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Vorrichtung zur innigen Vermischung und gleichmässigen Verteilung der Förder- flüssigkeit von Pumpen od. dgl.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Hilfseinrichtung für Pumpen und ähnliche Apparate zur Förderung von Flüssigkeiten unter regelbarem Druck im allgemeinen und insbesondere solcher, wie sie in der Fabrikation von Kunstseide Verwendung finden. Die Erfindung bezweckt, eine gleichmässige Beschaffenheit der durch mehrere Auslässe ausgestossenen Flüssigkeit zu sichern.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mit der Speiseleitung der Pumpe oder Pumpen eine weitere Leitung so kombiniert wird, dass sich ein geschlossener Kreislauf ergibt, in welchem die Flüssigkeit unter Durehmischung zirkuliert und von welcher sie dann erst durch gleichartige Abzweigungen den einzelnen Auslaufstellen zugeführt wird. Die Abzweigungen brauchen nicht in gleichen Abständen voneinander angebracht sein, wesentlich ist nur, dass sie alle gleich sind. Zweckmässig wird die Zirkulation in dem besagten Kreislauf mit einer Geschwindigkeit bewirkt, die grösser ist als jene, welche durch das Ausströmen der Flüssigkeit an den Auslaufstellen bedingt ist, wodurch eine gründliche Mischung herbeigeführt und so die Homogenität der Flüssigkeit gesichert wird.
Der Erfindungsgegenstand ist speziell anwendbar in Verbindung mit den in der Kunstseidenfabrikation benützten Pumpen, durch welche eine Viskose durch Spinndüsen ausgespritzt wird. Die Spinndüsen sind gewöhnlich in Gruppen von beträchtlicher Anzahl angeordnet, denen die Spinnflüssigkeit durch eine Speiseleitung zugeführt wird und da die Ausspritzöffnungen der Düsen sehr klein sind, ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit zu den Düsen eine sehr geringe.
Die Beschaffenheit der Viskose ändert sich sehr rasch durch Altern und Ausreifen mit dem Verstreichen der Zeit und infolgedessen ergibt sich die Erscheinung, dass eine Düse, welche sich in der Nähe der Speiseleitung befindet, Viskose abgibt, die weniger gereift ist als die von einer entfernten Düse abgegebene, was natürlich unerwünscht ist.
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dem Zwecke, zu bewirken, dass die von einer Reihe von Düsen abgegebene Flüssigkeit ohne Rücksicht auf die Entfernung der Düse von der Speiseleitung stets gleichmässig beschaffen ist. Diese Gleichmässigkeit kann weiter auch noch dadurch gesichert werden, dass man die Temperatur der Flüssigkeit bzw. hiedurch die Zeit des Alterns regelt.
Der Zweck, die Homogenität der Flüssigkeit durch rascheres Zirkulierenlassen in einem geschlossenen Kreislauf zu sichern, wird auch dann erreicht, wenn z. B. frisches Material verwendet wird, welches vielleicht nicht völlig gleichartig ist mit dem verwendeten. Durch gründliche Mischung der beiden Flüssigkeiten wird deren Qualität mehr gleichmässig.
Gemäss einer speziellen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die für die Kunstseideerzeugung bestimmt ist, wird für eine Reihe von Spinndüsen, deren jede mit einer Einrichtung zum
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eine Rücklaufleitung, die zusammen die Leitung für den erwähnten Kreislauf ergeben, sowie eine Einrichtung, welche eine lebhafte Zirkulation der Flüssigkeit in dem geschlossenen Kreislauf aufrechterhält. Zweckmässig wird die diese Zirkulation bewirkende Pumpeneinrichtung als ein separates Element
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bei welcher ein freier Durchgang auch dann gegeben ist, wenn die Pumpe stillsteht, also beispielsweise eine Schraubenpropellerpumpe.
Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass die Kreislaufleitung mit einem oder mehreren Luftauslassorganen ausgestattet wird und mit Ventilen, durch welche die Zirkulationsleitung mit diesen Luftauslässen in Kommunikation gesetzt werden kann, dies zu dem Zwecke, um die Luft austreiben zu können, wenn das ganze System mit Flüssigkeit gefüllt wird.
Schliesslich wird erfindungsgemäss auch eine Einrichtung vorgesehen, durch welche die Temperatur der Spinnflüssigkeit zwecks Beeinflussung ihres Alterns geregelt werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veransehauleiht, u. zw. zeigt Fig. 1 einen aufrechten Längsschnitt durch eine Reihe von pumpenartigen Einrichtungen zur Regulierung der Fördergeschwindigkeit von Spinndüsen für die Erzeugung von Kunstseide, wie sie im Patent Nr. 111404 oder auch im Patent Nr. 112479 beschrieben sind. Fig. 2,3 und 4 sind vertikale Schnitte nach den Linien 2-2, 3-3 und 4 : - : --4 der Fig. "l, jedoch in grösserem Massstabe, Fig. 5 zeigt schematisch die Einrichtung für die Regelung der Temperatur.
In Fig. 1 sind mit 10, 11 und 12 drei Pumpen bezeichnet, die mit ihren Enden aneinanderstossen und durch eine Nockenscheibe 13 betätigt werden, wobei der Gegendruck durch einen hydraulischen Druckbehälter 14 geliefert wird. Zu diesen Pumpen gelangt die Flüssigkeit durch ein Rohr 15, welches die Flüssigkeit einer die ganze Pumpenreihe ihrer Länge nach durchziehenden Leitung 16 zuführt.
Bei der besonderen Ausführungsart der dargestellten Pumpen besteht diese Leitung 16 aus den in einer Linie aneinandergesetzten Längsbohrungen jeder einzelnen Pumpe. Die Pumpenenden sind gegeneinander gepresst und bei den Anschlussstellen der Bohrungen abgedichtet.
Ähnlich verläuft im oberen Teil der Pumpenkörper eine zweite Leitung 17, welche die Rücklauf- leitung darstellt.
Um den erwähnten Kreislauf herzustellen, sind die Rohre 16,17 an den beiden Enden der Pumpenreihe durch besondere Verbindungskörper 18, -19 miteinander verbunden. Der Verbindungskörper 18 (Fig. 4) besteht aus einem Gussstück mit einem Kanal 20, in welchen die Speiseleitung 15 mündet und welcher mit der erwähnten, aus Teilstrecken zusammengesetzten Leitung 16 kommuniziert. Ein ähnlicher Querkanal 21 steht in Verbindung mit dem Kanal 17 und die beiden Kanäle 20 und 21 sind durch einen vertikalen zylindrischen Kanal 22 verbunden. Innerhalb des letzteren ist ein Schraubenpropeller oder eine ähnliche Einrichtung vorgesehen, welche eine lebhafte Bewegung der Flüssigkeit zwischen den Organen 16 und 17 herbeiführt.
Im dargestellten Fall besteht dieses Organ aus einer Spindel 23, welche ein schraubenförmig gewundenes Blatt 24 und ausserhalb des Verbindungskörpers eine Antriebsscheibe 25 trägt.
Soweit als möglich werden die einzelnen Kanäle des Körpers 18 durch geradlinig durchgehende Bohrungen gebildet, deren Enden durch abnehmbare Propfen verschlossen sind, so dass sie leicht gereinigt werden können. Zweckmässig wird der Propeller so gewählt, dass er den Querschnitt des Kanales 22 nicht völlig abschliesst, dass also Flüssigkeit durchdringen kann, auch wenn der Propeller nicht arbeitet.
Am andern Ende der Pumpenreihe 10, 11,12 sind die Kanäle 16,17 durch Kanäle 26,27, 28 im Verbindungskörper 19 verbunden. Kanal 27 hat eine Fortsetzung 29, welche ins Freie mündet. An der Verbindungsstelle der Kanäle 27, 28, 29 ist ein Drehschieber 30 vorgesehen, der folgende Stellungen einnehmen kann : 27, 28 verbunden, 29,270 gesperrt oder 27,270 verbunden, 28, 29 gesperrt, oder 28, 29 verbunden, 27,270 gesperrt, oder 27, 28, 270 verbunden, 29 gesperrt oder schliesslich 27, 28, 29 verbunden, 270 gesperrt.
Beim Betrieb der Einrichtung wird Viskose oder eine sonstige Lösung durch die Speiseleitung 15 zugeführt. Sie strömt durch den Kanal 20 in das Rohr 16 und füllt es, wobei sie die Luft daraus vertreibt.
Während dieses Vorganges ist der Schieber 30 so eingestellt, dass die Öffnung 270 frei ist und die Luft entweichen lässt. Wenn der Kanal 16 gefüllt ist, steigt die Flüssigkeit im Kanal 27, treibt die Luft vor sich heraus und erscheint bei 270, wo sie ausfliessen würde. Sobald der Kanal 27 gefüllt ist, dreht man den Schieber 30 im Sinne des Uhrzeigers so, dass man 28 und 29 verbindet, dagegen 27 und 270 absperrt.
Die Flüssigkeit steigt jetzt durch den Kanal 22 in den Kanal 17 und von hier in den Kanal 28, wobei sie die Luft durch 29 austreibt. Die vollständige Füllung der Kanäle 22,21, 17 und 28 wird dadurch angezeigt, dass die Flüssigkeit bei 29 erscheint. Nun dreht man den Schieber weiter im Sinne des Uhrzeigers, verbindet hiedurch die Kanäle 27 und 28, wobei 27 und 270 geschlossen bleiben. Da die Öffnung 29 höher liegt als alle Teile des Kreislaufes 20,16, 27, 28, 17,21, 22, so kann die Luft entweichen und es bleibt keine im Kreislauf eingeschlossen.
Nachdem der Schieber so gedreht wurde, dass er auch die Öffnung 29 schliesst und nur die Kanäle 27 und 28 verbindet, ist der Kreislauf vollständig geschlossen und wenn der Propeller arbeitet, wird die Flüssigkeit mit einer seiner Tourenzahl entsprechenden Geschwindigkeit in der Kreislaufleitung zirkulieren. Ist die Bewegungseinrichtung so beschaffen, dass sie bei Stillstand keine Flüssigkeit durchlässt, dann muss sie in Gang gesetzt werden, sobald der Schieber 30 soweit gedreht ist, dass die Kanäle 27 und 28 verbunden sind. Wie man sieht, wird durch die beschriebene Art der aufeinander folgenden Verbindung der Kanäle die Luft vollständig aus der Verbindungsstelle der Kanäle 27 und 28 entfernt.
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Die Wirkungsweise der Pumpen 10, 11, 12 bzw. der Reguliereinriehtungen, die zwischen den Abzweigungen von der Kreislaufleitung und den Spinndüsen eingeschaltet sind, brauchen hier nicht des näheren beschrieben zu werden. Die Abzweigung erfolgt vom Kanal 16 durch einen Seitenauslass 31, die Zirkulationsgesehwindigkeit wird zweckmässig so gewählt, dass sie beträchtlich grösser ist als die Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit sonst im Kanal 16 zu den Auslasskanälen 31 fliessen würde.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine Pumpe, die im Patent Nr. 111404 beschrieben ist. In diesem Schnitt sind ausser dem Speisekanal16 und dem Rücklaufkanal 17 auch die zwei Pumpenkolben 32 und 33 sowie ein Drehschieber 34 zu sehen. Die Wirkungsweise derselben ist in dem erwähnten Patente beschrieben und deshalb hier nicht erläutert. Hier sei nur erwähnt, dass die Flüssigkeit durch diese Pumpen bei 35 ausgetrieben wird. Dieser Kanal wird durch Längsverschiebung eines Gleitschiebers 36 mit Durchlassöffnung 37 geöffnet und geschlossen, wodurch die Kommunikation des Kanales 35 mit dem Auslasskanal 38, an welchen die Spinndüse angeschlossen ist, hergestellt oder unterbrochen wird, in welche im letzteren Falle dann der Kanal 35 mit der Rücklaufleitung 17 verbunden ist.
Um also das Ausspritzen aus einer einzelnen Düse zum Aufhören zu bringen, ohne die Tätigkeit der übrigen Pumpen zu stören, braucht man nur den Schieber 36 so einzustellen, dass die von den Pumpen 32,33 gelieferte Flüssigkeit durch den Kanal 39 in den Kanal 17 abgedrückt wird, in welchem sie dann an der allgemeinen Zirkulation teilnimmt.
Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes bezweckt die Regulierung der Temperatur der Spinnflüssigkeit. Die Kammern, welchen diese entnommen wird, sind gewöhnlich in Unter- grundkellern untergebracht, wo die Temperatur zweckdienlich beeinflusst werden kann, und aus dieser wird die Viskose durch Rohre 40 (Fig. 5) zu den Spinnapparaten geführt. Diese Rohre laufen im Sinne der Erfindung durch ein Bad 41, dessen Temperatur regulierbar ist. Wenn niedrige Temperaturen erwünscht sind, wird Salzlösung benutzt. Dies ist dann der Fall, wenn man das Altern der Spinnflüssigkeit sozusagen ganz zum Stillstand bringen will, beispielsweise wenn die Fabrik am Wochenende geschlossen wird.
Durch das Rohr 40 wird die Flüssigkeit zu den in Fig. 5 angedeuteten Pumpen 42 geführt. Diese Pumpen sind ebenfalls in ein Bad 43 eingetaucht, dessen Temperatur gleichfalls reguliert werden kann. Zweckmässig verwendet man hiefür eine alkalische Lösung, z. B. eine l% ige Lösung von kaustischer Soda oder eine 1% igue Lösung von Natriumkarbonat, da diese Lösungen keine Korrosion des Eisenund Stahlmaterials der Pumpen hervorrufen.
Die Temperaturregulierung des Bades 43 erfolgt durch Rohre 44, durch welche je nach Bedarf eine Kühl-oder Heizflüssigkeit zirkuliert. Das Rohr 45 dient zum Einlaufenlassen der Lösung und der Hahn 46 zum Ablassen.
Durch das Zusammenwirken der beiden vorerwähnten Bäder und die lebhafte Zirkulation der Spinnflüssigkeit in dem beschriebenen Kreislauf wird erreicht, dass den Ausspritzdüsen stets Flüssigkeit von vollkommen gleicher Beschaffenheit zugeführt wird. Soll die Anlage stillgesetzt werden, so kann man das Altern der Spinnlösung durch Herabsetzen der Temperatur unterbinden und den Betrieb wieder aufnehmen, nachdem man die Bäder bzw. die Spinnflüssigkeit wieder auf die entsprechende Temperatur gebracht hat.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ausführungsform, es sind vielmehr vielfache Änderungen möglich. Die Kreislaufleitung braucht z. B. nicht aus Kanälen zu bestehen, die in den Pumpenkörpern selbst vorhanden sind, sondern es kann auch ein besonderes Rohrsystem hiefür verwendet werden. Auch das Umgehungsventil, welches dazu dient, die eine oder andere Pumpe auszuschalten, kann eine von Fig. 3 abweichende Ausführung aufweisen und wenn die Pumpen selbst
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der andern zu stören, so kann dieses Ventil überhaupt ganz entfallen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur innigen Vermischung und gleichmässigen Verteilung der Förderflüssigkeit von Pumpen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufleitung einen Abschnitt einer geschlossenen Ringleitung bildet, wobei die einzelnen Auslassstellen von der Ringleitung durch gleiche Abzweigungen gespeist werden und die Flüssigkeit in der Ringleitung mit einer Geschwindigkeit in Umlauf erhalten wird, die grösser ist als diejenige, welche sich durch das Ausströmen an den Auslassstellen ergeben würde.