PL155884B1 - Mieszalnik łopatkowy z mieszadłem o osi pionowej, zwłaszcza do emulsji wodnych, w szczególności do emulsji antykorozyjnych - Google Patents

Abstract

1. Mieszalnik łopatkowy z mieszadłem o osi pionoŁ wej, zwłaszcza do emulsji wodnych, w szczególności do emulsji antykorozyjnych łopatki mieszające na osi pionowej i na wysokości pomiędzy łopatkami przegrody mieszające, przymocowane do wewnętrznej powierzchni ściany obudowy mieszalnika oraz króćce wlotowy dla mieszaniny surowej i wylotowy dla mieszaniny wymieszanej znajdujące się na dwóch końcach mieszalnika, znamienny tym, że zawiera od 3 do 8 segmentów mieszających, króćce wlotowe doprowadzone są do dolnych segmentów mieszalnika a króciec wylotowy odprowadzony jest od górnego ostatniego segmentu mieszalnika, wał (8) mieszadła podzielony jest od 4 do 9 rozłącznych segmentów mieszadła, do każdego segmentu wału przymocowane są łopatki (16) krótsze o mniejszym promieniu mieszania naprzemian z łopatkami (15) dłuższymi o większym promieniu mieszania a przegrody (17) są na różnych wysokościach pomiędzy łopatkami.

Description

Przedmiotem wynalazku, jest mieszalnik łopatkowy z mieszadłem o osi pionowej, zwłaszcza do emmusji wodnych, w szczególności do ernuusji antykorozyjnych. Mieszalnik stosuje się do mieszania farb, lakierów i innych materiałów powłokowych. Mieszalnik może mieć także zastosowanie do mieszania cieczy gęstych, ι^^πι^ plastycznych, ciestowatych i roztworów innych niż wodne. Naalepiej nadaje się do mieszania składników preparatu antykorozyjnego o nazwie Kommleksor lub Berox. Mieszalnik jest usytuowany pionowo, a ruch maaeriałów mieszanych jest wstępujęcy - od dołu do góry. Lepkość meszar^in poddawanych procesowi, mieszania w mieszalniku wynosi co najmniej około 180 cP.

Znane sę np. z opisu patentowego brytyjskeego nr 2 158 727 lub amerykańskiego nr 4 403 868, różne mieazzlniki łopatkowe z mieszadłem o osi pionowee. Na osi znajduję się łopatki proste poziome lub proste o końcach zagiętych pod kętem prostym w dół lub w górę. Na wewnętrznej powierzchni ściany lub na specjalnie skonstruowanej ramie od strony ściany znajduję się przegrody na wysokościach pomiędzy łopatkami mieszadła. Przegrody, które sę umocowane do ram obracaję się niekiedy w lrzβcw^r^^u kierunku niż łopatki. Łopatki i przegrody w przekroju pionowym stanowię prostokętny o małych wysokościach i długich podstawach. Przy mieszaniu większej ilości składników, które ze względów technologicznych nie mogę być wprowadzane jednocześnie, często stosuje się kilka mieszalników, do których rozdzielnie co do miejsca wprowadza się poszczególne składniki.

W znanych mieszalnikach przy wysokich prędkościach mieszadeł następuje wenwugowanie powietrza do mieszaniny składników. To niekorzystne zjawisko zachodzi zwłaszcza wtedy, gdy w skład mieszaniny wprowadza się emulator lub składnik zawienjęcy emmui^tuc^i-, np. gdy wprowadza się lateks LBSIK-5545b, który zawiera jmulgalor. Wówczas z mieszalnika odprowadza się napowietrzonę mieszaninę, co jest szczególnie niekorzystne jeśli mieszaninę jest farba, lakier lub inny marniał powłokowy. Wtedy suspensja powietrza w mieszaninie powoduj, że powłoka jest porowata. Innę wadę znanych mieszalników ujawniającę się przy mieszaniu emulsji wodnych jest rozbijanie struktury emm^s!, zwłaszcza przy wysokich prędkościach mieszadła. W znanych mieszalnikach można regulować stopień tylko przez zm.mę prędkości mieszadła albo przez zmianę czasu. Dla osięgnięcia lepszego wymmeszania zwiększa się czas mieszania lub prędkość mieszadła. Zwiększenie czasu mieszania jest niekorzystne, gdyż zwiększa czas technologicznie niezbędny dla przebiegu procesu, którego Jednę z operacci jest mieszenie. NadmUernj zwiększenie prędkości mieszadła Jest niekorzystne, ponieważ przyspiesza wprowadzanie i dyspergowanie powietrza w mieszaninie. Inny sposób polepszania jakości mieszania dla mieszanin wielos^ednikowych polega na mieszaniu kolejno w kilku urzędzenia^ mieszajęcych. Ten sposób zwiększa ioość wprowadzanego do mieszaniny powietrza.

155 884

Celem wynalazku jest opracowanie budowy mieszalnika, który zapewni wysoką jakość wymieszania kilku składników przy niewielkich prędkościach mieszadła, poniżej 100 obr/min. najlepiej 20-15 obr/min i w którym zostanie wyeliminowana mooliwość niezamierzonego wprowadzania powietrza do mieszaniny.

Celem wynalazku Jest opracowanie konstrukcji mieszalnika, który zapewni możliwość polepszenia jakości wymieszania i homoggeizzaji składników bez przedłużania czasu operacji mieszania i bez zwiększania prędkości mieszadła. Celem jest opracowanie mieszalnika dającego możliwość transportu pionowego mieszaniny przy niewysokiej prędkości mieszadła.

Mieszalnik łopatkowy z mieszadłem o osi pionowej, zwłaszcza do emlsj wodnych, w szczególności do emoUsti antykorozyjnych zawiera łopatki mieszające na osi pionowej i na wysokości pomiędzy łopatkami zawiera przegrody mieszające przymocowane do wewnntrznej powierzchni ściany obudowy mieszalnika oraz króciec wlotowy dla mieszaniny surowej i wylotowy dla mieszaniny wyrnóeszanej, znajdujące się na dwóch końcach mieszalnika i według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera od 3 do 8 segmentów mieszających, króćce wlotowe doprowadzone są do dolnych segmentów mieszalnika, króciec wylotowy odprowadzony jest od górnego ostatniego segmentu mieszalnika, wał mieszadła podzielony jest na od 4 do 9 rozłącznych segmentów mieszadła, do każdego segmentu wału przymocowane są łopatki krótsze o mniejszym promi.eniu mieszania neprzjmian z łopatkami dłuższymi o większym promieniu mieszania, a przegrody są na różnych wysokościach pomiędzy łopatkami. Wskazane jest, aby na wysokości najniżej przymocowanych łopatek pierwszego segmentu doprowadzony był pierwszy króciec wlotowy, a drugi króciec wlotowy był doprowadzony na wysokości środkowych łopatek mieszających pierwszego segoeeitJ. Korzystne jest gdy doprowadzony jest do mieszalnika trzeci króciec wlotowy na wysokości środko wych łopatek mieszających drugiego segmentu i czwarty króciec wlotowy na wysokości środkowych łopatek mieszających trzeceego segmentu lub czwartego segoeniu. Korzystne jest także, aby w każdym oprócz ostatniego segmencie mieszalnika na obwodzie wału przymocowane były, tocząc od dołu segmentu 3 łopatki krótsze, 4 łopatki dłuższe i 4 łopatki krótsze. Wskazane jest, aby w ostat^ntoi segmencie mieszalnika na obwodzie wału przymocowane były, tocząc od dołu segmentu po 4 łopatki krótsze i 4 łopatki dłuższe. Wskazane jest także, aby w dolnych segmentach mieszalni ka było po osiem przegród, w środkowym segmencie- po siedem, a w górnych segmentach po sześć. Korzystnie może być jeśli promienie łopatek krótszych zwiększają się od dolnego segmentu aż do środkowego, a w wyższych segmentach zmnnejszają się. Oczytoste jest, że ilości przegród, łopatek i kąty ich nachylenia i promienie mogą być inne niż napisano powyżee, uzależnione od rodzaju mieszanych surowców.

Dla odpowiednich rodzajów surowców wskazane Jest aby promienie przegród zwiększały się od dolnego segmentu aż do środkowego, a w wyższych segmentach były takie same jak w segmencie środkowym. Wskazane jest jeśli szerokości łopatek mieszających rosną od dolnego segmentu do środkowego, a w wyższych segmentach mają taką szerokość jak w środkowym. Przy jednakowych wymiarach łopatek ineensywność mieszania można zapewnić przez odpowiednią ich perforację. Korzystne Jest dla innych rodzajów mieszanych surowców, aby szerokości przegród zwiększały się od dolnego segmentu do środkowego, a potem pozostawały bez zmiany. W innych przypadkach korzystne jest, aby kąt nachylenia przegród zwiększał się od dolnego segmentu do środkowego, a w wyższych segmentach nie zmieniał się. W innych przypadkach wskazane jest, aby kąt nachylenia łopatek zwiększał się od dolnego segmentu do środkowego, a wyżej nie zmieniał się. Korzyst nie jest, ab^{y k}ąt nachylenia łopatek wynosi o^{d 60}° do 75°. Wskazane jest, a^{by ką}t nachylento przegród wynoosł o^d 60° do ⁷5°. Korzystnie ^kąt^y nachylenia s^ąsia^dujących ^przegr^ód i ło^patek sę równe. Korzystnie jest aby promienie łopatek i przegród były równie. Wskazane jest, aby łopatki mieszające były zaokrąglone w kształcie elipsy. Korzystnie jest, aby przegrody mieszające były także zaokrąglone w kształcie elipsy. Oczywiste jest, że mieszalnik można usytuować z pewnym odchyljnjθm od pionu lub ze znacznym odchyleneem od pionu, np. ukośnie, a nawet poziomo. Także jest oczywiste, że przy określonych właściwościach mieszanych składników i wytwarzanej mieszaniny, ilości przegród w każdym segmencie mogą być równe tak samo jak ilości łopatek.

W mieszalniku według wynalazku następuje ruch wznoszący cieczy mieszane. Prędkość wznoszenia można regulować, zwiększać lub zmπiθjszać. Prędkość wznoszenia reguluje się przez

155 884 zmianę kątów nachylenia od płaszczyzny pionowej łopatek osadzonych na wale obrotowym i kątów nachylenia przegród. W wyniku pracy mieszalnika otrzymuje się mieszaniny bardzo dobrze ujednorodnione przy stosunkowo niewielkich prędkościach mieszadła. Natomiast mieszaniny homogenizowane nawet przy wysokich prędkościach mieszadła nie zawierają po opuszczeniu mieszalnika suspensji powóetrza. Dzięki temu np. powłoki z preparatu o nazwie “Kommleksor 2 po wyschnięciu sę nieporowate. W jednym mieszalniku w sposób cięgły można mieszać i ujednorodniać mieszaninę co najmniej czterech składników. Zależnie od ilości składników mieszaniny i wymaganego stopnia wymieszania, mieszalnik można zestawić z różnej ilości różnych i takich samych segmentów mieszalnika. Mieszalnik może spełniać rolę transportera pionowego, z dołu do góry, lub ukośnego przy jednoczesnej wysokiej jakości wymieszania.

Nie oczekiwanie okazało się, że nawet przy wysokich prędkościach mieszania nie ma miejsca rozbijania emilsji. Króćcem oylotowym odprowadzana jest emulsja o niezmienionych parametrach decydujęcych o jakości emilsji. Przedmiot wynalazku Jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku.

Figura 1 przedstawia mieszalnik w przekroju osiowym pionowym wraz z górnym mocowaniem 6 wału 8 obrotowego mieszalnika, sprzęgłem 5, przekładnię 4 i silnikimm 1. Figura 2 przedstawia przekrój poziomy A-A mieszalnika na wysokośći powyżej drugiego króćca 20 wlotowego w segmencie piecwszym mieszalnika.

Silnik 1 jest połęczony z przekładnię 4 przez kołnierz 2 i mocowanie 3 iołsieΓoowł silniklprzekładnia. Przekładnia jest iotoreduktoiem obrotów z wałka silnika 1 do wału 8 mieszadła. Przekładnia 4 jest połączona z wałem 8 mieszadła przez sprzęgło 5. Przekładnie jest w obudowie 9. Górne mocowanie 6 wału mieszadła zawarte jest w obudowie 10. Górna część wału 8 mieszadła znajduje się w łożyskach 7. Górny kołnierz 12 piętego segmentu 30 mieszalnika jest zamocowany z dolnym obudowy 10 mocowania 6. Pommędzy wałkiem 8 mieszadła i kołnierzem 12 piętego segmentu 30 mieszalnika jest uszczelnienie 11.

Ostatni, licząc od dołu, pięty segment 30 mieszalnika, zawiera osiem przegród 17 miesza jęcych, przymocowanych do wewontrznej powierzchni ściany zewnętrznej segmentu na dwóch wysokościach. Pomiędzy słgm^ł^taii. mieszalnika na obwodzie obudów segmentów sę uszczelnienia 18. Cztery przegrody 17 sę w górnej części. V segmentu 30, a cztery poniżej pomiędzy łopatkami 15 i 16. Wysokość przegród 17 wynosi 70 mm. Na pomiędzy przegrodami 17 znajduję się łopatki 15 dłuższe mieszadła. Promień łopatki dłuższej w/r^o^i 45 mm, wysokość 20 mm. W V segmencie 30 krótsze łopatki 16 iiłszajęił sę przymocowane do wału 8 tylko w dolnej części segmannu. Promień krótszej łopatki 16 wynosi 25 mm, a wysokość 20 mm. Górne przegrody 17 segmentu V są nachylone ^pod l^tem wznoszenia mieszaniny ³6° o^{d p}ionu^, a dolne ^prze^grod^y segmentu po^{d kę}tem wznoszenia mieszaniny ³²° o^{d p}ionu. Łopatki ^doł.ne se^gmentu s^ę nachylone ^pod ^tem ²2° o^d (pionu^, a ^górna ^pod l^tem 2⁶° o^{d p}ionu.

Segmenty XV, III, II i I, oznaczone na fig.l numerami 29, 28, 27 i 26, zawieraję po 8 przegród 17 mieszajęcych, umocowanych tak jak w segmencie najwyższym, po cztery na różnych wysokościach. W każdym segmencie na wysokośći pomiędzy przegrodami 17 do wału 8 przymocowane sę po cztery łopatki 15 miłszajęcł o większym promieniu. Powyżej i poniżej przegród 17, w każdym z czterech segmentów zawarte sę łopatki mieszające 16 o mniejszym promieniu. Promienie łopatek 15 dłuższych sę w czterech górnych segmentach jednakowe i wynoszę 50 mm, natomast promienie łopatek 16 krótszych w każdym kolejnym —lccząc od góry-segmencie sę większe o 8 mm. Kąty nachylenia łopatek 16 krótkich,-są we wszystkich segmentach jednakowe i wynoszę 22° od pionu, a kęty nachylenia łopatek dłuższych rosnę dla każdego niżej położonego segmentu i wynoszę: w IV segmencie 28 - 28°, w III segmencie 27 - 30°, w II segmencie 26 - 33° i w I segmencie ²5 - 36°. Łopatki zarówno Itrditsze ja^k i dłuższe, a ta^kże ^przegrod^y maję ^aw^zie zaokręglone o kształcie półelipsy. Segmenty sę zmocowane na pouczenia kołnierzowe 25.

Na wysokości dłuższych łopatek 15 III segmentu 28 i II segmentu 27 sę dwa króćce wlotowe, odpowiednio czwarty 22 i trzeci 21 surowców mieszaniny. Na wysokości krótszych dolnych łopatek 16 I segmentu 26 znajduje się pierwszy króciec wlotowy 19 surowców mieszaniny, a po przeciwnej stronie na wysokości dłuższych łopatek 15 tego samego segmentu 26 znajduje się drugi króciec 20 wlotowy surowców mieszaniny. Wał 3 mieszadła w dolnej części poniżej segmentu I jest zawarty w prowadnicy 23 dolnej wału.

155 884

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 3000 zł

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszalnik łopatkowy z mieszadłem t tsi pitntwej, zwłaszcza dt emulsji wodnych, w szczególności dt emulsji antyktrtzyjnych łtpatki mieszające na tsi piontwej i na wysokości ptmiądzy łopatkami przegrtdy mieszające, przymtctwane dt wewnntrznej powierzchni ściany tbidtwy mieszalnika traz króćce wlttowy dla mieszaniny sirtwej i wylttowy dla mieszaniny wymmeszanej, znajdujące sią na dwóch ktńcach mieszalnika, znamienny tym, ze zawiera td 3 dt 8 segmentów mieszających, króćce wlttowe dtprtwadzane są dt dtlnych segmentów mieszalnika a króciec wylttowy tdprtwadztny, jest td górnegt tstatniegt segmenti mieszalnika, wał /8/ mieszadła podzieltny jest td 4 dt' 9 rtzłącznych segmentów mieszadła, dt każdegt segmenti wałi przymtctwane są łtpatki /16/ krótsze t mniejszym prtmienii mieszania naprzemian z łopatkami /15/ dłiższymi t wiąkszym prtmienii mieszania a przegrtdy /17/ są na różnych wysokościach ptmiądzy łopatkami.
2. 2. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tym, że na wysokości najniżej przymtctwanych łopatek /16/ pierwszegt segmenti /26/ ma pierwszy króciec /19/ wlttowy a drigi króciec /20/ wlttowy jest na wysokości środkowych łtpatek /15/ mieszających pierwszegt segmenti /26/.
3. 3. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tyra, że ma trzeci /21/ króciec wlttowy na wysokośći środkowych /15/ łopatek mieszających drigiegt segmenti /27/ i czwarty /22/ króciec wlttowy na wysokości środktwych /15/ łopatek mieszających trzeceego segmenti lub czwartegt segmeetu.
4. 4. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tyra, że w każdym tprócz tstatniegt segmencie mieszalnika na tbwodzie wałi /8/ przym^^ane są, licząc td dołi segmenti 3 łtpatki /16/ krótsze, 4 łtpatki dłuższe /15/ i 4 łopatki /16/ krótsze.
5. 5. Mieszalnik wedłig zassrz.l., znamienny tym, że w tstatnm segmencie mieszalnika na tbwodzie wałi /8/ przymtctwane są, Hcząc td dołi segmenm, 4 łopatki krótsze /16/ i 4 łtpatki /15/ dłiższe.
6. 6. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tym, że w dtlnych segmentach mieszalnika jest pt tsiem przegród /17/, w środkowym pt siedem a w górnych pt sześć.
7. 7. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tym, że łtpatki /16/ krótsze mają prtmienie zwiąkszająie sią td dtlnegt segmenti /26/ aż dt śrtdkowegt /28/, a w wyższych segmentach /29, 30/ zi^nn^jszające sią·
8. 8. Mieszalnik wedłig zessrz.l, znamienny tym, że przegrtdy /17/ mają prtmienie zwiąkszające sią td dtlnegt segmenti /26/ aż dt środkowegt /28/, a w wyższych segmentach takie same jak w segmencie /28/ środkowym.
9. 9. Mieszalnik wedłig zassrz.l, znamienny tym, że łtpatki /15, 16/ mieszając mają szertkości rosnące td dtlnegt segmenti dt środkowego, a w wyższych segmentach takie jak w środkowym.
10. 10. Mieszalnik wedłig zastrz.l, znamienny tyra, że przegrtdy /17/ mają szertkości zwiąkszająie sią td dtlnegt segmenti /26/ dt środkowegt /'28/ a pttem pozostają bez zmiany.
11. 11. Mieszalnik wedłig zastrz.l. znamienny tym, że kąt nachylenia przegród /17/ zwiąksza sią td dtlnegt segmenti /2.6/ dt środkowegt /28/ a w wyższych segmentach nie zmienia się.
12. 12. Mieszalnik wedłig zastrz.l, znamienny tym, że kąt nachylenia łopatek /15, 16/ zwiąksza sią td dtlnegt segmenti /26/ dt środkonjgt /28/, a wyżej nie zmienia sią.

    155 884
13. 13. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny /15, 16// wynosi od 60° do 75°.
14. 14. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny ^gró^d /I⁷/ wynosi o^d 610° ^do ⁷⁵°.
15. 15. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny dujęcych przegród /17/ i łopatek /15, 16/ sę równe.
16. 16. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny przegród sę równe.
17. 17. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny jęce sę zaokrąglone w kształcie elipsy.
18. 18. Mieszalnik według zastrz.l, znamienny ce sę zaokręglone w kształcie elipsy.

    t y m, że kęt nachylenia łopatek t y m. że kęt nachylenia przet y m. że kęty nachylenie sęsiat y m, że proMemie łopatek i t y m. że łopatki /15, 16/ mieszat y m. że przegrody /17/ mieszeję-