Vorrichtung f r die Zubereitung fliessbarer Massen
Die Erfindung betrifft eine e Vorrichtung für die Zubereitung von fliessbaren Massen mit einem Rührwerk, z. B. für die Zuberei- tung von Schlichten, Appreturen und Ïhnlichen Stoffen.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen An- trieb und Riihrwerk ein Getriebe vorgesehen ist, und dass ein Regler bei einer Anderung mindestens einer physikalischen Zustandsgr¯¯e der FliessmasseeineÄnderung der Abtriebsdrehzahl des Getriebes bewirkt.
Die Zubereitung von Schliehten und Ap- preturen wird, wie bekannte vielfach in offe- nen und fast geschlossenen sogenannten drucklosen Gefässen vorgenommen. Die Rohflotte wird beim Ansetzen mit kalten oder wenig warmen Flüssigkeiten unter Zugabe verschiedener Zusatzmifttel beim. Mischen, an sehliessenden Erhitzen und B : oehen bis zur Fertigflotte und vielfaeh aueh längerem Auf- bewahren im selben Gefäss ständig gerührt.
Mit Riicksicht, darauf, ilass nach dem Kochen und vor allem wÏhrend des Aufbewahrens der Fertigflotte wesentliche, während dier Zu bereitung erzeugte Effekte, wie Versehlei- mung, KlebefÏhigkeit, ZÏhigkeit u. a., durch zu starke mechanische Bewegung nicht verlorengehen oder verringert werden sollen, wird nur mit geringen Rührwirkungen ge arbeitet.Damitliegtbei den bisher üblichen Vorrichtungen die Rührwerkbewegung für den ganzen Zubereitungsvorgang fest. Die einmal festgelegte R hrwerksbewegung kann während des Zubereitungsvorganges nicht ohne weiteres geändert werden.
Fiir das Ansetzen und Mischen der Roh- flotte ist dieser R hrvorgang in den meisten Fällen viel zu schwaeh. Es sind langeMisch- zeiten erforderlich und doch je nach Art der Zusatzstoffe unerwünschte Knoten- und Klumpenbildungennichtzu.vermeiden.Beim anschlie¯enden Erhitzen der Flotte, meist bis zum Kochen, findet keine Auflosung, sondern eine Verhärtung der Knoten und Klumpen statt, so dass ausser Verlusten an Zeit auch noeh Verluste an Substanz und den erwünsehten Effekten entstehen.
Trotz grösster Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes lassen sich die vorgenannten Mängel nicht vennei- den,da bei den bisher übUchen Vorrichtungen keine ausreichenden Möglichkeiten für eine zweckentsprechende Leitung der Zuberei tung in den einzelnen Arbeitsphasen bestehen.
Bei dem nachstehend a, n Hand der Zeich- nung erläuterten Ausf hrungsbeispiel der erfindungsgemϯen Vorrichtung sind diese Naehteile behoben. Es zeigen :
Fig. I eine sehematische DarstelLung einer Zubereitungsvorrichtung im wesentlichen im Schnitt und Einzelheilten zum Teil in der Ansicht,
Fig. 2 ein sehematisehes Schaltbild einer elektriseh gesteuerten Vorrichtung.
Soweit Teile nicht nÏher dargestellt und erläutert sind, handelt es sieh um Bekanntes.
Nach Fig. 1 ist über einem Misch- und Woehgefäss 1 eine Brücke 2 montiert, die ein Getriebe 3 mit Antriebsmotor 4 trägt. Das Ge triebe 3 kann auf versehiedene Weise ausgebildet sein. Es kann zum Beispiel feste ¯bersetzungen mit Riemen oder Rädern erhalten oder auch stufenlos regelbar sein. Es k¯nnen auch Differential- und auch jeweils getrennte Antriebsmotoren verwendet werden. Zweeks vereinfachter Erläuterung ist hier der Motor 4 mit Keilriemenscheiben 6 und 5 als Ab triebsseheiben versehen. Abtriebsscheibe 5 treibt Antriebsscheibe 7 mit geringer Drehzahluntersetzung an.
Die Scheibe 7 ist ber ein in der einen Drehricht suer- rendes und in der ändern Drehrichtung freilaufendes Freilawfgesperre 8 mit der Rührwerkswelle 9, die einen Schleuder führer 1. trägt, verbunden. Der Schleuder- r hrer 10 hat vorzugsweise auch eine auf den Gefässboden zu geriehtete Treibwirkung. Abtriebsseheibe 6 treibt die Antriebsseheibe 11 mit grosser Drehzahluntersetzung an.
Die Antriebsseheibe 11 ist starr oder auch über ein Freilaufgesperre 8'mit der Hohlwelle 12, die entgegengesetzte Drehrichtung wie die welle 9 erhält und einen Gitterrührer 13 trägt, ver bunden. Der Gitterrührer ist in einem an dem Gefässboden befestigten Lager 14 nochmals gelagert. In dem Gefäss befindet sich eine Heizschlange 15 für das Aufheizen der Flotte mittels direkter Dampfeinblasmng. Am Boden des Gefässes ist ein Bodenablass, bestehend aus einem Absperrorgan 16 und Rohrkrümmer 17, vorgesehen. Zur einfachen Kontrolle bestimmter Füllmengen beim Ansetzen der Flotte und von physikalischen Zustands- grossen der Flotte wÏhrend der Zubereitung sind Probierhähne 18 vorhanden.
An einer be vorzugten Stelle des Gefässes ist, gegen direkt einblasenden Heizdampf gesehiitzt, der Tem- peraturfühler 19 in das Gefäss eingebaut.
Die grundsätzliche Sehaltung der Vorrich bung und ihre Wirkungsweise ergibt sich im wesentlichen aus der Fig. 2 wie folgt :
Ein im gewählten Beispiel als Temperaturf hler benutztes Kontaktthermometer 19 mit einstellbarem Maximalliontakt 20, Minimalkontakt 21 und Me¯zeiger 22 wird auf entsprechende Minimal- und Maximaltempera turwerte des Zubereitungsvorganges einge- stellt. Bei der Zubereitung einer vorwiegend stÏrkehaltigen Flotte, z. B. wird der Minimalkontakt etwa auf die Quelltemperatur (65 bis 70 ) und der Maximalkontakt auf Koch- temperatur (etwa 100 ) eingestellt.
Ist die vorgeseheneFlüssigkeitsmenge in das Gefϯ eingefüllt, wird vor Zugabe der Zusatzmittel dureh Handschalter 23 über Sehütz 24 das Netz 25 angeschaltet. Der Antriebsmotor er hä. lt Strom und setzt das Sehleuderrührwerk 9, 10 mit hoher Drehzahl in Bewegung. Die Zusatzmittel können zwecks inniger Durchmischung mit der Flüssigkeit, hinzugegeben werden. Das Gitterrührwerk 12, 13 steht still oder läuft entsprechend der Drehzahlunter- setzung langsam mit, je nach Wahl der Kupp lung als starre oder Freilaufkupplung des Antriebsrades 11 mit der Hohlwelle 12.
Auf jeden Fall ersetzt der Gitterrührer die bei Schleuderrührern zur Verhinderung eines Stromungsdralles notwendigen Drallbeeher oder sonstigen St¯rvorrichtungen.
Der sofortige Anlauf des Antriebsmotors mit höehsten Drehzahlen beim Einlegen des Handschalters 23 ist dadurch gegeben, da¯ durch die Einstellung des Minimalzeigers 21 auf eine h¯here Temperatur, als sie der Tem peratur, der zum Mischen angesetzten Flüssig- keit entspricht, der Messzeiger 22 an dem Minimalzeiger 21 anliegt. Der Messzeiger 22 kann sich nur zwischen dem Minimalzeiger 21 und Maximalsehalter 20 bewegen. Durch seine Anlage am Minimalzeiger schliesst, der Messzeiger einen Stromkreis, der die Spule 26 des gcbalkenrelais 27 betÏtigt. Dadurch wird ein weiterer Stromkreis ber Queck silberschalterröhre 28 geschlossen, der das Schütz 29 einschaltet.
Damit, erhalt der An triebsmobor, der ber das Schütz 29 mit geringer Polzahl und damit, hoher Drehzahl lÏuft, Strom und setzt das Schleuderr hrwerk und gegebenenfalls das Gitterrührwerk, wie bereits beschrieben, in Bewegung.
Wird naeh dem naehkurzerZeitbereits be eideten Mischvorgang die Rohflotte aufge icizt, so öffnet, der Messzeiger 22 den Kontakt mit dom Minimalzeiger 21, wenn die Flotten ?emperatur die eingestellte Minimaltempera ?ur berschreitet. Dadurch wird die Spule 26 stromlos. Das Waagebalkenrelais 27 geht in seine Ruhelage zur ck, wodurch der Strom preis über Schaltrohre 28 zum. Schütz 29 ?terbrochen wird, dieses abfÏllt. und der An ?riebsmotor stromlos wird.
In der Ruhelage des Relais 2. 7 wird über ; ine Quecksilberschaltröhre 30 ein Stromkreis ?um Sch tz 31 geschlossen, das den Antriebs motor nunmehr mit Strom versorgt, der jetzt mit hoher Polzahl und mit miner Drehzahl las Riihrwerk antreibt. Die Wirkung der Teilr hrwerke ist unter sonst grundsÏtzlich glei chen Funktionen in gleicher Lamfrichtung entsprechend abgeschwächt.
Beim Erreichen der Kochtemperatnr berührt der Messzeiger 22 den entspreehend eingestellten Maximalkontakt 20. Dadurch ist ein Stromkreis ber Spule 32 geschlossen, der das Waagebalkenrelais 27 aus der Ruhelage dppt. Der Stromkreis über. Schaltröhre 30 ist unterbrochen. Das Schütz 31 fÏllt ab, und der Antriebsmotor ist stromlos.
Mit einiger Verzögerung, durch den Auf- bau der Schaltröhre 28 bedingt, wird nun ein Stromkreis geschlossen, der ber Schütz 33 dem Antriebsmotor Strom zuleitet, und zwar so, dass dieser in entgegengesetzter Drehrichtung umläuft. Durch den in dieser Richtung wirkenden Freilauf 8 der Antriebs- seheibe 7 des Sehleuderrührers 9 und 10 bleibt dieser stehen. Das Gitterrührwerk 13 dreht mit seiner kleinen Rührdrehzahl und Rührwirlcmg, die den ganzen Flotteninhalt in geringe Bewegung versetzt, allein weiter.
Dem Bedienungsmann kann in Parallel- schaltung zum'Waagebalken 27 oder Schiitz 33 ein Signal gegeben werden (hier nieht gezeichnet), damit er jetzt noch kurde Zeit die Flotte weiterkochen lϯt und dann die Heizenergie abschaltet.
Die Abschaltung der Heiz- energie kann aber auch in selbsttätiger Weise, z. B. iiber ein fembetätigtes Absperrorgan in Verbindung mit Zeitwächtern und/oder entsprechenden Programmsteueranlagen, eine gekoppelte sein, wie berhaupt die beschrie- benen Drehzahl- und R hrwirkungssteuervorgÏnge von Temperaturzeitsteueranlagen für Allfheiz-und Koehvorgänge mit übernommen werden k¯nnen, da in einzehen Plmkten der Temperatursteuerung direkte Kopplungen der Drehzahlsteuervorgänge gleieh oder salin- lich, wie beschrieben, m¯glich sind.
Beim Aufbewahren der Fertigflotte, je nach Verbrauch über längere oder kürzere Zeit, ergibt sich entsprechend den Abkühlungs- verlusten des Gefϯes ein Temperaturabfall.
Durch den Temp'eraturabfall kann der Me¯zeiger 22 den Stromkreis mit dem Maximal kontakt 20 offnen. Da aber weiter keine Rührwerksteuerungen erfolgen sollen, wirkt die Steuerröhre 28 8 in ihrer Kipplage f r kleinste R hrwirkung gleichzeitig als Selbsthaltekontakt f r die Spule 32. Diese Verriege- lung wird erst aufgehoben, wenn das Gefäss entleert und das R hrwerk 13 über Handsehalter 23 und Schütz 24 : ausgeschaltet wird.
Der mit Drehstrom gespeiste Motor 4 : kann ber einen Schalter 35 auf'Vor-oder R ckwÏrtslauf geschaltet werden. Hierzu ist ein Zeitmesswerk 34 vorgesehen, welches den Schalter nach Ablauf einer bestimmten, vorher eingestellten Zeit von Vorlauf auf Rück- lauf umlegt. Am gleichen Messwerk kann ferner eine Signalhupe oder eine Lampe 3G elektrisch angeschlossen werden, um nach Ablauf der vollen Aufbereitungszeit durch akustische oder Licht-Signale bekanntzugeben, da. ¯ die Aufbereitung der Schlichte beendet ist.
Durch die vorbeschriebene oder eine ähn- liche Behandlungseinrichtung lässt es sieh erreichen, da¯ die Teilrübrwerke mit versehiedener Wirkung in verschiedenen Dreh zahlbereichen und-richtungen zugleieh arbei ten. Die Betätigung der Teilrührwerke kann hintereinander oder im Weeksel arbeitend er folgen. Für den Antrieb haben sich Getriebe mit entsprechendem festem oder drehzahlver- Ïnderlichem ¯bersetzungsverhÏltnis in verschie dener Bauart bewährt. Die Steuerung des Ge triebes erfolgt ber einen Temperaturf hler oder einen andern Zustandsgr¯¯enmesser, z.
B. zum.MessenderZähigkeit, der fliessbaren Massen, und gegebenenfalls mit gekoppelten Zeitwächtem oderProgrammreglemüber zweckentsprechende Sehaltelemente selbst- tÏtig. Dabei sind Schleuderr hrer f r intensive Mischwirkungen, Gitter- oder Schaufelrührer für schwächere Rührwirkungen, von Vorteil. Beide Einrichtungen k¯nnen aber auch gekoppelt werden, etwa über gemein- same Getriebe.
In der beschriebenen Weise werden die einzelnen Arbeitsvorgänge der Zubereitung, wiedasAnsetzenundMischen,dasErhitzen etwa bis zum Quellpunkt oder Kochpunkt, das ansehliessende Fertigkochen und Aufbewah- ren, wesentlich mit Temperaturbereichen bestimmter Hohe gekoppelt. So findet das Ansetzen und Mischen z. B. mit kalten bzw. wenig erwärmten Flüssigkeiten statt. Anschliessend wird bis zum Quellpvmkt oder Kochpunkt. erhitzt, je nach Zusammensetzung der Flotte die Erhitzung oder der Kochvorgang eine bestimmte Zeit aufrechterhalten, und schlie¯lich sinkt wÏh rend der Aufbewa. hrungszeit die Temperatur nochmals geringfügig ab.
Vorzugsweise mit Hilfe eines Temperaturfühlers werden in der besehriebenen Weise in der Reihenfolge der Arbeitsvorgänge eine temperaturabhän- gige, zweekentspreehende Steuerung der Rühr- wirkung durchgef hrt. Da mitunter eine Drehzahlveränderung eines Rührers allein, infolge seiner jeweiligen Eigenart nicht den wirtsehaftlieh und technisch günstigen Effekt verbürgt, werden vorzugsweise zwei Rührer mit versehiedener Wirkung, teils mit-und teils nacheinander arbeitend, benutzt.
Der Antrieb und die geeigneten Getriebe bei der beschriebenen Vorriehtung gestatten, dem jeweiligen Arbeitsvorgang angepasste und zweckentsprechende Rührwirkungen wu erzeugen,dieübereinenTemperaturkontakt- f hler undSchaltelementeselbsttätig ohne AufsichtdesBedienungsmannesgesteuert werden. Dabei sind sowoh2 Knoten und Klumpenbildmngen vollkommen vermieden und im obern Temperaturbereich vor allem während der Aufbewahxngszeit die erforder- liche schonende und keine Effektverluste verursachende R hrwirkung vorhanden.
Es ist offensichtlich, dass die hier beispiels- weiseangegebeneVorrichtungaufverschie- deneWeisedenverschiedenstenBedingungen angepasstwerdenkönnenunddieverschie- densten Erweiterungen hinsichtlich gleichzei- tiger Temperaturzeitsteuerung oder Hinzu nahme anderer Effektwäehter oder Zeit- wächter für einzelne Vorgange kontinuier- licheDrehzahl.regelu'ngverschiedeneAntriebs- axten und andere Komponenten verändert oder hinzugenommenwerdenkönnen.