DE694982C - Vorrichtung zum Zumischen von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Beim Mischen von Flüssigkeiten miteinander, insbesondere 'beim Zusetzen kleiner und kleinster Mengen zu großen, z. B. bei der Zugabe von Kalkmilch zum Rohsaft zwecks Durchführung der VonscBfeidung in Zuckerfabriken, muß zur Erzielung einer günstigsten Wirkung in vielen Fällen der Zusatz der kleineren Mengen im bestimmtem, gleichbleibenden Verhältnis erfolgen,

d. h. also, -daß jedem Teile der großen Menge der 'entsprechende Teil der kleinen Menge zugesetzt -wird. Eine solche- Zumischung, die meist gleichzeitig mit dem Einfüllen der Hauptflüsisigkeit in einem Meßbehälter vor-

genommen wird, bereitet jedoch, erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere ist es schwierig, stets die gleiche günstigste Menge an Kalkmilch zuzuführen.

Zu diesem Zweck ist bereits vorgeschlagen, zwei kommunizierende Gefäße zu verwenden, welche als Haupt- und Hilfsgefäß gleichzeitig von der einströmenden Flüssigkeit gefüllt werden und von denen das Hilfsgefäß mit einem Vorratsbehälter für die zuzumdschende Flüssigkeit über ein Rohr derart in Verbindung steht, daß die aus dem Hüfsgefäß durch die zuströ'mende Flüssigkeit verdrängte Luft aus dem Vorratsbehälter eine entsprechende Menge dar Zumischflüssigkeit verdrängt, die durch .eine Leitung in das Hauptgefäß ,geführt wird und sich dort mit der zuströmenden Flüssigkeit mischt. Diese bekannte Vorrichtung hat aber den Nachteil, daß das Zugabevierhältnis nicht während -der ganzen Dauer der Füllung gewahrt bleibt, wieil der notwendige Luftdruck infolge der zwischen ÜbeTfallkante und Kalfcmilchispiegel allmählich entstehjenden Niveaudiffecreinz zunimmt und das Volumen das als Verdränger ■dienenden Luftkissen» entsprechend abnimmt. Das hat zur Folge, daß der Kalkmüchzufruß im Laufe der Füllung des Hauptgefäßes immer schwächer wird. Um nun doch, wenigstens im Endergebnis die optimale Älkalität

zu erhalten, muß dem Rohsaft im Anfang· um so viel mehr Kalkmilch zugeführt' werden, als er gegen Ende der Vorocheidung zuwenig bekommt. Dadurch wird anfangs 'eine übermäßige örtliche Alkalität erzielt, deren Nutzen, wenn sie auch nicht gerade schädlich ist, doch zumindest fraglich sein kann. Auch muß anfangs erst eine gewisse Menge Saft einlaufen, um die Luft auf deni" jenigen Druck zu bringen, der zum Überlaufen der Kalkmilch notwendig ist. Ganz abgesehen davon muß auch die Kalkmilchzugabe entsprechend der jeweiligen Konsistenz des Rohsaftas von Fall zu Fall geändert werden, ι s was mit der bekannten Vorrichtung nicht anders zu erzielen ist, als daß auch die Konsistenz der Kalkmilch in Anpassung an die jeweilige Beschaffenheit des Roihsaftes geändert wird, wozu auch wieder gesonderte »ο Vorrichtungen benötigt werden.

Es ist auch schon eine andere .Bauart vorgeschlagen worden, die zwar die vorstehend erläuterten Mangel beseitigt, aber 'eine so komplizierte Einrichtung besitzt, daß durch die dadurch unbedingt notwendig werdende Wartung und die wesentlich, erhöhten Herstellungskosten der erzielte Vorteil wieder aufgehoben wird.

Diese ältere Vorrichtung beruht auf dem Prinzip der archimedischen Waage und ist soi ausgebildet, daß an einem Waagebalken zwei Zylinder im Gleichgewicht hängen, von denen der eine in das Rothsaftgefäß eintaucht und als vom zufließenden Rohsaft beeinflußter Antriebssehwimmer dient, während der andere Zylinder in das Kalkmilchgefäß eintaucht und als Verdränger wirkend diese über einen Überlauf in proportionalen Miengen dem Rohsaftgefäß zuleitet. Demgegenüber besteht nun das Neue an der den Gegenstand der Erfindung bildenden Zumischvorrichtung darin, daß im Saftgefäß oder einem damit verbundenen Hilfsgefäß ■ein Schwimmer geführt ist, der über ein geeignetes Getriebe mit einem Kippgefäß in Verbindung steht, welches die Kalkmilch enthält, und durch den mit dem Rohsaftspiegel aufsteigenden Schwimmer allmählich gekippt wird. Dabei hat das Kippgefäß vorteilhaft eine etwa sektorförmige Gestalt, so daß. es bei jeder kleinsten Teildrehung immer die gleiche Kalkmilchmenge abgibt. Ferner kann die Kippachse zweckmäßig in der Nähe des Sektors chwerpunktes angeordnet sein, so daß für die Kippbewegung eine nur geringe und annähernd gleichbleibende Kraft erforderlich ist, die sich schon durch einen verhältnismäßig kleinen Schwimmer erreichen läßt, der zweckmäßig über einen Seiltrieb mit Gegengewicht und «inen Kurbeltrieb auf das Kippgefäß einwirken kann.

Diese Vorrichtung hat, da zur Steuerung des Kalkmilchzuflu'sses nicht ein Luftkissen, sondern zwangsläufige 'mechanische Mittel verwendet werden, den Vorzug, daß die Kalkmilchzugabe stets in gleichbleibendem Verhältnis zur einströmenden Rohsaftmenge er-, folgt, ganz gleichgültig, wie hoch das KaIkrnilchigefäß gefüllt ist. Außerdem hat die neue Vorrichtung auch gegenüber der an zweiter Stelle erwähnten bekannten Vorrichtung den Vorteil der außerordentlichen Einfachheit; Schließlich besteht bei der neuen Vorrichtung noch die vorteilhafte Möglichkeit, den Antrieb für das Kippgefäß mit einer veränderlichen Übersetzung zu verseben, z. B. einen Kurbeltrieb mit durch Schlitzverstellumg veränderlichem Hebelarm anzuwenden, und dadurch je nach der Beschaffenheit des Rohsaftes eine vermehrte oder verringierte Zugabe von Kalkmilch zu bewirken, die dabei in ihrer Konzentration unverändert bleiben kann, während bisher diese Konzentration in umständlicher Weise jeweils der schwankenden Beschaffenheit des Rohsaftes angepaßt werden mußte.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. ι einen senkrechten Querschnitt durch •einen _ Saftbehälter mit darin angeordnetem Schwimmer, ungefüllt,

Fig. 2 einen Schnitt wie Fig. 1, jedoch nur durch den oberen Teil des gefüllten Behälters,

Fig. 3 'einen senkrechten Längsschnitt 95' durch einen Behälter mit angebautem Schwimmerführungsro'hr, ungefüllt, und

Fig. 4 <ednen Schnitt wie Fig. 3, jedoch nur durch den oberen Teil des gefüllten Behälters.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ι ein oben offenes Rohsaftmeßgefäß, an dessen Boden ein Einlaßstutzen 2 und ein, Auslaßstutzen 3 angebracht 'sind. In dem Boden des Meßgefäßes ist ferner ein Rohr 4 angeordnet, das auf seiner dem Gefäßinnern zugekehrten Seite mit Öffnungen 5, . einem Schlitz o. dgl. versehen ist. In diesem Rohr ist ein. Schwimmer 6 geführt, dessen Gewicht annähernd durch ein Gegengewicht 7 ausgeglichen ist, mit dem er über ein Seil, eine Kette o. dgl. 8 in Verbindung steht. Um (die Oberflächenspannung auszuschalten,, taucht der Schwimmer um einen geringen Betrag in die Meßflüssigkeit, also beispielsweise den Ronsaft, ein. Der Boden des Führungsrohres ist gegenüber dem Boden des Rohsaftmeßgefäßes vertieft angeordnet, so daß der Schwimmer sich nicht auf das Metall setzen kann. Das Seil ist oben über eine Seilscheibe 9 geführt, die fest auf einer Welle 10 sitzt, auf der auch ein kleines Zahnrad 11 fest angebracht ist. Über das Zahnrad 11

läuft 'eine Kette 12, die ein großes. Zahnrad ■13 dreht. In diesem Zahnrad 13 ist ein radialer Führungsschlitz 14 vorgesehen, in dem sich eine Zug- und Schubstangeis führt. Die Zugstange ist zweckmäßig zweiteilig ausgeführt und die beiden Teile durch ein Spann schloß 20 miteinander verbunden. Durch eine geeignete, in dem. Führungsischlitz vorgesehene Vorrichtung, z. B. eine Stellschraube 22, ist es ermöglicht, 'die Zugstange 15 in mehr oder weniger weite Entfernung von dem Drehzapfen .des Rades 13 einzustellen, also den Hub der Stange im Verhältnis zur Drehung des Rades zu vergrößern oder zu verringern. Das andere Ende der Stange 15 ,greift drehbar an eineim KaUanilchschüttbehälter 16 an, 'der bei 17, seiner Schwerpunkt achse, drehbar gelagert ist und im übrigen 'eine sektorförmige Gestalt besitzt. Der obere Rand der senkrechten Stirnwand des Kalkmilchschüttbehälters ist als Auslauf umgebogien, und die beiden Seitenwände des: Gefäßes besitzen in der Nähe des umgebogenen Randes der Stirnwand vorstehende Blenden, um 'den Kalkmilchstrom zu hindern, auch seitlich auszutreten.- Die Lager für die Achsen der Zahnräder und für das Schüttgeifäß sind von auf dem Meßbehälter angeordneten I-Trägern 21 getragen.

. Bei der zweiten Ausfuhrungisifoorm gemäß

■ den Fig. 3 und 4 der "Zeichnung ist am Boden des Meßbehälters 1 ein Rohrstutzen 18 angeordnet, der das Hilfsgefäß 19 für den' Schwimmer 6 mit dem Meßgefäß 1 verbindet. Im übrigen ist die Anordnung die gleiche wie bei dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist im wesentlichen die folgende:

. Dier Rohsaft strömt durch den Stutzen 2 in das Meßgefäß 1 und durch -die Öffnungen 5 auch in das Führungsrohr 4 bzw. das Verbindungsrohr 18 in das .Hiif'sgefäß 19. Durch den steigenden Flüssigkeitsspiegel wird der Schwimmer 6 angehoben, und das Gegengewicht 7 sinkt entsprechend nach unten, wobei durch die Bewegung des Seües 8 die Scheibe 9 und daimit das Zahnrad 11 gedreht wird. Die Drehung des Zahnrades 11 überträgt sich durch die Kette 12 auf das große Zahnrad 13. Durch dessen Drehung wiederum wird die am Schlitz 14 in mehr oder weniger großer Entfernung vom Mittelpunkt des Rades 13 angreifende Zugstange 15 verschoben, so· daß diese das Gefäß 16 schwenkt, wobei 'ein Teil der in dem Gefäß 16 lenthaltenien Kalkmilch überläuft. Steigt die Flüssigkeit in dem Meßgefäß und in den Rohren weiter, so. macht auch das Schüttgefäß diese Bewegung sinngemäß entsprechend mit, -so daß also· der einströmenden Rohsaftmenge fortlaufend die optimale Menge Kalkmilch in von dem Einlauf abhängiger Geschwindigkeit zugeführt wird. Infolge der sektorförmigen Ausbildung des Kalkmilchscbüttgefäßeis ist es erreicht, daß, gleichgültig welche Schräglage das Gefäß einnimmt, der Flüssigkeitsspiegel stets die gleiche Größe hat. Wird die gemischte Flüssigkeit durch das Rohr 3 aus dem Behälter abgelassen, dann sinkt der Schwimmer entsprechend mit, und das Schüttgefäß kehrt dadurch in seine Ausgangsstellung zurück, worauf es durch ■eine entsprechende Vorrichtung frisch gefüllt und für den nächsten Arbeitsgang bereitgemacht wird.

An und für sich wäre es bei dem an erster Stelle beschriebenen Ausführunigsbeispiel auch möglich, den Schwimmer ohne Führungsrohr in dem'Meßgefäß anzuordnen, jedoch würde dieser dann durch die'Fliissigkeitswallungen in iseinem unbedingt notwendigen gleichmäßigen Lauf beeinträchtigt, und es wäre dem Schwimmer auch möglich, sich auf einer größeren Fläche verhältnismäßig frei zu bewegen, was in bezug auf die Zumeßgenauigkeit von größerem Nachteil ist. Aus dieisam Grunde ist in dem Meßbehälter noch 'einmal ein Führungsrohr angeordnet, ' das auch !gleichzeitig in der Art des Hilfsgefäßes bei dem zweiten Ausführuingsbeispiel als Berulaigungsgefäß dient, so> daß ein stets gleichmäßiger, dem Saftzulauif entsprechender ruhiger Gang des Schwimmers gewährleistet ist.

Die. neue Vorrichtung hat neben den schon "einleitend erwähnten Vorteilen auch noch den Vorzug, daß die Kalkmilchzugabe, die ja entsprechend der Zusammensetzung¹ des Rohsaftes hin und wieder geändert werden muß, sehr leicht eingestellt werden kann, indem der Angriffspunkt der Zugstange an dem großen Zahnrad zur Mitte des Rades und auch mehr nach dessen Umfang verlegt werden kann, also· bei gleicher Drehung des Rades die Kippbewegung, die das Kalkmilchschüttgefäß ausführt, verkleinert oder vergrößert wird. Die von mehr oder weniger großer Höhe herabfallende Flüssigkeit und der am Boden ^eintretende Saft bewirken eine heftige Flüissigkeitswallung, 'die eine gute Durchmischung der Flüssigkeiten hervorruft. S'elbstverstäindlich ist die - Erfindung mit den dargestellten Ausführungsbeispielen nicht erschöpft, sondern es sind in ihrem Rahmen noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich, so kann beispielsweise der Boden des Meßgefäßes nach der Saftauslaßöffnung 3 hin geneigt sein, um ein vollständiges. Auslaufen des Behälters zu erzielen. Auch kann das Getriebe zur Übertragung der Schwimmerbewegung auf das

Kippigefäß anders als im Beispiel ausgebildet sein.

Im verstehenden ist die Erfindung in bezug auf die Vorscheidung in Zuckerfabriken beschrieben, jedoch beschränkt sich die Anwendbarkeit der neuen Vottrichtuing nicht allein auf dieses Gebiet, sondern sie ist mit gleichem Vorteil überall dort zu verwenden, wo kleine Mengen zu größeren in einem ίο ganz bestimmten Verhältnis zugesetzt werden sollen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Zumischen von Flüssigkeiten in bestimmten Mengen, insbesondere zum Zumischen vom Kalkmilch zum- Roihsaft in Zuckerfabriken, dadurch . gekennzeichnet, daß im Saftmeßgefäß oder

   ao 'einem damit verbundenen Hilfsgefäß ein Schwimmer geführt ist, der über ein ge-■eignetes Getriebe mit einem Kippgefäß in Verbindung steht, das durch den mit dem Rohsaftspiegel aufsteigenden Sehwimmer allmählich gekippt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß in einer in dem Saftmeßgefäß (1) angeordnetem Röhre (4) 'ein Schwimmer (6) geführt ist, dar mit >einem Gegengewicht (7) über eine Kette, ein Seil o. dgl. (8) in Verbindung steht, und das Seil über eine oberhalb des Behälters angeordnete Scheibe (9) läuft, die; durch das Steigen und Fallen, des Schwimmers in Umdrehung versetzt wird und deren Drehung über ein geeignetes Getriebe, z.B. ein Ritzel (n), Kette (12) und einen Kurbeltrieb (13,15), in eine Schwenkbewegung für das Schüttgefäß (16) umgesetzt wird. ' 4c
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (6) in einem seitlich neben dem Saftmeßgefäß angeordneten Hilfsgefäß (19) geführt ist, das mit dem Saftmeßgefäß (1) über ein vom Boden dieses Gefäßes abgehendes Verbindungsrohr (18) zusammenhängt.
4. 4. Vorrichtung, nach den Ansprüchen

   ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgefäß (16) sektorförmig ausgebildet, in seiner Schwerpunktsachse drehbar aufgehängt und der obere Rand der Stirnseite zur Bildung 'eines Auslaufs nach unten abgebogen ist, während die Seitenwände in 'der Nähe des umgebogenem Randes blendeniartige Ansätze besitzen.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt der Zugstange in einem radialen Schlitz (14) des. Zahnrades (13) durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. eine Stellschraube (22), in verschiedener Entfernung vom Drehpunkt des Rades ■einstellbar ist.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (4) für den Schwimmer (6) im Saftnneßgefäß (i) auf der dem Behalterinnerem zugewandten Seite mit Öffnungen (19) versehen oder geschlitzt ist.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Führungsrohres (4) tiefer lieigt als der Boden des Saftmeßgefäßes (1).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen