PL49544B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 27. VIII. 1965 49544 KI.UKD 12e, 4/50 MKP B 01 f Ul I A yfro.BIBLIOTEKA Urzedu lJal*nloweg* ItftllU* tfes. 1'! .'L'*Wl Twórca wynalazku: inz. Czeslaw Gruszczynski Wlasciciel patentu: Zjednoczenie Przemyslu Graficznego, Centralne La¬ boratorium Farb Graficznych, Gdansk (Polska) Mieszalnik tarczowy Przedmiotem wynalazku jest szybkoobrotowy mieszalnik tarczowy sluzacy do wytwarzania dys¬ persji — zwlaszcza pigmentów w spoiwach.Jedna z charakterystycznych cech nowoczesnych urzadzen, stosowanych w przemysle chemicznym do przeprowadzania róznych procesów przetwór¬ czych, jest nadawanie ich elementom ruchomym znacznych predkosci. To zwiekszenie predkosci wywoluje nowe, niespotykane w przypadku urza¬ dzen wolnobieznych zjawiska, takie na przyklad jak turbulizacja przeplywów cieczy, kawitacja, energiczne zderzenia itp. Czynniki te prowadza, miedzy innymi, do wzmozenia procesów rozdrob- niania i dyspergowania, zwiekszajac wiec efek¬ tywnosc aparatury, co ostatecznie pozwala wydat¬ nie skrócic czas trwania wielu operacji przetwór¬ czych.Jednym z takich urzadzen jest szybkoobrotowy mieszalnik tarczowy, znany w literaturze pod na¬ zwa dissolver, sluzacy do wstepnego zwilzania pigmentu spoiwem, albo — w niektórych przy¬ padkach — do wytwarzania dyspersji tych sklad¬ ników. Dzieki wyjatkowej prostocie budowy i ob¬ slugi znajduje on coraz szersze zastosowanie.Wspomniany mieszalnik szybkoobrotowy skla¬ da sie z tarczy zamocowanej na pionowym wale napedowym, osadzonym w masywnym stojaku.Tarcza miewa rózne ksztalty. Najczesciej przypo¬ mina ona pile zebata, której zeby zostaly powygi- Mo 15 20 25 30 nane tak, aby mieszanina obrabiana kierowana byla przez nie na przemian w góre i w dól. Wa¬ runkiem rozwiniecia pelnej skutecznosci aparatu jest nadanie tarczy dostatecznie duzej predkosci obwodowej. Wedlug danych literaturowych pred¬ kosc ta nie moze byc mniejsza niz 1300 m/min.Rodzaj i wzajemny stosunkowy udzial róznych oddzialywan fizyko-mechanicznych, wywolanych szybko wirujaca tarcza, w wyniku których naste¬ puje zwilzenie, rozdrobnienie i zdyspergowanie ciala stalego w cieczy albo wytworzenie emulsji cieczy niemieszajacych sie — nie jest jeszcze do¬ statecznie wyjasniony. Mozna jednak przyjac, iz wchodza tu w gre przede wszystkim nastepujace zjawiska: wzajemne zderzenia ziarn ciala dysper¬ gowanego oraz uderzenia tych ziarn o elementy tarczy; naprezenia scinajace, wystepujace miedzy warstwa cieczy przylegajaca do tarczy i warstwa¬ mi sasiednimi; efekty kawitacyjne, jako wynik raptownego powstawania i zanikania w obrabianej mieszaninie stref nad- i podcisnienia, tworzacych sie na skutek szybkiego przesuwania niektórych partii cieczy kolejno w dól i w góre odpowiednio profilowana tarcza.Wymienione efekty wystepuja dopiero wtedy, gdy predkosc obwodowa tarczy przekroczy pewna minimalna wielkosc. Minimum to jest znaczne.Stosujac wiec tarcze o nieduzych srednicach, co ma miejsce w przypadku aparatów malych, na^ 4954449544 lezy im nadac pokazna liczbe obrotów dla osiag¬ niecia koniecznej szybkosci obwodowej. Okolicz¬ nosc ta powoduje trudnosci konstrukcyjne i ma¬ terialowe przy budowie czesci ruchomych aparatu oraz moze byc zródlem pewnych utrudnien pod¬ czas jego eksploatacji. W tablicy 1 podano ilosci obrotów tarcz o róznych srednicach niezbedne do uzyskania najczesciej stosowanych predkosci ob¬ wodowych : Tablica 1 Srednica tarczy w cm 6 8 10 6 8 10 Ilosc obrotów tarczy n min-1 okolo 6900 5170 4100 7420 5570 4450 predkosc obwodo¬ wa tarczy w m min 1300 1300 1300 1400 1400 1400 Stwierdzono, ze mozliwe jest usuniecie lub zmniejszenie trudnosci wynikajacych z potrzeby nadawania duzej liczby obrotów tarczom o malych srednicach, jak równiez zwiekszenie efektywnosci dzialania aparatów wyposazonych w tarcze duze, jezeli w mieszalniku tarczowym stosuje sie co najmniej dwie tarcze umieszczone na róznych po¬ ziomach w ten sposób, ze odleglosc miedzy osiami- obrotu sasiednich tarcz jest mniejsza od sumy ich promieni, przy czym dwie sasiadujace tarcze obracaja sie w tym samym kierunku.Zastosowanie dwóch tarcz, usytuowanych wzgle¬ dem siebie w sposób wyzej opisany, powoduje zwiekszenie predkosci wzajemnego przesuwania sie warstw cieczy w obszarze miedzy tarczami. Dzie¬ je sie tak dlatego, gdyz przy jednokierunkowym obrocie tarcz ich partie nachodzace na siebie prze¬ suwaja sie w strony przeciwne jedna wzgledem drugiej. Te rózne kierunki przemieszczania uzy¬ skuje równiez ciecz do nich przylegajaca, przy czym jej warstwa bezposrednio graniczaca z po¬ wierzchnia tarczy ma oczywiscie predkosc naj¬ wieksza. W miare oddalania sie od jednej tarczy ku drugiej szybkosc ta maleje, zmieniajac w pew¬ nej od nich odleglosci kierunek ruchu na prze¬ ciwny.Tak wiec, w wyniku zastosowania dwóch tarcz, czesciowo sie nakrywajacych i wykonujacych ruch obrotowy o tym samym zwrocie, nastepuje znacz¬ ne zwiekszenie szybkosci przesuwania sie warstw cieczy w obszarze miedzytarczowym, Fakt ten po¬ woduje zintensyfikowanie wszystkich zjawisk, be¬ dacych rezultatem ruchu przetwarzanej mieszani¬ ny i prowadzacych w efekcie koncowym do wy¬ tworzenia dyspersji. Zatem, rosnie predkosc zde* rzajacych sie ziarn ciala stalego, poteguja sie 10 15 35 40 50 55 60 efekty kawitacyjne i, przede wszystkim, wzrasta tarcie wewnetrzne przesuwajacych sie warstw cieczy.Zaleznosci miedzy predkoscia obwodowa i wza¬ jemna odlegloscia tarcz a wielkoscia naprezen scinajacych wytworzonych w obrabianej cieczy po¬ daje tablica 2.Tablica 2 30 2166 (= 2166 2333 (= 2333 i x o T3 -w i 8 •° ^ o Z -O N k£ o O u w « ^ 5 & £ . 1300 m/min) 1400 m/min) rcz O) G rZ O "° V.O £ 0,5 0,5 0,5 0,5 czy ° si o -O CC VW M ¦31 a a J * 100 500 100 500 CL) G ;tycz G CU c* •n a 2T.S a c Z -o 866.400 4.332.000 933.200 i 4.666.000 25 Wartosci naprezen stycznych podane w tablicy 2 wyliczono ze znanej zaleznosci: 1 = gdzie: l oznacza naprezenie styczne, /li dynamiczny wspólczynnik lepkosci, V predkosc przesuwania sie warstw cieczy zas h oznacza odleglosc tych warstw.Predkosc przesuwania sie warstw cieczy przyjeto w przyblizeniu za równa podwojonej predkosci obwodowej tarcz.Przykladowe wykonanie urzadzenia wedlug wy¬ nalazku pokazano na rysunku fig. 1 i fig. 2.Cyfra 1 oznacza plyte a 2 prety statywu, na któ¬ rych przy pomocy zacisków 3 zamocowano plyte czolowa 4, w której osadzone sa obudowy lozysk 5.Tarczom 8 ruch obrotowy nadaja osie 6, napedza¬ ne kolami pasowymi 7. Pierscienie dystansowe 9 umozliwiaja regulowanie wzajemnej odleglosci tarcz, stosownie do konsystencji dyspergowanej mieszaniny. Poniewaz, jak juz powiedziano wyzej, tarcze mieszalnika moga miec rózne profile — na rysunku nadano im najprostszy ksztalt plaskich krazków. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Mieszalnik tarczowy, znamienny tym, ze jest wyposazony w co najmniej dwie tarcze umiesz¬ czone na róznych poziomach w ten sposób, ze od¬ leglosc miedzy osiami obrotu dwóch sasiednich tarcz jest mniejsza od sumy ich promieni, przy czym dwie sasiadujace tarcze obracaja sie w tym samym kierunku.49544 ¦fig. I CENTRALNE LABORATORIUM FARB GRAFICZNYCH49544 Hidok.H* oi silnika napedomgD Fig.

2. CENTRALNE LABORATORIUM FARB GRAFICZNYCH iSLiOTE.^ ;V Uhm «»«""--lIli!2!y TtSW „Prasa" Wr. Zam. 641/65 Naklad 350 PL