FI67033C - Dispergeringsanordning - Google Patents

Description

1 67033

Dispergointilaite Tämän keksinnön kohteena on dispergointilaite, jossa on moottori, moottorin käyttämä roottori, joka koostuu vä-5 hintään yhdestä likimain pystysuorasta akselista ja akselin alapäässä sijaitsevasta sekoituselimestä, sekä roottoria ympäröivä sekoitussäiliö sekoitettavaa ainetta varten, jolloin laitteessa on välineet sekoituselimen siirtämiseksi roottorin akselin suunnassa.

10 Dispergointitekniikkaa käytetään mm. puunjalostus teollisuudessa ja maaliteollisuudessa suspensiopastojen valmistukseen. Yksinkertainen, yleisesti käytetty dispergointilaite on muodostettu rungosta, johon on kiinnitetty moottori ja roottori, jonka sekoituselin sijaitsee sekoi-15 tussäiliön alaosassa. Sekoituselimenä on yleensä vähintään yksi levy, jonka kehällä on sekoituselementtejä. Roottorin pyöriessä imee sekoituselin nesteen pinnalla olevan dis-pergoitavan aineen nesteen sisään, jolloin nesteen pinta asettuu vinoon asentoon siten, että se on alimmillaan se-20 koitussäiliön keskellä sekoituselimen kohdalla ja korkeimmillaan säiliön reunan kohdalla. Nesteen kuiva-ainepitoisuuden kasvaessa umpeutuu nesteen pinnassa oleva syvennys vähitellen, koska sekoituselimen imuvaikutus jää riittämättömäksi, ja dispergoitava aine jää kellumaan valmistet-25 tavan pastan pinnalle. Esimerkiksi kaoliini-vesiseoksen kuiva-ainepitoisuutta ei voida nostaa yli n. 68 %.

Sekoituselimen imuvaikutuksen parantamiseksi on kehitetty erilaisia erikoisratkaisuja, kuten ruuvinmuotoi-sia roottoreita, jotka sijaitsevat sekoitussäiliön pohjasta 30 ylöspäin työntyvän akselin päässä, ja kaksoisroottoreita, joissa on vastakkaisella nousulla varustettuja siipipyöriä.

Sekoitustehon parantamiseksi on myös kehitetty DE-patenttijulkaisuissa 953 338 ja 1 061 750 esitettyjä laitteita, joissa on välineet, joiden avulla sekoituselinten 35 sijaintia voidaan säätää roottorin akselin suunnassa. Koska 2 67033 mainitut välineet on sovitettu siirtämään sekoituselimiä pystysuunnassa sekoituksen kuluessa korkeintaan kerran, niillä ei saavuteta toivottua tulosta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan dis-5 pergointilaite, jolla saavutetaan ratkaisevasti parempi teho kuin edellä mainitulla tavanomaisella laitteella ilman että tarvitsee käyttää edellä mainittuja erikoisroottoreita.

Keksinnön mukaiselle dispergointilaitteelle on tunnusomaista, että sekoituselimen siirtovälineet on sovitettu 10 siirtämään sekoituselimiä sekoituksen aikana kahden ääriasennon välillä, joista toinen sijaitsee sekoitussäiliön alaosassa ja toinen sekoitettavan aineen pinnan kohdalla. Järjestämällä sekoitusakseli pystysuunnassa siirrettäväksi sekoituksen aikana saadaan sekoituselimen imu vaikuttamaan 15 sekä nesteen pohjalla että sen pinnan kohdalla, minkä seurauksena sekoituselin imee dispergoitavan aineen nesteen pinnalta nesteeseen suurillakin kuiva-ainepitoisuuksilla.

Keksinnön mukaisen dispergointilaitteen yhtä edullista suoritusmuotoa selitetään seuraavassa tarkemmin ohei-20 seen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää dispergointilaitteen sivukuvaa, ja kuvio 2 esittää roottorin etukuvaa.

Piirustuksessa esitetyssä dispergointilaitteessa on runko 1, jonka varaan on asetettu sekoitussäiliö 2. Sekoi-25 tussäiliöön työntyy ylhäältäpäin roottori 3, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta pystysuorasta akselista 4 ja 5 ja näiden alapäässä sijaitsevista sekoituselimistä 6, 7 ja vastaavasti 8. Kukin sekoituselin on muodostettu pyö-reästä vaakasuorasta levystä, jonka reunaosat on taivutet-30 tu vuorotellen ylös- ja alaspäin.

Roottorin akselit 4, 5 on yläpäästään laakeroitu koteloon 9 ja niihin on kiinnitetty hihnapyörät 10 ja 11, joita pyöritetään sähkömoottorin 12 avulla hihnapyörän ja kiilahihnojen 14 välityksellä.

35 Piirustuksen mukaisesti on runko 1 ja kotelo 9 kiinni tetty toisiinsa pystysuoran hydraulisylinterin 15 avulla.

3 67033

Sylinteriosan alapää on kiinnitetty runkoon säiliön 2 viereen ja männänvarren 16 ulkopää on tukilevyn 17 välityksellä kiinnitetty kotelon 9 alapintaan moottorin 12 ja roottorin 3 väliin siten, että kotelo on suurin piirtein 5 tasapainossa. Hydraulisylinterin yhteyteen on asennettu painenesteen ohjausyksikkö 18.

Piirustuksen mukainen dispergointilaite toimii seu-raavalla tavalla. Laitteen käytön aikana työntyy männän-varsi 16 ulos sylinteristä 15, minkä vaikutuksesta kotelo 10 9 ja siihen kiinnitetty roottori 3 liikkuu pystysuuntaan ylöspäin kuviossa 1 jatkuvalla viivalla esitetystä asennosta katkoviivalla esitettyyn asentoon ja takaisin. Roottorin ala-asennossa sekoituselimet 6-8 sijaitsevat sekoitussäi-liön alaosassa ja roottorin yläasennossa sekoituselimet 15 ovat nesteen pinnan kohdalla. Sekoituselinten edestakainen pystysuuntainen liike edistää ratkaisevalla tavalla dis-pergoitavan aineen imemistä nesteen pinnalta nesteeseen, jolloin dispergointi tapahtuu nopeasti suurillakin kuiva-ainepitoisuuksilla.

20 Keksinnön mukaisella laitteella tehtiin koe, jossa talkkia ja 2 % CMC:tä dispergoitiin veteen. Sekoituselimiä 6-8 liikuteltiin ylös-alas kerran minuutissa koko disper-gointiajan ollessa n. 10 min. Laitteella saatiin aikaan pasta, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 75 painoprosenttia.

25 Vastaavanlaisella dispergointilaitteella, jossa sekoitus-elimet eivät liikkuneet pystysuunnassa, saavutettiin n.

68 painoprosenttia, koska talkki jää kellumaan pastan pinnalle pastan kuiva-ainepitoisuuden ollessa korkea.

Roottorin liikkeen säätö voidaan toteuttaa kello-30 koneistolla ja roottorin liikkeet on helposti automatisoitavissa esim. mikroprosessorilla. Laitteella voidaan nopeasti valmistaa pastoja, joilla on korkea kuiva-ainepitoisuus, ja pastan lämpötila ei nouse yhtä korkeaksi kuin tavanomaisella laitteella dispergoitaessa, joten herkkiä-35 kin apuaineita voidaan käyttää suspensiossa. Keksinnön mukainen laite antaa myös mahdollisuuden lisätä kaikki täyteaine kerralla.