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Vorrichtung zum Emulgieren von p. ibtplartigen und hochviskoseu Stoffen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Emulgieren von Flüssigkeiten, Flüssigkeitgemischen, Mischungen von Flüssigkeiten und festen Stoffen, vornehmlich von pastenartigen und hochviskosen Stoffen, z. B. Fetten, insbesondere zur Herstellung von Seife, um die Stoffe in einen sehr fein verteilten Zustand überzuführen.
Es ist schon eine Vorriehtung zum Emulgieren von Flüssigkeiten bekannt, die nach Art einer Zahnradpumpe arbeitet, durch die die zu behandelnden Stoffe gefördert werden, wobei lediglich ein Zahnrad unmittelbar angetrieben, das andere aber mitgeschleppt wird. Die Zahnradpumpe ist hiebei von der allgemein bekannten Bauart, nämlich derart, dass die Verzahnungen der Räder ohne Spiel miteinander kämmen. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Vorrichtung, insbesondere zum Mischen oder Emulgieren von pastenartigen Stoffen nicht geeignet ist, da die Vorriehtung bald blockiert wird, so dass sie zum Stillstand kommt.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Zahnungen der in Form einer Zahnradpumpe gestalteten Emulgiervorrichtung bei einzeln angetriebenen Rädern untereinander ein erheblich grösseres Spiel als sonst bei Zahnradpumpen üblich aufweisen. Es ergibt sich, dass, wenn man mehr oder weniger viskose Flüssigkeiten, wie Öle, oder mehr oder weniger teigige Stoffe, wie Fette, zwischen diesen in einem ständig bleibenden Spiel laufenden Zahnrädern hindurchführt, diese Stoffe in einen ausserordentlich fein verteilten Zustand oder in Emulsionsform übergeführt werden. Die Fette verflüssigen sich dabei. Wenn es sich um Mischungen von Stoffen handelt, die aufeinander einwirken können, so werden diese Reaktionen sehr begünstigt und erleichtert.
So können beispielsweise Reaktionen, die normalerweise in der Hitze und langsam verlaufen, in der Kälte erfolgen. Ferner ist es möglich, mit hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Vorrichtung zu arbeiten, beispielsweise von 2500 bis 6000 Umdrehungen in der Minute. Für Seife liegt die vorteilhafte Geschwindigkeit bei 2080 bis 3500 Umdrehungen.
Es sind an sich Zahnradpumpen bekannt, bei denen die gezahnten Räder einzeln angetrieben werden. Hiebei sollen die Zähne ohne Spiel ineinandergreifen oder nur mit einem sehr geringen durch die Abnutzung sich ergebenden Spiel. Durch den Einzelantrieb wird hiebei versucht, die Abnutzung der Zähne zu verhindern. Eine solche Pumpe ist jedoch nicht zur Emulgierung von pastenartigen Massen geeignet.
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stehend an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Fig. 1 zeigt in Querschnitt und Aufriss die Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 ist eine Endansicht. Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage, in welcher die erfindungsgemässe Vorrichtung Anwendung findet.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Zahnrädern 1 und 2 (Fig. l), die auf parallele Wellen 3 und 4 aufgekeilt sind und deren Zahnungen miteinander kämmen. Die Abmessungen der Zahnräder sind derart gewählt, dass ein ziemlich erhebliches Spiel zwischen den Zahnungen besteht.
Beispielshalber wird eine der Zahnungen Vertiefungen aufweisen, die beträchtlich breiter sind als die Zähne, während die andere Zahnung normal sein wird, und in dieser normalen Zahnung werden die Enden der Zähne in der Weise gefräst, dass sie nicht bis in den Boden der Vertiefungen der anderen Zahnung eindringen. Damit während des Umlaufes das Spiel gleich bleibt, dürfen natürlich die Zähne einer Zahnung nichet mit den Zähnen der andern Zahnung in Berührung kommen, infolgedessen müssen
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die beiden Zahnräder, statt sich gegenseitig mitzunehmen, einzeln angetrieben werden. Zu diesem
Zweck werden zwei gewöhnliche und gleiche Zahnräder 5 und 6 (Fig. 2) auf die Wellen 3 und 4 gekeilt und in Eingriff miteinander gebracht.
Diese Wellen 3 und 4 werden durch Lager ? und 8 gehalten, und die eine Welle trägt eine Antriebsseheibe 9, die beispielsweise durch einen Riemen mit einem nicht dar- gestellten Motor verbunden ist.
Die Räder 1 und 2 sind in einem Gehäuse 11 eingeschlossen, in das zwei Rohrstutzen 12 und 1. 3 münden, die als Einlass oder als Auslass, je nach dem Umlaufsinn der Zahnräder, wirken. Dieses Gehäuse 11 wird vorzugsweise von einem Mantel 15 umgeben, in dem man einen Umlauf eines Heiz-oder
Kühlmittels herstellen kann, so dass eine gleiche Temperatur im Innern der Vorrichtung aufrecht- erhalten wird.
Bei der Anlage gemäss Fig. 3 sind die Rohrstutzen 12 und 13 mit einem gemeinsamen Behälter 14 verbunden, welcher das zu behandelnde Gut enthält. Wenn man die Räder 1 und 2 in einem geeigneten
Sinne in Drehung versetzt, so wird das Behandlungsgut bei 12 angesaugt und bei 13 gefördert. Es wird sich also auf diese Weise ein stetiger Umlauf der Stoffe durch die Emulgiervorrichtung hindurch einstellen. Man hält die Bewegung an, wenn man glaubt, dass die Behandlung genügt (zwei vollständige Durchführungen durch die Emulgiervorrichtung genügen im allgemeinen).
Beispielshalber kann man eine Vorrichtung dieser Art zur Ansführung des Verfahrens zur raschen Herstellung von Seife in der Kälte benutzen, welches im wesentlichen darin besteht, dass man den Fettkörper sehr fein emulgiert und auf ihn einen Beschleuniger-vorzugsweise einen oxydierenden Stoffwirken lässt, und dass man, gegebenenfalls nach Zugabe von Wasser, mit einer konzentrierten Alkalilauge behandelt, wobei alle diese Arbeitsgänge unter Aufrechterhaltung einer sehr feinen Emulsion ausgeführt werden.
Für diese besondere Anwendung führt man die benutzten Fette oder Öle, beispielsweise geschmolzenen Talg oder ein Öl, in den Behälter ein. Man setzt den Apparat in Bewegung, und, nachdem man einige Minuten gewartet hat, wird der Beschleuniger-beispielsweise ein Peroxyd-hinzu- gefügt ; nach einigen Minuten Reaktionszeit wird gegebenenfalls Wasser zugesetzt und nach einigen Minuten Wartezeit eine konzentrierte Ätznatronlösung zugegeben. Darauf lässt man die Vorrichtung weiterhin während beispielsweise zehn Minuten umlaufen. Endlich lässt man den Inhalt des Behälters 14, - die fertige Seife-sich in Formen oder irgendwelche andere Gefässe entleeren, wo beim Erkalten die Verfestigung erfolgt.