-
Vorrichtung zur kontinuierlichen Zubereitung von genauen Flüssigkeitsgemischen
und Lösungen, insbesondere farbiger Spinnlösungen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zubereitung von genauen Flüssigkeitsgemischen
und Lösungen, insbesondere farbiger Spinnlösungen, und zwar speziell auf diejenige
Ausführung solcher Vorrichtungen, bei der die der Stammflüssigkeit zuzufügende Komponente,
z. B. eine Farbe, dosiert einem Teil der Stammflüssigkeit zugefügt sowie mit diesem
gemischt und darauf dieser Teil mit demHauptstrom derStammflüssigkeitvereinigtwird.
-
Bei diesen kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen werden durchweg
Rotationspumpen verwendet, in der Regel Zahnradpumpen, da durch die Pumpen eine
genaue Dosierung erfolgen muß. Die bekannten Vorrichtungen weisen mindestens zwei
Zahnradpumpen auf, eine zur Förderung einer abgemessenen Menge der Stammflüssigkeit
und eine meist kleinere Zahnradpumpe zum Überführen des mit der Farbe versetzten
Teilstromes zurück in den Stammflüssigkeitsstrom. Meist ist sogar noch eine dritte
Zahnradpumpe erforderlich, mit welcher aus dem Strom der Stammflüssigkeit ein Zweig
dosiert abgetrennt und nach der Farbzufuhrstelle geführt wird. Zum Mischen der Farbe
mit dem Zweigstrom der Stammflüssigkeit ist meist ein Rührwerk vorhanden. Mitunter
wird in die Leitung sogar nach der Wiedervereinigung des mit Farbe versetzten Zweigstromes
mit dem Hauptstrom der Stammflüssigkeit noch eine Homogenisiereinrichtung eingeschaltet.
Es sind aber auch Vorrichtungen bekannt, bei denen eine innige Mischung des Farbzusatzes
mit der Teilmenge der Stammflüssigkeit durch wiederholtes Umwälzen in einem Kreislauf
herbeigeführt wird. Dazu wird dann wieder eine besondere Rotationspumpe verwendet.
-
Die verschiedenen vorzusehenden Zahnradpumpen müssen in ihrer volumetrischen
Wirkung und damit auch in ihren Umdrehungszahlen aufeinander abgestimmt werden,
um die gewünschte genaue Dosierung bei innigster Mischung der Farbe mit der Stammflüssigkeit
zu erreichen. Das erfordert einmal entsprechende Kupplungen der Pumpen, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung von Wechselgetrieben.
-
Trotzdem läßt sich selbst bei sorgfältiger Obere wachung die Abstimmung
der Pumpen aufeinander nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erreichen.
-
Daraus ergeben sich Schwankungen in der Beschaffenheit der gefärbten
Stammflüssigkeit.
-
Außerdem wird durch die verschiedenen vorzusehenden Pumpen mit sie
verbindenden Getrieben und die Anordnung besonderer Rührwerke und Homogenisiereinrichtungen
die Anlage sehr aufwendig und störanfällig, zudem wird die Überwachung erschwert.
-
Die Erfindung bezweckt, Vorrichtungen dieser Art ganz wesentlich
zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zuführleitung der Stammflüssigkeit
an eine Zahnradpumpe mit mindestens drei nebeneinander angeordneten, miteinander
im Eingriff stehenden und jedes für sich fördernd wirkenden Zahnrädern angeschlossen
ist, deren Gehäuse an derjenigen Stelle, an welcher das mittlere Zahnrad mit dem
einen Zahnrad kämmt, an zwei gegenüberliegenden Seiten den Einlauf sowie den Auslauf
und an derjenigen Stelle, an welcher das mittlere Rad mit dem anderen Zahnrad kämmt,
an zwei gegenüberliegenden Seiten je einen Stutzen besitzt, die durch eine Kreisleitung
miteinander verbunden sind, daß in die Kreisleitung die vom Antrieb der Zahnradpumpe
angetriebene Dosiereinrichtung zum Zuführen der Komponente bei atmosphärischem Druck
eingeschaltet ist und daß eine Vorrichtung zum Regeln der Umdrehungszahl der Zahnradpumpe
in Abhängigkeit von der Differenz des Druckes im Einlauf und im Auslauf der Zahnradpumpe
vorgesehen ist, die die Drehzahl derart einstellt, daß im Auslauf annähernd derselbe
Druck vorhanden ist wie im Einlauf.
-
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zur Regelung der Drehzahl der
drei miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder aufweisenden Pumpe in bekannter
Weise eine Gleitkupplung zu verwenden und diese so
zu steuern, daß
eine straffere Kupplung bei Ansteigen des Druckes in der Zuleitung bzw. Minderung
des Druckes in der Abflußleitung und umgekehrt eine Lockerung des Eingriffes beim
Sinken des Druckes in der Zulaufleitung und Erhöhung des Druckes in der Ablaufleitung
erfolgt.
-
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Vorrichtung gemäß der Erfindung
veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Einrichtung zur Verdeutlichung
der Wege der einzelnen Komponenten, Fig. 2 eine Draufsicht des Antrieb es der Einrichtung.
-
Das Bezugszeichen 10 in den Zeichnungen bezeichnet die Zuleitung
der Stammkomponente des Gemisches oder der Lösung, z. B. der Spinnlösung für Kunstfasern,
zu dem Eintrittsstutzen 11 der Abnahmepumpel2, wo die Menge der Stammkomponente
in zwei Teile geteilt wird. Ein Teil wird ohne Zugabe der zusätzlichen Komponente
in den Austrittsstutzen 13 und in die Ableitung 14 übergeführt.
-
Der andere Teil der Stammkomponente wird in den Austrittsstutzen 15
(Fig. 1) geführt. Diesem Teil wird nach Füllung der Abnahnaepumpe 12 ein weiterer
Anteil aus dem Stutzen 16 zugeführt, so daß der ganze der Leistungsfähigkeit der
Pumpe 12 entsprechende Strom durch die Leitung 17 über die Vereinigungskammer 18
hindurchtritt, wo die durchströmende Flüssigkeit die Zusatzkomponente des Gemisches
oder der Lösung, z. B. Farbstoff, aufnimmt.
-
Diese wird durch eine entsprechende, gemeinsam angetriebene Dosiervorrichtung
19, z. B. bei einer flüssigen Zusatzkomponente durch eine Pumpe, aus einem Vorratsbehälter
20 für die Zusatzkomponente geliefert.
-
Die in der Vereinigungskammer 18 durch die Dosierung der Zusatzkomponente
entstehende Volumenvergrößerung wird durch ein Uberfallrohr 21 oder durch ein Überdruckventil
derart eingestellt, daß der Volumenüberschuß entweder im Behälter 22 gesammelt oder
durch eine Hilfspumpe 23 in die Ableitung 14 oder Zuleitung 10 geliefert wird. Das
Niveau in der Vereinigungskammer 18 und in dem Überiaaf 21 wird durch eine zusätzliche
Flüssigkeit aus einem Behälter 24 oder einer Rohrleitung 25 gegen Luftansaugung
in die Hilfspumpe23 gesichert. Es kann aber auch die Leistung der Hilfspumpe 23
derart eingestellt werden, daß das durch die letztere beförderte Volumen entsprechend
kleiner ist als das durch das Uberlaufrohr 21 fließende Volumen. Auf diese Weise
kann der Verlust durch den Überfall auf ein geringes Maß beschränkt werden.
-
Der weitere Weg des Gemisches von drei Komponenten, bestehend aus
einem frischen, aus dem Eintrittsstutzen 11 überführten, nicht dosierten Teil, ferner
aus einem aus dem Stutzen 16 eingeführten, nicht dosierten Teil und schließlich
aus einer durch die Dosiervorrichtung 19 gelieferten dosierten Menge, verläuft durch
eine Rohrleitung 26 in den Eintrittsstutzen 16, wo dieses Gemisch von zweifachem
Dosierinhalt der Zusatzkomponente wiederum in zwei Teile geteilt wird.
-
Von diesen Teilen wird der eine durch den Austrittsstutzen 15 und
die Rohrleitung 17 in die Vereinigungskammer 18 zurückgeführt und der andere durch
den Austrittsstutzen 13 in die Ableitung 14 übergeführt, wo er mit der Komponente
des frischen Teiles der aus dem Stutzen 11 zugeführten Stammkomponente und mit der
durch die Hilfspumpe 23 ge-
lieferten Menge ein Gemisch im geforderten Verhältnis
bildet.
-
Es ist klar, daß durch Hinzufügung eines Rotors von der Seite der
Überführung des frischen Teiles der Stammkomponente aus dem Stutzen 11 in den Stutzen
13 und einer ähnlichen Verbindung des entstandenen Eintritts- und Austrittsstutzen
über den Vereinigungsraum die Möglichkeit einer beiderseitigen Dosierung der Zusatzkomponente
geboten ist. Ebenso ist es klar. daß der Effekt der Homogenisierung und die Wirkungsweise
der Abnahmepumpe 12 durch Hinzufügen weiterer Zahnrotoren vergrößert werden könnte,
wodurch weitere Eintritts- und Austrittsstutzen mit der Möglichkeit des Anschlusses
weiterer Dosiereinrichtungen entstünden.
-
Die Antriebswelle 27 (Fig. 2) ist die Welle des Antriebsübersetzungsgehäuses
oder die bestehende Welle der diese Einrichtungen benutzenden Maschine.
-
Diese liefert die erforderlichen Drehungen über das Getriebe 28, 29
des Antriebteiles einer Gleitkupplung 30. Die Welle 31 des Antriebs der Abnahmepumpe
12 wird durch die Gleitkupplung 30 geführt, welche einen einstellbaren Andruck in
den Reibflächen, z. B. mit Hilfe einer Regulierschraube 32, aufweist zwecks Einstellung
des Druckes in der Rohrleitung 14 am Meßinstrument 47 und gemäß dem Druck in der
Leitung 10 am Meßinstrument 46. Er kann direkt oder indirekt, z. B. hydraulisch,
elektrisch, durch den Unterschied der Drücke in der Zuleitung 10 und der Ableitung
14 geregelt werden.
-
Infolge dieser Anordnung erteilt die Gleitkupplung 30 der Vereinigungspumpe
12 gerade solche Umdrehungen, bei denen der Druck des bereiteten Gemisches oder
Lösung beim Austritt aus der Vereinigungspumpe 12 je nach dem augenblicklichen Druckwert
der Stammkomponente vor dem Eintritt in die Vereinigungspumpe 12 eingestellt wird.
-
Mit der Welle 31 des Antrieb es der Abnahmepumpe 12 oder 40 ist das
Antriebsglied 33 des Übersetzungssystems 34 fest verbunden, durch welches das Grundübersetzungsverhältnis
zwischen der Welle 31 des Antriebs der Abnahmepumpe 12 und der Welle 35 des Antriebs
der Dosiervorrichtung 19 für das geforderte Dosierverhältnis eingestellt wird. Am
vorteilhaftesten ist ein System von auswechselbaren Übersetzungsrädern.
-
Zwischen der Welle der Vorlage 36, deren Antrieb von der Welle 35
des Antriebs der Dosiervorrichtung 19 abhängig ist, und der Welle des Antriebs der
Hilfspumpe 23 ist ein Übersetzungsgetriebe 37 und 38 angeordnet. Dieses ermöglicht
die Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnis ses zwischen der Welle 35 und der
Welle der Hilfspumpe 23 und gestattet weiter bei der Manipulation mit der Dosiervorrichtung
19 das Abschalten der Hilfspumpe 23 aus dem Eingriff der Räder 38 und 37 durch Abklappen
nach Art der Abschaltung der Spinnpumpe an Spinnmaschinen für Viskosekunstfasern.
-
Die Konstruktion der Antriebe ist zweckmäßig derart, daß der ganze
Mechanismus in einem ge schlossenen Gehäuse in einem Ölbad arbeitet. Weiter empfiehlt
es sich, den Anschluß der Dosiervorrichtung:so zu gestalten, daß die einzelnen Dosierorgane
ausgewechselt werden können.
-
Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß es mit Hilfe der vielseitigen
Anordnung möglich ist, ein grundsätzlich neues Verfahren der Vereinigung einer oder
mehrerer Zusatzkomponenten mit der Stammkomponente
zu erzielen,
und daß die Einrichtung durch eine automatische Druckregelung in der Austrittsleitung
der Vereinigungsvorrichtung zwecks Einhaltung eines genauen Dosierverhältuisses
ergänzt werden kann.