FI63535B - Kontinuerligt foerfarande och blandare foer blandning av fast material i pulverform och vaetskor i synnerhet gips och vatten - Google Patents

Description

RSfiF^I Γβ] (11)KUULUTUSjULKAISU . v c -7 c me lJ v ' utlAggningsskhift oodoj C Patentti myönnetty 11 07 1933 W Patent oeddelat ^ ^ (51) Kv.ik?/int.ci.3 B 28 C 5/06, 7/00 SUOMI —FINLAND (21) Pw*nu!h*k*tmi« —P**«K»n»ekn»nf 790^10 (22) Hak*m<«pthft — Anaekninpdaf 07.02.79 (23) Alkupllvi—GIM(k«tsdac 07.02.79 (41) Tullut )ulklMkai— Blhrtt offantHf 09.08 79

PaMtU- j* raklfUrlMIHm /44) νιμμμ,μμ J. kwil|ultatan an.__

Patent- och raglstantyralMn ' AiwMcm uthgd och «ijkrtfun pubMcmd 31.03.83 (32)(33)(31) t^ird prtorHat 08.02.78

Banska-Frankrike(FR) 7803^7^ (71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor Hugo, P-92209 Neuilly sur Seine, Ranska-Prankrike(FR) (72) Adrien Delcoigne, Chantilly, Jacques Lanneau, Breuil-le-Vert, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Berggren Oy Ah (51*) Jatkuvatoiminen menetelmä ja sekoitin jauhemaisten kiintoaineiden, erityisesti kipsin ja veden sekoittamiseksi - Kontinuerligt förfarande och blandare för blandning av fast material i pulverform och vätskor, i synnerhet gips och vatten

Keksintö koskee jatkuvatoimista menetelmää jauhemaisten kiintoaineiden ja nesteiden, erityisesti kipsin ja veden sekoittamiseksi, ja erityisesti sellaista menetelmää, jossa kiintoainetta ja nestettä syötetään jatkuvasti sekoitussäiliöön sellaisin keskinäisin määrin, että ne vastaavat kiintoaineen ja nesteen vaadittavaa suhdetta seoksessa, säiliössä olevia aineita pyöritetään turbiinilla niiden sekoituksen aikaansaamiseksi, ja seos poistetaan säiliöstä jatkuvatoimisesti. Keksintö koskee myös pystysuoraa sekoitinta menetelmän soveltamiseksi.

Jauhemaisten kiintoaineiden ja nesteiden sekoittamisessa on laajalti levinneenä käytäntönä käyttää sekoittimia, joissa on hampaat eli terät, ja jotka koostuvat sylinterinmuotoisesta säiliöstä, jossa on pystysuora akseli, joka on varustettu yhdellä tai useammalla sarjalla pyöriviä säteensuuntaisia varsia, jotka kannattavat teriä eli hampaita. Nämä terät eli hampaat kaapivat säiliön seiniä, sekoittavat tuotteet ja siten toimeenpanevat hämmennyksen. Tällaiset sekoittimet eivät kuitenkaan anna tyydyttävää jauhemaisen kiintoaineen hajaantumista nesteeseen; tämän johdosta poistetun 2 63535 seoksen juoksevuudelta puuttuu homogeenisuutta. Toisaalta on olemassa turbiinisekoittimia, jotka koostuvat säiliöstä, jossa kiekko, potkuri tai turbiini pyörii hyvin suurella nopeudella. Kiintoaine ja neste saapuvat turbiiniin, joka hajoittaa ne hetkessä. Toisin kuin hammassekoittiraet, turbiinisekoittimet saavuttavat korkean kiertonopeuden ja voimaperäisen pyörteisyyden järjestelmän kaikissa kohdissa, niin että tuotteen hajaantuminen ja homogenisoituminen ovat tyydyttävät. Tällaisen sekoittimen suorituksen tutkiminen lisäämällä siihen jotakin värillistä ainetta tai yleensä mitä tahansa jälkiä jättävää ainetta, joka on helposti havaittavissa, kuitenkin paljastaa, että syötön vaihtelu ilmenee kokonaan muuttumattomana poistokohdassa hyvin lyhyen, suuruusluokkaa yhden sekunnin pituisen viipymisajan jälkeen. Niinpä turbiinisekoitti-messa se aika, jonka tuote viipyy sekoittimessa, on hyvin lyhyt, itse asiassa niin lyhyt, että sekoitustoimitus ei tasoita syötön epäsäännöllisyyksiä, vaan nämä esiintyvät muuttumattomina poisto-kohdassa. Kun lopputuotteelle halutaan tasainen juoksevuus, mikä on mahdotonta saavuttaa syötön tasaisuudella, turbiinisekoittimet eivät ole tyydyttäviä.

Amerikkalaisesta patenttijulkaisusta US-3 459 620 tunnetaan myös sekoitin kipsin ja nesteen sekoittamiseksi. Sekoitin koostuu kuitenkin pyörivästä, estelevyillä varustetusta levystä, jolloin keskipakoisvoima sinkoaa tuotteen levyn kehää kohti ja tuotteet kulkuradallaan osuvat estelevyihin, jakaantuvat ja vähitellen sekoittuvat. Tässä ei syötön epäsäännöllisyyksiä pystytä tasoittamaan .

Amerikkalaisesta patenttijulkaisusta US-3 957 407 tunnetaan laite, jossa syötetään jauhemaista kipsiä kolonnin yläpuolelta. Kipsin pudotessa kolonnin sisään, kohdistuu siihen vesisuihkuja, jotka pirskottavat siihen vettä ja kostuttavat sen. Laitteessa ei tapahdu mitään pyörimistä eikä sekoittamista kipsin putoamisen aikana.

Brittiläisistä patenttijulkaisuista GB-1 167 107 ja 1 375 922 tunnetaan myös sekoittimia, mutta niillä ei pystytä saavuttamaan keksinnön päämäärää eli syötössä tapahtuvien epäsäännöllisyyksien eliminoimista ja siten tasaista aineiden juoksevuutta.

3 63535

Esillä olevalla keksinnöllä vältetään näiden molempien tunnettujen järjestelmien varjopuolet. Se tekee mahdolliseksi saada aikaan jatkuvatoimisen jauhemaisten kiintoaineiden ja nesteiden sekoittamisen niin, että juoksevuus on tasainen. Keksinnön mukainen menetelmä ja sekoitin menetelmän soveltamiseksi tunnetaan pääasiallisesti patenttivaatimuksissa 1 ja 7 esitetyistä tunnusmerkeistä .

Lisäksi tämä keksintö ratkaisee juoksevan evolutiivisen tuotteen ennenaikaisen sekoittimeen kovettumisen probleeman. Juokseva evolutiivinen tuote on neste, jossa tapahtuu reaktio, jonka tuloksena on fysikaalinen tai kemiallinen muutos, joka kehittää kiinteän faasin tai modifioi nesteen alunperin mukanaan kuljettaman kiintän faasin ominaisuuksia. Kipsijauheen ja veden seos on esimerkki tällaisesta tuotteesta.

Keksintö tarjoaa jauhemaisten kiintoaineiden ja nesteiden jatkuvatoimisen sekoitusprosessin, joka käsittää sen, että nestefaasia johdetaan jatkuvatoimisesti sekoitussäiliöön, että kiinteää faasia johdetaan jatkuvatoimisesti mainittuun säiliöön sellaisin virtaamin, että kiintoaineen ja nesteen haluttu suhde saavutetaan, että säiliön sisällä olevat tuotteet saatetaan pyörimään sillä tavoin, että syntyy pyörre, että kiintoaineen ja nesteen syöttövirtaamia säädetään sillä tavoin, että tietty säiliön täyttötaso saadaan jatkuvasti pysytetyksi, ja että tuoteseos tyhjennetään jatkuvatoimisesti niin, että täyttötaso pysyy ennallaan.

4 63535

Menetelmässä käytetään edullisesti myös säiliöön syötettyä nestettä säiliön seinien huuhtelemiseen kiintoaineen muodostumisen estämiseksi niille. Mieluimmin sekoitettu tuote poistetaan säiliön seinän alaosia myöten , jotta vältettäisiin kiintoaineen pidättyminen säiliöön.

Jatkuva ajo vakiintuu käynnistysvaiheen jälkeen, johon kuuluu seuraa-vat vaiheet: sekoitussäiliöön eli tankkiin syötetään nestettä ja kiintoainetta ennalta valitussa painosuhteessa, kunnes saavutetaan tietty mainitun sekoitussäiliön täyttötaso; säiliössä hämmennetään siihen syötettyjä tuotteita, ja hämmennystä jatketaan valittu ajanjakso; ja sitten, yhtä aikaa: säiliöön otetaan sisään jatkuvatoimisesti nestettä ja kiintoainetta ennalta määrätyin virtaamin niin,että seoksen painosuhdetta noudatetaan; ja sekoitussäiliötä tyhjennetään jatkuvatoimisesti sellaisin virtaamin, että täyttötaso säilyy.

Tietyillä kiintoaineen ja nesteen syöttövirtaamilla sekoitussäiliön täyttötaso määrää sen keskimääräisen ajan, minkä sekoitettavat tuotteet viipyvät sekoitussäiliössä, ja mainittu keskimääräinen vii-pymisaika on vähintään yhtä suuri kuin 3 sekuntia ja mieluimmin se asetetaan 15 ja 30 sekunnin välille.

Tyypillisenä esimerkkinä menetelmää voidaan käyttää kipsijauheen ja veden jatkuvatoimiseen sekoittamiseen.

Lisäksi keksintö tarjoaa mekanismin tämän sekoitusmenetelmän suorittamista varten. Tämä mekanismi käsittää sekoittimen, jolle tunnusmerkillistä on se, että siihen kuuluu erilaisia yhdistelmiä seuraavis-ta laitteista: säiliö, joka on tehty ontosta pyörähdyskappaleesta, jonka alapää on varustettu ulosvirtausaukolla ja ulosvirtaaman säätölaitteella ja joka säiliö on varustettu sisäseinällä, joka muodostaa välipohjan, jonka sivuseinät ovat matkan päässä säiliön sivuseinästä; turbiini, joka on asennettu säiliön sisään sen välipohjan yläpuolelle ja joka pyörii pystysuoran akselin ympäri, joka on sijoitettu säiliön keskiviivalle; nesteen syöttölaite, johon edullisesti kuuluu laitteet 5 nesteen syöttämiseksi säiliön sivuseinälle ja turbiinin akselille? ja kiintoaineen syöttölaite kiintoaineen syöttämistä vatten säiliöön.

Kuvio 1 on luonnos sekoitusmekanismista? kuvio 2 on kaaviollinen esitys syöttö- ja sekoitusmekanismista? kuvio 3 on vaakasuora leikkauskuvanto, joka on otettu välittömästi kuviossa 1 olevan mekanismin kartion yläpuolelta? kuvio 4 on vaakasuora leikkauskuvanto, joka on otettu välittömästi kuvion 1 mukaisen mekanismin ejektiolaitteen pohjan yläpuolelta? ja kuvio 5 on kaaviollinen esitys osasta sekoitinta, jossa on isku- kruunuejektori.

Niin kuin kuviosta 1 näkyy, jauhemaisten tuotteiden ja nesteiden sekoittimeen M kuuluu pystysuora sylinterin muotoinen säiliö 1, jonka alaosa 2 on suppeneva ja johtaa poistoaukkoon 2'. Säiliön 1 sisään on asennettu turbiini 3, jonka sekoitin on säiliön 1 sisässä pystysuoralla akselilla 4, joka sijaitsee säiliön keskiviivalla ja jota käyttää moottori 5. Säiliössä on välipohja 6, jonka muodostaa kartion 7 yläpinta, joka on suunniteltu muodostamaan este säiliön 1 suppenevan alaosan 2 sisään. Tämä este on pyörähdyskappale, jonka alaosa on suppeneva. Sen keskiviiva on säiliön keskiviivalla ja sen mitat ovat pienemmät kuin sekoittimen alisen suppenevan osan 2 mitat, niin että sen ja säiliön 1 alaosan 2 väliin muodostuu renkaanmuotoinen välitila. Kartio 7 on kartio, joka on kärki alaspäin säiliön alisen, kartiomaisen osan 2 sisässä, joka myös on kartion muotoinen, ja välipohjan 6 muodostaa mainitun ylösalaisen kartion tasainen kanta. Kartiota 7 kannattavat tangot 7A, jotka näkyvät kuviossa 3.

Sekoittimen alaosa 2 johtaa ylösalaisen syklonin muotoiseen ejektio-laitteeseen 8, joka koostuu kartionmuotoisesta kotelosta 9, joka on asetettu kärki ylöspäin ja jossa on tasainen kanta 10 ja keräysputki 11, jonka pää on kannan 10 tasossa ja joka on tangentiaalinen kartio-maiseen koteloon 9 nähden ja pistää ulos turbiinin 3 pyörimissuunnassa. Sitten keräysputki johtaa pystysuunnassa alaspäin ja on varustettu virtaaman säätöventtiilillä 12, joka vie seoksen putkeen 13, joka johtaa seoksen hyväksikäyttölaitteisiin (esittämättä). Venttiili 12 voi olla esimerkiksi moduloitu, paineella säädetty joustava-holkkinen venttiili, sitä tyyppiä, joka on selitetty suomalaisessa 6 63535 patenttihakemuksessa nro 790409. Säiliön yläreuna on varustettu kannellisella, renkaan muotoisella kaatokourulla 14, johon toimitetaan nestettä taipuisaa letkua 15 myöten. Putki 16, joka on yhdistetty taipuisaan letkuun 15 ja varustettu säätöventtiiIillä 17, johtaa nestettä turbiinin 3 akselille 4 sen pysyttämiseksi puhtaana.

Havainnollisuuden vuoksi mainittakoon, että sekoitin, jonka erittely on seuraava, pystyy toimittamaan seosta 30:sta 65:een kg/min;

Turbiinin nopeus 1275 kierr/min

Turbiinin sekoitussiiven läpimitta 150 mm

Sekoittimen sekoitussiiven läpimitta 292 mm

Sekoittimen yläpään korkeus välipohjasta ylöspäin 485 mm

Kartion kantakulma 45°

Sekoittimen poistoaukon läpimitta 35 mm

Turbiinin siiven ja välipohjan välimatka 15 mm

Sekoittimen pohjan kulma noin 145°

Kuvio 2 esittää täydellistä sekoituslaitosta. Siinä näkyvät edellä selitetyt elimet, kuten sekoitin M säiliöineen 1, sen estekertio 7 säiliön suppenevan osan 2 sisässä, välipohja 6, jonka muodostaa kartion 7 ylätaso, renkaanmuotoinen tila kartion 7 ja säiliön alaosan 2 välissä, ylösalaisen kartion muotoinen ejektiolaite eli poistolaite 8, ulos-tulevan seoksen virtaanan säätövehttiilillä 12 varustettu keräysputki 11, nesteen syöttö kaatokourua 14 ja putkea 16 myöten ja moottorin 5 käyttämä turbiini 3.

Jauhemaisen kiintoaineen syöttöjärjestelmä S ja nesteen syöttöjärjes-telmä L sekoitinta M varten on esitetty kuviossa 2. Kiintoaineen syöttöjärjestelmään S kuuluu suppilo 18, joka on asennettu painolle herkän kuljetushihnan 19 yläpuolelle, joka on tasapainossa särmän 20 päällä, kun se on kuormitettuna valitulla painomäärällä tuotetta. Tällaista laitetta sanotaan vakiopainolle herkäksi kuljettimeksi.

Tämän painoherkän kuljettimen 19 yhteydessä on luukku 21 suppilosta 18 syötetyn jauhekerroksen paksuuden säätämistä varten. Tärytetty, metallinen, päällysseulalla varustettu kouru 22 on sovitettu vakio-painolle herkän kuljettimen 19 poistopään alapuolelle. Tämä kouru on kalteva vaakasuuntaan nähden kulmassa, joka riippuu jauhemaisesta 63535 7 tuotteesta ja joka kipsijauheen tapauksessa mieluimmin on noin 45°. Kouru 22 on asennettu siten, että sen alapää riippuu sekoittimen M säiliön 1 yläpuolella ja että sen tuoma jauhe putoaa turbiinin 3 säiliön 1 keskelle. Kiintoaineen syöttöjärjestelmä S on ennestään tunnettu, joten sitä ei tarvitse yksityiskohtaisemmin selittää.

Kuvion 2 mukaisessa nesteensyöttömekanismissa L nesteen syöttö tapahtuu säiliöstä 23, jossa nestepinnan korkeus on vakio. Nesteen virtaaman säätö suoritetaan venttiilillä 24, ja virtaaman mittari 25 tekee mahdolliseksi säätää tarkasti virtaamaa letkuun 15.

Sekoituslaitos toimii seuraavasti. Kipsijauhe (P) otetaan esimerkkinä jauhemaisesta kiintoaineesta ja vesi (W) esimerkkinä nesteestä.

Ennen käynnistystä valitaan suhde Wo/Po, jossa Wo ja Po ovat veden massavirtaama (Wo) ja vastaavasti kipsijauheen massavirtaama (Po>, jotka virtaamat ensiksi asetetaan. Veden virtaama säädetään venttiilillä 24 valittuun arvoon Wo. Sitten kipsijauheen virtaama säädetään arvoon Po: suppilon 18 sisältämä kipsijauhe leviää vakiopainolle herkälle kuljettimelle 19, joka on asetettu tasapainoon särmälle 20 säiliössä 1 olevan tuotteen valittua painomäärää varten, ja sitten virtaama Po saadaan säätämällä painoherkän kuljettimen 19 kulkunopeutta. Sekoitetulle laastille valitaan sekoitussäiliössä 1 viipymisajak-si aika To. Turbiinin 3 pyörintä käynnistetään. Sekoitussäiliö 1 suljetaan tukkimalla putki 13 tai sulkemalla venttiili 12. Nesteen syöttömekanismi L, aseteltuna syöttämään virtaamalla Wo, avataan valituksi ajaksi To. Vettä syötetään kaatokourun 14 ja putken 16 kautta. Pyörimällä suurella nopeudella turbiini 3 hämmentää veden.

Ajan To päättyessä veden syöttö suljetaan. Sitten kipsijauheen syöttömekanismi S, aseteltuna virtaamalle Po, käynnistetään ajanjaksoksi To. Ajan To päättyessä kipsijauheen syöttö suljetaan.

Turbiinin 3 annetaan sekoittaa vettä ja kipsijauhetta ajanjakso, jonka pituus on likimäärin To/2, kipsijauheen syötön päättymisestä lähtien. Tämän sekoitusajan To/2 jälkeen veden syöttö, joka edelleen on aseteltuna virtaamalle Wo ja kipsin syöttö, joka edelleen on aseteltuna virtaamalle Po, avataan yhtä aikaa ja sekoitussäiliössä olevan seoksen annetaan valua ulos joko avaamalla putki 13 tai avaamalla venttiili 12. Ja asettelemalla venttiili 12 niin että tuotteen määrä sekoittimessa M pysyy vakiona ja yhtä suurena 6 35 35 kuin se määrä, joka käynnistettäessä oli säiliössä. Tällä tavoin saavutetaan nopeasti pysyvä käyttötilanne.Veden ja kipsijauheen syötöt toimivat jatkuvatoimisesti virtaamin Wo ja vastaavasti Po, sekoitus on jatkuvaa, ja sekoitussäiliössä pysyy vakiomäärä seosta, seoksen keskimääräisen viipymisajan säiliössä ollessa vakio ja yhtä suuri kuin käynnistettäessä valittu aika To, ja seoksen poistuminen on myös jatkuva prosessi, virtaaman ollessa (Wo + Po).

Rengasmaiseen ylijuoksukouruun 14 syötetty vesi jakautuu yhdenmukaisesti ympäri sitä ja juoksee yli pitkin säiliön 1 sisäseinää. Putkesta 16 tuleva vesi, jonka tuloa säätää venttiili 17, suihkuaa ja puhdistaa turbiinin 3 akselin 4. Suppilon 18 sisältämä kipsijauhe leviää särmällä 20 tasapainossa olevalle vakiopainoherkälle kuljettimelle 19. Koska painoherkkä kuljetin 19 on asetettu virtaamalle Po, jokainen hetkellinen kipsijauheen liikasyöttö tai vajaasyöttö aiheuttaa epätasapainon, joka johtaa kipsijauhekerroksen paksuutta säätävän luukun asennon muutokseen, joka pyrkii palauttamaan tasapainon.

Painoherkän kuljettimen 19 päästä kipsijauhe putoaa tärytettyä metal-likourua 22 peittävälle seulalle murtuen kokkareiksi, ja kipsijauhe valuu kouruun 22. Kouru 22 levittää tärinänsä ansiosta kipsijauheen ja pakottaa sen sitten päässään olevan nokan kautta putoamaan turbiiniin 3, joka pyörii suurella nopeudella sekoittimen M säiliön 1 sisässä. Säiliön 1 seinälle muodostunut vesikalvo ja turbiinin akselille 4 suihkutettu vesi estävät kokonaan kipsin kerrostumisen ja kipsin kaiken ei-toivotun kovettumisen alkamisen säiliön 1 seinälle ja akselille 4.

Suurella nopeudella pyörivä turbiini 3 liikuttaa jauhetta ja vettä säiliön 1 sisässä. Turbiinin nopeus asetetaan niin, että muodostuu yksi ainoa pystykeskiviivainen pyörre, so. ontto pyörre, joka peittää säiliön seinien sisäpuolen. Tällöin seoksen ulkopinta muodostuu kartion muotoon niin kuin kuviossa 1 katkoviivoilla on osoitettu.

Kartion keskiviivana on turbiinin 3 keskiviiva 4.

Pyörteen syvyys riippuu sekoittimen M säiliön 1 mitoista ja turbiinin 3 pyörimisnopeudesta, joka asetetaan niin, että pyörteen pohja koskettaa turbiinia 3 ja poistaa kaikki seoksen kuolleet kohdat pohjalla 6. Tämä optiminopeus riippuu seoksen juoksevuudesta, joka on suhteen Wo/Po ja To:n funktio.

63535 9

Kun nopeus on liian pieni, seos peittää turbiinin siipeä liian pak-sulti ja seoksen pinta on liian tasainen, niin että jauhetta voi jäädä kiinteiksi kokkareiksi, koska se ei dispergoidu.

Toisaalta liian suuri nopeus pyrkii onteloittamaan pyörteen liikaa, niin että turbiini 3 kokonaan paljastuu ja saattaa seoksen kiipeämään liian korkealle pitkin säiliön 1 seinää, niin että se jaksottaan putoaa alas turbiinin 3 päälle ja siten aiheuttaa pyörimisliikkeen epäsäännöllisyyttä.

Tärykourua 22 myöten syötetty kipsijauhe putoaa keskelle pyörrettä kun turbiini 3 on saavuttanut suuren nopeuden. Se hajaantuu hetkessä ja sinkoutuu ulospäin säiliössä 1 ennestään olevaan seokseen.

Seoksen pyörintä varmistaa homogenisoitumisen ja nestepinnan kaltevuus estää kiintohiukkasten pysähtymisen iskostumiksi. Kipsin ja veden seos noudattaa turbiinin 3 virtausviivoja, so. sekoitusvyöhyk-keen kierrätysviivoja välipohjan 6 välittömässä läheisyydessä.

Näin ollen ei esiinny mitään kerrostuman muodostusta välipohjalle 6 koska seos pyyhkiytyy sen poikki. Kipsin ja veden seos virtaa ulos säiliöstä tasaiseen tapaan estekartion 7 ja sekoitussäiliön alaosan 2 seinän välistä rengastilaa myöten, jättämättä mitään kiinteää jäännöstä. Kartion 7 asema sekoittimen suppenevan alaosan 2 seinään nähden määrää tämän rengastilan mitat ja määrää siten rajan säiliön 1 sisällön ulosvirtaamalle. Seos virtaa ulos tätä tilaa myöten nopeudella, joka on riittävän suuri ollakkseen aiheuttamatta seoksen kovettumista. Kun osa 7 on kartio ja kun sekoittimen suppenevan osan 2 ulkoseinä sekin on kartion muotoinen, kipsiseoksen nopeus mitattuna kartiota 7 myöten on mieluimmin vähintään 30 cm/s ja yleensä noin 1 m/s. Seoksen poistoputkiston osat, jotka sijaitsevat poistcvirran puolella, valitaan niin, että tämä miniminopeus voidaan saavuttaa, siten välttäen ennenaikaiset kerrostumiset ja seoksen massakovettu-minen.

Seos kerääntyy sekoittimen alaosan 2 aukkoa 2' kohti, edelleen pyörien virratessaan ylösalaisen syklonin muotoiseen ejektiolaittee-seen 8. Seos pysyttelee laitteen 8 kartionmuotoisilla seinillä ja virtaa alaspäin näitä seiniä myöten pohjaan 10 saakka kierteisesti. Tällöin ei ole todennäköistä, että mikään hallitsematon pyörre muodostaa liikkumattoman vyöhykkeen, jossa massan kovettumista voisi 10 63535 tapahtua. Sitten seos, pyörivänä virtana, joutuu keräysput-keen 11 ja muodostaa täyden sylinterinmuotoisen virran, jonka virtaamaa voidaan tarkasti säätää virtaaman säätöventtiilillä 12, joka sijaitsee keräysputken 11 päässä.

Koska syöttövirtaamat Po ja Wo eivät kuitenkaan ole täydellisen stabiileja ja niissä voi tapahtua heilahteluja, jotka aiheuttavat heilahteluja seoksen juoksevuudessa, venttiiliä 12 asetellaan jatkuvasti niin, että se pysyttää vakiomäärän seosta seossäiliössä 1 ja niin ollen antaa seokselle vakion viipymisajan sekoittimessa. Tämä viipymisaika tekee mahdolliseksi seoksen homogenisoimisen ja syötön epätasaisuuden tasoittamisen.

Venttiilin 12 asetukseen voidaan päästä useilla tavoilla. Venttiili voi olla käsin aseteltava, mutta kipsin tapauksessa, ottaen huomioon jauhemaisen kipsin nopean evoluutioprosessin heti, kun siihen sekoittuu vettä, ja jos käytettävissä on oltava juoksevuudeltaan vakio seos, mikä vaatii hyvin tarkkaa viipymisaikaa säiliössä, venttiili mieluimmin on automaattisesti aseteltava esimerkiksi punnitsemalla sekoitin niin kuin edellä mainitussa suomalaisessa patenttihakemuksessa nro 790409 on selitetty.

Venttiili 12 voi olla esimerkiksi suorakanavainen venttiili, jossa on jäykkä kotelo, joustava sisäholkki, ja väliaineen sisäänotto jäykän kotelon ja hoikin välissä, joka väliaine pystyy puristamaan joustavaa hoikkia kokoon virtaaman pienentämiseksi. Kipsin kerrostumisen tai massakovettumisen estämiseksi tällaisessa venttiilissä on edullista moduloida säätöväliaineen painetta siten kuin edelllä mainitussa suomalaisessa patenttihakemuksessa nro 790409 on selitetty.

On edullista säätää venttiiliä 12 pneumaattisella päästötyyppisellä säätömekanismilla, joka aiheuttaa vaihtelua venttiilin 12 avoimmuu-dessa funktiona sekoittimen painosta, ja käyttää heilahteluja, jotka saadaan aikaan värähtelyillä, jotka johtuvat seoksen ja turbiinin liikkeestä sekoitussäiliössä. Tällaiseen pneumaattiseen päästömekanismiin olennaisesti kuuluu pneumaattinen piiri ja voimatasapainopalkki. Pneumaattiseen piiriin syötetään vakio paineilmavirtaama. Siihen kuuluu kaksi haaraa, joista yksi johtaa venttiiliin 12 ja toisessa on suulake, johon nähden tasapainopalkki toimii läppälevynä, siten saaden 63535 11 aikaan tietyn ilman päästön, joka vaihtelee palkin asennosta riippuen. Täten tasapainopalkki jatkuvasti valvoo sekoittimen painoa. Sen tasapaino asetetaan määrätylle sekoittimen painolle, niin että se häiriintyy kun tämä paino muuttuu. Tällöin se aiheuttaa pneumaattisen piirin väliaineen päästön suurenemisen tai pienenemisen ja sen johdosta aiheuttaa venttiiliä kohti johdetun ilman paineen pienenemisen tai suurenemisen, siten modifioiden venttiilin avoimmuutta ja sen johdosta sekoittimesta lähtevän virtaaman suuruutta. Lisäksi turbiinin liikkeet panevat palkin värähtelemään ja lievästi heilahtelemaan jatkuvasti ja nämä lievät heilahtelut poimii pneumaattinen piiri aiheuttaen venttiilin säätöväliaineen paineen moduloimisen joustavan hoikin muodon muuttamiseksi ja sen täryttämiseksi. Koska venttiilin joustava holkki jatkuvasti muuttaa muotoaan, ei mitään kipsikerrostumia voi siihen muodostua. Tällainen pneumaattinen päästötyyppinen säätö-mekanismi on selitetty edellä mainitussa suomalaisessa patenttihakemuksessa nro 790409.

Poistolaite 8 voi olla mikä tahansa vakio väliainemekaaninen laite, jolla on kyky muuttaa mikä tahansa virta, ja varsinkin pyörivä virta, täydeksi virraksi. Niinpä voidaan käyttää kuvion 5 mukaista sylinteri-mäistä poistolaitetta 26, .joka on tehty astiasta, jossa on pohja ja tan-gentiaalinen poistoputki.

Viipymisajan To on aina pysyttävä lyhempänä kuin arvo Tp, joka vastaa seoksen kovettumisen alkamista. Kun syöttövirtaamat Po ja Wo ja niin ollen poistovirtaama (Po-Wo) on asetettu, tämän keskimääräisen viipymisajan To määrää sekoitussäiliön täyttöaste, ja juuri pysyttämällä tämä täyttöaste vakiona keskimääräinen viipymisaika saadaan pysymään vakiona. Keskimääräinen viipymisaika on vähintään 3 sekuntia ja mieluummin 15 ja 30 sekunnin välillä, jotta tyydyttävä kiinteiden ja nestemäisten tuotteiden homogenisoituminen saavutettaisiin.

Tähän mennessä on käsitelty kipsijauheen ja veden seosta, mutta menetelmä pysyy samana ja mekanismi toimii samalla tavoin jos lisäaineita lisätään jossakin eri sekoitusvaiheista. Lisäaineilla käsitetään tässä reaktiivisia tai inerttejä, kiinteitä tai nestemäisiä tuotteita, mieluimmin jauhemaisia kiinteiden aineiden tapauksessa. Niinpä on mahdollista lisätä kiinteitä lisäaineita kipsijauheen mukana, joko niin, että lisäyksen on etukäteen suorittanut kipsijauheen valmistaja, tai levittämällä lisäaine suppiloon 18 tai painoherkälle kuljetus- X2 63535 hihnalle 19. On myös mahdollista lisätä kiinteitä tai nestemäisiä lisäaineita veteen tai muuten suoraan sekoittimeen. Nämä lisäaineet voivat olla kemiallisia katalysaattoreita tai kipsin lujituselimiä kuten pilkottuja tai hienoksijaettuja kuituja.

Niinpä sanat "kipsijauhe" ja "vesi" on otettava laajemmassa merkityksessä, ja käytettävä sellaisia termejä kuin kiinteä faasi tai kiintoaine tarkoittamaan kipsijauhetta sinänsä ja kipsin seoksia muiden kiintoaineiden kanssa, ja käytettävä sellaisia termejä kuin "nestefaasi" tai "neste" tarkoittamaan vettä sinänsä samoin kuin vettä joka sisältää kiinteitä tai nestemäisiä lisäaineita.

Claims (21)

13 63535

1. Jatkuvatoiminen menetelmä jauhemaisten kiintoaineiden ja nesteiden, erityisesti kipsin ja veden sekoittamiseksi, jossa menetelmässä kiintoainetta ja nestettä syötetään jatkuvasti sekoitussäiliöön sellaisin keskinäisin määrin, että ne vastaavat kiintoaineen ja nesteen vaadittavaa suhdetta seoksessa, säiliössä olevia aineita pyöritetään turbiinilla niiden sekoituksen aikaansaamiseksi, ja seos poistetaan säiliöstä jatkuvatoimisesti, tunnettu siitä, että syötön ja poiston määrää säädetään määrätyn täyttötason säilyttämiseksi säiliössä (1), että neste syötetään olennaisesti jatkuvana kalvona pitkin sekoitussäiliön pystysuoraa seinämää, että aineet saatetaan kiertämään yhtenä ainoana pyörteenä, että kiintoaine syötetään pyörteen keskustaan, ja että seos poistetaan sekoitussäiliön (1) pohjan (10) kehän kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sekoitusmenetelmä, tunnettu siitä, että käynnistysjaksoon kuuluvat seuraavat vaiheet: nestettä ja kiintoainetta syötetään sekoitussäiliöön ennalta valitussa painosuhteessa kunnes saavutetaan valittu mainitun sekoitussäiliön täyttötaso, nestettä ja kiintoainetta pyöritetään säiliössä ja pyörimisliikettä ylläpidetään valittu aika, ja sitten säiliöön syötetään yhtä aikaa jatkuvatoimisesti nestettä ja kiintoainetta sellaisin virtaamin, että seoksen painosuhde säilyy, ja seosta poistetaan jatkuvatoimisesti säiliöstä virtaamin, joka pysyttää täyttötason ennallaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että jauhemaisen kiintoaineen suhde veteen on 100/80 painon mukaan. 1 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sekoitettavien tuotteiden keskimääräinen viipymisaika sekoitussäiliössä on vähintään 3 sekuntia ja mieluimmin 15:sta 30reen sekuntia. 14 63535

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seos johdetaan poistolaittee-seen (8) ja poistetaan tämän kehältä.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhemainen kiintoaine on kipsiä ja neste on vettä.

7. Pystysuora sekoitin jauhemaisia kiintoaineita ja nesteitä varten patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää: säiliön (1), jonka muodostaa ontto pyörähdyskappale ja joka alapäässään (2) on varustettu poistoaukolla (2'), poisto-virtaaman säätölaitteen (8, 12), joka on yhteydessä poisto-aukon (2') kanssa, jossa säiliössä (1) on välipohja (6) välimatkan päässä säiliön sivuseinän sisäpinnasta, turbiinin (3), joka on asennettu säiliön sisään välipohjan (6) yläpuolelle ja joka pyörii pystysuoran keskiviivan ympäri, joka yhtyy säiliön keskiviivaan, laitteen (L) nesteen syöttämistä varten säiliöön (1) ja laitteen (S) jauhemaisen kiintoaineen syöttämistä varten säiliöön.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että välipohjassa (6) on yläpinta, jonka muoto noudattaa vastaavia yläsekoitusvyöhykkeen virtausviivoja.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 7 tai 8 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että välipohjassa (6) on tasainen yläpinta, joka on kohtisuorassa säiliön (1) keskiviivaan nähden ja sijaitsee turbiinin (3) välittömässä läheisyydessä .

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että välipohjaan (6) liittyy siitä riippuva ympyränmuotoinen seinä, jonka keskiviiva on säiliön (1) keskiviivalla ja jonka halkaisija on pienempi kuin säiliön sisähalkaisija. 63535 15

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 7-10 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että sekoitussäiliö (1) on pystyn sylinterin muotoinen, jossa on alapäässä jatke, joka suppenee poistoaukkoa (2') kohti.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että välipohja (6) sijaitsee sillä tasolla, jolla säiliön (1) sylinteri ja sen suppeneva jatke liittyvät toisiinsa .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että välipohja (6) koostuu alaspäin suppenevan pyörähdyskappaleen yläpinnasta, joka pyörähdyskappale on sijoitettu säiliön (1) suppenevan jatkeen sisään ja jonka keskiviiva yhtyy säiliön keskiviivaan, pyörähdyskappaleen poikkileikkauksen ollessa pienempi kuin säiliön jatkeen poikkileikkaus, niin että sen ja säiliön (1) sisäseinän väliin muodostuu poikkileikkaukseltaan renkaan muotoinen tila.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että sekoitussäiliön (1) jatkeen sisään sijoitettu kappale on kartio (7), joka on asetettu kärki alaspäin ja jonka tasainen kanta muodostaa välipohjan (6), ja että myös säiliön suppeneva jatke (2) on kartion muotoinen .

15. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 7-14 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että poistovirtaaman sää-töelin on joustavaholkkinen venttiili (12).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että joustavaholkkinen venttiili (12) on sijoitettu säiliön (1) poistoaukon (2') kanssa yhteydessä olevaan poistolaitteeseen (8) nähden alavirtaan, joka poistolaite vastaanottaa säiliöstä poistuvan seoksen ja muuttaa sen virtauksen täysvirtaukseksi venttiiliin (12) sisäänmenoa varten. 63535 16

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että poistolaite (8) on muodoltaan ylösalaisen syklonin kaltainen, jossa on kärki ylöspäin asetetun kartion muotoinen kotelo(9), että kartion kärjessä on sisäänmeno-aukko ja kartion kanta (10) on tasainen, ja että keräys-putki (11) liittyy kannan suuntaisesti ja kartiomaiseen koteloon (9) nähden tangentiaalisesti turbiinin pyörimissuunnassa poistolaiteputkeen.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen sekoitin, tunnet-t u siitä, että poistolaitteen (8) muodostaa pystysuora astia (26) , jossa on pohja (10) ja tangentiaalinen poisto-putki (11).

19. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 7-18 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että jauhemaisen kiintoaineen syöttölaite (S) käsittää: syöttösuppilon (18) jauhemaista kiintoainetta varten, luukkulaitteen (21) suppilon ulosvirtaaman säätämistä varten, vakiopainoisen paino-herkän kuljetushihnan (19), jolla kaadetaan jauhemaista kiintoainetta syöttösuppilosta ja jonka epätasapaino aiheuttaa muutoksen luukkulaitteen asemassa, virtaaman säätölaitteen, joka vastaanottaa painoherkän kuljetushihnan kuljettaman jauhemaisen kiintoaineen ja jonka muodostaa tärykouru (22).

20. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 7-19 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että nesteen syöttölaite (L) käsittää: renkaanmuotoisen kaatokourun (14), joka on säiliön yläpäässä ja joka jakaa nesteen pitkin säiliön (1) sivuseinän sisäpintaa, putken (16), joka on suunnattu turbiinin (3) akselia kohti nesteen suihkuttamista varten tälle, ja venttiililaitteen (24) virtaaman säätämistä varten.

21. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 11-20 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että turbiini (3) on sijoitettu välipohjan (6) yläpinnan välittömään läheisyyteen. r 17 63535