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Vorrichtung zum Waschen, Mischen oder Auflösen von körnigen Stoffen,
z. B. Salzen Zum Waschen, Mischen oder Auflösen von körnigen Stoffen hat man als
einfachste Vorrichtung bisher einen langgestreckten Behälter von möglichst großer
Länge benutzt, auf dessen Grund sich etwa eine Mischschnecke dreht, die. den Stoff
dauernd durchrührt bzw. aufwirbelt, wobei der Stoff gleichzeitig in der Längsrichtung
des Behälters vorwärts bewegt wird. Hierbei kann eine Bewegung des Stoffes im Gleich-
oder Gegenstrom zu der verwendeten Flüssigkeit erhalten werden. Bekenntlich weisen
solche Vorrichtungen den Nachteil auf, daß die über der Mischschnecke befindliche
Flüssigkeit mit dem Stoff nur ungenügend in Berührung kommt, so daß die Auflösung
langsam vor sich geht.
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Es ist daher auch schon bekannt, die Flüssigkeit in einer Vorrichtung
eine auf und ab steigende Bewegung ausführen zu lassen. Zu diesem Zweck wird innerhalb
eines Behälters ein mit einem Schraubenschaufler versehenes Ansaugrohr angeordnet,
wobei der Stoff zusammen mit der Flüssigkeit nach oben gesaugt und dann außerhalb
des Rohres wieder nach unten gefördert wird, worauf ein neues Ansaugen stattfindet.
Sofern solche Vorrichtungen große Leistungen haben sollen, müssen sie verhältnismäßig
groß ausgeführt werden, oder es müssen mehrere Einheiten hintereinandergeschaltet
werden, was jedoch umständlich ist. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, in einen
langgestreckten Behälter mehrere der erwähnten Schraubenschaufler hint, er, einand,
erzuschalten, die jeweils in bekannter Weise innerhalb von Ansaugrohren angeordnet
sind, und es werden ferner zwischen den Ansaugrohren in ihrer Neigung verstellbare
Leitflächen vorgesehen. Eine solche Ausbildung einer Wasch-, Misch- oder Auflösungsvorrichtung
zeichnet sich zunächst dadurch aus, daß infolge der Hintereinanderschaltung innerhalb
eines einzigen Behälters ein einfacher Aufbau vorhanden ist, und darüber hinaus
kann infolge der verstellbaren Leitflächen der Durchgang des Stoffes durch die Vorrichtung
in beliebiger Weise geregelt werden. Je nach der Schnelligkeit, mit der z. B. eine
Auflösung vor sich geht, kann der Stoff schneller oder langsamer gefördert werden,
und es kann schließlich durch entsprechendes Verstellen der Leitflächen sowohl im
Gegenstrom als auch im Gleichstrom gearbeitet werden.
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Langgestreckte Behälter sind, wie eingangs erwähnt wurde, in Verbindung
mit den Rührschnecken schon bekannt. Es ist auch an sich bekannt, mehrere Schraubenschaufler
in einem gemeinsamen Behälter anzuordnen; jedoch handelt es sich hier nicht um Hiptereinanderschaltung,
sondern es sind bei der bekannten Anordnung mehrere Schraubenschaufler etwa auf
einem Kreise innerhalb
eines kreisförmigen Behälters vorgesehen.
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Verstellbare Leitflächen, obwohl diese in der Technik an sich auch
bekannt sind, finden sich bei der bekannten Anordnung ebenfalls nicht, so daß die
gekennzeichnete Wirkungsweise der Erfindung, nämlich die Möglichkeit der Beeinflussung
des Durchganges des Stoffes, nicht vorhanden ist.
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Auf der Zeichnung sind schematisch einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung im Quer-und Längsschnitt dargestellt.
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Die neue Anordnung besteht in der Anwendung mehrerer Schraubenschaufler
A (Fig. I und 2) mit senkrechter oder geneigter Achse von bekannter Bauart, die
einzeln oder im ganzen in beliebiger Weise angetrieben werden und in Reihe in den
Wasch- oder AuflösungstrogB eingebaut sind, um einen dauernd erneuerten innigen
Kontakt des zu waschenden oder aufzulösenden Stoffes mit der Flüssigkeit zu sichern.
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Der Wasch- oder Auflösungstrog B kann in der Richtung der waagerechten
Bewegung der Flüssigkeit und des Stoffes eine einzige oder mehrere Kammern umfassen.
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Jede Kammer hat eine nach unten konisch zulaufende Form, derart,
daß das Material, welches sich absetzt, die Neigung hat, sich nach der Mitte der
Kammern anzusammeln, d. h. längs einer Linie zu den untersten Stellen der Kammern
(Fig. I und 2).
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In jeder Kammer sind ein oder mehrere SchraubenschauflerA eingebaut,
welche durch Zwischenschaltung eines Rohres C aus dem unteren Teil der Kammer Flüssigkeit
ansaugen. Das untere Ende des Rohres C hat einen solchen Querschnitt, daß die durch
den Schraubenschaufler bewirkte Geschwindigkeit der Flüssigkeit den Stoff, welcher
sich abgesetzt hat, in eine aufsteigende Bewegung versetzt und eine solche Form,
daß kein Teil des Stoffes der Saugwirkung entgehen und auf dem Boden des Troges
verbleiben kann.
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Die unteren Teile der Kammern sind konisch, in ein, er Richtung parallel
zu der waagerechten Fortbewegung des Stoffes gehalten, derart, daß der Boden der
Vorrichtung sich der Form einer fortlaufenden Rinne nähert.
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Die Saugmündung hat eine in der Richtung der Vorwärtsbewegung des
Stoffes verlängerte Form, derart, daß dîeaufeinanderfolgenden Mündungen der Ansaugrohre
C sich berühren, um in ihrer Gesamtheit eine über die ganze Länge des Wasch- oder
Auflösungstroges B verteilte Saugwirkung zu sichern, wie es beispielsweise in Fig.
2 dargestellt ist.
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Während die Länge der Mündungen in irgendeiner beliebigen Art oder
im besonderen durch die Länge der Kammern bestimmt ist, wird die Breite der Mündungen
durch die notwendige Sauggeschwindigkeit bestimmt, und von dieser Breite hängt die
Form ab, die dem unteren Teil des Troges gegeben werden muß, wie dies aus Fig. hervorgeht.
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Die Schraubenschaufler, welche aus dem unteren Teil des Troges die
Flüssigkeit ansaugen, fördern die Flüssigkeit und den festen, aufsteigenden Stoff
nach dem oberen Teil des Troges B, von wo aus der feste Stoff durch Schwerkraft
wieder nach unten sinkt, td. h. es ergibt sich ein beschleunigtes - Absetzen durch
die absteigende Geschwindigkeit der Flüssigkeit.
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Der den Schraubenschaufler jeder Kammer umgebende Teil arbeitet als
Abscheider, und der Schraubenschaufler dient dazu, den abgeschiedenen bzw. abgesetzten
Stoff wieder bis zur Oberfläche der Flüssigkeit zu bewegen, und zwar mit der geringst
möglichen Menge an Flüssigkeit, die gerade notwendig ist, um den Stoff anzusaugen.
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Da diese Flüssigkeitsmenge verhältnismäßig gering ist und der Querschnitt
des Wasch- oder Auflösungstroges genügend groß gewählt werden kann, geht das Absetzen
des Stoffes leicht vor sich. Dies ermöglicht eine waagerechte Strömung der Flüssigkeit
in der Vorrichtung, und zwar entweder im Gegen- oder Gleichstrom mit dem Stoff,
ohne daß der feste Stoff hierdurch in waagerechter Richtung mitgezogen wird.
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Um den Stoff von einer in die andere Kammer in den Vorrichtungen,
die mehrere in Reihe gesch altete Kammern umfassen, fortzubewegen, ist bei der Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit des festen Stoffes benutzt,
welche dieser beim Heraustreten aus der oberen Offnung des Schraubenschauflers besitzt,
ohne Anwendung irgendeiner anderen-schneckenartigen o. dgl. Vorrichtung.
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Zu diesem Zweck sind KlappenD vorgesehen, welche die Vorrichtung
in einzelne Kammern unterteilen und die nach Belieben sämtlich oder teilweise geneigt
werden können, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der feste Stoff, welcher über-
den ganzen Umfang aus der oberen Offnung des Schraubenschauflers austritt und von
dem also ein Teil gegen die Klappe D geworfen wird, kann nach der Mittelachse dem
entsprechenden Schraubenschaufler zugeführt werden, wenn die Klappe nach diesem
Schraubenschaufler hin geneigt ist, oder der Stoff kann andererseits von dem Schraubenschaufler
entfernt werden, d. h. dem nächsten Schraubenschaufler genähert werden, wenn die
Klappe im entgegengesetzten Sinne geneigt ist, wie dies in Fig. 3 für mehrere nacheinanderfolgende
Kammern dargestellt ist. Die Änderung der Neigung dieser Klappe, welche während
des Betriebes
der Vorrichtung bewirkt werden kann, erlaubt es, nach
Belieben die Geschwindigkeit der waagerechten Fortbewegung des festen Stoffes aus
einer Kammer in die andere Kammer zu vermehren oder zu vermindern.
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Diese Fortbewegungsgeschwindigkeit kann für die verschiedenen Kammern,
die in Reihe arbeiten, verschieden geregelt werden, entsprechend der den Klappen
D gegebenen Neigung.
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Diese Abänderung der Geschwindigkeit der waagerechten Bewegung des
festen Stoffes kann während des Betriebes bewirkt werden, ohne das Absetzen des
Stoffes und die beiden Bewegungen der Flüssigkeit, d. h. die senkrechte Bewegung
innerhalb jeder Kammer und die waagerechte fortschreitende Bewegung durch die ganze
Vorrichtung im Gegen-oder Gleichstrom mit dem festen Stoff, zu bleeinträchtigen.
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Bei einem Stillsetzen der Vorrichtung oder aus irgendeinem anderen
Grunde ist es möglich, daß sich der Stoff am Grunde des Troges in Klumpen ansammelt,
so daß also der Schraubenschaufler keine genügende Geschwindigkeit mehr bewirken
kann, um das Salz zum Aufsteigen zu bringen.
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Um diesen Übelstand zu vermeiden, ist bei der Anordnung gemäß der
vorliegenden Erfindung jedes Ansaugrohr am unteren Ende mit einer oder mehreren
kleinen Öffnungen versehen, die in einer gewissen Nähe über dem Boden zu liegen
kommen, damit der Schraubenschaufler durch diese Öffnungen eine genügende Geschwindigkeit
entwickeln kann, um nach und nach die Haufen des festen Stoffes durchspülen und
die normale Bewegung des Stoffes wieder herstellen zu können. Ein Beispiel für diese
Ausführung ist in Fig. 2 gegeben, wo diese Offnungen aus einem oder mehreren Schlitzen
F bestehen, die eine geeignete Breite und Länge aufweisen. Es können indessen auch
runde Löcher vorgesehen sein.
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Die neue Anordnung gibt ferner die Möglichkeit, das Ansaugrohr C
senkrecht zu verschieben, um auf diese Weise die Ansaugmündung vom Boden des Troges
mehr oder weniger entfernen zu können.
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Statt der einzelnen Klappen D können auch, um eine bessere Führung
des Materials und der Flüssigkeit zu gewährleisten, Scheidewände vorgesehen sein,
die geschlossene Kanäle bilden. Hierbei wird insbesondere beim Arbeiten nach dem
Gegenstromprinzip eine Störung der Bewegung von Material und Flüssigkeit durch etwa
auftretende Wirbel vermieden. Ein Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 3 und 4.
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Die Scheidewände bestehen hier aus Wänden D, E, F, G, D1, E1, F1,
Gt, D2, E2, F2, G-, welche die hintereinanderliegenden Schraubenschaufler voneinander
trennen. Die Wände D, D1 und D2 erstrecken sich bis zum Grunde der Vorrichtung,
und die Neigung eines Teiles dieser Wände oder der ganzen Wände kann nach Belieben
geändert werden, um die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des festen Stoffes
aus einer Kammer in die andere verändern und Wirbelwirkungen im unteren Teil der
Vorrichtung zwischen zwei hintereinanderliegenden -Ansaugrohren verhindern zu können.
Die Kammern E, F, Eql, fil, E2 und P sind nach Belieben unabhängig voneinander zu
verschieben und schwenkbar. Die Wände E, E' und E2 liegen unter den festen oder
schwenkbaren Wänden G, G1 und G2. Diese letzteren endlich liegen in einer gewissen
Entfernung unter der Oberfläche der Flüssigkeit und leicht über den Austrittsöffnungen
der Schraubenschaufler. Sie sollen über den von den Schraubenschauflern ausgesandten
Strahl des festen Stoffes und der Flüssigkeit liegen und die Bildung von Wirbelbewegungen
verhindern.
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Das zwischen den Wänden E, F, Et, Ft, E", 1;2 enthaltene Volumen
kann durch zweckmäßige Anordnung dieser beiden Wände mit Bezug aufeinander geregelt
werden, derart, daß der Umlauf der Flüssigkeit zwischen diesen beiden Wänden keine
Teilchen des festen Stoffes mitzieht, d. h. daß das Volumen, das zwischen den Wänden,
F, Et, Ft, L2, F liegt, ein Absetzbeocken bildet. Die Flüssigkeit kann also aus
einer Kammer zur anderen über die Wände G, G' und G2 strömen, ohne festen Stoff
mitzuziehen. Dieser kann sich, wie angegeben, vollständig absetzen.
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In den Zeichnungen ist die Umlaufbewegung durch Pfeile angegeben,
und zwar vol! ausgezogen für den festen Stoff und gestrichelt für die Flüssigkeit.
Als Beispiel wurde der Fall, wo die Vorrichtung als Lösungs- oder Waschvorrichtung
nach dem Gegenstromprinzip arbeitet, angegeben.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen im Längsschnitt und waagerechten Schnitt
in Höhe der Schaufelräder der Schraubenschaufler eine andere Ausbildung der Scheidewände.
Bei dieser Anordnung haben die Scheidewände dieselbe Wirkung wie in der Ausführung
genäß Fig. 4. Die Wände G, Gt und G2 sind aber anstatt eben in Form von Kappen ausgebildet,
und die Wänden, D1 und D2 sind nicht beweglich, sondern fest und derart angeordnet,
daß sie sich ohne Spiel an die Ausströmöffnungen der Schraubenschaufler anschließen,
so daß die Kanäle zwischen den Wänden D, G, E, D', G1, E1, D2, Gs-lmd E2 vollständig
geschlossen sind.
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Die Änderung der Vorwärtsbewegung des
festen Stoffes
wird durch Drosselung der Ausströmöffnungen der Schraubenschaufler bewirkt, die
mit den aus D, G und E, »1, G' und E', D2, G2 und F2 gebildeten Kanälen in Älerbindung
stehen, und zwar mit Hilfe von beweglichen Schiebern beliebiger Art, die wie 11
und H1 gewölbt oder wie H2 eben gehalten sind. Diese Schieber verschieben sich in
Gleitführungen oder sind um irgendwelche Gelenkeinrichtungen schwenkbar, so dal3
nach Belieben die Ausströmöffnung, durch welche der feste Stoff in die Kanäle ausströmt,
vergrößert oder verkleinert werden kann.