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Bei der Manipulation mit Flüssigkeiten tritt häufig Schaumbildung auf, die bei weiterer Manipulation störend wirkt, so dass eine Zerstörung des Schaumes notwendig ist. So tritt beispielsweise bei der Gewinnung des
Restbieres aus dem Hefegeläger in Brauereien mittels Vakuumdrehfiltern das Problem auf, das aus dem Vakuumdrehfilter austretende Bier, das infolge der Vakuumeinwirkung zu einem grossen Teil verschäumt ist, wieder in Bier zurückzuverwandeln. Das gleiche Problem tritt bei der Vakuumfiltration vieler zur Verschäumung neigender Flüssigkeiten, z. B. von Fruchtsäften und Wein in Vakuumdrehfiltern, auf. In den Fällen der
Herstellung von Nahrungs- und Genussmitteln können schon aus geschmacklichen und lebensmittelrechtlichen
Gründen chemisch wirkende Schaumdämpfungsmittel nicht angewendet werden.
Es muss daher der Schaum auf mechanischem Weg zerstört werden, wofür schnell rotierende Flügelräder, die den Schaum zerschlagen,
Schaumzyklone oder Entschäumungszentrifugen, wobei die Schaumbläschen durch die Zentrifugalkraft gesprengt werden, usw. verwendet werden. Solche bewegte Schaumzerstörer sind aber aufwendig und bedürfen einer dauernden Wartung.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerstörung eines
Flüssigkeitsschaumes zu schaffen, bei welcher die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden sind. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass man den Schaum periodisch einer innerhalb von höchstens drei Sekunden erfolgenden Druckerhöhung unterwirft. Im besonderen Masse wird die Schaumbildung einer unter Unterdruck stehenden Flüssigkeit, beispielsweise in Vakuumssltern begünstigt. In solchen Fällen, in welchen der Schaum unter Unterdruck steht, kann die Druckerhöhung erfindungsgemäss in der Weise erfolgen, dass man den Schaum mit atmosphärischer Luft beaufschlagt.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bewirkt die plötzliche Druckerhöhung schlagartig eine weitgehende oder gegebenenfalls sogar vollständige Zerstörung der
Schaumbläschen. Die bei der Druckerhöhung einströmende Luft trifft auf die Schaumbläschen und es werden einerseits durch die Druckerhöhung die Schaumbläschen zerquetscht und anderseits in ähnlicher Weise wie bei einer Bearbeitung mit harten Gegenständen, wie beispielsweise Radschaufeln oder Prellblechen zerschlagen. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass bewegte Teile, die einer dichten Lagerung bedürfen, die z. B. bei Flügelrädern Schwierigkeiten bereitet und einem Verschleiss unterlegen ist, vermieden sind.
Je stärker und je schlagartiger die Druckerhöhung erfolgt, desto wirkungsvoller wird der Schaum zerstört.
Es ist daher vorteilhaft, wenn die Druckerhöhung innerhalb höchstens drei Sekunden erfolgt. Wenn bei der Druckerhöhung von einem Unterdruck bzw. Teilvakuum ausgegangen wird, so ist es vorteilhaft, wenn der Druck, von welchem ausgegangen wird, höchstens 0, 8 at beträgt und man diesen Druck auf Atmosphärendruck erhöht.
Bei einem Vakuumdrehfilter od. dgl. entsteht Schaum im Vakuumraum des Filters. Gemäss der Erfindung wird nun zweckmässig so vorgegangen, dass man den Schaum periodisch absaugt und das abgesaugte Schaumvolumen mit atmosphärischer Luft beaufschlagt. Hiebei wird zweckmässig so vorgegangen, dass man das Absaugen des Schaumes gleichzeitig oder vor der Beaufschlagung mit atmosphärischer Luft beendet und gleichzeitig oder nach der Beendigung der Beaufschlagung durch atmosphärische Luft wieder beginnt. Wenn hiebei im einen Zyklus gearbeitet wird, so wird, wenn es sich um die Zerstörung des Schaumes, welcher im Saugraum eines Vakuumfilters entsteht, handelt, die Funktion des Vakuumfilters während des Zeitraumes, während welchem die Absaugung des Schaumes unterbrochen wird, beeinträchtigt.
Um dies zu vermeiden, kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die periodische Absaugung des Schaumes und die Beaufschlagung des abgesaugten Schaumvolumen in mehreren Zyklen erfolgen, wobei die Beaufschlagung des Schaumvolumen mit atmosphärischer Luft im einen Zyklus erfolgt, während im andern Zyklus der Schaum abgesaugt wird. Auf diese Weise wird eine gleichmässige Absaugung des Schaumes aus dem Raum, in welchem er entsteht, erreicht. Dieser Effekt kann noch verbessert werden, wenn im einen Zyklus die Absaugung des Schaumes bereits beginnt bevor die Absaugung des Schaumes im vorgeschalteten Zyklus beendet ist, so dass die Saugperioden praktisch stufenlos ineinander übergehen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im wesentlichen dadurchk gekennzeichnet, dass zwischen dem den Schaum enthaltenden Raum, beispielsweise dem Saugraum eines Vakuumfilters, und einer Vakuumpumpe wenigstens ein Behälter eingeschaltet ist, der über ein Schaumeinlassventil mit dem den Schaum enthaltenden Raum, über ein an seinen oberen Bereich angeschlossenes Absaugventil mit der Vakuumpumpe, über ein Lufteinlassventil mit der Atmosphäre und über ein an seine tiefste Stelle angeschlossenes Flüssigkeitsablassventil mit einem Flüssigkeitsabfluss verbunden ist. Hiebei sind zweckmässig das Schaumeinlassventil und das Flüssigkeitsablassventil als durch die Druckdifferenz betätigte Rückschlagventile ausgebildet, während das Lufteinlassventil und das Absaugventil durch Impulsgeber gesteuert sein können.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert, welches eine Vorrichtung für die Zerstörung des im Saugraum eines Vakuumdrehfilters entstehenden Schaumes zeigt. Fig. l zeigt die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem zwischen dem-den Schaum enthaltenden Raum und der Vakuumpumpe eingeschalteten Behälter. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. l mit zwei zwischengeschalteten Behältern.
Bei der Anordnung nach Fig. l stellt-l--den Saugraum eines Vakuumdrehfilters dar, in welchem unter der Wirkung des Vakuums die abfiltrierte Flüssigkeit verschäumt vorliegt.--2--ist eine Vakuumpumpe.
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mittels welcher der Schaum über eine Leitung-3, 4- aus dem Saugraum --1--, in welchem er entsteht, abgesaugt wird.
In die Leitung 4-- ist ein Behälter --5-- eingeschaltet, welcher über ein Schaumeinlassventil --6-- mit dem Saugraum-l-und über ein Absaugventil --7-- mit der Vakuumpumpe --2-- in Verbindung steht. --8-- ist ein Lufteinlassventil, welches den Behälter --5-- mit der Atmosphäre verbindet und --9-- ist ein Flüssigkeitsablassventil für die sich aus dem Schaum im Behälter --5-- bildende Flüssigkeit.
Die Ventile-7 und 8-sind automatisch von einem Impulsgeber --10-- gesteuert. Die Betätigung
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betätigt werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. l ist folgende :
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entstehenden Unterdruck schliesst sich das Flüssigkeitsablassventil--9--und das Schaumeinlassventil--6-- wird geöffnet, sobald der Unterdruck im Behälter--5--stärker wird als der Unterdruck im Vakuumraum Die Vakuumpumpe saugt somit den Schaum aus dem Vakuumraum-l-unter Zwischenschaltung
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--5-- ab--2-- bevor der Behälter-5-völlig mit Schaum gefüllt ist.
Bevor jedoch der Schaum zum Absaugventil - gelangt, wird über den Impulsgeber --10-- das Absaugventil --7-- geschlossen und das
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zweckmässig erwiesen, den freien Durchströmquerschnitt des Lufteinlassventils --8-- mit wenigstens 20 cm2/m3 des Inhaltes des Behälters --5-- zu bemessen, um den plötzlichen Druckanstieg zu gewährleisten.
Hiebei wird durch den Druckanstieg im Behälter --5-- das nach Art eines Rückschlagventils ausgebildete Ventil --6-- auf seinen Sitz gedrückt und geschlossen, so dass der Vekuumraum --1-- abgeschlossen wird, und es wird gleichzeitig durch das Gewicht der darüber lastenden Flüssigkeitssäule das Flüssigkeitsablassventil --9-- in Richtung zur Flüssigkeitsableitung--11--geöffnet, so dass die Flüssigkeit, welche sich aus dem
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und den Vorgang stören.
Bei dieser Anordnung in Fig. l wechselt somit eine Saugperiode mit einer Periode, in welcher der Vakuumraum--l--nicht besaugt wird. In dieser letzteren Periode wird nun das Vakuum im Vakuumraum --1-- abfallen, d.h. der absolute Druck wird ansteigen. Wenn der Raum --1-- gross genug bemessen ist, so wird im Falle eines Vakuumdrehfilters die Filterwirkung nur wenig beeinträchtigt werden, es sei denn, dass irgend ein Lufteinbruch in den Vakuumraum--l--durch das Filter erfolgt. Auf jeden Fall aber wird die Evakuierung des Vakuumdrehfilters periodisch vermindert werden, so dass der Wirkungsgrad abfällt.
Um dieses zu vermeiden, kann die Anordnung nach Fig. 2 gewählt werden. Die Anordnung der Fig. 2 unterscheidet sich von der Anordnung der Fig. l dadurch, dass zwei Behälter --5--, u.zw. die Behälter --5a und 5b--, vorgesehen sind. Es sind wieder die Absaugventile --7a und 7b-- und die Lufteinströmventile
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Die Funktion beider Behälter --5a und 5b-ist wieder die gleiche wie die des Behälters --5-- in Fig. 1. Die Evakuierung des Vakuumraumes--l--erfolgt hiebei aber über die Vakuumpumpe --2b-- und den Behälter --5b--, während die Evakuierung über den Behälter --5a-- unterbrochen ist, und die
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Absaugung über den Behälter-5a-und das Absaugventil --7a-- noch vor sich geht und umgekehrt, dass das Absaugventil --7a-- bereits geöffnet wird, solange die Evakuierung über das Absaugventil --7b-- und den Behälter--5b--noch erfolgt.
Es wird somit, wenn der eine Behälter mit Schaum gefüllt ist und das betreffende Ventil--7-- geschlossen wird, bereits der Unterdruck im andern Behälter so weit angestiegen sein, dass dieser sofort wieder mit dem Vakuumraum verbunden wird, so dass auch kürzeste Unterbrechungen der Saugwirkung völlig vermieden sind und die Evakuierung des Saugraumes--l--des Vakuumdrehfilters völlig gleichförmig erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
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