CZ288772B6 - Statické mísicí zařízení pro vysokoviskózní média - Google Patents

Abstract

Statick m sic za° zen pro vysokovisk zn m dia, tvo°en trubkou a alespo jedn m v t to trubce upraven²m m sic m elementem (1), p°i em trubka definuje hlavn sm r toku m chan ho m dia a z kladn mi prvky m sic ho elementu (1) jsou lamely, kter sv raj s hlavn m sm rem toku ·hel, odliÜn² od prav ho ·hlu nebo ·hlu 180.degree., pr °ez trubky je m sic m elementem (1) vypln n jen ne·pln tak, e dv segmentov okrajov oblasti, upraven mezi bo n mi hranami bo n ch lamel (31) m sic ho elementu (1) a mezi trubkovou st nou (2) nejsou opat°eny lamelami (30), upraven²mi Üikmo k hlavn mu sm ru (4) toku.\

Description

Statické mísící zařízení pro vysokoviskózní média

Oblast techniky

Vynález se týká statického mísícího zařízení pro vysokoviskózní média, tvořeného trubkou a alespoň jedním v této trubce upraveným mísícím elementem, přičemž trubka definuje hlavní směr toku míchaného média a základními prvky mísícího elementu jsou lamely, které svírají s hlavním směrem toku úhel, odlišný od pravého úhlu nebo úhlu 180°.

Dosavadní stav techniky

Takové zařízení je známé z patentových spisů CH 642 564, nebo DE 28 08 854. Mísící element těchto zařízení má strukturu, která je vytvořena z do sebe zasahujících, křížících se lamel, přičemž tyto lamely vytvářejí dvě skupiny rovnoběžně nasměrovaných strukturálních elementů.

Lamelami, které jsou uspořádány na okraji mísícího elementu a tam svými vnějšími hranami dosedají na trubkovou stěnu nebo jsou upraveny nejméně v její blízkosti, se vytváří problém.

V oblasti těchto lamel protéká míchané médium podstatně pomaleji než ve vnitřní oblasti mísícího elementu. V rohových oblastech mezi okrajovými lamelami a mezi trubkovou stěnou má médium relativně dlouhé prodlevy, které, jak se ukázalo v praxi, mohou být příčinou zhoršení kvality u výrobků, vytvářených z míchaných médií.

Vynález si klade za úkol navrhnout prostředky pro odstranění nebo alespoň zmenšení uvedeného zhoršení kvality.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří statické mísící zařízení pro vysokoviskózní média, tvořené trubkou a alespoň jedním v této trubce upraveným mísícím elementem, přičemž trubka definuje hlavní směr toku míchaného média a základními prvky mísícího elementu jsou lamely, které svírají s hlavním směrem toku úhel, odlišný od pravého úhlu nebo úhlu 180°, průřez trubky je mísícím elementem vyplněn jen neúplně tak, že dvě segmentové okrajové oblasti, upravené mezi bočními hranami bočních lamel mísícího elementu a mezi trubkovou stěnou nejsou opatřeny lamelami, upravenými šikmo k hlavnímu směru toku.

V jednom z výhodných provedení je zařízení upraveno tak, že všechny lamely jsou v podstatě stejně široké a odstup mezi bočními lamelami a mezi trubkovou stěnou v okrajových oblastech je nejvýš roven šířce lamely.

Podle jiného provedení je zařízení upraveno tak, že výška sektoru, měřená kolmo k dílčímu úseku boční plochy mísícího elementu je menší než šířka sektoru. Jedno další vytvoření spočívá v tom, že místo krajových lamel se upraví zesilovací žebra. Takové zesílení je výhodné zvláště při míchání vysokoviskózních médií, protože v takovém případě jsou mísící elementy vystaveny působení velkých sil na podkladě vysokých axiálních tlakových složek.

-1 CZ 288772 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí. 5

Na obr. 1 je schematicky znázorněn známý mísící element v axonometrickém vyobrazení.

Na obr. 2 je znázorněna okrajová oblast mísícího elementu podle obr. 1 s vyznačenými poměry proudění.

Na obr. 3 je znázorněn mísící element v zařízená podle vynálezu, který je vytvořen změnou mísícího elementu podle obr. 1.

Na obr. 4 je schematicky znázorněn bokorys mísících element, které jsou uspořádány v sérii.

Na obr. 5a, 5b jsou znázorněna dvě zesilovací žebra.

Na obr. 6 je znázorněno zesilovací žebro se zvětšenou centrální částí.

Příklady provedení vynálezu

Mísící element l_0podle obr. 1 je vytvořen z křížících se lamel 3 a 30. Jsou zde patrny také okrajové lamely 30. Sousedící mísící element 10' je vyznačen čerchovaně. Eliptickými čarami 25 jsou vyznačeny okraje 35, případně 36 ploch, které jsou upnuty neznázoměnými lamelami.

Plochy s okraji 35, případně 36 se navzájem kříží. Oba mísící elementy 10 a 10' jsou shodné, ale jeden z nich je proti druhém uspořádán pootočené o 90° kolem podélné osy. Podélná osa je upravena v šipkou znázorněném hlavním směru 4 toku.

Na obr. 2 jsou znázorněny kritické oblasti mezi okrajovými lamelami 30 a mezi trubkovou stěnou

2.Tenkými šipkami 4b je znázorněno slabě vytvořené proudění v okrajové oblasti, zatímco široké šipky 4a zobrazují silnější proudění uvnitř mísícího elementu 10. V rohových oblastech 40 mezi trubkovou stěnou 2 a mezi okrajovými lamelami 30, které jsou na obr. 2 vyznačeny větším počtem bodů, je pohyb míchaného média prakticky vyřazen.

Pokud se okrajové lamely 30 podle vynálezu vypustí, tak se vytvoří dvě otevřené, ve tvaru segmentu upravené okrajové oblasti, které jsou upraveny mezi bočními hranami bočních lamel 31, viz obr. 3, a mezi trubkovou stěnou 2. Okrajovými oblastmi ve tvaru segmentů může médium protékat bez potíží v axiálním směru. Jak se experimentálně prokázalo, nezpůsobuje toto opatření 40 z hlediska kvality míchání závažný negativní účinek.

U mísícího elementu 1 podle obr. 3 jsou okrajové lamely 30 odstraněny a jsou nahraženy žebry

5. Prostřednictvím těchto žeber 5 získá mísící element 1 zesílení v axiálním směru. Tato zesilovací žebra 5 mohou mít buď stejnou délku jako mísící element 1, což je znázorněno plnými 45 čarami, nebo mohou mít prodloužení 5a, což je znázorněno čerchovaně, která zasahují do sousedících mísících elementů 1' a 1. Druhý případ je znázorněn na obr. 4, kde jsou kromě mísícího elementu 1 podle obr. 3 vyobrazeny dva sousedící mísící elementy Γ a 1, které mají přiřazená vyztužená žebra 5/ a 52. Na obr. 5a a 5b jsou žebra 5, která jsou upravena v mísících elementech J_, Γ, 1 na obr. 3, případně obr. 4, vyobrazena jako samostatné části. Zebra 5 jsou 50 v místech 51 spojena s bočními lamelami 31, a to u znázorněného příkladu prostřednictvím svarů.

Zebra 5 mohou být také vytvořena ve tvaru průchozích, po celé délce mísícího zařízení upravených nosníků.

-2CZ 288772 Β6

U znázorněného příkladu provedení jsou všechny lamely 3, i bočně lamely 31 mísícího elementu stejně široké. Odstup mezi bočními lamelami 31 a mezi trubkovou stěnou 2 v obou segmentových okrajových oblastech není větší než šířka boční lamely 3L

S výhodou jsou uzlové čáry 32a a 32b, které jsou dány místy křížení lamel 3 a bočních lamel 31, viz obr. 1, klínovitě přiostřeny, viz obr. 3. Dík tomuto klínovému tvaru se vytváří poněkud menší stupeň tlaku v průběhu míchacího procesu. Také na bočních uzlových čarách 33 jsou lamely 3 a boční lamely 31 s výhodou prodlouženy až k místům křížení a jsou navzájem spojeny svarovým švem. Důvodem pro toto opatření je stejná skutečnost jako pro vypuštění okrajových lamel 30. Modifikace na bočních uzlových čarách 33 má tento přídavný účinek, že se dále zmenší stupeň tlaku. Nežádoucí účinek na kvalitu směsi prakticky neexistuje.

Pro vytvoření tvaru zesilovacích žeber 5 jsou další možnosti. Na obr. 6 jsou znázorněn příklad, u kterého má žebro 5 ve svém středu příčné rozšíření 50. Průřez tohoto rozšíření 50 vyplňuje sektor 60 segmentové okrajové oblasti mezi mísícím elementem 1 a mezi trubkou, jak je to patrno z obr. 4. Přitom je tento sektor 60 omezen obloukem 61 trubkové stěny 2, dílčím úsekem 62 boční plochy mísícího elementu 1 a dvěma spojovacími úseky 63 a 64. Výška sektoru 60, měřená kolmo k boční ploše mísícího elementu 1, upnutého bočními lamelami 31, je menší než šířka sektoru 60, to je délka dílčího úseku 62 boční plochy.

Na výkresech znázorněných mísící element 1 je upraven pro trubku s kruhovým průřezem. Je samozřejmé, že je možné vynález využít také u mísících zařízení s jiným tvarem průřezu. Vynález je také možné využít u zařízení, které bylo zveřejněno v evropské patentové přihlášce č. 93810701.8, u kterého má mísící element přírubový kroužek. Mísící element může být, a to včetně zesilovacích žeber, upraven místo v podobě svařované konstrukce také jako odlitek.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Statické mísící zařízení pro vysokoviskózní média, tvořené trubkou a alespoň jedním v této trubce upraveným mísícím elementem, přičemž trubka definuje hlavní směr toku míchaného média a základními prvky mísícího elementu jsou lamely, které svírají s hlavním směrem toku úhel, odlišný od pravého úhlu nebo úhlu 180°, vyznačující se tím, že průřez trubky je mísícím elementem vyplněn jen neúplně tak, že dvě segmentové okrajové oblasti, upravené mezi bočními hranami bočních lamel (31) mísícího elementu (1) a mezi trubkovou stěnou (2), nejsou opatřeny lamelami (30), upravenými šikmo k hlavnímu směru (4) toku.

   <
2. 2. Statické mísící zařízení podle nároku 1, vyzn ač u j í cí se tí m, že všechny lamely (3) jsou v podstatě stejně široké a odstup mezi bočními lamelami (31) a mezi trubkovou stěnou j (2) v okrajových oblastech je nejvýše roven šířce lamely (3).
3. 3. Statické mísící zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v obou okrajových oblastech je upraveno v hlavním směru (4) toku vždy jedno žebro (5),upevněné na mísícím elementu (1), který zesiluje.
4. 4. Statické mísící zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že má větší počet mísících elementů (1, T, 1) a ke každému z elementů (1) jsou přiřazena žebra (5), prodloužená vždy až do centrální oblasti sousedícího mísícího elementu (Γ, 1).
5. 5. Statické mísící zařízení podle některého z nároků 3 a 4, vyznačující se tím, že nejméně jedno žebro (5) má ve svém středu průřez, který v podstatě zcela vyplňuje sektor (60)

   -3CZ 288772 B6 přiřazené segmentové okrajové oblasti, vymezený obloukem (61) trubkové stěny (2), dílčím úsekem (62) boční plochy mísícího elementu (1) a dvěma spojovacími úseky (63, 64).
6. 6. Statické mísicí zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že výška sektoru

   5 (60), měřená kolmo k dílčímu úseku (62) boční plochy mísícího elementu je menší než šířka sektoru (60).
7. 7. Použití zařízení podle některého z nároků 1 až 6 pro míchání a homogenizaci taveniny z plastické hmoty.