РАБОЧИЙ ЦИЛИНДР БИСЕРНОЙ МЕЛЬНИЦЫ
BEAD MILL WORKING CYLINDER

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, и может быть использовано в конструкциях бисерных мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешения их компонентов.
Известны конструкции бисерных мельниц, внутренняя рабочая поверхность корпусов которых выполнена в виде гладких и негладких цилиндров, конусов, призм [Горловский И.А., Козулин Н.А. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности: Учебное пособие для вузов. - Изд. 3-е перераб. и доп. - Л.: Химия, 1980. - 376 с, ил., Европейское руководство по лакокрасочным материалам и покрытиям. - 2-е изд. стереотип. / Т.Брок, М.Гротэклаус, П.Мишке. - М.: Пэйнт-Медиа, 2007. - 548 с].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является рабочий цилиндр бисерной мельницы (прототип), содержащий наружную рубашку, штуцера для ввода и вывода теплоносителя, внутренний корпус, поперечное сечение которого выполнено в форме квадрата с закругленными углами [патент Российской Федерации №2021018, МПК B02C 17/16, 1994 (прототип)]. Основным недостатком данного рабочего цилиндра бисерной мельницы является стационарный осесимметричный режим движения бисера и жидкой дисперсии при приготовлении краски при любых оборотах вращательного движения ротора бисерной мельницы. Для обеспечения эффективного переноса массы, импульса и тепла в системе жидкость-твердое требуется рабочий цилиндр бисерной мельницы с внутренней рабочей поверхностью асимметричной формы.
Задача изобретения - повышение эффективности перемешивания и диспергирования жидких и твердых материалов.
Эта задача достигается тем, что поперечное сечение внутреннего корпуса выполнено в форме квадрата с закругленными углами и корпус вдоль оси разделен на камеры поперечными перегородками, внутренний диаметр которых равен стороне квадрата.
Такое конструктивное исполнение рабочего цилиндра бисерной мельницы позволяет при прочих равных условиях значительно повысить эффективность бисерных мельниц: сократить время изготовления красок, повысить качество смешения их компонентов, снизить энергетические затраты. Выполнение поперечного сечения внутреннего корпуса в форме квадрата с закругленными углами периодически изменяет величину давления в поперечном сечении корпуса при вращении ротора мельницы и способствует возникновению пульсаций давления, возникновению вихревых зон в углах квадрата. Кроме того, такой рабочий цилиндр бисерной мельницы позволяет увеличить примерно на 15% боковую поверхность теплообмена. Разделение внутреннего корпуса рабочего цилиндра бисерной мельницы на камеры поперечными перегородками, внутренний диаметр которых равен стороне квадрата, позволяет использовать в предлагаемом техническом решении роторы от типовых бисерных мельниц с цилиндрическими рабочими поверхностями, так как при таком конструктивном исполнении исключается перемещение бисера из одной камеры в другую.
На фиг.1 показан предлагаемый рабочий цилиндр бисерной мельницы, продольный разрез, на фиг.2 - сечение А-А.
Рабочий цилиндр бисерной мельницы содержит наружную рубашку 1 и штуцера 2 и 3 для ввода и вывода теплоносителя, внутренний корпус 4, поперечное сечение которого выполнено в форме квадрата с закругленными углами. Внутренний корпус вдоль оси разделен на камеры поперечными перегородками 5. Внутренний диаметр поперечных перегородок равен внутренней поперечной стороне корпуса.
Рабочий цилиндр бисерной мельницы работает следующим образом. В процессе изготовления красок во внутренний корпус 4 подают компоненты краски, сообщают вращательное движение ротору, дискам и бисеру (на фиг. не изображены). Благодаря предложенному техническому решению рабочего цилиндра обеспечивается нестационарное движение краски и бисера во внутренних камерах бисерной мельницы и достигается необходимое качество дисперсии, причем значительно быстрее по сравнению с аналогом и прототипом.