DE1248210B - Vorrichtung zum isothermischen Auspressen von Seifen oder Reinigungspasten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer;
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Ausleeetag:

C /4 J)/l3/uo

ClId

Deutsche Kl.: 23f-l

1 248 210
J 19855 IV a/23 f
3. Mai 1961
24. August 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum isothermischen Auspressen von Seifen oder Reinigungspasten, die einen Rotor in Form eines Rotationskörpers aufweist, welcher einen inneren Zwischenraum für den Umlauf eines Mediums zur gegenseitigen Wärmeübertragung zwischen dem zu mischenden Inhalt und der im Zwischenraum enthaltenen wärmeregulierenden Flüssigkeit besitzt, sowie einen zum inneren Rotor koaxialen Stator, welcher zwecks Bildung eines zweiten wärmeregulierenden Zwischenraumes ebenfalls mit einer doppelten Wand versehen ist.

In der nachstehenden Beschreibung sind unter »Seife« alle eigentlichen Seifentypen, d. h. die Fettsäuresalze, sowie alle verschiedenen Mischungen ähnlicher Produkte, die unter der allgemeinen Bezeichnung »synthetische Reinigungsmittel« bekannt sind, zu verstehen, wie z, B. die Salze der Dodecylbenzolsulfosäure, die Doppelsulfate von organischen oder anorganischen Basen und Laurylgruppen, die nicht ionischen Produkte mit naßmachender oder imprägnierender Reinigungswirkung usw. Unter der Bezeichnung »Seife« versteht man immer die verschiedenen Mischungen von eigentlichen Seifen mit den sogenannten und schon erwähnten »synthetischen Reinigungsmitteln«, und zwar in allen möglichen Verhältnissen.

Die gemeinsame Eigenschaft aller Seifentypen, in der Wärme weich zu werden, ist allgemein bekannt. Aus diesem Grunde ist die mechanische Bearbeitung derselben besonders schwierig, da sich bei den WaIz- und Ziehvorgängen immer Wärme entwickelt. Die Walz- und Ziehvorgänge sind nämlich erforderlich, um die Struktur der Seife und ihre technologischen sowie kommerziellen Eigenschaften zu verbessern. Wie bereits bekannt, gibt es einige Seifentypen, welche man überhaupt nicht herstellen kann, ohne sie diesen mechanischen Bearbeitungen zu unterwerfen. Das sind z. B. die konzentrierten Seifen, die Toilettenseifen, die schwimmfähigen Seifen, die durchscheinenden oder halbdurchsichtigen Seifen, die durch Pilieren hergestellt werden usw. Zur kontinuierlichen oder nicht kontinuierlichen Bearbeitung sind Mittel zur Ableitung der sich während der mechanischen Vorgänge entwickelnden Wärme erforderlich. Wegen der sehr schlechten thermischen Leitfähigkeit der Seife ist die Wärmeableitung sehr schwierig durchzuführen, und die im allgemeinen zu deren Verwirklichung verwendeten Mittel gestatten nicht, die Bearbeitung bei konstant bleibender Temperatur auszuführen. Das Konstantbleiben der Temperatur während der Bearbeitung und insbesondere

Vorrichtung zum isothermischen Auspressen von Seifen oder Reinigungspasten

Anmelder:

Carlo Maria Jacopini, Mailand (Italien)

Vertreter;

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,

Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:

Carlo Maria Jacopini, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 29. September 1960 (6984)

as während der Zieh- oder Auspreßphase ist besonders für einige Seifentypen wichtig, wie z. B. die durchscheinenden oder halbdurchsichtigen Seifentypen, für welche auch sehr kleine und innerhalb engster Grenzen gehaltene Temperaturveränderungen genügen, um den Durchsichtigkeitsgrad der Masse zu vermindern und sogar aufzuheben. Ferner ist es bei diesen Seifentypen wichtig, die Masse einer intensiven Raffinationswirkung zu unterwerfen, welche gewöhnlich durch mehrere serienmäßig arbeitende Maschinen ausgeführt wird.

Eine bekannte Maschine dieser Art dient zum Abkühlen einer bei sehr hoher Temperatur geschmolzenen, d. h. flüssigen, wasserfreien Seife, welche dann einer nachfolgenden Verarbeitung unterworfen wird.

Diese Maschine besteht aus vielen einzelnen getrennten Vorrichtungen, die viel Platz einnehmen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem freien Raum zwischen dem Rotor und dem Stator wenigstens ein

rippenartiges Organ befindet, das an mehreren Stellen unterbrochen und mit dem Rotor derart fest verbunden ist, daß es mehrere aufeinanderfolgende Schraubenleitungen zum Vorschub der zu bearbeitenden Seifenpaste bei gleichbleibender vorherbestimmter Temperatur bildet, wobei in jede Unterbrechungszone des rippenartigen Organs zwei koaxiale, nebeneinanderliegende Zahnkränze eingesetzt sind, von denen

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der stromaufwärts liegende Kranz mit dem Stator und der stromabwärts liegende Kranz mit dem Rotor fest verbunden ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß jeder der auf dem Stator befestigten Zahnkränze eine oder mehrere ringförmige Ausnehmungen aufweist, in denen in der Richtung und in ihrem Abstand vom Boden der Ausnehmungen regulierbare Schaufeln in veränderlicher Anzahl angeordnet sind, welche aus der seitlichen Fläche der am Rotor befestigten Zahnkränze herausragen.

Außerdem sind neben den Zahnkränzen einstellbare Schilde angeordnet und die kreisförmigen Zahnkränze können durch rohrförmige Wärmeaustauscher ersetzt werden.

Die gekennzeichnete Vorrichtung kann einfach und sicher betrieben werden und unterwirft unter Konstanthaltung der Temperatur der zu bearbeitenden Masse dieselbe einer intensiven Verfeinerungsbearbeitung, wodurch es möglich ist, Seifen von ausgezeichneten Qualitäten und Eigenschaften herzustellen, wobei man gleichzeitig Arbeitskräfte, Raum und Zeit spart, und dadurch die Produktion sehr wirtschaftlich gestaltet.

Die Zeichnungen zeigen schematisch eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt, welcher längs der Linie X-Y unterbrochen ist.

F i g. 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung, bei welcher die Zuführung des Produkts unter einem vom atmosphärischen Druck verschiedenen Druck stattfindet.

F i g. 3 zeigt eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 5.

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Seitenansicht, bzw. eine teilweise Vorderansicht der beiden Zahnkränze mit paralleler und übereinstimmender Verzahnung, wobei der eine Kranz beweglich und der andere feststehend ist.

F i g. 6 stellt in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie B-B der F i g. 5 dar.

Die Vorrichtung besteht aus einer drehbaren Walze oder einem Rotor!, dessen äußere Oberfläche schraubenförmige Vorsprünge oder Rippen 2 aufweist, welche mit dem Rotor aus einem Stück bestehen oder an demselben derart befestigt sein können, daß sie abnehmbar und ersetzbar sind. Die Steigung der schraubenförmigen Vorsprünge kann sowohl konstant aJs auch veränderlich sein. Die Vorsprünge können ferner eine größere oder eine kleinere Höhe je nach dem Durchmesser des Rotors im betreffenden Punkt aufweisen. Die schraubenförmigen Vorsprünge bilden die Abschnitte einer Schnecke. Der Rotor 1 ist in einem Statorzylinder 3 mit doppelter Wand drehbar gelagert, wodurch ein Zwischenraum 4 gebildet ist, in welchem ein Medium oder eine Flüssigkeit mit entsprechender Temperatur in Umlauf gesetzt werden kann. Die Leitung 5 ist für den Flüssigkeitseinlaß, die Leitung 6 für den Flüssigkeitsauslaß am anderen Ende des Stators. Will man in verschiedenen Abschnitten des Zwischenraumes 4 Flüssigkeiten mit verschiedener Temperatur verwenden, so kann der Zwischenraum 4 in getrennte und unabhängige Abschnitte unterteilt werden, von denen jeder eine Speiseleitung und eine Ableitung aufweist,

Zwischen der äußeren Oberfläche des Rotors 1 mit den schraubenförmigen Rippen 2 und der inneren Oberfläche des Stators 3 ist eine schraubenförmige Leitung 36 angeordnet, welche an mehreren Stellen unterbrochen ist und durch welche das zu bearbeitende Produkt hindurchgeht.

Der Rotor 1 weist in seinem Inneren und angrenzend an seinen Mantel ebenfalls einen Zwischenraum 7 auf, durch den eine auf entsprechender Temperatur gehaltene Flüssigkeit hindurchgeführt werden kann.

ίο Diese wird durch die axiale Leitung 8 eingelassen, geht dann durch die Kammer 9 und durch den Zwischenraum? hindurch in die ringförmige Kammer 9', welche die axiale Leitung 8 umgibt, und gelangt schließlich in eine Sammelkammer 9", aus welcher

»5 sie durch die Ableitung 10 abfließt.

Das zu bearbeitende Produkt wird in festem Zustand durch den auf dem Stator 3 montierten Speisestutzen 11 in die schraubenförmige Leitung 36 eingeführt.

ao Es können nach außen hin Dichtungsmittel vorgesehen sein, um den Stutzen 11 zu isolieren für den Fall, daß die Zuführung des zu bearbeitenden Produkts unter einem Druck stattfinden soll, welcher vom atmosphärischen Druck verschieden ist. Ein Bei-

*5 spiel der Zuführung des Produkts unter erhöhtem oder vermindertem Druck ist in F i g. 2 dargestellt und. erfordert die Verwendung einer Hilfsanlage, welche eine Kammer 14 umfaßt, die mittels Flansche 13 am qberen Ende des Stutzens 11 befestigt ist. Die

Rohrleitungen 15 und 1<», die zur Kampier 14 führen, sind Verbindungen mit Ansauge- oder Druckmitteln für Arbeiten bei niedrigerem bzw. höherem Druck. Andere (in der Zeichnung nicht dargestellte) Rohr* leitungen können verwendet werden, um der Kammer 14 und daher dem Stutzenil die flüssigen zusätzlichen Stoffe zuzuführen. Mittels einer oder mehrerer SpeisegFuppen von entsprechender Konstruktion kann man ferner in die Kammer 14 und daher in den Stutzen H das zu bearbeitende Produkt zusammen mit eventuellen festen zusätzlichen Stoffen einführen. Man kann einen Trichter 17 verwenden, der das zu bearbeitende Produkt einer Schnecke 18 in einem feststehenden Zylinder 25 mit einem Mantel zum Umlauf einer Flüssigkeit zuführt. Die Schnecke 18 fördert das Produkt durch eine gelochte Dichtungsplattel9 durch die Kammer 14 in den Stutzenil.

Das zu bearbeitende Produkt und die eventuellen zusätzlichen Stoffe, die dem Stutzen 11 zugeführt werden, werden in den Mischungszonen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 innig gemischt und gleichzeitig auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten. Die Wände des Stators 3 sind ferner mit einer Mehrzahl von Löchern 20 (F i g. 1) versehen, innerhalb welcher Stifte 21 angeordnet sind, die mittels der Bolzen 22 befestigt sind. Die Stifte dienen zur starren Befestigung der kreisförmigen Zahnkränze 23 auf dem Stator 3. Auf der relativ zur Produktströmung unteren Fläche der Zahnkränze 23 sind eine oder mehrere ringförmige Ausnehmungen 24 (F ig. 3), in welche Schaufeln 26 eingreifen, indem sie darin rotieren, wobei die Schaufeln 26 auf den danebenliegenden kreisförmigen Zahnkränzen 27 angeordnet sind, die am Rotor 1 befestigt sind.
Die Stellung der Schaufeln 26 relativ zu den ringförmigen Ausnehmungen 24 in bezug auf ihre Richtung, bzw. ihren Abstand vom Boden der Ausnehr mungen wird durch Einstellungs- und Blockierungsmittel geregelt, die in F i g. 3 mit 28 bezeichnet sind.

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5 6

Die Verzahnung der feststehenden und rotierenden p.as. zu bearbeitende Produkt wird in festem Zu-

kreistönnigen Zahnkränze kann parallel U«d über- stand und vorzugsweise in Form von kleinen Zylin-

einstimmend, wie in Fig. 4 dargestellt, od.« auch «jern,, Schuppen od. dgl. dem Stutzen Jl zugeführt,

nicht übereinstimmend sein. Sowohl bei den fest- sowohl unmittelbar, wenn die Bearbeitung unter

stehenden kreisförmigen Zahnkränzen 23, »1» auch 5 atmosphärischem Druck erfolgt (F i g. 1), als. auch

bei den rotierenden kreisförmigen Zahnkrängen27 durqh die hilfsanlage gemäß Fig.2, wenn die Be-

können einstellbare Schilde 29 nebeneinander enge- arbeitung unter von atmosphärischem Druck yer^

ordnet sein, die in Fig. 4 im Schnitt und in Fig. 5 schiefem Pruck stattfindet, Wenn auch eine Vor-

in teilweiser Ansicht dargestellt sind. richtung mit der obenerwähnten Hilfsanlage versehen

Der Zweck dieser Schilde ist, den von den Ver- « ist, so ist es, doch möglich, unter atmosphärischem

zahnungen der kreisförmigen feststehenden und rotie- Pruck zu arbeiten, indem man die Hohlleitungen IS

renden Kränze erlaubten freien Durchgang einstellen und W oder andere zu diesem Zweck in der Kam-

zu können. Neben den feststehenden kreisförmigen mer 14 vorgesehene öffnungen direkt mit der Atmo-

Zahnkränzen 23 können (nicht dargestellte) rohrför- sphere in Verbindung setzt.

mige Wärmeaustauscher angeordnet werden, um den »5 Das dem Stutzen 11 zugeführte Produkt wird von Wärmeaustausch zwischen dem zu bearbeitenden iten ersten Windungen der Rippen? mitgenommen, Produkt und den die. schraubenförmige Leitung 36 die steh vor der Mischungszone und im unteren Teil begrenzenden Wänden zu vervollständigen. Die kreis- ^ee Stutzens 11 befinden, Das Produkt wird dann in fönnigen Zahnkränze können auch durch die Wärme- den ersten Abschnitt der schraubenförmigen Leitung austauscher ersetzt werden. so 36 eingeführt, welche eines oder mehrere Anfangs-Aus dem Schnitt der F i g. 6 ist die gegenseitige stücke aufweisen kann. Während dieser ersten Vorstellung der Verzahnungen ersichtlich, wenn die schubphase wird das Produkt auf eine Temperatur Zwischenräume zwischen den Zähnen der Kränze gebracht, die der gewünschten Bearbeitungstemperaübereinstimmen. tür se.hr nahe liegt, und zwar mittels des Wärmeaus-

Der Stator 3 ist an seinem Auslaßende mit einem 35 tausches, der zwischen dem in der Leitung 36 befind-Flansch oder einer Verbindungsplatte 30 versehen, liehen Produkt und der im Mantel enthaltenen Flüswelche die Verbindung des Stators mit den übrigen sigkeit stattfindet, wobei der Mantel von den Wänden feststehenden Teilen der Vorrichtung und insbeson- gebildet wird, welche die schraubenförmige Leitung dere mit der Platte 31 (F i g. 1) herstellt, die zur Zen- begrenzen. Am Ende dieser ersten Vorschubphase trierung des Rotors dient. Dieser ist auf der hohlen 30 kommt das Produkt in die erste Mischungszone, und Welle32 befestigt, auf welche die Bewegung z.B. zwar zum ersten feststehenden kreisförmigen Zahnmittels des Zahnrades oder des Getriebes 33 über- kranz 23. Die von diesem Zahnkranz auf das sich tragen wird. vorwärts bewegende Produkt ausgeübte Bremswir-

Am Ausladende weist die Vorrichtung einen kegel- kung verhindert, daß das Produkt zusammen mit der stumpfförmigen Kopf 34 auf, der an der Platte 31 35 schraubenförmigen Leitung rotiert, und verursacht befestigt ist und der ein Organ zum Auspressen oder gleichzeitig die Entfernung des Produkts aus der Ziehen des zu bearbeitenden Produkts trägt. Das In- schraubenförmigen Leitung und dessen zwangsweisen nere des kegelstumpfförmigen Kopfes 34 steht mit der Vorschub durch die Zähne des feststehenden Zahnschraubenförmigen Leitung 36 in Verbindung, durch kranzes. Das Produkt wird somit gezwungen, in die die das zu bearbeitende Produkt hindurchgeht, und 40 ringförmige Ausnehmung oder in die Ausnehmungen zwar durch die in der Platte 31 vorgesehenen, gleich- des feststehenden Zahnkranzes einzutreten, aus denen mäßig verteilten Öffnungen 35. es dann durch das von den Schaufeln 26 ausgeführte

Der Abstand zwischen der inneren Oberfläche des Auskratzen oder Wegwischen entfernt wird, die so-

Stators3 und der äußeren Oberfläche des Rotors 1, wohl in ihrer Neigung, als auch in ihrem Abstand

welcher die Höhe der verschiedenen schraubenform!- 45 einstellbar sind.

gen Leitungen 36 bestimmt, kann und muß sich natür- Die Schaufeln 26 sind auf dem rotierenden Zahnlich entsprechend der Höhe der schraubenförmigen kranz 27 in veränderlicher Anzahl angeordnet. Der Rippen 2, und zwar je nach den Eigenschaften des intensive Mischungsvorgang hat den doppelten zu bearbeitenden Produkts variieren lassen. Infolge- Zweck, die Masse des zu bearbeitenden Produkts dessen wird die Höhe der feststehenden und rotieren- 50 und dessen Temperatur in allen Punkten gleichförmig den Zahnkränze ebenfalls variieren. zu gestalten. Sobald das Produkt durch die Zähne

Wie aus F i g. 1 klar hervorgeht, weisen die auf des rotierenden kreisförmigen Kranzes 27 hindurchdem Rotor 1 angeordneten schraubenförmigen Rip- gegangen ist, wird es vom nachfolgenden Abschnitt pen 2 in Abständen vorgesehene Unterbrechungen der schraubenförmigen Leitung aufgenommen und in auf, welche getrennte Längsabschnitte bilden. Ent- 55 der Richtung zur nächsten Mischungszone vorwärts sprechend diesen Unterbrechungen sind feststehende geschoben. Während dieses zweiten Durchganges er- und rotierende kreisförmige Zahnkränze 23 und 27 reicht das zu bearbeitende Produkt die gewünschte mit ihren entsprechend einstellbaren Schilden 29 an- Temperatur, welche dann während des ganzen Aufgeordnet, enthaltes des Produkts in der Vorrichtung beibehal-

Jeder der Abschnitte der schraubenförmigen Lei- 60 ten wird, und zwar durch den Wärmeaustausch

rung 36 bildet eine Normalisierungszone für die Tem- zwischen dem Produkt und der im Zwischenraum

peratur sowie eine Vorschubzone in axialer Richtung der äußeren Wand der Schraubenleitung enthaltenen

für das Produkt, während die Teile des Rotors 1 Flüssigkeit.

entsprechend den Unterbrechungen der Rippen 2 An Stelle der feststehenden Zahnkränze 23, oder

Zahnkränze 23 und 27 tragen, welche die Mischungs- 65 zusätzlich zu diesen, ist es möglich, rohrförmige

zone für das Produkt bilden. Wärmeaustauscher anzuordnen, wenn die besonderen

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vor- Eigenschaften des zu behandelnden Produkts dies

richtung ist folgende: erfordern.

Diese Vorgänge wiederholen sich in der Vorrichtung so oft als Schraubenleitungsabschnitte und Mischungszonen vorgesehen sind. Hinter der letzten Mischungszone wird das Produkt zwangläufig durch die in der Zentrierungsplatte 31 vorgesehenen Öffnungen35 in den kegelstumpfförmigen Kopf 34 geschoben, aus dem es dann durch eine Ziehplatte von bestimmtem Profil in der Form eines kontinuierlichen Stranges herauskommt.

Natürlich können die Abmessungen und die Form der verschiedenen Bestandteile der beschriebenen Vorrichtung je nach Erfordernis und insbesondere je nach dem zu bearbeitenden Produkt variieren.

Insbesondere können der Rotor 1 und der Stator 3 anstatt zylindrisch auch kegelstumpfförmig oder zylindrisch-kegelstumpfförmig sein. Die Umlauf- und Verteilungssysteme der Flüssigkeit zum Wärmeaustausch, sowie der kegelstumpfförmige Auspreßkopf können ebenfalls verändert werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum isothermischem Auspressen von Seifen oder Reinigiingspasten, die einen Rotor in Form eines Rotationskörpers aufweist, welcher einen inneren Zwischenraum für den Umlauf eines Mediums zur gegenseitigen Wärmeübertragung zwischen dem zu mischenden Inhalt und der im Zwischenraum enthaltenen wänneregulierenden Flüssigkeit, besitzt, sowie einen zum inneren Rotor koaxialen Stator, welcher zwecks Bildung eines zweiten wärmeregulierenden Zwischenraumes ebenfalls mit einer doppelten Wand versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem freien Raum zwischen dem Rotor (1) und dem Stator (3) wenigstens ein rippenartiges Organ (2) befindet, das an mehreren Stellen unterbrochen und mit dem Rotor (1) derart fest verbunden ist, daß es mehrere aufeinanderfolgende Schraubenleitungen (36) zum Vorschub der zu bearbeitenden Seifenpaste bei gleichbleibender vorherbestimmter Temperatur bildet, wobei in jede Unterbrechungszone des rippenartigen Organs (2) zwei koaxiale, nebeneinanderliegende Zahnkränze (23, 27) eingesetzt sind, von denen der stromaufwärts liegende Kranz (23) mit dem Stator (3) und der stromabwärts liegende Kranz (27) mit dem Rotor (1) fest verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Unterbrechungen des rippenartigen Organs (2) vorgesehen sind, und daß jeder der auf dem Stator (3) befestigten Zahnkränze (23) eine oder mehrere ringförmige Ausnehmungen (24) aufweist, in denen in der Richtung und in ihrem Abstand vom Boden der Ausnehmungen regulierbare Schaufeln (26) in veränderlicher Anzahl angeordnet sind, welche aus der seitlichen Fläche der am Rotor (1) befestigten Zahnkränze (27) herausragen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben den am Stator (3) befestigten kreisförmigen Zahnkränzen (23) rohrförmige Wärmeaustauscher angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Stator (3) befestigten kreisförmigen Zahnkränze (23) durch rohrförmige Wärmeaustauscher ersetzt sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben den am Stator (3) befestigten kreisförmigen Zahnkränzen (23) und den am Rotor (1) befestigten kreisförmigen Zahnkränzen (27) einstellbare Schilde (29) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 254 996.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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