PL179318B1 - Mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów, zawierajacy rure i przynajmniej jedno umieszczone w rurze mieszadlo, zlozone z krzyzujacych sie ze soba zeber, usytuowanych ukosnie wzgle- dem glównego kierunku przeplywu me- dium wyznaczonego przez linie srodkowa rury, znamienny tym, ze zawiera wolne otwarte przejscia dla mieszanego medium usytuowane w dwóch segmentowych ob- szarach krawedziowych w glównym kie- runku (4) przeplywu miedzy bocznymi krawedziami bocznych zeber (31) miesza- dla (1) i scianka rury (2). Fig.4 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów, zwłaszcza stopionych tworzyw sztucznych.

Znany jest mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów, który zawiera rurę i przynajmniej jedno umieszczone w tej rurze mieszadło, złożone z krzyżujących się ze sobą żeber, usytuowanych ukośnie względem głównego kierunku przepływu medium, wyznaczonego przez linię środkową. rury.

Takie urządzenie jest znane ze szwajcarskiego opisu patentowego CH 642 564 lub niemieckiego opisu patentowego 28 08 854. Mieszadło tego urządzenia stanowi konstrukcja, złożona z wchodzących w siebie wzajemnie i krzyżujących się ze sobą żeber, przy czym żebra tworzą dwie grupy ustawionych równolegle elementów strukturalnych.

Żebra, które są umieszczone na krawędzi mieszadła i które przylegają tam swą zewnętrzną krawędzią do ścianki rury albo przynajmniej leżą w jej pobliżu, stwarzają następujący problem: w obszarze tych żeber mieszane medium płynie znacznie wolniej niż wewnątrz mieszadła. Wskutek tego w narożach między zewnętrznymi żebrami i ścianką rury przepływ charakteryzuje się stosunkowo długim czasem przebywania medium, co - jak się okazało w praktyce - może prowadzić do pogorszenia jakości produktów, wytwarzanych z podlegających mieszaniu mediów.

179 318

Mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów, zawierający rurę i przynajmniej jedno umieszczone w rurze mieszadło, złożone z krzyżujących się ze sobą żeber, usytuowanych ukośnie względem głównego kierunku przepływu medium wyznaczonego przez linię środkową, rury według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wolne otwarte przejścia dla mieszanego medium usytuowane w dwóch segmentowych obszarach krawędziowych w głównym kierunku przepływu między bocznymi krawędziami bocznych żeber mieszadła i ścianką rury.

Odstęp między bocznymi żebrami i ścianką rury jest w obu segmentowych obszarach krawędziowych co najwyżej równy szerokości żeber, przy czym wszystkie żebra mają jednakową szerokość.

W obu segmentowych obszarach krawędziowych znajduje się ustawione w głównym kierunku przepływu żebro, zamocowane na mieszadle i stanowiące jego wzmocnienie.

Mieszalnik zawiera co najmniej trzy mieszadła, przy czym każdemu mieszadłu przyporządkowane są żebra, które są przedłużone aż po środkowy obszar sąsiedniego mieszadła.

Przynajmniej jedno żebro ma w części środkowej rozszerzenie o przekroju, który całkowicie wypełnia sektor przypisanego mu segmentowego obszaru krawędziowego, przy czym sektor jest ograniczony łukiem ścianki rury, fragmentem bocznej ścianki mieszadła oraz dwoma odcinkami łączącymi.

Wysokość sektora, mierzona prostopadle do bocznej powierzchni mieszadła, jest mniejsza niż szerokość sektora.

Mieszalnik według wynalazku pozwala znacznie zwiększyć jakość mieszania, a szczególnie zalecane jest jego wykonanie w postaci, w której zamiast żeber krawędziowych przewidziano żebra wzmacniające. Tego rodzaju wzmocnienia są szczególnie korzystne w przypadku mieszania wysokolepkich mediów, ponieważ z uwagi na duże osiowe gradienty ciśnienia mieszadła są tu poddawane działaniu bardzo dużych sił.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym dla porównania na: fig. 1 przedstawiono znane mieszadło w ujęciu perspektywicznym, na fig. 2 - obszar krawędziowy tego mieszadła z zaznaczonymi kierunkami przepływu, na fig. 3 - mieszadło według wynalazku w widoku perspektywicznym, na fig. 4 - ustawione w szeregu mieszadła według wynalazku w widoku bocznym, na fig. 5a, b - dwa żebra wzmacniające i na fig. 6 - żebro wzmacniające z poszerzoną częścią, środkową.

Mieszadło 10 na fig. 1 składa się z krzyżujących się żeber 3 i 30. Odnośnik 30 jest przypisany żebrom krawędziowym. Sąsiednie mieszadło 10' zaznaczono linią punktową. Eliptyczne linie 35 lub 36 odtwarzaj ą krawędzie powierzchni, wyznaczonej przez nie przedstawione żebra. Powierzchnie z krawędziami 35 lub 36 krzyżują się ze sobą. Dwa mieszadła 10 i 10' są jednakowe z tym, że jedno z nich jest obrócone względem drugiego wokół osi wzdłużnej o 90°. Oś wzdłużna przebiega w kierunku strzałki 4, która wyznacza główny kierunek przepływu.

Figura 2 pokazuje krytyczne obszary między żebrami krawędziowymi 30 i ścianką rury 2. Krótkie strzałki 4b obrazują słaby przepływ w obszarze krawędzi, podczas gdy długie strzałki 4a ilustrują silniejszy przepływ we wnętrzu mieszadła 10. W narożach 40 między ścianką rury 2 i krawędziowymi żebrami 30, które na fig. 2 zostały zakropkowane, ruch mieszanego medium praktycznie ulega zatrzymaniu.

Jeżeli zgodnie z wynalazkiem mieszalnik jest pozbawiony żeber krawędziowych 30, wówczas między krawędziami bocznych żeber 31 (patrz fig. 3) i ścianką rury 2 zostają utworzone dwa otwarte, segmentowe obszary krawędziowe. Przez segmentowe obszary krawędziowe medium może płynąć wzdłuż osi bez przeszkód. Jak pokazały próby, rozwiązanie to nie przynosi znaczących negatywnych efektów w zakresie jakości mieszanych produktów.

W mieszadle 1 na fig. 3 żebra krawędziowe 3 zostały zastąpione żebrami 5. Dzięki żebrom 5 mieszadło 1 zostało wzmocnione w kierunku osiowym. Zebra wzmacniające 5 mają dokładnie długość mieszadła 1 (przedstawione linią ciągłą) lub mogą posiadać przedłużenia 5a, które wchodzą w sąsiednie mieszadła 1' i 1. Drugi przypadek przedstawiono na fig. 4, gdzie poza mieszadłem 1 według fig. 3 widoczne są dwa sąsiednie mieszadła 1' i 1 (z przypisanymi im żebrami wzmacniającymi 5' i 5). Na fig. 5a i 5b żebra 5, jakie zastosowano

179 318 w mieszadłach według fig. 3 lub 4, są wykonane w postaci oddzielnych części. Żebra 5 są w punktach 51 połączone z bocznymi żebrami 31 (w niniejszym przykładzie przyspawanymi). Żebra 5 mogą mieć również postać ciągłych belek, rozciągających się na całej długości urządzenia mieszającego.

W pokazanym przykładzie wykonania wszystkie żebra 3, 31 mieszadła 1 mają jednakową szerokość. Odstęp między bocznymi żebrami 31 i ścianką rury 2 jest w obu segmentowych obszarach krawędziowych co najwyżej równy szerokości żeber.

Linie węzłowe 32a i 32b, utworzone przez punkty krzyżowania się żeber 3 i 31 (por. fig. 1), zostały korzystnie zeszlifowane na kształt klina (patrz fig. 3). Dzięki takiemu ukształtowaniu w trakcie procesu mieszania wytwarza się nieco mniejszy gradient ciśnienia. Również na bocznych liniach węzłowych 33 żebra 3 i 31 mogą być korzystnie zukosowane aż do punktów krzyżowania się i połączone ze sobą spoiną spawalniczą. Podstawa tego rozwiązania jest analogiczna, jak w przypadku rezygnacji z krawędziowych żeber 30. Modyfikacja bocznych linii węzłowych 33 ma tę dodatkową zaletę, że jeszcze bardziej zmniejsza gradient ciśnienia. Nie istnieje przy tym praktycznie żaden negatywny wpływ na jakość mieszania.

Istnieją również inne możliwości ukształtowania żeber wzmacniających 5. Na fig. 6 przedstawiono przykład, w którym żebro 5 posiada w środku płaskie rozszerzenie 50. Przekrój tego rozszerzenia 50 wypełnia sektor 60 segmentowego obszaru krawędziowego między mieszadłem 1 i rurą2 (por. fig. 4). Sektor 60 segmentowego obszaru krawędziowego jest przy tym ograniczony łukiem 61 ścianki rury, fragmentem 62 bocznej ścianki mieszadła 1 oraz dwoma odcinkami łączącymi 63 i 64. Wysokość sektora 60, mierzona prostopadle do wyznaczonej przez boczne żebra 31, bocznej powierzchni mieszadła 1, jest mniejsza niż szerokość sektora, która jest równą długości fragmentu 62.

Przedstawione na figurach mieszadło 1 jest przeznaczone do rury 2 o przekroju kołowym. Wynalazek może oczywiście znaleźć zastosowanie również w urządzeniach mieszających o innych przekrojach. Wynalazek można także zastosować do urządzenia, w którym mieszadło posiada kołnierzowy pierścień. Mieszadło - łącznie z żebrami wzmacniającymi można wykonać również w postaci odlewu, zamiast stosować konstrukcję spawaną.

179 318

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszalnik statyczny do mieszania wysokolepkich mediów, zawierający rurę i przynajmniej jedno umieszczone w rurze mieszadło, złożone z krzyżujących się ze sobą żeber, usytuowanych ukośnie względem głównego kierunku przepływu medium wyznaczonego przez linię środkową rury, znamienny tym, że zawiera wolne otwarte przejścia dla mieszanego medium usytuowane w dwóch segmentowych obszarach krawędziowych w głównym kierunku .(4) przepływu między bocznymi krawędziami bocznych żeber (31) mieszadła (1) i ścianką rury (2).
2. 2. Mieszalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że odstęp między bocznymi żebrami (31) i ścianką rury (2) jest w obu segmentowych obszarach krawędziowych co najwyżej równy szerokości żeber (3), przy czym wszystkie żebra (3) mająjednakową szerokość.
3. 3. Mieszalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że w obu segmentowych obszarach krawędziowych znajduje się ustawione w głównym kierunku przepływu (4) żebro (5), zamocowane na mieszadle (1) i stanowiące jego wzmocnienie.
4. 4. Mieszalnik według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej trzy mieszadła (1b,1\ 1”), przy czym każdemu mieszadłu (1) przyporządkowane są żebra (5), które są przedłużone aż po środkowy obszar sąsiedniego mieszadła (1', 1).
5. 5. Mieszalnik według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że przynajmniej jedno żebro (5) ma w części środkowej rozszerzenie (50) o przekroju, który całkowicie wypełnia sektor (60) przypisanego mu segmentowego obszaru krawędziowego, przy czym sektor (60) jest ograniczony łukiem (61) ścianki rury (2), fragmentem (62) bocznej ścianki mieszadła (1) oraz dwoma odcinkami łączącymi (63,64).
6. 6. Mieszalnik według zastrz. 5, znamienny tym, że wysokość sektora (60), mierzona prostopadle do bocznej powierzchni (62) mieszadła (1), jest mniejsza niż szerokość sektora (60) .