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Vorrichtung zum Emulgieren von pastenartigen und hochviscosen Stoffen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Emulgieren von pastenartigen
und hochviscosen Stoffen, z. B. Fette, insbesondere zur Herstellung von Seife, um
die Stoffe in einen sehr fein verteilten Zustand überzuführen.
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Es ist schon eine Vorrichtung zum Emulgieren von Flüssigkeiten bekannt,
die nach Art einer Zahnradpumpe arbeitet, durch die die zu behandelnden Stoffe gefördert
werden, wobei lediglich ein Zahnrad unmittelbar angetrieben wird. Die Zahnradpumpe
ist hierbei von der allgemein bekannten Bauart, nämlich derart, daß die Verzahnungen
der Räder ohne Spiel miteinzander kämmen. Es hat sich herausgestellt, daß eine solche
Vorrichtung insbesondere zum Mischen oder Emulgieren von pastenartigen Stoffen nicht
geeignet ist, da die Vorrichtung bald blockiert wird, so daß sie zum Stillstand
kommt. ähnlich liegen die Verhältnisse bei den bekannten Zahnradpumpen, bei denen
die gezehnten Räder einzeln angetrieben werden.
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Hierbei sollen die Zähne ohne Spiel ineinandergreifen oder nur mit
einem sehr geringen, durch die Abnatzlumg sich ergebenden Spiel. Durch den Einzelantrieb
wird hierbei versucht, die Abnutzung der Zähne zu verhindern. Aber auch eine solche
Pumpe ist nicht zum Emulgieren von pastenartigen Massen geeignet.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Zahnungen der
in Form einer Zahnradpumpe gestalteten Emulgiervorrichtung bei einzeln angetriebenen
Rädern unterein,ander ein erheblich größeres Spiel als sonst bei Zahnradpumpen üblich
aufweisen. Es ergibt sich, daß, wemi man mehr oder weniger viscose Flüssigkeiten,
wie Öle, oder mehr oder weniger teigige Stoffe, wie Fette, zwischen diesen in einem
ständig bleibenden Spiel laufenden Zahnräder hin durchführt, diese Stoffe in einen
außerordentlich fein verteilten Zustand oder in Emulsionsform übergeführt werden.
Die Fette verflüssigen sich dabei. Wenn es sich um Mischungen von Stoffen handelt,
die
aufeinander einwirken können, so werden diese Reaktionen sehr begünstigt und erleiclltert.
So können beispielsweise Reaktionen die normalerweise in der Hitze und langsam verlaufen,
in der Kälte erfolgen. Ferner ist es möglich, m'it hohen Umdrehungsges chwindigkeiten
der Vorrichtung zu arbeiten, beispielsweise von 2500 bi's 6000 Umdrehungen in der
Minute. Fur Seife liegt die vorteilhafte Geschwindigkeit bei 2080 bis 3500 Umdrehungen.
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Eine Ausführungsform einer Vorrichtung und einer Anlage gemäß vorliegender
Erfindung soll nachstehend beispielshalber an Hand der Zeichnung beschrieben werden.
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Fig. I zeigt in Querschnitt und Aufriß die Vorrichtung, welche den
wesentlichen Gegenstand der Erfindung bildet.
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Fig. 2 ist eine Ansicht.
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Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage, in weicher die Vorrichtung
gemäß vorliegender Erfindung Anwendung findet.
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Wenn man Fig. I betrachtet, so sieht man, daß die Vorrichtung im
wesentlichen aus zwei Zahnrädern I und 2 besteht, die auf parallel angeordneten
Wellen 3 und 4 aufgekeilt sind.
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Die Abmessungen der Zahnräder sind derart gewählt, daß ein ziemlich
erhebliches Spiel zwischen den Zahnungen besteht. Beispiels weise wird eine der
Zahnungen Vertiefungen aufweisen, die beträchtlich breiter sind als die Zähne, während
die andere Zahnung normal sein wird, und in dieser normalen Zahnung werden die Enden
der Zähne in der Weise gefräst, daß sie nicht bis in den Boden der Vertiefungen
der andern Zahnung eindringen. Damit während des Umlaufs das Spiel konstant bleibt,
dürfen natürlich die Zähne einer Zahnung nicht mit den Zähnen der. anderen Zahnung
in Berührung kommen.
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Infolgedessen müssen die beiden Zahnräder, statt sich gegenseitig
mitzunehmen, einzeln angetrieben werden. Zu diesem Zweck werden zwei gewöhnliche
und gleiche Zahnräder 5 und 6 (vgl. Fig. 2) auf die Wellen 3 und 4 gekeilt und in
Eingriff miteinander gebracht.
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Diese Wellen 3 und 4 werden durch Lager 7 und 8 gehalten, und die
eine Welle trägt eine Antriebsscheibe 9, die beispielsweise durch einen Riemen mit
einem nicht dargestellten Motor verbunden ist.
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Die Räder I und 2 sind in einem Gehäuse 11 eingeschlossen, in das
zwei Rohrstutzen 12 und 13 münden, die als Einlaß oder als Auslaß, je nach dem Umlaufsinn
der Zahnräder, wirken.
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Dieses Gehäuse 1 1 wird vorzugsweise von einem Mantel 15 umgeben,
dessen Hohlraum von einem Heiz- oder Kiihlmittel durchilossen sein kann, so d1aß
eine konstante Temperatur im Innern der Voiiichtung aufrechterhalten werden kann.
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Wie man bei der Anlage gemäß Fig. 3 sieht, sind der Rohrstutzen 12
und der Rohrstutzen I3 an einen Behälter 14 angeschlossen, welcher das zu behandelnde
Gut enthält.
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Wenn man die Räder I und 2 in einem geeigneten Sinne in Drehung versetzt,
so wird das Behandlungsgut durch das Rohr 12 aus dem Behälter I4, angesaugt und
durch das Rohr I3 wieder zurück in den Behälter 14 gefördert. Auf diese Weise wird
ein stetiger Umlauf der zu behandelnden Stoffe durch die Emulgiervorrichtung und
den Behälter 14 erzielt.
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Beispielsweise kann man eine Vorrichtung dieser Art zur raschen Herstellung
von Seife in der Kälte benutzen. Dabei läßt man den Fettkörper sehr fein emulgieren
und auf ihn einen Beschleuniger wirken, der vorzugsweise von einem oxydierenden
Stoff gebildet wird, und behandelt dann, gegebenenfalls nach Zu. gabe von Wasser,
mit einer konzentrierten Alkalilauge, wobei alle diese Arbeitsgänge unter Aufrechterhaltung
einer sehr feinen Emulsion ausgeführt werden.
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Für diesen besonderen Fall werden die benutzen Fette oder Öle, beispielsweise
geschmolzenen Talg oder ein Öl, in den Bebfiter eingeführt. Der Apparat wird in
Bewegung gesetzt, und nachdem man einige Minuten gewartet hat, wird der Beschleuniger
hinzugefügt, beispielsweise ein Peroxyd; nach einigen Minuten des Wartens, währenddessen
die Reaktion vor sich geht, wird gegebenenfalls Wasser zugesetzt und nach einigen
weiteren Minuten eine konzentrierte Ätznatronlösung zugegeben.
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Darauf läßt man die Zahnradpumpe ungefähr noch 10 Minuten weiterlaufen
und entleert dann die in dem Behälter 14 befindliche fertige Seife in Formen oder
irgendwelche andere Gefäße, in denen sie zu fester Seife erkaltet.