PL46228B1 - - Google Patents

Description

POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWE) OPIS PATENTOWY Nr46228 KL 50 c, 18/01 Zjednoczenie Przemyslu Graficznego Centralne Laboratorium Farb Graficznych*) Gdansk, Polaka Dyspcrgator przelotowy Patent trwa od dnia 29 marca 1962 r.PraedanJotem wynalazku jest dyspeiigaljor przelotowy przeznaczony do rozdrabniamia i dyspergowania dal stalych w deczach zwla- sacza pigmentów w spoiwach.W przemysile i w laboratoriach stosuje sie wiele urzadzen do rozdrabniania i dyspergo¬ wania. Kazde z nich ma pewne wady i zalety, z których wynika zakres mozliwosci stosowa¬ nia danego aparatu. O przydatnosci któregos z tych urzadzen w kazdym z konkretnych przy¬ padków wystepujacych w praktyce decyduja: wielkosc poczatkowa i twardosc ziaren roz¬ drabnianego dala stalego, zadany koncowy sto¬ pien jego rozdrobnienia, lepkosc i lotnosc faizy rozpraszajacej, wielkosc róznicy ciezarów wla¬ sciwych fazy rozpraszajacej i rozproszonej, war¬ tosc napiecia powierzchniowego wystepujacego *) Wlasciciel patentu oswadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Czeslaw Gruszczynski. na granicy tych faz., stosunek ilosciowy ciala stalego do cieczy w dyspergowanej mieszaninie oraz inne czynniki. Ta wielka róznorodnosc mozliwych przypadków i wyinikaijacych z mich wzajemnych zaleznosci stwarza potrzebe dys¬ ponowania szeregiem urzadzen, z których mo¬ zna by kazdorazowo dokonac wyboru aparatu, najodpowiedniejszego dla danego zespolu pa¬ rametrów dyspergowanej mieszaniny.Kia przyklad dla rozdrobnienia pigmentu o dosc twardej teksturze i jednoczesnego zdy- spergowania go w stosunkowo nieduzej ilosci spoiwa o znacznej lepkosci stosuje sie ze¬ stawienie walcowe, najczesciej trójwakówki Urzadzenie to jest najbardaiej celowe w przy¬ padku opisanej mieszaniny przy zalozeniu, ze wspomniane spottwo nae zawiera skladników la- twolotrayoh. CLecz nJsfcowrzaca ulotnilaby sie z miesaammy w znacznym procencie, gdyz walce trójwalcówki maja stosunkowo duza powierz- *chmie, ulaltwiiaij^ca parOwank i nie sa umie¬ szczone w szczelnej obudowie.Z kolei, w przypadku spoiwa o malej lepko¬ sci i niskiej procentowej zawartosci dyspergo¬ wanego pigmentu w mieszaninie, korzysta sie z mlynków tarczowych. Aparaty te sa kryte, umozliwiaja wiec równiez obróbke mieszanin zawierajacych skladnik latwolotny.Znaczna szczelnosc jest wiec ich zaleta. Na¬ tomiast wada mlynków tarczowych jest mala wydajnosc.Oprócz wspomnianych przykladowo tróljwal- cówM i mlynka tarczowego stosuje sie w pe¬ wnych przypadkach rozdrabniania i dyspergo¬ wania ogólnie znane jedno — lub wieJawateów- ki, mlyny kulowe, djyspergiatory kulowe lub piaskowe, mlyny karborundowe i inne urzadze¬ nia. Dzialanie kazdego z nich idzie w dwóch kierunkach: rozdrabniania i dyspergowania z tym, ze w jednych aparatach .przewaza jedna, w drugich — druga z wymienionych funkcji.Wlasciwosci fizyczne przerabianej mieszaniny i charakter zamierzonej obróbki decyduja o wyborze uireadfceniia, najbardziej skutecznego w danym przypadku. Zadne jednak ze znanych urzadzen nie zadawala calkowicie. Stad ciagle próby skostruowania aparatu prostego w budo¬ wie i latwego w obsludze, pracujacego wydaj- mlie, iimozliitwiiiajacego znaczne rozdrobnienie i trwale zdyspergowanie ciala stalego. Bardzo wazna jest równiez okolicznosc posiadania urza¬ dzenia; które zachowujac wymienione zalety odznaczaloby sie duza hermetyzacja, utrudnia¬ jaca ulatnianie sie par rozpuszczalników, cze¬ sto latwo zapalnych lub toksycznych.Urzadzenie wedlug wynalazku odznacza sie nadzwyczaj prosta konstrukcja i malym gaba¬ rytem. Odróznia je to w sposób korzystny od wszystkich pozostalych ogólnie znanych urza¬ dzen do rozdrabniania i dyspergowania cial stalych w cieczach. Konsekwencja prostej bu¬ dowy i malych wymiarów sa bardzo niskie ko¬ szty inwestycyjne dyspergatora bedacego przed¬ miotem wynalazku. Sa one najnizsze w porównaniu do kosztów zakupu jakiegokol¬ wiek innego aparatu o podobnym dzialaniu.Male wymiary gabarytowe czynia je latwo przenosnym, co umozliwia podlaczanie go do za¬ instalowanych juz w róznych punktach hali produkcyjnej zbiorników lub innych urzadzen.W przypadku ciezkich zlozen walcowych oraz mlynów kulowych lub piaskowych jest to nie¬ mozliwe.Prosta budowa i mala powierzchnia ukla¬ du dyspergujacego urzadzenia wedlug wyna¬ lazku ulatwiaja jego czyszczenie, konieczne podczas zmiany koloru dyspergowanej farby.Okolicznosc ta wyróznia je korzystnie od in¬ nych nowoczesnych urzadzen dyspergujacych, jak dyspergatory kulowe i piaskowe lub tra¬ dycyjnych jak mlyny kulowe, których czyszcze¬ nie jest polaczone z duzym nakladem pracy i strata znacznych ilosci rozpuszczalnika. Rów¬ niez opróznianie aparatów róznych typów wy¬ pelnionych kulami jest uciazliwe, co nie ma miejsca w dyspergatorze przelotowym.Urzadzenie wedlug wynalazku wymaga nis¬ kich kosztów eksploatacji, a to dzieki mini¬ malnej obsludze i malym nakladom remonto¬ wym.Pod tym wzgledem jest ono daleko bardziej korzystne, niz zwlaszcza zlozenia walcowe, wy¬ magajace podczas pracy nieprzerwanego dozo¬ ru, a w razie uszkodzenia lub zuzycia koszto¬ wnej i klopotliwej naprawy. Remont pozosta¬ lych urzadzen dyspergujacych równiez jest po¬ laczony ze znacznymi kosztami.Dyspergator stanowiacy przedmiot wynalazku jest przydatny do produkcji ciaglej w prze¬ plywie, co stawia go, obok dyspergatorów pia¬ skowych i mlynów karborundowych, w rzedzie aparatów spelniajacych wymogi nowoczesnych kierunków w technologii.Calkowita szczelnosc tego urzadzenia eliminu¬ je straty rozpuszczalników lotnych i stwarza bezpieczne warunki pracy w przypadku cieczy latwo zapalnych i toksycznych.Minimalne scieranie czesci pracujacych, sty¬ kajacych sie z mieszanina dyspergowana, nie wywolujace najmniejszego nawet jej zaradze¬ nia czyni urzadzenie wedlug wynalazku daleko bardziej odpowiednim do wytwarzania farb ja¬ snych i bialych, niz na przyklad mlyny kulo¬ we róznych typów, w których brudzenie pro¬ duktu dyspergowanego materialem kul i be¬ bna ciagle jeszcze nie zostalo calkowicie wyeli¬ minowane.Omawiany dyspergator przelotowy moze byc uzyty jako aparat emulgujacy; nadaje sie rów¬ niez do dyspergowania pigmentów w emulsji wodnej, co na zlozeniach walcowych jest nie¬ mozliwe a w mlynach kulowych nie zawsze sie udaje.Dyspergator wedlug wynalazku jest w du¬ zym stopniu urzadzeniem uniwersalnym: moze byc uzyty we wszystkich przypadkach dysper¬ gowania, za wyjatkiem pigmentów o zdecydo¬ wanie twardej teksturze.Tego rodzaju pigmenty sa jednak z reguly rzadko stosowane. W tych przypadkach wlas~ — 2 —ctfwszym jefet vtzy nów kulowych.Duza przelotowosc i wytwarzanie trwalej dys¬ persji, obojk zalet wyzej omówtioinyicih* czynia dyspergator, bedacy przedmiotem wynalazku, aparatem bardziej ekonomicznym i nowoczes¬ nym niz urzadzenia dotychczas stosowane.Przykladowe wykonanie urzadzenia wedlug wynalazku przedstawiono na rysunkach, na których fig- 1 przedstawia schemat urzadzenia, a fig. 2 przetarg urzadzenia plaszczyzna ozna¬ czona linia A' — B na fig. 1.Przedstawione na rysunku elementy budowy urzadzenia wedlug wynalazku sa nastepujace: przewód 1 i komora 21 doprowadzaja miesza¬ nine dyspergowana do ukladu dyspergujacego, skladajacego sie z wirnika 2 umieszczonego wspólsrodkowo w statorze 3. Uklad dyspergu¬ jacy zamocowany jest w obudowie 26. Miesza¬ nina zdyspergowana splywa do leja 4.Przewód 1 doprowadza dyspergowana miesza- nrfne do komory 21. Mieszanina ta, skladajaca sie albo z cieczy i ciala stalego — w przypadku wytwarzania dyspersji, albo z dwóch lub wie¬ cej nie mieszajacych sie z soba cieczy — w przypadku wytwarzania emulsji, jest przygo¬ towywana i wstepnie wymieszana w specjal¬ nym zbiorniku, nie pokazanym na rysunku.Zbiornik ten moze byc zaopatrzony w miesza¬ dlo. Ze zbiornika mieszanina ta albo opada do przewodu 1 grawitacyjnie albo jest do niego wtlaczana badz sprezonym gazem badz przy po¬ mocy pompy. Na przewodzie 1 umieszczony jest zawór dlawiacy U, umozliwiajacy regulowanie szybkosci doplywu mieszaniny. Z przewodu 1 ciecz dyspergowana przeplywa do komory 21, a stad do wirnika. Wirnik 2 sklada sie z dwóch lub wiecej lopatek 2?, osadzonych na wale 23 i zlaczonych na swych koncach zewnetrznych pierscieniem 24, zaopatrzonym w waskie szcze¬ liny 25. Wirnik jest umieszczony wspólsrodko¬ wo w pierscieniu 32 statora 3. Pierscien ten jest równiez zaopatrzony w waskie szczeliny 31.Stator zamocowano nieruchomo w cylindrycz¬ nej obudowie ^6, przechodzacej w swej dolnej czesci albo w lej odplywowy 4 albo w przewód, odprowadzajacy zdyspergowana mieszanine.Wirnik urzadzenia napedza sie albo z tran¬ smisji przy pomocy kola pasowego 5 albo bez¬ posrednio przy pomocy szybkoobrotowego sil¬ nika elektrycznego.Urzadzenie wedlug wynalazku ma charakter dwufunkcyjny. Dzialanie jego polega na jedno¬ czesnym rozdrabnianiu i dyspergowaniu.Wstepnie zmieszane skladniki mieszaniny do¬ prowadza sie przewodem 1 do komory 21, a stad miedzy lopatki wfonUoa. Szybko obraca¬ jacy sie wirnik 2 nadaje cieczy intensywny ruch obrotowy. Ruchowi temu towarzyszy po¬ wstanie sily odsrodkowej* która z duza szyb¬ koscia wyrzuca na zewnatrz dyspergowana mie¬ szanine przez szczeliny 25 pierscienia wirnika.Po przettaczeniu przez szczeliny wfcmdka ciecz zostaje, pod dzialaniem tej samej sily odsrod¬ kowej, (natychmiast przepchnieta przez szcaeli- ny 31 statora. Przytlaczanie mieszaniny przez oba zespoly szczelin jest polaczone z wystapie¬ niem w tym obszarze znacznych sil scinajacych i kawitacyjnych. W wyniku ich dzialania na¬ stepuje rozdrabnianie czastek ciala stalego oraz rozrywanie na ctrohne krople cieczy, wchodza¬ cych w sklad mieszaniny. Równoczesnie, wywo¬ lany praca wirnika ruch burzliwy cieczy po¬ woduje zdyspergowanie jej skladników. Zdys¬ pergowana mieszanina splywa do leja 4 lub do przewodu odprowadzajacego. Opisany wyzej rodzaj i uklad elementów budowy urzadzenia wedlug wynalazku wywoluje wymuszony prze¬ plyw, przez zespól dyspergujacy, calosci mie¬ szaniny, przeznaczonej do dyspergowania, Za¬ pewnia to równomierne oddzialywanie na wszy¬ stka ciecz, a przez to umozliwia uzyskanie pro¬ duktu jednorodnego w calej jego masie.Urzadzenie wedlug wynalazku stwarza wa¬ runki produkcji ciaglej, to znaczy takiego prze¬ biegu procesu, w którym doprowadzanie mate¬ rialu przerabianego i odprowadzanie produktu gotowego odbywa sie jednoczesnie i nieprzer¬ wanie. Jest to szczególnie wazne w przypadku wytwarzania duzych ilosci tego samego produ¬ ktu, gdyz pozwala lepiej wykorzystac aparature oraz zmniejsza straty energetyczne i materia¬ lowe. Ciagly strumien zdyspergowanej miesza¬ niny uzyskuje sie, wlaczajac do dyspergatora dwa zbiorniki mieszania wstepnego w ten spo¬ sób, aby zasilanie aparatu odbywalo sie na przemian raz z jednego nastepnie z drugiego zbiornika. Tak wiec, w czasie splywania wstep¬ nie zmieszanych skladników dyspergowanych ze zbiornika pierwszego do przewodu 1 przygo¬ towuje sie wstepna mieszanine w zbiorniku drugim. W nastepnym etapie dyspergator jest zasilany ze zbiornika drugiego, podczas gdy w zbiorniku pierwszym odbywa sie wstepne mie¬ szanie skladników wyjsciowych.Urzadzenie wedlug wynalazku jest w duzym stopniu gazoszczelne. Zapobiega to ulatnianiu sie niskowrzacych skladników dyspergowanych — 3 —mieszanin, zmniejszajac przez to niebezpieczen- stwowo pozaru lub zatrucia. Znaczna przepusto¬ wosc czyni je bardzo wydajnym. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe

2. Dyspergator przelotowy, znamienny tym, ze sklada sie ze szczelnej obudowy (26), we¬ wnatrz której znajduje sie osadzony na wal¬ ku (23) wirnik (2) z lopatkami (22) zlaczo¬ nymi na koncach zewnetrznych pierscieniem (24), przy czym wirnik (2) jest umieszczony wspólsrodkowo w pierscieniu (32) statora (3), zamocowanego nieruchomo w dolnej czesci obudowy (26) zakonczonej lejem wyloto¬ wym (4). Dyspergator przelotowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zewnetrzny pierscien (24) wirnika (2) oraz pierscien (32) statora (3) sa zaopatrzone w waskie szczeliny (25 i 31)t przez które mieszanina pod wplywem obro¬ tów wirnika jest przetlaczana, co powoduje jej rozdrabnianie i dyspergowanie. Zjednoczenie Przemyslu Graficznego Centralne Laboratorium Farb Graficznych Fig. 1 JBIBUOl£V ¦Urzedu puteiiitu.egd |M*H taBIWIElite) LiM P.W.H.wiir Jednoraz. zam. PL/Kfr, Cist. zatn. 2W8 ll.VIl.62 IDO «gz. Al pism. ki. III PL