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Anlage zum Mischen von flüssigen, für die Herstellung von Seifen bestimmten
Stoffen Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zum Mischen von flüssigen, für
die Herstellung von Seifen bestimmten Stoffen in gleichbleibendem Verhältnis unter
Verwendung einer Fördervori-ichtung für den Hauptflüssigkeitsstrom und einer Fördervorrichtung
für den beizumischenden Flüssigkeitsstrom, einem in dem Hauptstrom angeordneten,
Flüssigkeitsmesser, der mit der Fördervorrichtung für die Zusatzflüssigkeit mechanisch
verbunden ist, sowie einer Vorrichtung zum Mischen der beiden Flüssigkeitskomponenten.
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Die bisher bekanntgewordenen Anlagen zur fortlaufenden Beibehaltung
eines . bestimmten Verhältnisses von miteinander zu vermischenden Bestandteilen
arbeiten aus verschiedenen Gründen nicht zufriedenstellend, wenn man sie zum Verarbeiten
von Stoffen verwendet, die für die Herstellung von Seifen bestimmt sind. Der Hauptgrund
besteht darin., daß man als Kraftquelle für den Antrieb einer Pumpe, die der Förderung
des einen Bestandteiles dient, den von einem anderen Bestandteil des herzustellenden
Gemisches durchflossenen Flüssigkeitsmesser benutzt, wie dieses insbesondere bei
denjenigen Anlagen der Fall ist, durch welche sehr dünnflüssige Flüssigkeiten und
kleine Mengen Zusatzflüssigkeiten zu einer verhältnismäßig großen Menge Hauptflüssigkeit,
wie z. B. eine Reagenzflüssigkeit zu Wässer bei der Wasserreinigung, miteinander
fortlaufendvermischtwerden. Wenn. nämlich ein Flüssigkeitsmesser nicht nur zum Messen
benutzt wird, sondern auch als Kraftquelle dient, um die Zusatzflüssigkeit zuzuführen,
dann treten sehr leicht Ungenauigkeiten in dem gewünschten Verhältnis der Flüssigkeiten
zueinander auf, namentlich wenn dickflüssige Flüssigkeiten, wie z. B. bei der Seifenherstellung,
miteinander vermischt werden sollen, die das zulässige Maß überschreiten. Diese
Ungenauigkeiten sind auf eine Schlüpfung des Flüssigkeitsmessers zurückzuführen,
die eintritt, wenn der Messer nicht frei arbeiten kann.
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Gemäß der Erfindung wird in neuartiger Weise der Flüssigkeitsmesser
mit ' der Fördervorrichtung für die Zusatzflüssigkeit .durch eine die Arbeitsweise
der letzteren regelnde Vorrichtung mechanisch gekuppelt, und ein Motor für den Antrieb
der Fördervorrichtung ist derart mit der genannten Regelvorrichtung verbunden, daß
das vom Flüssigkeitsmesser auf die Regelvorrichtung übertragene Drehmoment verstärkt
wird, ohne daß hierbei ein Gegendruck auf den Flüssigkeitsmesser ausgeübt und dessen
Drehzahl verändert wird. Das verstärkte Drehmoment wird zum Antrieb der Fördervorrichtung
für die Zusatzflüssigkeit benutzt, welch letztere ununterbrochen. und im gleichförmig
bleibenden Verhältnis zum Hauptflüssigkeitsstrom, der durch den Flüssigkeitsmesser
strömt, demselben zugesetzt wird.
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Die 'Zeichnungen stellen, zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dar: Abb. i ist eine Draufsicht auf eine Anlage. Abb. 2 ist ein Aufriß derselben.
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Abb. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt nach Linie 3-3 der
Abb. i.
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Abb. q. zeigt in Endansicht die Mischmaschine unter Weglassung des
Gehäuseendteiles.
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Abb. 5 ist ein Längsschnitt der Mischmaschine nach Linie 5-5 der Abb.
q..
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Abb. 6 zeigt in vergrößertem Maßstabe den in
Abb.
i rechts gezeigten Teil der Anlage unter Abänderung der Zufuhrmittel für die Zusatzflüssigkeiten,
die mit der Hauptflüssigkeit gemischt werden sollen, und Abb. 7 zeigt im Schnitt
eine Einzelheit im FJr# laßende der Mischmaschine.
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Gemäß der Abb. i wird die Seifenmasse der durch einen Motor 6 angetriebenen
Pumpe ä durch die Leitung 2 zugeführt, um bei 3 die Pumpe mit gleichbleibendem,
jedoch einstellbarem Druck zu verlassen: An das Auslaßende 3 schließt sich die Leitung
7 an, in welche eine durch ein Ventil =i überwachte Dampfleitung io mündet. Hinter
einem in der Leitung 7 angeordneten Ablaßstutzen 8 teilt sich diese Leitung 7 in
zwei Zweige z2 und 13, die je mit einem Ventil 14 bzw. 15 ausgerüstet sind.
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Der von dem Seifenstrom angetriebene Flüssigkeitsmesser 16 hat die
Ausbildung einer Pumpe mit einem Drehkolben. Nach Abb. 3 befindet sich der Drehkolben
17 im Innern eines nahezu zylindrischen Gehäuses 16 und hat Radialschlitze, in welchen
Flügel 18 gleiten, die mit ihren äußeren Kanten an der Innenwand des Gehäuses im
Gleitsitz anliegen. Die Einlaßöffnung =g und Auslaßöffnung 2o befinden sich an diametral
gegenüberliegenden Stellen des Gehäuses 16, und der Drehkolben 17 dreht sich entsprechend
der Veränderung des Raumes zwischen benachbarten Flügeln =8 unter dem Druck des
Werkstoffes, der bei 1g eintritt. Die Drehgeschwindigkeit des Drehkolbens 17 ist
- also direkt proportional der Strömungsgeschwindigkeit der Seifenmasse.
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Nach Abb. i führt der Leitungszweig =z zum Eimaß =g des Flüssigkeitsmessers
16. Der Auslaß 2o desselben ist durch einen kurzen Stutzen mit der Hauptleitung
21 verbunden, die zur Mischvorrichtung 22 führt: Die Mischvorrichtung 22 besteht
nach Abb. q. und 5 aus einem zylindrischen Gehäuse 23 mit einem in dessen Achsrichtung
angeordneten Lager 24 für eine Welle 25. Die Leitung 21 mündet nach Abb. 5 in die
rechte Endwand dieses Gehäuses bei 27a. An der Eintrittsstelle ist eine Siebplatte
27 zur Diffusion der Seifenmasse eingelegt (Abb. 7). In der anderen Endwand befindet
sich in Achsrichtung des' Gehäuses 23 die Auslaßöffnung 28, von der eine Leitung
29 ausgeht, um die vorbehandelte Seifenmasse zur nächsten Maschine für die Fertigstellung
zu bringen.
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In dem Gehäuse 23 der Mischvorrichtung befindet sich in der Nähe der
rechten Endwand ein Drehkörper 31 und etwas weiter davon entfernt ein zweiter Drehkörper
32. Beide sind auf der Welle 29 befestigt. Zwischen diesen beiden Drehkörpern ist
im Innern des Gehäuses ein feststehender Körper 33 in Gestalt eines Ringes angeordnet,
der konzentrisch die Welle 25 in einem Abstand umschließt und Arme oder Flügel besitzt,
die sich radial von ihm nach auswärts erstrecken. Diese Flügel sind an ihren Enden
mit der Umfangswand des Gehäuses fest ver-@bunden, zweckmäßig durch Verschweißung.
Der wäp_ der rechten Endwand gelegene Drehkörper 3i esteht aus Flügeln, die geschweift
sind (Abb.4). Dei andere Drehkörper hat radial gerade verlaufende Flügel, die bis
*nahe an die Umfangswand des Gehäuses hinreichen. Die Mischvorrichtung wird durch
einen Motor 34 angetrieben, der ungefähr in der Mitte zwischen den Enden der Anlage
angeordnet ist. Dieser Motor 34 ist mit der Welle 25 durch eine nachgiebige Kupplung
35 und außerdem durch ein Getriebe 36 verbunden.
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Der Motor 34 treibt ferner durch ein Getriebe 37 eine durch ein Gehäuse
38 in Abb. 2 verdeckte Welle an, die eine Trommel in der, mit 47 bezeichneten Regelvorrichtung
antreibt. Eine Fördervorrichtung 39, die ebenfalls wie die Pumpe i beständig zwangsläufig
auf die Masse einwirkt, wird durch ein-Wechselgetriebe 4o in Bewegung gesetzt. Dieses
Wechselgetriebe, das zwecks Veränderung der Übersetzung mit axial verschiebbaren
Zahnrädern ausgerüstet ist, wird durch eine Scheibe 46 getrieben, die ihrerseits
von der Regelvorrichtung 47 bewegt wird. Der Eimaß der Fördervorrichtung
39 ist mit einer Leitung 42 verbunden, welche von der Vorratsquelle einer
zuzusetzenden Flüssigkeit; beispielsweise dem Silikat, herkommt. Der Auslaß 43 dieser
Fördervorrichtung 39 ist vermittels der Rohrleitung 43a mit der Leitung 21
verbunden und enthält zweckmäßig- ein Ventil 44, - das zwecks Reinigung der Leitungen
und der Fördervorrichtung geöffnet werden kann.
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Bei Betrieb der Fördervorrichtung 39 wird die Zusatzflüssigkeit
beständig der Leitung 2i zugeführt und mischt sich mit dem Hauptflüssigkeitsstrom,
nämlich der Seifenmasse, die von der Pumpe i aus gefördert wird. Sollen, wie dies
in den meisten Fällen gewünscht wird, Hauptflüssigkeit und Zusatzflüssigkeit in
einem konstanten Verhältnis zueinander verbleiben, so müssen die Fördermengen der
Pumpen i und 39 ebenfalls in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.
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Um dieses Verhältnis konstant aufrechtzuerhalten, ist der Flüssigkeitsmesser
16 in den Weg der Hauptflüssigkeit eingeschaltet, um von derselben angetrieben zu
werden. Würde der Flüssigkeitsmesser 16 unmittelbar als Motor für die Fördervorrichtung
39 wirken, so müßte er sehr kräftig ausgebildet sein. Dadurch würde aber
die Empfindlichkeit des Flüssigkeitsmessers 16 gegenüber Schwankungen in der Strömung
der Seifenmasse so verringert werden, daß der Wert des Messers 16 zur Aufrechterhaltung
bestimmter Betriebsverhältnisse der beiden Pumpen i und 39 verlorenginge.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die Regelvorrichtung 47
zur
Vergrößerung des Drehmoments benutzt. Die Scheibe 45 ist gemäß der Abb. 1, 2 und
6 unmittelbar an der Welle des Flüssigkeitsmessers 16 befestigt. Diese Welle erstreckt
sich durch die Zählervorrichtung 48 und trägt ein Handrad 49. Die Scheibe 46 ist
an einer frei beweglichen Welle angeordnet, die in Abb.2 und 6 durch das Gehäuse
38 verdeckt ist und durch welche das Getriebe 40 mit der Fördervorrichtung 36 für
die Zusatzflüssigkeit verbunden ist.
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Gemäß der Abb. 6 ist jede Scheibe 45 und 46 mit einem Stift versehen.
Ein, biegsames Bremsband; auf welches das Bezugszeichen 47 hinweist, erstreckt sich
von dem Stift an der Scheibe 45 um eine Trommel herum zu dem Stift än der Scheibe
46. Die von dem Bremsband umschlungene Trommel ist unmittelbar an derjenigen Welle
angeordnet, die durch das Reduktionsgetriebe 37 mit dem Motor 34 verbunden ist.
Die Trommel dreht sich daher ununterbrochen mit dem Motor 34, und zwar mit einer
durch das Reduktionsgetriebe 37 bestimmten Geschwindigkeit. Die Welle, auf der die
Trommel sitzt, wird in Abb. 2 ebenfalls wie die Welle, auf der die Scheibe 46 sitzt,
durch das Gehäuse 38 verdeckt. Die beiden Wellen werden unabhängig voneinander angetrieben.
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Der Flüssigkeitsmesser 16 ist derart im Wege des Hauptstromes angeordnet,
daß bei seinem Umlauf in Drehrichtung ein Anziehen des Bremsbandes 47 an die Trommel
hervorgerufen wird, die ihrerseits, wie bereits bemerkt worden ist, von, dem Motor
34 unter Vermittlung des Getriebes 37 angetrieben wird. Wenn der Flüssigkeitsmesser
16 umläuft und das Bremsband 47 fest an die ebenfalls umlaufende Trommel gedrückt
wird, dann wird dadurch die Scheibe 46 in Bewegung gesetzt und natürlich auch das
mit derselben verbundene Wechselgetriebe 40. Man wird erkennen, daß die Scheiben
45 und 46 sich stets mit derselben Geschwindigkeit drehen müssen. Wenn, die Geschwindigkeit
der Scheibe 45 sich erhöht, wird das Bremsband 47 fest um die Trommel herumgezogen,
und die Geschwindigkeit der Scheibe 46 wird infolge der erhöhten Reibung des Bremsbandes
an der Trommel ebenfalls erhöht. Wenn die Geschwindigkeit der Scheibe 45 sich erniedrigt,
wird das Bremsband 47 die Trommel nur lose umgeben, die Reibung wird verringert,
und die Scheibe 46 wird daher ebenfalls ihre Geschwindigkeit erniedrigen. Während
daher die Geschwindigkeit der Scheibe 46 stets von der Geschwindigkeit der Scheibe
45 abhängt, die mit der Welle des Flüssigkeitsmessers 16 verbunden ist, so wird
demnach die Kraft zum Antreiben der Scheibe 46 von. der Trommel geliefert, die ihrerseits
durch Vermittlung des Getriebes 37 von dem Motor 34 angetrieben wird. Es wird daher
der Drehung, des Flüssigkeitsmessers 16 im wesentlichen kein Widerstand entgegengesetzt,
und der Messer wird daher die zugeführte Menge der Hauptflüssigkeit genau messen.
Die .Zählervorrichtung 48 gibt die Seifenmenge an, die je Zeiteinheit durch die
Anlage fließt. Das Hauptrad 49 (Abb. 6) dient dazu, die Einstellung von, Hand zu
erleichtern.
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Nach Abb. 3 ist mit der Auslaßleitung 42a der Fördervorrichtung 39
für die Zusatzflüssigkeit ein Druckmesser 50 verbunden. Er gibt den Druck
an, mit dem die Zusatzflüssigkeit zugeführt wird. In diesem Druckmesser wird durch
den Zeiger 52 oder einen anderen entsprechend dem Druck einstellbaren Teil ein Strom
über die Kontaktstifte 51 durch die Leiter 53 und 54 und durch die Wicklung 55 eines
Elektromagneten geschlossen, wenn die Teile die in Abb. 3 gezeigte Lage einnehmen.
Der Kern des Elektromagneten 55 (Abb. i) ist nun mit der Spindel des Ventils 56
verbunden, das in die Hauptleitung 7 zwischen der Pumpe i und dem Rest der Anlage
eingesetzt ist. Wenn der Druck in der von der Fördervorrichtung 39 ausgehenden Leitung
unter einen bestimmten Wert fällt, wird der Strom geschlossen, und der Elektromagnet
55 wird auch den Schluß des Ventils 56 herbeiführen und die Zufuhr der Hauptflüssigkeit
unterbrechen. Es findet also keine Zufuhr von Hauptflüssigkeit in die Anlage statt,
solange die Zufuhr der Zusatzflüssigkeit unterbrochen ist. Obwohl demnach der Flüssigkeitsmesser
16 und die Regelvorrichtung 47 die richtige Übereinstimmung zwicken der Hauptflüssigkeit
und der Zusatzflüssigkeit verbürgen, solange die Pumpe 39 und andere Teile zur Einführung
der Zusatzflüssigkeit richtig arbeiten, so würde dieser Zustand nicht aufrechterhalten
werden, wenn die Pumpe 39 ,aus irgendeinem Grunde die gewünschte Menge der Zusatzflüssigkeit
nicht zuführen würde, auch wenn diese Pumpe dabei infolge der Drehung des Flüssigkeitsmessers
16 ihre Geschwindigkeit beibehalten würde.
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In der Ausführungsform nach Abb.6 sind zwei Fördervorrichtungen 39
und 39' zur Zufuhr von verschiedenen Zusatzflüssigkeiten, wenn dies gewünscht
wird, angeordnet. Die Auslaßleitungen 43 und 4311 dieser Fördervorrichtungen stehen
mit der Hauptleitung 21 in Verbindung und sind je mit einer Auslaßleitung 43 bzw.
43a und einem Auslaßventil 44 bzw. 44a sowie einem Druckmesser 5o bzw. 5oa versehen.
Beide Pumpen haben je eine Zufuhrleitung 42 bzw. 42a, durch die beispielsweise ein
Bindemittel bzw. ein Riechstoff eingeleitet werden können. In beiden Pumpen befinden
sich die Stromschlußkontakte 51, 51a, deren Leiter53,54 bzw. 53a, 54a bei Versorgung
mit Strom die Wicklung 55 des Elektromagneten für das Ventil 56 beeinflussen., um
bei Senkung des Druckes in der einen oder anderen Pumpe auch die Abstellung der
Seifenzufuhr herbeizuführen.
So können vermittels der beschriebenen
Anlage bei einem Kraftbedarf von rill P S ungefähr 22oo kg Seife in der richtigen
Beschaffenheit per Stunde geliefert werden. Die gewöhnlichen Anlagen dieser Art
erforderten für dieselbe Masse ro PS. Die ganze Anlage hat eine Breite von ungefähr
30 cm und eine ähnliche Höhe sowie eiAe Länge von ungefähr 1,75 m,
während bisherige Anlagen, die dem gleichen. Zweck dienten, eine Höhe und einen
Durchmesser von je 1,75 m hatten. Beim Betrieb mit der Anlage der Erfindung wird
auch das Auswägen der Masse aus den Kesseln mittels einer Wägevorrichtung entbehrlich.
Die früheren Anlagen erforderten Leitungen mit einem lichten Durchmesser von mehr
als to cm, während nach der vorliegenden Anlage Röhren viel kleinerer Öffnungsweite
verwendet werden können. Selbst die stärkste Leitung der Anlage der Erfindung hat
nicht mehr als 3 cm Innendurchmesser. Ventile und andere Armaturteile sind natürlich
entsprechend kleiner, so daß an Anlagekosten und an Betriebskosten gespart wird.
Die Reinigung der ganzen Anlage erfolgt sehr einfach durch Einblasen von Dampf öder
Durchleiten von heißem Wasser, während in den bis jetzt in Betrieb befindlichen
Anlagen die erhärtete Seifenmasse durch Auskratzen entfernt werden mußte.