FI78402C - Anordning foer framstaellning av flerkomponentsblandningar. - Google Patents

Description

78402

Laite useista aineosista koostuvien seosten valmistamiseksi

Tekniikan tausta

Keksintö liittyy käsittelylaitteiston yleiseen käyt-5 töön ja tarkemmin sanottuna laitteeseen useista aineosista koostuvien seosten tai yhdistelmien, mieluummin kuivien seosten valmistusta varten. Määrätyissä sovellutuksissa voidaan keksintöä käyttää myös valmistettaessa nestemäisiä aineosia sisältäviä seoksia.

10 Keksintöä voidaan käyttää kemiallisessa, farmaseut tisessa ja muissa teollisuuksissa, joissa on tarve valmistaa tai käyttää jauhemaisia kuivia tai kostutettuja seoksia.

Tekniikan taso

Sekoittaminen on yksi levinneimmistä tuotantoproses-15 seista. Sitä käytetään lähtöaineosien jakamiseksi homogeenisesti lopputuotteen koko tilavuudessa.

Tekniikassa tunnetaan lukuisia sekoituslaitteita.

Etupäässä käytetään irtotavaran sekoittimia, joissa on pyörivät säiliöt. Riippuen lähtöaineosien ominaisuuk-20 sista ja lopputuotteelle asetettavista vaatimuksista voivat astian muodot ja sijainnit olla erilaisia pyörimisakselin suhteen ja siinä voi olla erilaisia sekoitusta helpottavia elementtejä ja laitteita.

Tekniikassa tunnetaan myös kuljetinsekoittimet. Sel-25 laisissa sekoittimissa on työskentelysäiliö yleensä kiinteä ja materiaalin aktiivinen sekoittuminen saadaan aikaan pyörivällä tai muutoin liikkuvalla elimellä, jonka useimmiten muodostavat erilaiset siivet, hihna tai ruuvi.

Ylitsevalumisen ja kallistamisen lisäksi suoritetaan 30 jauheiden sekoittaminen sellaisissa sekoittimissa irtomassan liikkuessa vaakatasossa.

Irtomassan vaakasuora liike on kuljetinsekoittimien olennainen etu verrattuna sekoittimiin, joissa on pyörivät säiliöt ja jotka ovat pääasiassa annossekoittimia, ja täs-35 tä syystä kuljetinsekoittimia käytetään jatkuvissa proses seissa.

2 78402

Kaikki muut jauhemaisia materiaaleja varten tarkoitetut sekoitintyypit voidaan tietyllä varauksella lukea kuuluviksi edelläselitettyihin kahteen sekoitintyyppiin.

Tekniikan tason sekoittimien vakaviin varjopuoliin 5 kuuluu suuri energiankulutus, suuri koko ja alhainen läpi- menoteho, koska on samanaikaisesti liikutettava suurta mater iaalimassaa, jotta aineosien jakautuminen olisi korkealuokkaista, ja vain murto-osa energiasta käytetään kunnolliseen sekoittamiseen, muun osan energiasta tullessa käy-10 tetyksi suurten materiaalimassojen tarpeettomaan pystysuo raan liikkeeseen.

Sekoittumisen laadun parantamiseksi käsittää nykyinen käytäntö laitteen (vrt. US-patentti n:ro 3 987 967, lk. 241-1), jossa sekoitinta syöttävän annostuslaitejärjestel-15 män ja työskentelykammion pyörijän ja hämmentäjän sisältä vän välissä on aineosien virtauksenjakaja, joka käsittää vaakasuoran lineaarisen kuljettimen jossa kuljetuselimet muodostaa hihna tai ruuvi, joka ulottuu annostuslaitejärjestelmän alle saadakseen siitä lähtöaineosat ja syöttääk-20 seen ne sekoittimen työskentelykammioon. Siten päästetään työskentelykammioon ennalta sekoitettua materiaalia, ja sen homogenisoimiseen käytetään paljon vähemmän energiaa, sekoittimien koko pienenee ja läpimenoteho kasvaa.

Mutta myös tässä tapauksessa käytetään suuri määrä 25 energiaa tuottamattomaan työhön, samalla kun seoksen laatu vaatimukset ja homogeenisuus, jotka edellyttävät perusteellista poikittaista ja pitkittäistä sekoittumista, johtavat sekoittimen suurempaan kokoon ja pienempään läpimenotehoon.

Lisäksi edellyttävät sekoitinjärjestelmän (annostus-30 laitteiden, virtauksenjakajän sekä sekoittimen pyörijän muodostama järjestelmä) erilliset yksiköt, jotka ovat erillisten laiteosien muodossa, erilaisia yhteyksiä materiaalin syöttämiseksi, mikä aiheuttaa tiivistys- ja ympäristön saas-tumisongelmia ja johtaa suuriin tuotantotiloihin.

3 78402

Keksinnön yhteenveto

Keksintö perustuu ongelmalle saada aikaan moniaine-osaisten seosten valmistamista varten laite, jonka peruselementtien rakenteellinen järjestely tekee mahdolliseksi 5 olennaisesti vähentää seoksen valmistukseen tarvittavan energian kulutusta, pienentää sekoittimen kokoa ja parantaa sen läpimenotehoa.

Tämä ongelma ratkaistaan siten, että useista aineosista koostuvan seoksen valmistukseen tarkoitetussa lait-10 teessä, joka käsittää pystysuoran kotelon, jossa on kanavat aineosien panostamiseksi sen yläosaan sekä sen alaosassa kanavat valmistettujen seoksien poistamiseksi siitä, työs-kentelyelimen, jossa on sen käyttöakseli, joka on asennettu koteloon tämän kanssa koaksiaalisesti, annostusjärjestelmän 15 aineosia varten sekä laitteen koteloon annostusosan ja työs-kentelyosan väliin sijoitetun aineosien virtauksenjakajan, aineosien virtauksenjakaja käsittää keksinnön mukaan ainakin yhden rengasmaisen kourun, jonka pyörimisakseli on sama kuin työskentelyosan pyörimisakseli, panostuskanavien ollessa si-20 joitettu suoraan vastapäätä mainittua rengasmaista kourua.

Useista aineosista koostuvan seoksen valmistukseen tarkoitetun laitteen tämä konstruktio saa aikaan siten, että laitteen ollessa käytössä muodostuu rengasmaiseen kouruun monikerroksinen rengasmainen kaistale, joka käsittää 25 lähtöaineosien vuorottaisia kerroksia. Kunkin aineosan kerros on kierukan muodossa ja koko rengasmainen kaistale on usean yhteen kietoutuneen kierukan muodossa, kierukoiden lukumäärän ollessa sama kuin annostusjärjestelmän samanaikaisesti toimivien annostuslaitteiden lukumäärä. Huomatta-30 koon, että kussakin kierukassa olevan kerroksen paksuus riippuu annetun annostuslaitteen tehosta sekä rengasmaisen kourun nopeudesta. Mitä nopeammin rengasmainen kouru pyörii, sitä ohuempia ovat kaikki kierukat ja sitä suurempi on samankorkuisissa kaistaleissa olevien kierukoiden 35 kierrosten lukumäärä. Sen vuoksi valvotaan seoksen laatua olennaisesti muuttamalla rengasmaisen kourun nopeutta, ja , 78402 4 mitä ohuempi aineosien kerros on ja mitä suurempi aineosien kierukoiden lukumäärä kourussa olevan kaistaleen korkeusyksikköä kohti on, sitä parempia ovat aineosien sekoittumisen homogeenisuus ja sekoittumisen laatu.

5 Keksinnön eräs suoritusmuoto käsittää rengasmaisen kourun, joka on jaettu osastoihin, joissa on kourun alaosaan kerrostetun materiaalin poistamista varten lasku-hanat, joissa on säätöläpät.

Tämä suoritusmuoto asetetaan etusijalle valmistet-10 taessa kuivia jauhemaisia sekoituksia, joissa on valmistettava pieni määrä korkealuokkaista seosta tai seos on valmistettava virtauksen muodossa alhaisella läpimenoteholla.

Laitteessa, jossa rengasmainen kouru on jaettu osastoihin, joiden alaosissa on laskuhanat, on kukin säätöläppä 15 mieluummin vaakasuora verkko, jota ympäröi vaihtovirtasäh-kömagneetti, jolle on sijoitettu ferromagneettisia, kine-maattisesti irrallisia, kappaleita.

Laitteen tämä konstruktio tekee mahdolliseksi parantaa hienojakoisten ja raekooltaan pienten jauhemaisten ma-20 teriaalien jauhemaisten seosten laatua. Lisäksi hämmentä vät materiaalin poistamiseksi rengasmaisesta kourusta se-koittimen työskentelykammioon ohjaamista varten intensiivisesti vaihtelevassa magneettikentässä liikkuvat ferromagneettiset kappaleet myös voimakkaasti osastoissa olevaa ma-25 teriaalia parantaen siten myös aineosien sekoittumista nii den esisekoitusvaiheessa.

Valmistettaessa karkeareakeisia aineosia sisältäviä seoksia käsittää rengasmainen kouru mieluummin sarjan toisiinsa nähden koaksiaalisesti asennettuja kartiomaisia sup-30 piloita, joista kukin on yhteydessä annostelujärjestelmän johonkin annostuslaitteeseen ja joissa on poistoputket, joiden päät ovat samalla etäisyydellä käyttöakselin pystysuorasta pyörintäakselista.

Laitteen tämä konstruktio tekee mahdolliseksi saa-35 vuttaa sekoittimen suurempi läpimenoteho ja suurentaa sen sovellutusala sekoittamaan materiaaleja, jotka sisältävät karkearakeisia aineosia sekä nestefaasin.

5 78402

Molemmat edellä selitetyt rengasmaisen kourun suoritusmuodot osastojen ja kartiomaisen suppilosarjän muodossa saavat aikaan materiaalin hyvän poikittaisen sekoittumisen ja sellaisissa sekoittimissa valmistettujen seosten 5 laatu riippuu vain annostelulaitteiden toimintatarkkuudesta.

Annostuksen laadulle asetettujen vaatimusten alentamiseksi, samalla kun säilytetään valmistetun seoksen korkea laatu on rengasmainen kouru mieluummin koottu osista, jotka käsittävät ulkovaipan ja sisävaipan, jotka muodostavat vä-10 liinsä säädettävän tilan, niin että ulkovaippa on liikutet tava ja sisävaippa, jossa on rei'itys on kiinnitetty koteloon.

Hyvän poikittaissekoittumisen lisäksi saa laitteen tämä konstruktio aikaan korkealaatuisen ja helposti ohjattavan pitkittäissekoittumisen helpottaen ja nopeuttaen 15 siten halutunluokkaisten seosten valmistusta, samalla kun sekoitusjärjestelmän kokonaiskustannukset alenevat, mikä johtuu annostusjärjestelmälle asetettujen toimintatarkkuus-vaatimusten alenemisesta.

Sisävaipan rei'itys on mieluummin tehty pitkin vaipan 20 koko korkeutta ulottuviksi suorakulmion, kolmion tai puoli- suunnikkaan muotoisiksi aukoiksi.

Tämä suoritusmuoto varmistaa sekoittimen suuren läpi-menotehon.

Sisävaipan pinnalla oleva rei'itys on mieluummin 25 tehty pitkin nousevaa kierreviivaa.

Tämä saa aikaan seoksen korkealuokkaisen pitkittäissekoittumisen ja laitteen suuren läpimenon.

Keksinnön mukaiselle laitteelle ja sen suoritusmuodoille on luonteenomaista yksinkertainen rakenne ja ne voi-30 daan valmistaa missä tahansa konepajassa. Laite toimii luo tettavasti, sen kunnossapito on helppoa eikä se edellytä ammattitaitoista käyttöhenkilöstöä. Energian kulutus on minimoitu ja ominaisläpilaskevuus yksikön tilavuuteen nähden on suuri ja käytännöllisesti katsoen seoksen mikä tahansa 35 homogeenisuus voidaan saavuttaa. Sekoittimen kaikki suori tusmuodot toimivat äänettömästi, häiritsemättä käyttöhenkilöstöä. Kaikki yksiköt voidaan helposti liittää viereisiin 6 78402 laitteisiin. Värähtelyt ovat vähäisiä, eivätkä ne haittaa viereisiä laitteita. Laite on kätevä kuljettaa, koota ja purkaa sekä helppo korjata.

Piirustusten lyhyt selitys 5 Keksinnön rakenteellinen järjestely, erityisominai suudet ja muut edut ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä viitaten oheisiin, keksinnön käytännöllisiä suoritusmuotoja esittäviin, piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti leikkausta moniaineosai-10 sen seoksen valmistamista varten erittäin virtaavista irto- materiaaleista tarkoitetun laitteen eräästä suoritusmuodosta; kuviot 2 ja 3 esittävät kuviossa 1 esitetyn laitteen rengasmaisen kourun suoritusmuotoja; kuvio 4 esittää kaavamaisesti leikkausta moniaineosai-15 sen seoksen valmistamista varten erittäin huonosti virtaa vista irtomateriaaleista tarkoitetun laitteen eräästä suoritusmuodosta ; kuviot 5 ja 6 esittävät perspektiivikuvaa kuviossa 4 esitetyn laitteen rengasmaisen kourun suoritusmuodoista; 20 kuvio 7 esittää perspektiivikuvaa osastoihin jaetus ta rengasmaisesta kourusta, jossa on säätöläpillä varustetut laskuhanat; kuvio 8 esittää osittain leikattua tasokuvaa kuviossa 7 esitetystä rengasmaisesta kourusta; 25 kuvio 9 on yleiskuva sekoittimesta, jossa on osastoi hin jaettu rengasmainen kouru, jossa on sähkömagneettisilla läpillä varustetut laskuhanat; kuvio 10 esittää kaavamaisesti kuviossa 9 esitetyn sekoittimen leikkausta; 30 kuvio 11 on kuviota 10 vastaava osittain leikattu tasokuva; kuvio 12 esittää kaavamaisesti monikantista laitetta, jossa osastoihin jaetut pyörivät ja kiinteät kourut vuorottelevat; 7 78402 kuvio 13 esittää kaavamaisesti perspektiivikuvaa laitteesta, jonka rengasmainen kouru muodostaa sarjan sup-piloita; kuviot 14 ja 15 esittävät kaavamaisesti kuviossa 13 5 esitetyn laitteen suoritusmuodon leikkauskuvia; kuviot 16 ja 17 esittävät perspektiivikuvia sekoitus-prosessiin välittömästi osallistuvien, kuviossa 13 esitetyn laitteen koaksiaalisten suppiloiden, käyttöakselin, työsken-telyosan ja muiden osien suhteellisista asemista; 10 kuvio 18 esittää kaavamaisesti perspektiivikuvaa laitteesta, jossa rengasmainen kouru on tehty ulkovaipan ja sisävaipan käsittävän osista kootun kourun muotoon; kuviot 19 vastaa kuviota 18 leikattuna; kuviot 20, 21, 22, 23 ja 24 esittävät kiinteän sisä-15 vaipan eräitä mahdollisia suoritusmuotoja ja sen rei'itystä.

Keksinnön mukaiset suositut suoritusmuodot Kaikki keksinnön mukaisen laitteen keksinnön aatteen selittämiseksi seuraavassa selitetyt suoritusmuodot muodostavat järjestelmän, joka käsittää seuraavat kolme peruskompo-20 nenttia: annostusjärjestelmän 1 (kuvio 1), aineosavirran jakajan 2 ja sekoittimen 3.

Annostusjärjestelmä 1 käsittää annostuslaitteet 4, jotka syöttävät seuraavassa kirjaimilla A...N kutsuttuja aineosia ennalta-asetetussa määrin seokseen, jota seuraa-25 vassa kutsutaan kirjaimella M. Annostuslaitteet 4 käsittä vät syöttösuppilot 5, joissa on läpät 6, jotka voivat olla mitä tahansa tunnettua tyyppiä, sekä poistoputket (ei esitetä piirustuksissa), jotka ulottuvat kanaviin 7 aineosien päästämiseksi sekoittimeen 3. Annostuslaitteiden 4 syöttö-30 suppiloihin 5 syötetään aineosat varastosäiliöistä 8 kul jettamilla 9.

Aineosien virtauksenjakaja 2 käsittää rengasmaisen kourun 10 (kuviot 1-9), joka on jäykästi kiinnitetty kier-tokäyttöön 12 liitettyyn pystysuoraan käyttöakseliin 11.

35 Rengasmaisen kourun 10 alaosassa on jakeluaukot 13 (ku vio 2) tai 14 (kuvio 3).

β 78402

Sekoitin 3 (kuvio 1) käsittää pystysuoran vaipan 15, jossa on sekoittimen 3 työskentelykammio 16, sekoit-timen käyttöakseli 17 ja työskentelyelin 18. Työskentely-elimen 18 käyttöakseli voi olla kohdistettu aineosien vir-5 tausjakajan 2 rengasmaisen kourun 10 pystysuoran käyttöak- selin suhteen. Tässä tapauksessa käytetään rengasmaisen kourun kiertokäyttöä 12 myös sekoittimen 3 työskentelyeli-men 18 käyttönä. Jos työskentelyelintä 18 vetää riippumaton käyttöakseli 17, sitä voi käyttää erillinen käyttö 19 10 (kuvio 10).

Rengasmainen kouru 10 voi olla jaettu osastoihin 20 (kuvio 7), joiden alaosassa on laskuhanat 21 (kuvio 8), jotka on varustettu säätöaukoilla 22. Säätöaukon erään suoritusmuodon muodostaa laikka 23, jossa on aukot 24 osastojen 15 20 laskuhanojen 21 peittämiseksi.

Annostuslaitteen 4 läpät 6 ja rengasmaisen kourun 10 osastojen 20 läpät voivat olla sähkömagneettisia läppiä 25 (kuvio 9), jotka käsittävät vaakasuoran verkon 26 (kuviot 10 ja 11) sekä ferromagneettiset kinemaattisesti irralliset 20 kappaleet 27, jotka on sijoitettu verkolle. Verkko 26 on osineen 27 sijoitettu vaihtovirtasähkömagneetin 28 sisään.

Yhdessä laitteessa voi olla useita rengasmaisia kouruja, jotka voivat muodostaa monikantisen järjestelyn (kuvio 12). Liikutettavat rengasmaiset kourut 10 voivat 25 vuorotella kiinteiden rengasmaisten kourujen 29 kanssa.

Sekoitin 3 voidaan myös tehdä sähkömagneettisen läpän kaltaiseksi sähkömagneettiseksi laitteeksi 30.

Kuten kuvioissa 13-16 esitetään, käsittää rengasmainen kouru sarjan keskenään koaksiaalisesti sijoitettu-30 ja samanaikaisesti pystyakselin ympäri pyöriviä suppiloi- ta 31, joista kukin vastaa yhtä annostusjärjestelmän 1 annostuslaitetta 4 ja joiden alaosassa on kaltevien putkien 32 muodossa olevat jatkeet, joiden vapaat päät ovat käyttöakselin 11 keskiakselista samalla etäisyydellä. Put-35 kien 32 alla voi olla virtausten lineaarisen nopeuden pie- • .j nentämiseksi väline 33 (kuvio 17), joka käsittää läpäisevän 78402 9 väliseinän 34, jossa on pystysuorat tai vinot rivat. Läpäisevän väliseinän alapuolella on rengasmainen laippa, joka voi liittyä kaapimeen 36. Kuten kuvioissa 18-20 esitetään, on rengasmainen kouru tehty osista kootuksi elimeksi, joka 5 käsittää kotelon 15 suhteen liikutettavan ulkovaipan 37 sekä sisävaipan 38, jotka vaipat on asennettu muodostamaan väliinsä säädettävän tilan 39, niin että koteloon 15 jäykästi kiinnitetyssä sisävaipassa 38 rei'itys 40, joka yhdistää vaippojen 37 ja 38 välisen tilan vaipan 38 sisätilaan. Se-10 kä vaipan 37 että vaipan 38 alaosa päättyy kartiomaisiin suppiloihin 41 ja 42 (kuvio 19), vastaavasti, ja vaippojen 37 ja 38 tai suppiloiden 41 ja 42 välistä tilaa 39 voidaan säätää siirtämällä niitä pystysuunnassa toistensa suhteen ruuvimekanismin 43 avulla. Kartiomaisten suppiloiden 15 41 ja 42 keskiosissa on aukot 44 (kuviot 21-24), sisävai pan 38 kartiomaisen suppilon 42 ollessa mahdollisesti myös varustettu poimutetulla pinnalla 45. Rei'itys 40 voi muodostua sisävaipan 38 kehällä olevista, pyöreistä, kolmion, puolisuunnikkaan tai muun muotoisista, aukoista. Rei'itys-20 aukoissa voi olla siivet (kuvio 20) käsiteltävän materiaalin kulkeutumiseksi mukana.

Laite toimii seuraavalla tavalla.

Koska seos M muodostuu aineosista Ά...Ν (kuvio 10) on kutakin aineosaa varten annostuslaite 4A...4N. Aineosat 25 kuormataan annostuslaitteiden 4 vastaaviin syöttösuppiloi- hin 5 (kuvio 1), minkä jälkeen sekoittimen työskentelyeli- men 18 ja pystyn käyttöakselin 11 käynnistetään. Jos sekoit-timessa 3 on erillinen käyttö 19, kuten kuvioissa 10,12 ja 15 esitetään, käynnistetään molemmat käytöt 12 ja 19 saman-: 30 aikaisesti.

: Sen jälkeen kun rengasmainen kouru 10 ja sekoitti men 3 työskentelevä elin ovat saavuttaneet vakaan nopeuden, avautuvat kaikkien annostuslaitteiden 4 syöttösuulak-keiden 5 läpät 6 samanaikaisesti, syöttääkseen materiaaleja 35 rengasmaiseen kouruun 10.

78402 ίο

Johtuen rengasmaisen kourun 10 pyörimisliikkeestä asettuu kukin aineosa tälle ohuen kerroksen muotoon pitkin koko rengasmaista rataa ja johtuen siitä, että rengasmainen kouru 10 sivuuttaa yhden kierroksen aikana kaikkien 5 annostuslaitteiden 4 kaikkien läppien 6 kaikki jakeluput-ket, jakautuvat seoksen aineosat rengasmaiseen kouruun 10 kerroksina, jotka ulottuvat pitkin kierukoita, jotka vuo-rottelevat tarkasti edeltä määrätyssä peräkkäisessä järjestyksessä.

10 Tarkastelkaamme tämän ilmiön selittämiseksi toimin taa laitteessa, jonka rengasmainen kouru on jaettu osastoihin 20, kuten kuvioissa 7-12 esitetään.

Olettaen, että hetkellä, jolla annostuslaitteen 4 läpät avautuivat, oli osasto 20 aineosan A annostuslait- 2

15 teen 4A jakeluputkien alla ja osasto 20 oli aineosan B

annostuslaitteen 4B jakeluputken alla ja niin edelleen, muodostuu osastoon 20^ rengasmaisen kourun 10 yhden kierroksen aikana kaistale, joka muodostuu järjestyksessä A, B...N

vaihtelevista aineosista ja samanaikaisesti muodostuu osas- 2 *. 20 toon 20 muodostuva kaistale erilaisessa peräkkäisessä jär jestyksessä seuraavista aineosista B, ...N, A. Samalla ta- 3 voin tulee osastossa 20 olevien aineosien peräkkäinen jär- " 4

jestys olemaan C, ...N, A, B, osastossa 20 d, ...N , A, B, C

N

3a osastossa 20 N, A, B, C, D... .

25 Yksinkertaisuuden vuoksi on tässä suoritusmuodossa rengasmaisen kourun 10 osastojen 20 lukumäärä sama kuin seoksen M aineosien lukumäärä, mutta on selvää, että sellainen yhtäläisyys ei ole välttämätön ja aineosien jakautumis-kuvio rengasmaisessa kourussa 10 jää samanlaiseksi kuin 30 edellä selitettiin.

Sen vuoksi syötetään seoksen M kaikki aineosat rengasmaisesta kourusta 10 sekoittimen 3 työskentelykammioon 16 (kuvio 1) samanaikaisesti, ja koska ne jaetaan ja asetetaan olennaisesti koko sekoittimen 3 sisätilalle, helpot- 35 tuu ja nopeutuu sekoitusprosessi olennaisesti.

78402 11

Huomattakoon myös, että rengasmaisesta kourusta 10 putoavat seoksen aineosat säilyttävät vielä jonkin aikaa kierukkamaisen liikeratansa, mikä johtuu sekoittimen 3 työskentelykammiossa 16 vallitsevasta inertiasta, mikä 5 sitten myös myötävaikuttaa sekoittumiseen.

Rengasmaisen kourun 10 osastoissa 20 olevat säädettävät läpät 6 tekevät mahdolliseksi säätää aineosien syöttöä rengasmaisesta kourusta 10 sekoittimen 3 työskentelykam-mioon 16 ja varmistaa laitteen kaikkien kolmen perusosaan 10 toiminnan ajastus.

Osastojen 20 säätöläpät 22 on mieluummin tehty sähkömagneettisiksi läpiksi 25, jotka käsittävät verkon 26 sekä ferromagneettiset kappaleet 27, jotka on sijoitettu vaihtovirtasyöttöjohtojen syöttämän sähkömagneetin 28 kent-15 tään. Vuorottelevan sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta suorittavat ferromagneettiset kappaleet 27 voimakasta liikettä avatakseen tien materiaalille kohti verkkoa 26, ja kappaleiden materiaaliin kohdistama mekaaninen vaikutus myötävaikuttaa aineen poistoon. Samanaikaisesti on ferromagneetti-20 silla kappaleilla sekoittava vaikutus osastoon 20 kiertynei siin aineosakaistaleisiin, niin että sekoittimen 3 työsken-telykammioon 16 tulee esisekoitettu seos.

Tämäntyyppisten sähkömagneettisten läppien 25 käyttö on erittäin tarkoituksenmukaista käsiteltäessä kuivia hieno- 25 jakoisia rakeisia ja jauhemaisia materiaaleja, jotka pyrki vät muodostamaan kokkareita ja kasaumia. Liikkuvien ferromagneettisten kappaleiden 27 jakotoiminta saa aikaan mahdollisimman monen jaetun aineen pääsyn sekoittimeen 3 varmistaen siten niiden parhaan sekoittumisen keskenään ja 30 korkealuokkaisen homogenisoinnin.

Laite, jossa on sähkömagneettiset läpät 25 voi olla joko kuviossa 10 esitetty yksikantinen laite tai kuviossa 12 esitetty monikantinen laite. Monikantisessa suoritusmuodossa on päällekkäin eri tasoille asetettu useita rengas-35 maisia kouruja, joista osa on sekoittimen 3 vaippaan 15 jäykästi kiinnitettyjä kiinteitä rengasmaisia kouruja 29.

78402 12

Liikutettavat rengasmaiset kourut 10 ja kiinteät kourut 29 on mieluummin sijoitettu vuorotellen materiaalin virtaussuunnassa.

Pääsekoittimena 3 voidaan myös käyttää rengasmai-5 sen kourun 10 osastojen sähkömagneettisten läppien kal taista sähkömagneettista laitetta 30.

Tämän laitteen edullisuus perustuu siihen, että materiaaleja voidaan syöttää joko jatkuvasti tai jaksoit-taisesti ja että sekoituksen laatu paranee suuresti jak-10 soittaisen painoannostuksen ansiosta. Pääsekoitin 3 voi toimia jatkuvasti poistaakseen seoksen jatkuvan virran muodossa.

Edellä selitetyt sekoittimet varmistavat aineosien korkealaatuisen ja intensiivisen poikittaissekoittumisen, 15 niin että aineosia annostavien annostuslaitteiden 4 tulee olla erittäin tarkkoja saadakseen aikaan korkealaatuisia seoksia.

Karkearakeisia aineosia tai nestemäisen faasin sisältäviä seoksia varten käytetään mieluummin kuvioissa 13-17 20 esitettyä sekoitinta.

Tässä sekoittimessa on rengasmainen kouru 10 tehty pystyakselin 11 ympäri pyöritettäviksi koaksiaalisiksi suppiloiksi 31, joista kukin on yhteydessä sille kuuluvaan an-nostuslaitteeseen 4 ja joiden poistoputkien 32 päät on si-25 joitettu samalle etäisyydelle pystysuorasta pyörimisakselis ta, joka on sama kuin käyttöakselin 11 keskiakseli.

Laitteen tämä konstruktio tekee mahdolliseksi tuottaa pienitehoisissa sekoittimissa, jotka toimivat suurella läpilaskevuudella, korkealuokkaisia kuivia seoksia, 30 jotka sisältävät raekooltaan erilaisia aineosia, sekä käyt tää sellaisia laitteita myös valmistamaan kostutettuja seoksia, jotka sisältävät nestemäisiä aineosia.

Putkien 32 ulostuloaukot ovat mieluummin samassa tasossa. Tämä mahdollisuus takaa kaikkien aineosien kerrok-35 sittaisen pääsyn sekoittimen 3 työskentelykammioon 16, kos ka sellaisessa tapauksessa ovat kerrokset pystysuunnassa päällekkäin.

13 78402

Suppiloiden 31 poistoputket 32 voivat kulkea vinosti. Tämä mahdollisuus tekee mahdolliseksi käyttää hyväksi painovoimaa ja keskipakokiihtyvyyttä materiaalien poistamiseen.

5 Sekoittimen 3 työskentelykammiossa 16 on putkien 32 alavirran puolella mieluummin läpäisevän väliseinän 34 käsittävä väline 33 aineosavirtojen nopeuden alentamiseksi. Tämä nopeuden alentamisväline tekee mahdolliseksi välttää ominaispainoltaan erilaisia aineosia sisältävän seoksen erottumista 10 keskipakovoiman vaikutuksesta ja estää muut keskipakovoimiin liittyvät ei-halutut ilmiöt.

Aineosavirtojen nopeuden alentamisvälineen 33 läpäisevä väliseinä voi olla tehty lohkoista, kuten kuvioissa 13 ja 14 esitetään. Läpäisevän väliseinän 34 lohkoihin jakavat pys-15 tysuorat tai vinot rivat myötävaikuttavat keskipakokiihtyvyy-den tangentiaalikomponentin pienentämiseen.

Aineosavirtojen nopeuden alentamisvälineen 33 läpäisevän väliseinän 34 alapuolella on mieluummin jatkuva rengasmainen laippa 35, joka liittyy laipan 35 suhteen liikutet-20 tavaan kaapimeen 36, kuten kuvioissa 13 ja 17 esitetään. Tämä mahdollisuus parantaa seoksen pitkittäisen sekoittamisen olosuhteita.

Suppiloiden 31 muiden rakenteellisten suoritusmuotojen mahdollisuudet eivät lopu edellä selitettyihin suoritus-25 muotoihin, kukin suppiloista voidaan koota osista, jotka käsittävät liikkuvan osan ja kiinteän osan ja jotka voivat olla varustettuja erityisellä kaapimella materiaalin virtauksen edistämiseksi kohti putkia 32. Näitä elementtejä ja lisäosia ei esitetä piirustuksissa.

30 Tässä laitteessa syötetään seoksen annostetut aine osat kustakin annostuslaitteesta 4 suoraan niihin kuuluviin suppiloihin 31 ja putkien 32 läpi niiden päistä läpäisevälle, lohkoista kootulle väliseinälle 34, jotta ne menettäisivät vaakasuoran nopeuskomponenttinsa ja kerrostuisivat kais-35 taleeksi rengasmaiselle kourulle 35, josta ne kaavin 36 poistaa ne sekoittimen 3 työskentelykammioon 16.

78402 14

Laitteen toiminnallisuuden varmistamiseksi on välttämätöntä, että aineosien poistonopeus suppiloista 31 putkien 32 kautta on suurempi kuin aineosien tulonopeus suppiloihin 31 annostuslaitteesta 4. Tämä ehto estää materiaa-5 lia silloittumasta suppiloihin 31.

Samoin kuin laitteessa, jossa on osastoihin jaettu rengasmainen kouru, tapahtuu tässä laitteessa aineosien intensiivinen sekoittuminen, niin että aineosia suppiloihin 4 syöttävien annostuslaitteiden tulee olla erittäin 10 tarkkoja ja varmistaa aineosien yhdenmukainen ja jatkuva syöttö suppiloihin 31.

Kuvioissa 18 ja 19 esitetylle annostuslaitteelle 4 asetetaan paljon pienemmät tarkkuusvaatimukset.

Tässä laitteessa on rengasmainen kouru 10 koottu 15 osista ja käsittää ulkovaipan 37 sekä sisävaipan 38, jotka muodostavat väliinsä säädettävän tilan, niin että ul-kovaippa 37 on liikutettava ja asennettu käyttöakselille 11, ja sisävaippa 38 on jäykästi kiinnitetty kiinteään koteloon 15 sekä varustettu kehällä olevalla rei'ityksellä 40. 20 Kummankin vaipan alapää päättyy suppeneviin kartionmuotoi-siin suppiloihin 41, 42, jotka muodostavat väliinsä tilan 39, jota voidaan säätää liikuttamalla sisävaippaa 38 ja ulkovaippaa 37 toistensa suhteen esimerkiksi ruuvimekanis-min 43 avulla. Pitkittäissekoituksen parantamiseksi on 25 ulkovaipan 37 kartionmuotoinen suppilo 41 tehty mieluum min vähemmän kaltevaksi ja varustettu pienemmällä keskiau-kolla 44 (kuvio 21) kuin sisävaipan kartionmuotoinen suppilo 42, ja suppiloiden 1 ja 42 välisen tilan 39 tulee päästää lävitseen vain osa seoksesta kaikkien annostuslait-30 teiden 4 pienimmällä kokonaisteholla.

Laitteen toimivuuden takaamiseksi tulisi sisävaipan 38 kaikkien rei'itysten 40 kokonaisalan sekä suppiloiden 41 ja 42 välisen tilan taata kaiken annostusjärjestel-mässä käytettyjen annostuslaitteiden 4 maksimiteholla ren-35 gasmaiseen kouruun syötetyn materiaalin läpikulku (kuvio 1).

78402 15

Seoksen poikittaisen sekoituksen parantamiseksi voi sisävaipan 38 suppilon 42 pinta olla poimutettu sä-teittäisillä, esimerkiksi kolmionmuotoisilla poimuilla 45, kuten kuvioissa 21, 22 ja 23 esitetään.

5 Seoksen homogenisoinnin ja sen pitkittäisen sekoit tumisen olosuhteiden parantamiseksi on sisäsuppilon 42 pintaan tehty pyöreitä, kolmiomaisia, suorakulmaisia, suunni-kasmaisia tai muita aukkoja, jotka ulottuvat joko koko sisävaipan 38 pinnalle tai vain sen määrätyille osille.

10 Pitkittäisen sekoittumisen laatu paranee tekemällä rei'itysaukot sisävaipan pintaan pitkin nousevaa kierrevii-vaa, esimerkiksi kuten kuvioissa 22 ja 24 esitetään.

Rei'itysaukkojen etureunoissa on mieluummin joko koko aukolle tai osalle siitä ulottuvat suorakulmion tai 15 kolmion muotoiset siivet 46 (kuvio 20) materiaalin valumi sen helpottamiseksi sisävaipan 38 sisätilaan.

Tätä suoritusmuotoa käytettäessä säädetään ensin annostusjärjestelmän annostuslaitteet 4 määrätylle tuotto-teholle ennaltamäärätyn seoskoostumuksen valmistamiseksi, 20 vastaavat syöttösuppilot täytetään seoksen aineosilla kuta kin annostuslaitetta varten ja käyttö 12 käynnistetään, minkä jälkeen kaikkien annostuslaitteiden kuormaussyöttösuppi-loiden 5 läpät 6 avataan samanaikaisesti materiaalin syöttämiseksi rengasmaiseen kouruun 10, ja tarkemmin sanottuna sen 25 liikkuvaan ulkovaippaan 37. Aineosat virtaavat ohuina kerrok sina alas pitkin kartiomaisen ulkovaipan 37 pintaa kohti sen kartiomaista suppiloa 41 ja tilaa 39. Koska kaikki materiaali ei pääse virtaamaan tilan 39 läpi, alkaa materiaalia kertyä monikerroksisena kaistaleena rengasmaisen kourun 10 liik-30 kuvan vaipan 37 ja kiinteän vaipan 38 väliseen tilaan.

Kun liikkuvan vaipan 37 ja kiinteän vaipan 38 välisessä tilassa olevan monikerroksisen kaistaleen korkeus saavuttaa sisävaipan 38 pinnan rei'ityksen ensimmäisen aukon korkeuden, alkaa osa materiaalista valua rei'ityksen 40 lä-35 pi, ja joutuu, sekoituttuaan osaan kartiomaisten suppiloi- den 41 ja 42 välisen tilan 39 kautta kulkeneesta materiaalista, sekoittimen 3 työskentelykammioon 16, jossa työs- i6 78402 kentelyelin 18 vaikuttaa siihen. Koska kartiomaisten suppi-1oiden 41 ja 42 välinen tila 39 ja ensimmäisen aukon 40 pinta-ala kuitenkin päästävät lävitseen vain osan rengasmaiseen kouruun 10 syötetystä materiaalista, sen kerääntyminen liik-5 kuvan vaipan 37 ja kiinteän vaipan 38 väliseen tilaan jat kuu, ja materiaali valuu yläpuolella olevien rei'itysten 40 läpi, ja niin edelleen, kunnes materiaalin kokonaispoisto-määrä rengasmaisesta kourusta 10 tulee yhtä suureksi kuin aineosien kokonaissyöttömäärä annostuslaitteista 4.

10 Sen vuoksi syötetään materiaalieriä sekoittimen 3 työskentelyosaan 18 samanaikaisesti eri kerroksista monikerroksista kaistaletta, joka muodostui eri hetkillä rengasmaiseen kouruun 10 syötetystä materiaalista, jolloin seoksen aineosien pitkittäinen sekoittuminen paranee. Juuri pitkit-15 täisen sekoittumisen laatu määrää rei'itysten 40 muodon va linnan, mikä tulisi suorittaa riippuen halutusta läpäisytehosta, seoksen raekoosta ja yksittäisten aineosien sekä kokonaisseoksen fysikaalismekaanisista ominaisuuksista.

Samalla vaikuttavat poikittaissekoittumiseen samat 20 tekijät kuin ne, joita käsiteltiin viitaten muihin suoritus muotoihin, toisin sanoen rengasmaisen kourun 10 nopeus, an-nostuslaitteiden 4 ja vastaavien tarkkuus sekä kartiomaisten suppiloiden 41 ja 42, rei'itysten 40 ohjainsiipien 46 ja sekoittimen 3 työskentelyosan 18 muoto.

25 Teollinen sovellettavuus

Keksinnön mukainen laite varmistaa korkealaatuisten jauhemaisten tuotteiden intensiivisen valmistuksen paljon alhaisemmin valmistuskustannuksin, mikä johtuu laitteiston yksinkertaisemmasta toiminnasta, säädöstä ja korjaamisesta.

Claims (7)

17 78402

1. Useista aineosista koostuvan seoksen valmistukseen tarkoitettu laite, joka käsittää pystysuoran kotelon 5 (15), jossa on kanavat (7) aineosien panostamiseksi sen yläosaan sekä sen alaosassa kanavat valmistettujen seoksien poistamiseksi siitä, työskentelyelimen (18), jossa on sen käyttöakseli (17), joka on asennettu koteloon (15) tämän kanssa koaksiaalisesti, annostusjärjestelmän (1) aineosia 10 varten sekä laitteen koteloon (15) annostusosan (1) ja työs-kentelyosan (18) väliin sijoitetun aineosien virtauksenjakajan (2) tunnettu siitä, että aineosien virtauksenjakaja (2) käsittää ainakin yhden rengasmaisen kourun (10), jonka pyörimisakseli on sama kuin työskentelyosan (18) pyöri- 15 misakseli, panostuskanavien (7) ollessa sijoitettu suoraan vastapäätä mainittua rengasmaista kourua (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmainen kouru (10) on jaettu osastoihin (20), joissa on kourun alaosaan kerrostetun materiaalin 20 poistamista varten laskuhanat (21), joissa on säätöläpät (22).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kukin säätöläppä (22) on vaakasuora verkko (26), jota ympäröi vaihtovirtasähkömagneetti (28), jolle on sijoitettu ferromagneettisia, kinemaattisesti irrallisia kap- 25 paleita (27).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmainen kouru (10) käsittää sarjan toisiinsa nähden koaksiaalisesti asennettuja kartiomaisia suppilolta (31), joista kukin on yhteydessä annostusjärjes- 30 telmän (1) johonkin annostuslaitteeseen (4) ja joissa on pois-toputket (32), joiden päät ovat samalla etäisyydellä käyttö-akselin (11) pystysuorasta pyörintäakselista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmainen kouru (10) on koottu 35 osista, jotka käsittävät ulkovaipan (37) ja sisävaipan (38), jotka muodostavat väliinsä säädettävän tilan (39), niin että ie 7 840 2 ulkovaippa (37) on liikutettava ja sisävaippa (38), jossa on rei'itys (40) on kiinnitetty koteloon (15).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että sisävaipan (38) rei’itys (40) on tehty 5 pitkin vaipan (38) koko korkeutta ulottuviksi suorakulmion, kolmion tai puolisuunnikkaan muotoisiksi aukoiksi.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että sisävaipan (38) pinnalla oleva rei'itys (40) ulottuu pitkin nousevaa kierreviivaa. 78402