementado del recorrido de las partículas de los ingredientes a mezclar, potenciado con el empleo complementario de turboagitadores (5, 12) actuantes en las zonas correspondientes a las formas en ángulo recto.Apparatus for dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products. It comprises a mixing housing-box that includes a rotating shaft carrying remover vanes of the ingredients to be mixed, wherein the housing-box (1) is of U-shaped cross-section, defining in its middle and lower part a semi-cylindrical configuration (20) corresponding to the position of the rotating shaft (3) and its vanes, characterized in that it adopts in its upper part (9) a rectilinear configuration that defines, with the side walls of the housing-housing, right-angled shapes of rounded vertices, resulting in a fluidization chamber that allows an increased displacement of the path of the particles of the ingredients to be mixed, enhanced with the complementary use of turbo-agitators (5, 12) acting in the areas corresponding to the right angle shapes.
Description
Aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos.Apparatus for dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products.
La presente invención se refiere a un aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos.The present invention relates to an apparatus for the dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products.
Es el sector de mezclas de productos pulverulentos con agregación de colorantes, pigmentos y aditivos, tales como los utilizados en la fabricación de pinturas, materiales plásticos y similares.It is the product mix sector powder with aggregation of dyes, pigments and additives, such as those used in the manufacture of paints, materials Plastics and the like.
Actualmente se conocen, para la mezcla homogénea de productos pulverulentos, mezcladores mecánicos que tienen una configuración general cilíndrica, normalmente de gran longitud y eje horizontal, equipada en casi toda su longitud con un eje giratorio provisto de unas palas de mezcla.They are currently known, for the homogeneous mixture of powdery products, mechanical mixers that have a general cylindrical configuration, usually of great length and horizontal axis, equipped in almost its entire length with an axis swivel equipped with mixing blades.
Este tipo de mezcladores cilíndricos posee una cámara de fluidificación (espacio libre existente entre el volumen geométrico del cuerpo y el volumen del producto a mezclar) reducida, y ello hace que dichos materiales tengan limitados sus movimientos en direcciones radiales y longitudinales, así como que dichos movimientos se produzcan con reducidos diferenciales de velocidad.This type of cylindrical mixers has a fluidization chamber (free space between volume geometric of the body and the volume of the product to be mixed) reduced, and this makes these materials have limited their movements in radial and longitudinal directions, as well as these movements occur with reduced differentials of speed.
Como resultado de ello, para la reunión de productos en estado pulverulento con colorantes, pigmentos y aditivos los tiempos de mezcla son largos y las calidades de dispersión son relativamente bajas.As a result, for the meeting of powdery products with dyes, pigments and additives the mixing times are long and the qualities of dispersion are relatively low.
Se hacía necesario contar con un aparato y un proceso que elevara la calidad de las mezclas obtenidas en cuanto a la dispersión de sus componentes, redujera los tiempos de mezcla y también mejorase el diseño del aparato para dichos fines. Estos propósitos se consiguen con el empleo del aparato objeto de esta invención.It was necessary to have a device and a process that will raise the quality of the mixtures obtained in terms of the dispersion of its components, reduce mixing times and the design of the apparatus for such purposes also be improved. These purposes are achieved with the use of the device object of this invention.
El aparato que se describirá permite obtener mezclas de calidad adecuada con tiempos breves de manipulación de los ingredientes a mezclar, los cuales se introducen en un cuerpo cerrado en el que se obtienen, al final del proceso, las mezclas deseadas. El diseño del cuerpo del aparato da lugar a una cámara de fluidificación de mayor tamaño que el habitual hasta la fecha, y mayores tiempos de permanencia de los ingredientes en dicha cámara, debido a que no existe un contacto directo entre las palas de mezcla y el material que reside en dicha zona. A la vez se obtienen unos mayores diferenciales de velocidad entre las partículas de los materiales tratados.The apparatus to be described allows obtaining mixtures of adequate quality with short handling times of the ingredients to mix, which are introduced into a body closed in which the mixtures are obtained at the end of the process desired. The design of the body of the device gives rise to a camera of fluidification larger than usual to date, and longer residence times of the ingredients in said chamber, because there is no direct contact between the blades of mixture and the material that resides in said area. At the same time they are obtained higher speed differentials between the particles of The treated materials.
Además, en el nuevo aparato mezclador pueden aplicarse unos turboagitadores adicionales en la zona de fluidificación que intensifican la homogeneización y dispersión de los materiales, al crear grandes fuerzas de impacto entre las partículas, con el resultado de una alta calidad en la dispersión de colorantes, pigmentos y aditivos. Los turboagitadores pueden ser longitudinales y paralelos al eje mezclador o bien radiales u ortogonales a dicho eje.In addition, in the new mixing apparatus they can apply additional turbo agitators in the area of fluidization that intensify the homogenization and dispersion of the materials, by creating great impact forces between the particles, with the result of high dispersion quality of dyes, pigments and additives. Turbochargers can be longitudinal and parallel to the mixing shaft or radial or orthogonal to said axis.
Es un objeto de la presente invención un aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos, del tipo que comprende una caja-carcasa de mezcla que incluye un eje giratorio portador de paletas removedoras de los ingredientes a mezclar, en donde la caja-carcasa es de sección transversal en forma de U, definiendo en su parte media e inferior una configuración semicilíndrica correspondiente a la posición del eje giratorio y en su parte media superior una configuración rectilínea que define, con las paredes laterales de la caja-carcasa, unas formas en ángulo recto de vértices redondeados, resultando una cámara de fluidificación que permite un desplazamiento incrementado del recorrido de las partículas de los ingredientes a mezclar, potenciado con el empleo complementario de turboagitadores actuantes en las zonas correspondientes a las formas en ángulo recto.An object of the present invention is an apparatus for the dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products, of the type comprising a mixing housing-housing that includes a rotating shaft carrier of remover paddles of the ingredients to be mixed, in where the housing is cross-sectional in U-shape, defining in its middle and lower part a semi-cylindrical configuration corresponding to shaft position rotating and in its upper middle part a rectilinear configuration that defines, with the side walls of the case-housing, right angled shapes of rounded vertices, resulting in a fluidization chamber that allows an increased displacement of the path of the particles of the ingredients to be mixed, enhanced with the use complement of turboagiters acting in the zones corresponding to the right angle shapes.
Para facilitar la explicación, se acompaña la presente descripción de unos dibujos en los que se ha representado, a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, un caso de realización de un aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos.To facilitate the explanation, the present description of some drawings in which it has been represented, by way of illustrative and non-limiting example, a case of realization of an apparatus for dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products.
Las figuras 1a y 1b son unas vistas esquemáticas, en perspectiva, del nuevo aparato mezclador, con indicación de las dos opciones de turboagitadores (longitudinales y radiales).Figures 1a and 1b are views schematic, in perspective, of the new mixing apparatus, with indication of the two turbo-agitator options (longitudinal and radial).
La figura 2 es una sección transversal del nuevo aparato mezclador, con representación de la zona de fluidificación y de los turboagitadores longitudinales, esquematizados en las figuras 2a, 2b y 2c.Figure 2 is a cross section of the new mixing apparatus, with representation of the fluidization zone and of the longitudinal turboagiters, schematized in the Figures 2a, 2b and 2c.
La figura 3 es una sección transversal del nuevo aparato mezclador, con representación de la zona de fluidificación y en ella un turboagitador ortogonal o radial.Figure 3 is a cross section of the new mixing apparatus, with representation of the fluidization zone and in it an orthogonal or radial turboagitator.
Los elementos designados con números en los dibujos corresponden a las partes indicadas a continuación.The designated elements with numbers in the Drawings correspond to the parts indicated below.
El diseño del cuerpo del aparato mezclador que se describe se caracteriza por haberle comunicado una forma perimetral (considerada en su sección transversal) continua, de curvas suaves y sin aristas. Tiene una sección de forma general en U, semicilíndrica en su parte inferior y rectilínea en su parte superior.The design of the body of the mixing device that described is characterized by having communicated a way perimeter (considered in its cross section) continuous, of smooth curves without edges. It has a general section in U, semi-cylindrical in its lower part and rectilinear in its part higher.
En los mezcladores conocidos hasta la fecha, la sección es circular y las palas giratorias del dispositivo mezclador perfilan continuamente y exclusivamente la citada forma circular, con lo cual las partículas de los ingredientes tienen relativamente poca libertad de movimientos.In mixers known to date, the section is circular and the device's rotating blades mixer continuously and exclusively profile the aforementioned form circular, whereby the particles of the ingredients have relatively little freedom of movement.
En el nuevo aparato, la sección del cuerpo mezclador presenta superiormente dos zonas en ángulo recto (de vértices redondeados) y una zona central rectilínea, que se añaden a la zona inferior de semicircular de mezcla, con lo cual las partículas poseen una mayor libertad de movimientos y con ello un mayor diferencial de velocidad, resultado mayores fuerzas de choque e impacto.In the new device, the body section mixer presents superiorly two zones at right angles (of rounded vertices) and a central rectilinear zone, which are added to the lower semicircular mixing zone, whereby the particles have greater freedom of movement and with it a higher speed differential, result in higher shock forces and impact.
Las elevadas velocidades de rotación del eje mezclador (de 90 a 120 r.p.m.) provocan un lanzamiento de las partículas de los materiales hacia la parte superior del aparato, aumentando así el tiempo de permanencia en dicha zona (y no continuamente en contacto con las palas de mezcla como en los conocidos aparatos de cuerpo cilíndrico). Este mayor tiempo de residencia se aprovecha para el empleo complementario de turboagitadores, que crearán todavía una mayor dispersión de la mezcla.High shaft rotation speeds mixer (from 90 to 120 r.p.m.) cause a launch of the particles of the materials towards the top of the device, thus increasing the time spent in said area (and not continuously in contact with the mixing blades as in the known cylindrical body apparatus). This longer time of residence is used for the complementary use of turboagitators, which will create even greater dispersion of the mixture.
El tipo de turboagitadores depende del tamaño del aparato mezclador y del tipo de los productos a mezclar.The type of turboagiters depends on the size of the mixing apparatus and the type of products to be mixed.
En las figuras 1a y 1b, la flecha 1 indica el conjunto del aparato mezclador según la invención, con un cuerpo de sección en forma de U, según las figuras 2 y 3, con su parte superior 9 plana, en la que se hallan las bocas 18 de entrada de los ingredientes a mezclar, y su parte inferior 20 semicilíndrica correspondiente a la parte del eje giratorio 3 y sus palas de mezcla 16.In Figures 1a and 1b, arrow 1 indicates the assembly of the mixing apparatus according to the invention, with a body of U-shaped section, according to figures 2 and 3, with their part upper 9 flat, in which are the mouths 18 of entry of the ingredients to mix, and its bottom 20 semi-cylindrical corresponding to the part of the rotating shaft 3 and its blades mix 16.
En cada extremo del cuerpo 1 existe un buje-soporte 2 con un rodamiento y una caja de estanqueidad para el eje 3, portador de las palas de mezcla 16, visibles en las citadas figuras 2 y 3. Las palas son en general de fundición y de diferentes formas, disposición y cantidades, según las aplicaciones del aparato y dimensiones del cuerpo 1.At each end of body 1 there is a bushing-support 2 with a bearing and a box tightness for axis 3, carrier of mixing blades 16, visible in the cited figures 2 and 3. The blades are generally of smelting and of different forms, disposition and quantities, according appliance applications and body dimensions 1.
El accionamiento del eje 3 se realiza convencionalmente mediante un grupo motor-reductor montado sobre una bancada 19.The axis 3 drive is performed conventionally through a motor-reducer group mounted on a bench 19.
Los turboagitadores longitudinales 12 (Figura 1a) se montan en la parte superior del cuerpo 1 y atraviesan por completo la zona de fluidificación 15 en sus partes laterales (zonas en ángulo recto). Sus ejes 10, con sus extremos exteriores asociados a bujes-soporte 4, son accionados por electro-motores 8 y comportan soldadas las paletas radiales 11, normalmente hechas de acero antidesgaste. Las paletas 11 pueden figurar en número variable, por ejemplo, de cuatro (11, en forma de cruz latina, en la figura 2a), de tres (13, en la figura 2b) o de cuatro (11 , en forma de cruz de Malta, en la figura 2c, montadas en estrella.Longitudinal turboagitators 12 (Figure 1a) are mounted on the upper part of body 1 and pass through complete the fluidization zone 15 in its lateral parts (right angled areas). Its axes 10, with its outer ends associated to hubs-support 4, are driven by 8 electro-motors and the vanes welded 11, normally made of wear-resistant steel. Pallets 11 may be in variable number, for example, four (11, in the shape of a Latin cross, in figure 2a), of three (13, in the Figure 2b) or four (11, Maltese cross-shaped, in the figure 2c, star mounted.
Cada uno de los turboagitadores ortogonales 5 (figuras 1b y 3) es accionado por un electromotor 6, asociado a una carcasa con rodamientos y caja de estanqueidad 7, y posee interiormente un aspa 17 de paletas pequeñas hechas de un material antiabrasión y de posibles diversas configuraciones.Each of the orthogonal turboagitators 5 (Figures 1b and 3) is driven by an electric motor 6, associated with a bearing housing and sealing box 7, and has inwardly a blade 17 of small vanes made of a material anti-abrasion and possible various configurations.
Los turboagitadores ortogonales 5, operando en las partes superiores del cuerpo 1 correspondientes a los ángulos rectos de aquellas partes, se dispondrán en número apropiado según las dimensiones del cuerpo 1, y su ángulo de ataque (inclinación) es normalmente del orden de 30° respecto a la parte superior 9 del cuerpo 1.Orthogonal turboagitators 5, operating in the upper parts of body 1 corresponding to the angles Straight of those parts, will be arranged in appropriate number according to the dimensions of body 1, and its angle of attack (inclination) it is normally of the order of 30 ° with respect to the upper part 9 of the body 1.
El diseño del cuerpo 1 con sección en forma de U origina, de manera favorable, la formación de la cámara de fluidificación 15 en la parte superior de aquél en la que no inciden las palas mezcladoras y donde los materiales residen durante tiempos superiores a los de una cámara cilíndrica convencional, resultando una alta energía de cizallamiento y choque aplicada a las partículas y, con ello, una gran calidad de la operación de mezcla.The design of body 1 with a U-shaped section originates, favorably, the formation of the chamber of fluidization 15 on top of that in which no Mixer blades impact and where the materials reside during times greater than those of a cylindrical chamber conventional, resulting in high shear and shock energy applied to the particles and, with it, a high quality of the mixing operation
La presente patente de invención describe un nuevo aparato para la dispersión de colorantes y pigmentos en mezclas de productos pulverulentos. Los ejemplos aquí mencionados no son limitativos de la presente invención, por ello podrá tener distintas aplicaciones y/o adaptaciones, todas ellas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.The present invention patent describes a new apparatus for dispersion of dyes and pigments in mixtures of powdery products. The examples mentioned here do not they are limiting of the present invention, therefore it may have different applications and / or adaptations, all of them within the scope of the following claims.
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