DE1904528U

DE1904528U - Zahnradmischerpumpe.

Info

Publication number: DE1904528U
Application number: DEG30781U
Authority: DE
Original assignee: Glanzstoff Courtaulds GmbH
Current assignee: Glanzstoff Courtaulds GmbH
Priority date: 1964-09-12
Filing date: 1964-09-12
Publication date: 1964-11-19

Description

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Zahnradmischerpumpe

Glanzstoff-Courtaulds GmbH Köln-Weidenpesch

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vermischen und Homogenisieren flüssiger Medien verschiedener Viskosität.

Bei der Herstellung von Fäden und Fasern z.B. nach dem Viskoseverfahren müssen häufig in Wasser gelöste oder suspendierte Zusätze, wie beispielsweise in Wasser gelöste Spinnhilfsmittel oder wässrige Farbstoffdispersionen, in bestimmten Mengen in der Viskose völlig gleichmäßig verteilt werden. Dabei wird meistens mit sog. Stammansätzen gearbeitet, d.h. die wässrige Phase wird in Chargen mit Viskose vorgemischt, entlüftet und dann als viskosehaltige Flüssigkeit der Sp.innviskose zudosiert. Dieses Verfahren hat den Nachteil großen Zeit- und Arbeitsaufwandes und setzt weitgehend kontinuierliche Herstellung der Stammanästze voraus, da diese wegen ihres hohen Viskosegehaltes dem Reifeprozess unterliegen.

Wegen dieser Schwierigkeiten sind Verfahren entwickelt worden, die es gestatten, wässrige Lösungen und Dispersionen kurz vor der Spinnmaschine unmittelbar der Viskose kontinuierlich beizumischen. Die hierzu benutzten Vorrichtungen sind apparativ sehr aufwendig und besonders wartungsbedürftig, was ihre Verwendung im Betrieb stark beeinträchtigt.

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Es sind darum Versuche unternommen worden, sowohl die Vereinigung der Mischungskomponenten in dem geforderten Mengenverhältnis als auch ihre schnelle und intensive Vermischung mit einfacheren Mitteln zu erreichen. Für die Dosierung der Mischungskomponenten' ist auch schon eine besonders zweckmäßige Pumpenanordnung vorgeschlagen worden. Zwischen zwei Zahnradpumpen, die mit unterschiedlicher Förderleistung arbeiten und von denen die erste mit der geringeren Förderleistung z.B. ausschließlich Viskose fördert, wird ent sprechend der Fö.rderdifferenz beispielsweise eine wässrige Farbstoff dispersion eingesaugt.

Dieses sog. "Differenzverfahren" arbeitet im Labormaßstab, wo es .sich nur um kurze Spinnzeiten handelt, auch hinsichtlich der Homogenisierung der Mischungskomponenten befriedigend, bereitet aber unter Produktionsbedingungen große Schwierigkeiten. Die von der zweiten Dosierpumpe mit der größeren Förderleistung nebeneinander zu fördernden, noch unvollständig vermischten Flüssigkeiten stark unterschiedlicher Viskosität bewirken ein häufiges Festfahren der Pumpe, was'durch den hohen Pigmentgehalt der Farbstoffdispersion noch gefördert wird. Man hat diesen Mangel abzustellen versucht, indem man die beiden Flüssigkeitskomponenten vor ihrem Eintritt in die zweite Dosierpumpe mit Hilfe einer Mischvorrichtung homogenisiert. Kontinuierlich arbeitende Mischer entsprechend kleiner Dimension mit guter Wirkung stehen für diesen Zweck bisher jedoch nicht zur Verfügung.

Es wurde nun gefunden, daß Flüssigkeiten verschiedener Viskosität kontinuierlich einwandfrei gemischt und homogenisiert werden können, wenn die Flüssigkeitskomponenten in dem geforderten Mengenverhältnis von einer Pumpe gemeinsam angesaugt werden, deren Ausstoßmenge pro Zeiteinheit infolge Gegendruck geringer ist als ihr Nennvolumen pro-Zeiteinheit, wodurch ein Flüssigkeitsstrom durch einen zweiten in Sinuswindungen quer dazu verlaufenden Flüssigkeitsstrom überlagert wird.

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Als Vorrichtung dient eine normale Zahnradpumpe, z.B. eine Spinnpumpe. Diese läßt sich in ebenso einfacher wie zweckmäßiger Weise als kontinuierlich arbeitendes Mischorgan für Flüssigkeiten verschiedener Viskosität verwenden, wenn man die Zähne der Förderräder an einer ihrer beiden Stirnseiten, von Zahn zu Zahn jeweils zwischen rechter und linker Seite abwechselnd_; abschrägt und die Pumpe gegen Überdruck arbeiten läßt. Auf diese Weise werden die aufeinanderfolgenden Zahnlücken untereinander zu einem in steiler Sinuskurve verlaufenden Kanal verbunden, durch den die zuviel geförderte, gestaute Flüssigkeitsmenge im Gegenstrom aus dem Druckraum in den Saugraum der Pumpe zurückfließen kann. Dabei kommt es zu einer völligen Durchdringung der geförderten und zurückfließenden Flüssigkeit, indem der Rückstrom die • geförderte Flüssigkeit zwischen den Zähnen teilweise verdrängt.

Die Mischwirkung der neuerungsgemäßen Zahnradpumpe beruht also im wesentlichen auf der Rückführung eines Teiles der geförderten Flüssigkeitsmenge unter Druck und entgegen dem Drehsinn der Zahnräder durch die zu Kanälen verbundenen Zahnlücken der Förderräder. Die einseitige, zwischen rechter und linker Stirnseite abwechselnde Abschrägung der Zähne der Förderrädr ist somit als Ursache der Kanalbildung von wesentlicher Bedeutung. Sie unterscheidet sieh damit grundsätzlich von der bekannten, zum Zwecke der Reibungsverminderung vorgenommenen Abschrägung der Zähne bei Zahnradförderpumpen, die bewirkt, daß sich zwischen Laufflächen und Zahnkamm ein Flüssigkeitskeil bildet, aus dem stetig Flüssigkeit zwischen die Laufflächen gedrückt wird. Eine Rückströmung unter gleichzeitiger Durchmischung'der gesamten geförderten Flüssigkeit ist bei dieser Anordnung unmöglich und auch nicht beabsichtigt. Auch die bekannte Zahnradpumpe für Fördermittel hoher Temperatur, bei der die Breite der Zähne kleiner ist als die des Zahnradkörpers, steht zu dem Gegenstand der Neuerung in keinerlei Beziehung.

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Die Gegendruckerzeugung bei der neuerungsgemäßen Zahnradmiseherpumpe ist auf verschiedene Weise möglich. Entweder man versieht den Flüssigkeitsauslaß der Pumpe mit einem Drosselventil oder aber man läßt die Zahnradmischerpumpe gegen eine Pumpe mit geringerer Förderleistung arbeiten.

Die zuletzt genannte Arbeitsweise erweist sich als besonders zweckmäßig für die kontinuierliche Zumischung von Farbstoffdispersionen zur Viskose unmittelbar vor der Spinnmaschine, weil dabei gleichzeitig der notwendige Vordruck auf die der Zahnradmischerpumpe nachgeschaltete Dosierpumpe erzeugt wird. In diesem Falle werden die Zahnradmischerpumpe und die dieser vor- bzw. nachgeschalteten beiden Dosierpumpen gemeinsam von der Pumpenantriebswelle der Spinnmaschine angetrieben und bilden einen geschlossenen Dosierblock mit einem Antrieb. Die relative Förderleistung der ^λ Zahnradmischerpumpe liegt etwa j50 - 100 tfo höher als die der nachgeschalteten Dosierpumpe.

Außer zum Einarbeiten von flüssigen Zusätzen in Spinnflüssigkeiten wie Viskose eignet sieh die neuerungsgemäße Zahnradmischerpumpe auch zur Herstellung von mehr oder weniger viskosen Flüssigkeitsgemischen beliebiger Art, wie Farbpasten, Cremes, Ausrüsuntsmitteln und dergl.

Die Figuren 1 und 2 zeigen die abwechselnd links und rechts an den Stirnseiten abgeschrägten Zähne eines Förderrades der neuerungsgemäßen Zahnradmischerpumpe in der Draufsicht und im Querschnitt, Figur J5 ein Schaltschema für die Mischpumpe, wie es z. B. für die Herstellung von gefärbten Viskosespinnlösungen angewendet wird. Darin bedeuten

Pos. G-C 109 Gm

1 u. 2 Dosierpumpen

j5 Zahnradmischerpumpe

4 Farbstoffbehälter

5 Viskosemischer

6 zur Viskoseringleitung der Spinnmaschine

In Fig. 4 und 5 ist die neuerungsgemäße Zahnradmischerpumpe in geöffnetem Zustand im Querschnitt und in der Aufsicht dargestellt, Die an den Stirnseiten abgeschrägten Zähne der Förderräder sind ii den Figuren I^ 2 und 4 mit I bzw. II bezeichnet.

Claims

Ρ.Α.6Ί3 96Μ2.9.64 Pos. GC 109 Gm Schutzansprüche

1.) Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Homogenisieren von Flüssigkeiten verschiedener Viskosität, bestehend aus einer Zahnradpumpe mit abgeschrägten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Förderräder der Pumpe an einer ihrer beiden Stirnseiten, von Zahn zu Zahn jeweils zwischen rechter und linker Seite abwechselnd, abgeschrägt sind und der Flüssigkeitsauslaß der Pumpe durch ein Drosselventil oder eine nachgeschaltete Pumpe teilweise gesperrt ist.

2.) Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Homogenisieren von Flüssigkeiten verschiedener Viskosität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradmischerpumpe und je eine ihr vor- und nachgeschaltete Dosierpumpe jeweils von geringerer Förderleistung als sie selbst zu einem gemeinsam angetriebenen Dosierblock zusammengeschlossen sind, derart, daß die nachgeschaltete Dosierpumpe entsprechend ihrer gegenüber der vorgeschalteten Dosierpumpe höheren Förderleistung den Anteil der in an sich bekannter Weise aus einem Hochbehälter in die Saugleitung vor der Zahnradmischerpumpe eingespeisten Flüssigkeitskomponente bestimmt.