190373. lajstromszámú szabadalom • Keverőberendezés
1 190 373 2 A találmány keverő berendezés szilárd szemcsékből álló halmazok, például porszerű anyagok öszszekeverésére, főleg különböző komponenseket tartalmazó halmazok homogenízálására. A berendezésnek álló helyzetű háza, valamint annak belsejében a ház feneke mentén elhelyezett és a ház geometriai tengelyével koaxiális tengely körüli forgásra képes keverő tárcsája van. A porszerű anyagok keverésére és homogenizálására többféle módszer ismeretes. Az egyiknél álló helyzetű, henger alakú ház belsejében elhelyezett függőleges tengelyű keverő elemmel történik az anyag összekeverése. A tapasztalat szerint a művelet jósága, gyorsasága, valamint teljesítmény-szükséglete nem csupán az összekeverendő anyag jellemzőitől függ, hanem a keverőedény és a benne elhelyezett keverő elem geometriai kialakításától is. Az ipari keverőknél a keverő elem általában lapátos vagy propeller jellegű, ami hatékony keverésre alkalmas, a kevert halmazban azonban erős nyíró hatást fejt ki, és ezért működtetése nagy energiafelhasználással jár. Ugyancsak a nagy nyíró hatás következménye az, hogy a kevert halmaz erősen aprózódik. Mindkét jelenség kedvezőtlen. Elterjedten alkalmazzák az ipari keverési feladatok végrehajtására az ún. dobkeverőket, amelyeknek számos fajtája ismeretes. Jellegzetességük, hogy vízszintes tengely körül forgó henger alakú házuk van. A ház hossza 1,5-2,0-szorosa a dob átmérőjének. Működési sajátossága, hogy kb. 50%ban lehet a térfogatát a keverendő anyaggal megtölteni, és az ún. kritikus fordulatszám alatt járatni. A kritikus fordulatszám az a határérték, amelynél a keverendő anyag már föltapad a keverő dob belső palástfelületén. Az ilyen berendezések olcsók, működtetésük azonban csak szakaszos lehet, kiürítésük mindig tökéletlen, műveleti idejük pedig hoszszú. A dobkeverök fogyatékosságait kívánták kiküszöbölni az ún. „kettőskúpos”, valamint a „nadrágcsöves” keverőkkel. Mindkettő elsősorban az ürítés tökéletesebb végrehajthatósága folytán kedvezőbb. A kettős kúpos keverőknél a művelet hatékonyságát szolgálja az, hogy a kritikus fordulatszám alatti forgatás esetén a keverőtér fölső részében elhelyezkedő anyag „átzuhan” a fenékrészbe. Jellegében és működésében hasonló a nadrágcsöves keverő is, szerkezeti fölépítése azonban bonyolultabb. Az ilyen berendezésekkel 3-5 m3-nél kisebb befogadóképességű keverŐket csak nagyon gazdaságtalanul lehet előállítani. Hátrány az is, hogy a keverők kiszolgálásához segédberendezésekre, pl. serleges elevátorra is szükség van. A fentiektől eltérő szerkezetű ún. intenzív keverők családjába tartoznak a csigás keverők. A csiga lehet pl. álló helyzetű, és ilyenkor függőleges tengely mentén helyezkedik el egy hengeres térben. Más esetben vízszintes tengely körül forog, és ugyancsak hengeres térben helyezkedik el. Vannak ún. bolygócsigás keverők is, amelyeknél a csiga kúppalást mentén, kúpos térben bolygó mozgást végez. A csigák minden esetben ún. szállítócsigák, amelyek segítségével a tökéletes homogenitásig lehet az anyagot összekeverni. A keverési idő aránylag hosszú, a csigaszerkezet drága és nehezen tisztítható, 4-5 m3 befogadó képesség alatt pedig működtetése ugyancsak gazdaságtalan. Az állócsigás berendezések közé tartozó vízszintes csigás keverőknél általában két darab szállítócsigát alkalmaznak, amelyek az anyagot a keverőtérben ellentett értelemben szállítják. A többi keverő típussal szemben ez folyamatos működésre is alkalmas. Hátránya, hogy hajtóműve igen bonyolult, és ezért a berendezés költséges. Fönnáll itt is a szállítócsigák aránylag nehéz tisztíthatósága. A bolygócsigás keverők kétféle mozgást végeznek. A főmozgás a csigatengelynek kúppalást mentén való forgása, míg a mellékmozgás a csiga saját tengelye körüli szállító mozgása. Az ilyen bolygócsiga a kúp alakú keverőtér minden részét bejálja, és ezért keverő tevékenysége szinte tökéletesnek tekinthető. Nagy a berendezés termelékenysége is. Hátránya azonban, hogy mechanizmusa bonyolult fogaskerekes bolygómüvet tartalmaz, alsó csapágya a keverendő anyagban mozog, ezért tömítési és berágódási nehézségek miatt a kényes részek rövid élettartamúak. Az előbbiektől eltérő szerkezeti fölépítésűek az ún. „kapás” keverők, amelyek küllők módjára forgó tengelyre rászerelt kapákat tartalmaznak. A kapák aránylag közel járnak a keverő tér falához. A keverő tér 30-50%-ig tölthető föl. A kapák a velük találkozó anyagot két részre dobják széjjel, s ezáltal jön létre a keverés. A kapás keverőkkel végrehajtott homogenizálás jóságban nem éri el a csigás keverőkét. A művelet gyorsasága is csupán közepesnek mondható. A keverő berendezések legfejlettebb családjának az ún. gyorskeverőket tekintik. Ezek különböző fajtáit alkalmazzák többek között a gyógyszeriparban. Nagy teljesítőképességűek, ami annyit jelent, hogy gyorsan és hatékonyan tudnak homogenizálni, forgás közben automatikusan tudnak üríteni, és így folyamatos munkára képesek. A keverést a keverőtér alján elhelyezett fenéktárcsa végzi, amelyen a fölötte levő anyag középtől sugár irányban kifelé halad, majd a keverőtér fala mentén fölfelé irányuló mozgásra kényszerül, végül pedig saját súlya hatására visszaesik a keverőtér középső részébe. A keverőtárcsa átmérőjét meghaladó magasságú anyaghalmazt is kb. három perc alatt tökéletesen képes homogenizálni. Sok jó tulajdonsága mellett hátránya is van, és ez a keverő tárcsa kialakításából adódik. A keverő tárcsák ugyanis ferde sikú propeller szárnyakkal rendelkeznek, amelyek a forgatáson kívül az anyag fölfelé való emelésére is szolgálnak. Az anyag ferde síkon való ütköztetése a géptől nagy motorteljesítményt kíván meg. Számos esetben kívánalom az is, hogy az aprítás csak bizonyos határig következzék be. A gép azonban szándékunk ellenére az egész anyaghalmazt porrá őrli. Főleg az ún. granulátumoknál okoz ez gondot, ahol mindenképpen kívánatos a szemcseméret megőrzése. A nem kívánt porrá aprítás annak tulajdonítható, hogy a szemcsék a keverő tér feneke és a ferde lapát alsó éle közé jutnak, ahol eltörnek. A találmány célja olyan keverő berendezés kifej-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
