ITMI951800A1

ITMI951800A1 - Apparecchatura di miscelazione di tipo stazionario

Info

Publication number: ITMI951800A1
Application number: IT95MI001800A
Authority: IT
Inventors: Niimi Tomio
Original assignee: Kankyo Kagaku Kogyo Kk; Hitoshi Imai
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-02-24
Also published as: JPH0857279A; CA2156653A1; US5535175A; FR2723857A1; IT1277624B1; ITMI951800A0; GB2292531A; GB9516965D0; FR2723857B1; KR960006988A; CN1050774C; GB2292531B; CN1125636A; DE19530820A1

Abstract

Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario in grado di miscelare fluidi aventi elevata viscosità che comprende corpi doppi (2 e 2a) di una unità di a fluido, ciascuno dei quali è composto da un corpo troncoconico cilindrico esterno (3) avente un diametro maggiore e da un corpo troncoconico cilindrico interno (4) avente un diametro minore inserito concentricamente in uno spazio interno del corpo cilindrico interno (3) in modo da formare uno spazio di passaggio (6) nel quale alloggia una pluralità di rulli (10, 10,_) aprono sulla loro parte anteriore disposte sulla superficie interna del corpo cilindrico esterno (6) e sulla superficie esterna del corpo cilindrico interno (13), detta pluralità di celle essendo disposte alternatamente faccia a faccia in modo da comunicare reciprocamente.

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "APPARECCHIATURA DI MISCELAZIONE DI TIPO STAZIONARIO"

La presente invenzione riguarda un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario in grado di miscelare fluidi, quali prodotti liquidi (nel seguito indicati semplicemente come fluidi) aventi alta viscosità, e di migliorare la proprietà di fibra e la proprietà di orientamento delle strutture interne dei fluidi.

Un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della tecnica nota è mostrata in fig. 19. L'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprende un corpo cilindrico a e corpi cilindrici b e c dell'unità di guida del flusso che sono rispettivamente inseriti concentricamente assialmente nel corpo cilindrico a in cui il corpo b dell'unità di guida del flusso è aderente al corpo c dell'unità di guida del flusso. I corpi b e c dell'unità di guida del flusso presentano una pluralità di perforazioni poligonali d ciascuna avente una forma di maglia e disposta perpendicolarmente agli assi dei corpi b e C dell'unità di guida del flusso. Le perforazioni d dei corpi b e c dell'unità di guida del flusso sono disposte alternatamente faccia a faccia con le perforazioni d dell'altro dei corpi b e c dell'unità di guida del flusso in modo da comunicare reciprocamente.

In questa apparecchiatura 1 di miscelazione di tipo stazionario, i fluidi che entrano da un ingresso e urtano ad angolo retto contro una parete laterale f formante le perforazioni d di un corpo b esterno dell'unità di guida del flusso vengono cambiati in direzione di flusso, poi essi entrano nelle perforazioni d di un corpo c sul lato interno dell'unità di guida del flusso. Poi, i fluidi urtano ad angolo retto contro una superficie di un corpo assiale g penetrante nel centro del corpo c dell'unità di guida del flusso e vengono cambiati in direzione di flusso, poi urtano ancora ad angolo retto contro la parete laterale f formante le perforazioni d del corpo c dell’unità di guida del flusso e vengono cambiati in direzione di flusso, e successivamente essi passano attraverso le perforazioni d che comunicano reciprocamente, e vengono infine scaricati da un'uscita h.

Siccome i fluidi urtano ad angolo retto contro ciascuna parete laterale f, sussiste un inconveniente per il fatto che i fluidi aventi un'elevata resistenza allo scorrimento e un'elevata viscosità non arrivano ad essere scaricati dall'uscita h oppure deve essere surdimensionata la pompa che serve come sorgente di potenza per scaricare i fluidi dall'uscita h.

Inoltre, si verificano i seguenti inconvenienti. Dato che una superficie i superiore d'estremità della parete laterale f formante le perforazioni d è costruita con una forma superficiale piana, e una porzione angolare k, che è una porzione di raccordo con una superficie laterale j, è costruita ad angolo retto, viene applicata un'elevata forza di taglio ai fluidi quando i fluidi passano attraverso la porzione angolare k, e la forza distruttiva ad impulso dovuta all'urto perpendicolare dei fluidi contro la superficie i superiore d'estremità e contro la parete laterale f è tanto grande che i legami della struttura interna quale amido, proteina, glutine, cellulosa, fibre viene distrutta nel caso in cui i fluidi siano costituiti da materiali altopolimerici. Per esempio, il glutine di alcune fettuccine lavorate a mano viene trasformato in fibre e viene orientato nella formazione della fettuccina a seconda del metodo di lavorazione, se la pasta delle fettuccine viene miscelata con un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario, il glutine appare in forma di palline e piastrine cosicché la proprietà di fibra e la proprietà di orientamento sono perse per le cause sopra menzionate.

Inoltre, si verifica l'inconveniente che l'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario è costruita in forma cilindrica, e un'area della sezione trasversale di un passaggio di flusso che si estende dall'ingresso e all'uscita h è la stessa, cosicché la pressione interna all'apparecchiatura di miscelaz'ione del tipo stazionario rimane la stessa, e lo sforzo interno sui fluidi aumenta durante il processo processo di miscelazione. Conseguentemente, se la pasta delle fettuccine viene lavorata con questa apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario e viene spianata in questa condizione, la struttura del glutine viene ulteriormente distrutta cosicché la spianatura della pasta non può essere portata a buon fine.

E' uno scopo dell'invenzione fornire un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario che può assicurare un flusso regolare dei fluidi permettendo ai fluidi di non urtare ad angolo retto contro le pareti laterali formanti le celle così da ridurre la resistenza allo scorrimento dei fluidi, e inoltre che può assicurare una miscelazione dei fluidi aventi elevata viscosità e anche che assicura una riduzione della distruzione della struttura interna dei fluidi. Inoltre, l'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario può migliorare la proprietà di orientamento della struttura interna variando una sua pressione interna, ed anche migliorare l'efficienza di miscelazione di diversi generi di materie prime permettendo ai fluidi di essere sottoposti a disperdersi, a riunirsi, a formare meandri e vortici.

In vista degli svantaggi sopra menzionati, quali perdita di proprietà di fibra e di proprietà di orientamento delle strutture interne dei fluidi nel caso di fluidi aventi elevata viscosità, e distruzione della struttura interna causata dall'incremento dello sforzo interno durante la miscelazione, è uno scopo della presente invenzione fornire un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario avente celle che sono disposte alternatamente faccia a faccia così da comunicare con un'altra pluralità di celle in uno spazio di flusso formato da un corpo cilindrico esterno dell'unità e da un corpo cilindrico interno dell'unità, in cui i fluidi sono sottoposti ad un'operazione complessa di miscelazione causata da urti obliqui, dispersione, formazione di meandri e vortici, riunione, variazioni di pressione, ecc.

L'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprende corpi doppi dell'unità a fluido, ciascuno dei corpi doppi dell 'unità a fluido essendo composto da un corpo troncoconico cilindrico esterno dell’unità avente un diametro grande, il corpo comprendendo un corpo troncoconico esterno cilindrico, un corpo troncoconico cilindrico interno dell'unità avente un diametro minore di quello del corpo cilindrico esterno dell'unità, il corpo comprendendo un corpo troncoconico interno cilindrico, in cui il corpo cilindrico interno dell'unità è inserito concentricamente in uno spazio interno del corpo cilindrico esterno dell'unità in modo da formare uno spazio di passaggio tra il corpo cilindrico esterno dell'unità e il corpo cilindrico interno dell'unità.

Le estremità aperte di grande diametro o le estremità aperte di piccolo diametro dei corpi doppi dell'unità a fluido sono accoppiate una all'altra, o l’estremità aperta di grande diametro di uno dei corpi doppi dell'unità a fluido è accoppiata all'estremità aperta di'piccolo diametro dell'altro dei corpi doppi dell'unità a fluido, e una pluralità di celle sono disposte su una superficie interna periferica del corpo esterno cilindrico e aperte sulle loro parti anteriori, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale formante ciascuna cella diminuisce verso una sua direzione superiore, una pluralità di celle disposte su una superficie esterna periferica del corpo interno cilindrico e aperte sulle loro parti anteriori, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale formante ciascuna cella diminuisce verso una sua direzione superiore, e le celle del corpo cilindrico interno dell'unità e del corpo cilindrico esterno dell'unità sono disposte alternatamente faccia a faccia in modo da comunicare le une con le altre quando il corpo cilindrico interno dell'unità è inserito concentricamente nello spazio interno del corpo cilindrico esterno dell'unità.

La presente invenzione verrà ora meglio descritta in dettaglio, con riferimento agli annessi disegni che ne rappresentano forme di esecuzione preferita, ed in cui:

fig. 1 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente un corpo singolo di una unità a fluido secondo una prima forma d'esecuzione dell 'invenzione;

fig. 2 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente un corpo singolo di una unità a fluido secondo una modifica della prima forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 3 è una vista schematica in sezióne di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una seconda forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 4 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una prima modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 5 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una seconda modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 6 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una terza modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 7 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una quarta modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione, in cui sono accoppiati due corpi doppi di una unità a fluido;

fig. 8 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi di una unità a fluido in una quinta modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione, in cui sono accoppiati tre corpi doppi di una unità a fluido;

fig. 9 è una vista prospettica schematica esplosa dell'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della seconda forma d'esecuzione;

fig. 10 è una vista prospettica schematica esplosa di un elemento di diffusione che serve da corpo dell'unità a fluido costituente l'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della seconda forma d'esecuzione;

fig. 11 è una vista prospettica schematica esplosa di un elemento di raccolta che serve da corpo dell'unità a fluido costituente l'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della seconda forma d'esecuzione;

fig. 12 è una vista secondo la freccia indicata in fig. 11; fig. 13 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi dell'unità a fluido in una sesta modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione, in cui sono accoppiati due corpi doppi dell'unità di fluido;

fig. 14 è una vista schematica in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario comprendente corpi doppi dell'unità a fluido in una settima modifica della seconda forma d'esecuzione dell'invenzione, in cui sono accoppiati due corpi doppi dell'unità a fluido;

fig. 15 è una vista di sviluppo che mostra la relazione tra le celle, ciascuna avente una forma esagonale, previste nell'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della prima e seconda forma d'esecuzione della presente invenzione;

fig. 16 è una vista di sviluppo che mostra la relazione tra le celle, ciascuna avente una forma triangolare, previste nella apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della prima e seconda forma d'esecuzione della presente invenzione;

fig. 17 è una vista di sviluppo che mostra la relazione tra le celle, ciascuna avente una forma quadrata, previste nell'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della prima e seconda forma d'esecuzione della presente invenzione;

fig. 18 è una vista di sviluppo che mostra la relazione tra le celle, ciascuna avente una forma ottagonale, previste nell'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della prima e seconda forma d'esecuzione della presente invenzione; e

fig. 19 è una vista in sezione di un'apparecchiatura di miscelazione di tipo stazionario della tecnica nota.

Una forma d'esecuzione della presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati.

Un'apparecchiatura di miscelazione di fluidi di tipo stazionario 1 comprende un corpo singolo 2 di una unità a fluido o corpi doppi 2 e 2a di una unità a fluido. Ciascuno dei corpi doppi 2 e 2a a fluido comprende un corpo troncoconico cilindrico 3 esterno dell'unità (nel seguito indicato come corpo cilindrico esterno 3 dell'unità) avente un diametro grande e un corpo cilindrico interno 4 dell'unità il cui diametro è minore di quello del corpo cilindrico esterno 3‘dell'unità (nel seguito indicato come corpo cilindrico interno 4 dell'unità). Il corpo cilindrico interno 4 dell'unità è montato concentricamente nel corpo cilindrico esterno 3 dell'unità, e si forma uno spazio di passaggio C, attraverso cui passano i fluidi che devono essere miscelati l'uno con l'altro, tra il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità e il corpo cilindrico interno 4 dell'unità. I corpi doppi 2 e 2a della unità a fluido presentano ingressi e uscite in corrispondenza delle loro estremità aperte di grande diametro o delle loro estremità aperte di piccolo diametro.

L'apparecchiatura 1 di miscelazione di tipo stazionario comprendente il corpo singolo 2 dell'unità a fluido presenta l'ingresso e l'uscita o sull'estremità aperta di grande diametro o sull'estremità aperta di piccolo diametro come mostrato nelle figg. 1 e 2. Nell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido le estremità aperte di grande o piccolo diametro di detti corpi sono accoppiate l'una all'altra; in questo caso il corpo 2 dell'unità a fluido avente un ingresso sul lato minore è chiamato elemento diffusore 5 e il corpo 2a dell'unità a fluido avente un’uscita sull'estremità aperta minore è chiamato elemento di raccolta 5a come mostrato nelle figg. 3, 4 e 5. Nell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido illustrata in fig. 6, le estremità aperte di piccolo e di grande diametro sono accoppiate l’una all'altra, e o l'estremità aperta di grande diametro o quella di piccolo diametro fungono da ingresso.

E' possibile collegare più apparecchiature di miscelazione 1 di tipo stazionario una con l'altra come mostrato nelle figg. 7 e 8 in cui ciascuna apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprende l'elemento di raccolta 5a e l'elemento diffusore 5. Normalmente l'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario può essere accoppiata ad altre apparecchiature di miscelazione 1 di tipo stazionario, vale a dire, il numero di apparecchiature di miscelazione 1 di tipo stazionario da accoppiarsi una all'altra può essere aumentato. Inoltre, il rapporto di rastremazione del corpo esterno cilindrico 3 dell'unità rispetto a quello del corpo interno cilindrico 4 dell'unità può essere variato appropriatamente a seconda della natura dei fluidi.

Nell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente il corpo singolo 2 dell'unità a fluido, porzioni di collegamento aperte 9 e 9a, su cui sono montati un condotto di alimentazione del fluido e un condotto di scarico del fluido, sono formate rispettivamente sulla estremità aperta maggiore e minore del corpo singolo 2.

Nell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido, flange 7 aggettano verso l'esterno dall'estremità aperta di grande diàmetro di un cilindro esterno tronconico 6 del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità, e le porzioni aperte di collegamento dei condotti di 'alimentazione del fluido attraverso cui i fluidi vengono alimentati, aggettano assialmente da un'estremità aperta di piccolo diametro di un cilindro esterno tronconico 6 del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità. In alternativa, flange 7 aggettano verso l'esterno dall'estremità aperta di piccolo diametro del cilindro esterno 6, e le porzioni di collegamento 9b delle aperture dei condotti di alimentazione del fluido attraverso cui i fluidi sono alimentati, aggettano assialmente dall'estremità aperta di grande diametro del cilindro esterno 6. In una parola, le flange 7 sono previste su porzioni di estremità aperte dove i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono accoppiati uno all'altro, e le porzioni di collegamento 9 e 9a delle aperture sono previste sulle porzioni aperte di estremità dove i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido non sono accoppiati l'uno all'altro.

Nel caso di un'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario come mostrata in fig. 6, le porzioni di collegamento 9 e 9a della aperture possono essere accoppiate l'una all'altra mediante un opportuno condotto di collegamento.

Celle poligonali 10, 10a... aperte verso la loro parte anteriore e previste sulla superficie interna periferica 6a del corpo cilindrico esterno 6 sono disposte in direzioni circonferenziali e assiali, e la loro capacità aumenta approssimandosi all'estremità aperta di grande diametro del corpo cilindrico esterno 6.

Pareti laterali continue 11 per formare le celle 10, 10a··· sono formate in modo che ciascuna parete laterale 11 si restringa gradualmente procedendo verso 1'alto verso la sua parte anteriore in modo da essere rastremate sulle loro superiici laterali, e le celle 10, 10a... presentano diametri che aumentano verso la parte anteriore. Inoltre, come mostrato in fig. 12, una superficie superiore llb d'estremità della parete laterale 11 è arrotondata, e ciascuna porzione di raccordo Ile tra la superficie interna periferica 6a del corpo cilindrico esterno 6 e la base della parete laterale 11 formante le celle 10, 10a... è ispessita e arrotondata concava, e ciascuna porzione di sovrapposizione 11d di ciascuna parete laterale 11 per formare le celle 10, 10a... è ispessita e arrotondata concava, e ispessita nel caso essa presenti un angolo acuto come per la forma triangolare o quadrata.

Come mostrato in fig. 15, ecc., le celle 10, 10a... sono aperte anche in direzione assiale da una parte della parete laterale 11 formante le celle 10, 10a... , che sono disposte in direzione circonferenziale su entrambi i lati interni di estremità.

Nella forma d'esecuzione del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità, le celle 10, 10a··· sono formate dalle pareti laterali 11 che aggettano di pezzo dalla superficie periferica interna 6a del cilindro esterno 6, ma non sono limitate a tale struttura. Per esempio, il corpo 12 costituito dalla rete strutturale delle celle è fabbricato separatamente solamente dalle pareti laterali continue 11 formanti le celle 10, 10a···, in modo da costruire facilmente il corpo esterno cilindrico 3 dell'unità semplificando la struttura dello stampo, ecc., in modo che il corpo 12 costituito dalla rete strutturale delle celle sia inserito concentricamente nello spazio interno del cilindro estèrno 6 e le superfici periferiche esterne del corpo 12 costituito dalla rete strutturale delle celle siano poste a contatto con la superficie periferica interna 6a del cilindro esterno 6, formando così il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità.

Il corpo cilindrico interno 4 dell'unità può essere fabbricato con forma troncoconica ed esso chiude un'estremità aperta di piccolo diametro di un corpo cilindrico interno 13, che è più piccolo, come diametro, del corpo cilindrico esterno 3. Una pluralità di celle poligonali 10, 10a..., che sono aperte sulle loro parti anteriori sono disposte su una superficie periferica esterna 13a del corpo cilindrico interno 13 similmente al corpo singolo 2 dell'unità a fluido, nella sua direzione circonferenziale e nella sua direzione assiale, mentre le pareti laterali 11 formanti le celle 10, 10a... sono ridotte come larghezza procedendo verso l'alto verso la loro parte anteriore, e le superfici laterali Ila delle pareti 11 sono rastremate, e le celle 10, 10a··· presentano diametri crescenti verso la loro parte anteriore.

Come mostrato in fig. 12, la superficie superiore llb di estremità della parete laterale 11 è arrotondata e la porzione di raccordo Ile tra la superficie esterna periferica 13a del corpo cilindrico interno 13 e una base della parete laterale 11 formante le celle 10, 10a... è ispessita e arrotondata, e una porzione di sovrapposizione 11d di ciascuha parete laterale 11 per formare le celle 10, 10a... è ispessita e arrotondata concava nel caso essa presenti un angolo acuto come nelle forma triangolare o quadrata.

Come mostrato in fig. 15, ecc., sono fabbricate celle 10, 10a··· che sono aperte in direzione assiale da una parte della parete laterale 11 formante le celle 10, 10a··· , che sono disposte in direzione circonferenziale su entrambe le estremità interne del corpo cilindrico interno 4 dell'unità.

Nel corpo cilindrico interno 4 dell'unità della forma d'esecuzione sopra riportata, ciascuna delle celle 10, 10a··· è fabbricata con una parete laterale 11 che aggetta di pezzo dalla superficie periferica interna 13a del corpo cilindrico interno 13, ma esse non sono limitate a questa struttura. Per esempio, un corpo 14 costituito dalla rete strutturale delle celle è fabbricato singolarmente solamente con le pareti laterali continue 11 formanti le celle 10, 10a... così da essere di facile fabbricazione semplificando la struttura dello stampo, ecc., in modo che il corpo 14 costituito dalla rete strutturale delle celle sia inserito concentricamente nella superficie periferica interna 13a del corpo cilindrico interno 13, e una superficie periferica esterna 14a del corpo 14 costituito dalla rete strutturale delle celle sia posta a contatto con la superficie periferica interna 13a del cilindro esterno 13, formando così il corpo cilindrico interno 4 dell'unità.

In una condizione in cui il corpo cilindrico interno 4 dell'unità è inserito concentricamente nello spazio interno del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità così da formare i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido, le celle 10, 10a... del corpo cilindrico interno 4 dell’unità e le celle 10, 10a... del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità sono alternatamente disposte faccia a faccia in modo da comunicare le une con le altre.

Nella forma d'esecuzione sopra menzionata, le celle 10, 10a··· sono fabbricate esagonali e disposte a nido d'ape ma esse non sono limitate a una tale forma, per esempio, possono essere triangolari, quadrate, ottagonali, ecc. Il numero di disposizioni delle celle 10, IOa··· può essere appropriatamente variato in base al numero totale di dispersione richiesto. Inoltre, è possibile fabbricare di pezzo il corpo 12 costituito dalla rete strutturale delle celle assieme al corpo 14 costituito dalla rete strutturale delle celle.

Il numero totale di dispersione indica il numero di dispersione dei fluidi che dovrebbe essere eseguito mentre i fluidi passano attraverso le celle 10, 10a .., che comunicano reciprocamente, del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità e del corpo cilindrico interno 4 dell'unità. Nel caso di un'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente il corpo singolo 2 dell'unità a fluido, il numero totale di dispersione è determinato dal numero delle celle 10, 10a···, mentre nel caso dell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario comprendente i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido, esso diventa un prodotto di ciascun numero totale di dispersione dei corpi singoli 2 dell'unità a fluido.

Nell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario in cui i corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono collegati, opportune porzioni di tenuta (non illustrate) sono previste sulle porzioni di collegamento dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido in modo da evitare perdite di fluidi.

Nei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido, il lato a diametro piccolo del corpo cilindrico interno 13 costituente il corpo cilindrico interno 4 dell'unità piiò essere aperto in modo da formare un passaggio D per il fluido nello spazio interno del corpo cilindrico interno 4 dell'unità. Una porzione di collegamento 16 dell'apertura di un condotto 15 di alimentazione di un mezzo, attraverso il quale viene alimentato un mezzo di raffredddamento o riscaldamento, aggetta assialmente dall'estremità aperta del corpo cilindrico interno 13.

Sia il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità sia il corpo cilindrico interno 4 dell'unità non consentono la fabbricazione di pezzo delle celle 10, 10a... ma i corpi 12 e 14 costituiti dalla rete strutturale delle celle possono essere fabbricati separatamente .

In una tale disposizione, è preferibile che ciascun elemento sia costruito con materiali metallici che non esercitano un'influenza negativa sulla qualità della materia prima e che hanno un'elevata conducibilità termica, quali acciaio inossidabile, nichel, bronzo, stagno, titanio, rame, alluminio, in modo'da migliorare l'efficienza termica al momento del raffreddamento o riscaldamento dei fluidi permettendo a ciascun elemento di essere a contatto diretto con un mezzo di raffreddamento o riscaldamento in modo da ridurre l'operazione di generazione di calore quando le materie prime vengono miscelate o da ridurre il riscaldamento delle materie prime. In particolare, se le materie prime non devono essere necessariamente raffreddate o riscaldate, si possono impiegare plastiche o ceramiche benché esse siano inferiori in guanto a efficienza termica rispetto ai materiali metallici sopra menzionati .

Verrà ora descritto un funzionamento dell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario secondo la presente invenzione.

La materia prima che viene alimentata all'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario con una certa portata in pressione entra nello spazio di passaggio C tra il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità e il corpo cilindrico interno 4 dell'unità dalla loro estremità aperta di diametro grande o piccolo e i fluidi di una pluralità di generi vengono miscelati in modo complesso dalle celle 10, 10a... durante il passaggio nello spazio di passaggio C.

Verrà ora descritto il processo di miscelazione. Nel corpo singolo 2 dell'unità a fluido, i fluidi che costituiscono la materia prima entrano dall'ingresso all'estremità aperta di diametro grande o piccolo che è a monte rispetto allo spazio di passaggio C del corpo singolo 2 dell'unità a fluido, e passano attraverso le celle 10, 10a... formate dalla porzione d'estremità aperta di diametro piccolo del corpo cilindrico interno 4 dell'unità. Poi, i fluidi urtano obliqui contro le superfici laterali Ila formanti le superfici rastremate delle celle 10, 10a··· così che ne viene variata la direzione di flusso e fluiscono lungo la superficie laterale Ila, e successivamente essi sono infine dispersi entrando nelle celle 10, 10a... che sono situate a valle e formate dalla porzione d'estremità di diametro piccolo del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità comunicanti reciprocamente con le celle 10,

10a. ...

I fluidi inoltre urtano obliqui contro la superficie periferica interna Sa del cilindro esterno 6 che serve come superficie di fondo delle celle 10, 10a··· così che ne viene variata la direzione di flusso e fluiscono lungo la superficie periferica interna 6a. Poi, i fluidi urtano obliqui contro le superfici laterali 10, 10a.. . così che ne viene variata la direzione di flusso e fluiscono lungo le superfici laterali Ila, e poi vengono successivamente dispersi entrando nelle celle 10, 10a··· che sono situate a valle e formate dal corpo cilindrico interno 4 dell'unità comunicante con le celle 10, 10a···. In seguito, i fluidi passano attraverso le celle 10, 10a··· e si dirigono verso l'estremità aperta di grande diametro o di piccolo diametro nello spazio di passaggio C dell'elemento diffusore 5, dove essi vengono miscelati in modo complesso mentre vengono sottoposti a urti, a dispersione, a formazione di meandri e vortici, a riunione, ecc. e vengono poi scaricati infine dall’uscita dell'estremità aperta di diametro piccolo o grande dello stesso.

Nei corpi doppi 2 e 2a dell'unità di fluido, le operazioni di miscelazione o i fenomeni che avvengono nel corpo singolo 2 dell'unità a fluido vengono ripetutamente eseguiti, mentre il mezzo di raffreddamento o riscaldamento viene lasciato entrare e circolare nel passaggio D del mezzo che serve da spazio interno del corpo cilindrico interno 4 dell'unità in modo da raffreddare o riscaldare il corpo cilindrico interno 4 dell'unità.

Quando i fluidi passano attraverso le superfici superiori llb d'estremità delle pareti laterali 11 formanti le celle 10, 10a. .., viene ridotto lo sforzo di taglio su di essi al momento in cui passano sulla superficie superiore llb d'estremità dato che la superficie superiore llb di estremità è arrotondata, e viene ridotta anche la forza distruttiva da impatto su di essi quando urtano contro le superfici superiori llb d’estremità, cosi essi possono fluire regolarmente. Similmente, dato che le porzioni di collegamento 11c e la porzione di sovrapposizione lld sono arrotondate concave, la forza distruttiva da impatto dei fluidi può essere ridotta cosicché i fluidi possono fluire regolarmente.

Come menzionato sopra, quando ai fluidi vengono invertite o variate le direzioni di flusso, le direzioni di urto dei fluidi contro la superficie laterale rastremata Ila formata sulla parete laterale 11, la superficie periferica interna 6a del corpo cilindrico esterno 6, la superficie periferica esterna 13a del corpo cilindrico interno 13 sono tutte obliquamente non perpendicolari, cosicché la resistenza allo scorrimento può essere ridotta e si può effettuare miscelazione con elevata viscosità in confronto con l'urto ad angolo retto dei fluidi sulle superfici di ciascun elemento come previsto nelle apparecchiature della tecnica nota.

Ne risulta che è possibile miscelare i fluidi aventi elevata viscosità, è possibile anche ridurre la distruzione, la frantumazione, ecc., della struttura interna quale la struttura molecolare interna o la struttura delle particelle componenti, ecc. dei fluidi, che è causata dalla forza distruttiva da impatto dei fluidi contro la superficie di ciascun elemento.

Dato che l'area della sezione anulare dello spazio di passaggio C o le capacità interne delle celle 10, 10a-·- aumentano gradualmente dall'estremità aperta di piccolo diametro verso l'estremità aperta di grande diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido, la distribuzione di pressione all'interno dello spazio di passaggio C diminuisce verso l'estremità aperta di grande diametro in proporzione inversa rispetto all'area della sezione anulare dello spazio di passaggio C o della capacità interna delle celle 10, 10a···. A causa della riduzione di pressione, viene conferita un'azione di espansione ai fluidi in movimento cosi che la direzione di orientamento delle molecole interne o delle particelle componenti, ecc. nella struttura interna, sia diretta nella direzione assiale dell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario, mentre, nell'estremità aperta di grande diametro, la forza esterna viene diminuita, riducendo così l'incremento di sforzo interno che avviene nel processo di miscelazione dei fluidi.

D'altra parte, nel caso dell'ingresso di fluidi dall'estremità aperta di grande diametro, viene conferita ai fluidi in movimento un'azione di compressione che è inversa all'azione di espansione .

Si considerano quali fluidi le materie prime per generi alimentari, materie prime comprendenti materiali altopolimerici, plastiche quali materiali sintetici altopolimerici, materie prime per vasellame ceramico quali materie prime di ceramica.

In breve, la presente invenzione comprende il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità di grande diametro e il corpo cilindrico interno 4 dell'unità, in cui quest'ultimo è inserito concentricamente nello spazio interno del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità di grande diametro in modo da formare il corpo singolo 2 dell'unità a fluido formando, contemporaneamente, lo spazio di passaggio C tra il corpo cilindrico esterno 3 dell'unità e il corpo cilindrico interno 4 dell'unità· Conseguentemente, la distribuzione di pressione nello spazio di passaggio C diminuisce verso l'estremità aperta di grande diametro. In particolare, quando i fluidi entrano dall'estremità aperta di piccolo diametro, viene conferita un'azione di espansione ai fluidi in movimento a causa della riduzione di pressione verso l'estremità aperta di grande diametro cosicché ciascuna delle direzioni di orientamento delle strutture interne dei fluidi e diretta nella direzione assiale dell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario. D'altra parte, dato che la forza esterna (pressione) diminuisce all'estremità aperta a grande diametro del corpo singolo 2 dell'unità a fluido, l'incremento dello sforzo interno che è generato nel corso della miscelazione dei fluidi può essere ridotto in modo da facilitare la spianatura o rullatura delle paste che richiedono il processo di rullatura dopo la miscelazione. Inoltre, quando i fluidi entrano dall'estremità aperta di grande diametro, la pressione aumenta nell'estremità aperta di piccolo diametro, e i fluidi possono essere scaricati in uno stato denso a causa dell'azione di compressione.

Dato che la pluralità di celle 10, 10a... è disposta sulla superficie periferica interna 6a del corpo cilindrico esterno 6 ed esse si aprono sulla loro parte anteriore, la larghezza di ciascuna parete laterale 11 formante ciascuna cella 10, 10a... aumentando verso una sua direzione superiore, e una pluralità di celle 10, 10a... è disposta su una superficie periferica esterna 13a del corpo cilindrico interno 13 ed esse sono aperte su una loro parte anteriore, la larghezza di ciascuna parete laterale 11 formante ciascuna cella 10, 10a... diminuendo verso una sua direzione superiore, le celle 10, 10a... del corpo cilindrico interno 4 dell'unità e le celle 10, 10a... del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità essendo disposte alternatamente faccia a faccia in modo da comunicare reciprocamente quando il corpo cilindrico interno 4 dell'unità è inserito concentricamente nello spazio interno del corpo cilindrico esterno 3 dell'unità, i fluidi passano attraverso le celle 10, 10a..., che comunicano reciprocamente, e successivamente fluiscono dal lato a monte dello spazio di passaggio C del corpo 2 dell'unità a fluido verso il lato a valle, cosicché una o più materie prime vengono efficacemente miscelate grazie alle variazioni di moto dei fluidi, quali urti obliqui dei fluidi contro la superficie laterale rastremata 11a, le superfici periferiche interne 6a, la superficie periferica esterna 13a, e mediante dispersione, riunione, formazione di meandri dei fluidi, dalle celle 10, 10a... verso le altre celle 10, 10a.... Inoltre, dato che la direzione di urto contro la superficie laterale Ila della parete laterale 11, la superficie periferica interna 6a del corpo cilindrico esterno 6 e la superficie periferica esterna 13a del corpo cilindrico interno 13 sono tutte oblique al momento della rotazione delle direzioni di flusso durante il flusso dei fluidi, la resistenza di scorrimento può essere ridotta rispetto a quella che si ha con urti ad angolo retto contro le superfici di ogni elemento come avveniva nelle apparecchiature di miscelazione di tipo stazionario della tecnica nota, cosi che i fluidi aventi elevata viscosità possono essere miscelati, e possono essere ridotte la distruzione e la frantumazione delle strutture interne dei fluidi dovute alla forza distruttiva da impatto applicata dalle superfici di ciascun elemento .

Dato che le estremità aperte di grande diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono rispettivamente accoppiate una all'altra, o le estremità aperte di piccolo diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono rispettivamente accoppiate l'una all'altra, o l'estremità aperta di grande diametro e l'estremità aperta di piccolo diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono accoppiate l'una all'altra in modo da comunicare con lo spazio di passaggio C, la variazione di direzione di flusso causata dalla dispersione, riunione, formazione di meandri e vortici dei fluidi, può essere incrementata esponenzialmente, così che l'efficienza di miscelazione possa venir ulteriormente aumentata. Quando le estremità aperte di grande diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono accoppiate l'una all'altra, la distribuzione di pressione all'interno dello spazio di passaggio C si riduce verso l'estremità aperta di grande diametro in modo da generare un'azione di espansione che viene applicata ai fluidi in movimento. Conseguentemente, la direzione di orientamento della struttura interna è diretta nella direzione assiale dell'apparecchiatura di miscelazione 1 di tipo stazionario. Inoltre, dato che la forza esterna diminuisce all'estremità aperta di grande diametro del corpo singolo 2 dell'unità a fluido, l'incremento di sforzo interno che si genera durante il processo di miscelazione viene ridotto, e la distruzione della struttura interna causata dalla miscelazione nei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido può essere ridotta. Ne risulta che, dato che lo sforzo interno dei fluidi miscelati non è aumentato, può essere facilitata la rullatura della pasta che richiede rullatura dopo la miscelazione .

Quando l'estremità aperta di grande diametro e l'estremità aperta di piccolo diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido vengono accoppiate una all'altra, l'azione di espansione applicata ai fluidi in movimento può essere ripetuta cosicché la proprietà di orientamento delle strutture interne dei fluidi può essere ulteriormente migliorata. Dato che l 'incremento dello sforzo interno che si genera nel processo di miscelazione può essere sicuramente evitato, è ulterioremnte facilitata la rullatura delle paste che richiedono rullatura dopo la miscelazione. Quando le estremità aperte di piccolo diametro dei corpi doppi 2 e 2a dell'unità a fluido sono accoppiate una all’altra, sono diminuiti gli sforzi interni dei fluidi miscelati che sono infine scaricati dall'estremità aperta di grande diametro, cosicché è ulteriormente facilitata la rullatura delle paste che richiedono rullatura dopo la miscelazione.

Dato che la superficie superiore llb d'estremità della parete laterale 11 formante le celle 10, 10a .. è arrotondata, la forza di taglio, che è generata quando i fluidi passano sulla superficie superiore llb d'estremità, viene ridotta, e viene ridotta anche la forza distruttiva da impatto dei fluidi quando urtano contro la superficie superiore llb d'estremità.

Dato che lo spazio interno del corpo cilindrico interno 4 dell'unità è formato come passaggio D di un mezzo per il mezzo di raffreddamento o riscaldamento, la materia prima viene riscaldata con un'operazione di riscaldamento il cui calore viene generato quando i fluidi sono miscelati all'interno dello spazio di passaggio C, tuttavia, il calore può essere assorbito dal mezzo di raffreddamento che fluisce attraverso il passaggio D del mezzo. Conseguentemente, è possibile evitare che la materia prima venga deteriorata nella qualità a causa delle variazioni termiche, specialmente quando la materia prima è di genere alimentare ed ha quindi bassa resistenza al calore. Inoltre, la presente invenzione presenta un effetto pratico molto vantaggioso per il fatto che la materia prima può essere riscaldata efficacemente quando il mezzo di riscaldamento viene lasciato fluire attraverso il passaggio D del mezzo nel caso in cui la materia prima debba essere riscaldata durante la sua miscelazione.

Claims

R IV E N D I C A Z IO N I I) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario comprendente un corpo singolo (2) di unità a fluido composto da: un corpo troncoconico cilindrico esterno (3) dell'unità a vente un diametro grande, detto corpo (3) comprendendo un corpo troncoconico cilindrico esterno (6); un corpo troncoconico cilindrico interno (4) dell'unità a vente un diametro che è minore di quello di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità, detto corpo (4) comprendendo un corpo troncoconico cilindrico interno (13); in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità è inserito concentricamente in uno spazio interno di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità in modo da formare uno spazio di passaggio (C) tra detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità e detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità; una pluralità di celle (10, 10a···) disposte su una superficie periferica interna (6a) di detto corpo cilindrico esterno (6) e aperte sulla loro parte anteriore, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale (11) formante ciascuna cella (10, 10a...) diminuisce verso una sua direzione superiore; una pluralità di celle (10, 10a···) disposte su una superficie periferica esterna (13a) di detto corpo cilindrico interno (13) e aperte sulla loro parte anteriore, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale (11) formante ciascuna cella (10, 10a...) diminuisce verso una sua direzione superiore; e in cui dette celle (10, 10a...) di detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità e dette celle (10, 10a...) di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità sono disposte alternatamente faccia a faccia in modo da comunicare reciprocamente quando detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità è inserito concentricamente in detto spazio interno di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità.
2) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario comprendente corpi doppi (2 e 2a) di unità a fluido, ciascuno di detti corpi doppi (2 e 2a) dell'unità a fluido essendo composto da : un corpo troncoconico cilindrico esterno (3) dell'unità a vente un diametro grande, detto corpo (3) comprendendo un corpo troncoconico cilindrico esterno (6); un corpo troncoconico cilindrico interno (4) dell'unità a vente un diametro minore di quello di detto corpo cilindrico e sterno (3) dell'unità, detto corpo (4) comprendente un corpo troncoconico cilindrico interno (13); in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità è inserito concentricamente in uno spazio interno di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità in modo da formare uno spazio di passaggio (C) tra detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità e detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità; in cui le estremità aperte di grande diametro di detti corpi doppi (2 e 2a) dell'unità a fluido sono accoppiate una all'altra; una pluralità di celle (10, 10a...) disposte su una superficie periferica interna (6a) di detto corpo cilindrico esterno (6) e aperte sulla loro parte anteriore, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale (11) formante ciascuna cella (10, 10a...) diminuisce verso una sua direzione superiore; una pluralità di celle (10, 10a···) disposte su una superficie periferica esterna (13a) di detto corpo cilindrico interno (13) e aperte sulla loro parte anteriore, in cui la larghezza di ciascuna parete laterale (11) formante ciascuna cella (10, 10a...) diminuisce verso una sua direzione superiore; e in cui dette celle (10, 10a···) di detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità e dette celle (10, 10a...) di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità sono disposte alternatamente faccia a faccia in modo da comunicare reciprocamente quando detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità è inserito concentricamente in detto spazio interno di detto corpo cilindrico esterno (3) dell'unità.
3) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 2), in cui le estremità aperte di piccolo diametro di detti corpi doppi (2 e 2a) dell'unità a fluido sono accoppiate una all'altra.
4) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 2), in cui detta estremità aperta di grande diamétro di uno di detti corpi doppi (2 e 2a) dell'unità a fluido è accoppiata all'estremità aperta di piccolo diametro dell'altro dei corpi doppi (2 e 2a) dell’unità a flusso.
5) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 1), in cui ciascuna superficie superiore di estremità di ciascuna parete laterale (11) formante dette celle (10, 10a···) è arrotondata.
6) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 2), in cui ciascuna superficie superiore di estremità di ciascuna parete laterale (11) formante dette celle (10, 10a...) è arrotondata .
7) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 1), in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità presenta un passaggio di un mezzo in un suo spazio interno attraverso cui passa un mezzo di raffreddamento.
8) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 2), in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità presenta un passaggio di un mezzo in un suo spazio interno attraverso cui passa un mezzo di raffreddamento.
9) Apparecchiatura di miscelazione (1) di8 tipo stazionario come in 1), in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità presenta un passaggio di un mezzo in un suo spazio interno attraverso cui passa un mezzo di riscaldamento.
10) Apparecchiatura di miscelazione (1) di tipo stazionario come in 2), in cui detto corpo cilindrico interno (4) dell'unità presenta un passaggio di un mezzo in un suo spazio interno attraverso cui passa un mezzo di riscaldamento.