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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschäumen einer
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Behandlungsflotte in einer zum Schaumbilden bzw. Auf schäumen dienenden
Mischkammer mit auf den Kammerausgang geschalteten Mitteln zum Feinverschäumen.
Insbesondere ist in der Vorrichtung flüssige Flotte dem Flotteneinlaß der Kammer
zuzuführen und mit getrennt zugeleitetem Druckgas, vorzugsweise Druckluft, aufzuschäumen.
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b .
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen Chemikalien und/oder
Farbstoffe in so ausreichender Menge zu verschäumen sein, daß eine Textilbahn oder
dergleichen in gieichmäßiger Auftragsmenge über die volle Breite der Hahn sowie
in'Warenlaufrichtung kontinuierlich mit dem Schaum zu beschichten ist.
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Insbesondere soll die Feinheit bzw. Bläschengröße des Schaums unabhängig
von der pro Zeiteinheit hergestellten Schaummenge einzustellen sein. Bei bisher
verwendeten Vorrichtunyen lassen sich diese Erfordernisse nur unter sehr großem
Aufwand oder nur -unvollkommen erfüllen Bei einer aus der DE-AS 25 23 062 bekannten
Vorrichtung zum Verschäumen einer Behandlungsflotte werden der dort mit Glaskugeln
gefüllten Mischkammer von gegenüberliegenden Seiten flüssige Behandlungsflotte und
Druckluft zugeführt. Die Feinheit des in der Mischkammer zu erzielenden Schaums
reicht in vielen Fällen zum Erfüllen der Behandlungsaufgabe nicht aus.
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In der Praxis wird daher die in der Mischkammer aufgeschäumte Flotte
einem Gerät zum mechanischen Feinverschäumen zugeführt.
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In einem bisher eingesetzten Gerät dieser Art ist eine mit radial
abstehenden Stäben besetzte Welle in einem Hohlzylinder' der auf der Innenfläche
radial in Richtung auf die Welle gerichtete Stäbe besitzt, drehbar gelagert. Eine
derartige Vorrichtung muß mit sehr großer Präzision und Stabilität hergestellt werden,
wenn sie; den erstrebten Erfolg störungsfrei liefern soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ohne bewegte Teile
arbeitende Vorrichtung zum Schaumerzeugen, d. h. einen statischen Schaumerzeuger,
zu schaffen, mit dessen Hilfe Schauri beliebiger Feinheit in der jeweils gewünschten
Menge ohne großen Aufwand an Investitionen und Betriebskosten zu erzielen ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die eingangs genannte Vorrichtung
mit einer zum Schaumbilden dienenden Mischkammer darin, daß auf den Kammerausgang
eine mit statischen Mitteln zum Durchmischen und Zerteilen der aufgeschäumten Flotte
gefüllte Rohrleitung geschaltet ist.
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Als Mittel zum Durchmischen und Zerteilen der Bläschen der aufgeschäumten
Flotte kann beispielsweise eine in der Rohrleitung enthaltene Packung aus einer
Vielzahl von gegenüber- den Dimensionen der Rohrleitung kleinen Abschnitten von
scharfkantigen gekrümmten kleinen Teilchen, wie Abschnitte oder Bruch von Röhrchen,
insbesondere aus Glas, vorgesehen werden. Vorzugsweise soll die zum Feinverschäumen
vorgesehene Rohrleitung eine an sich von Vorrichtungen zum fraktionierten Destillieren
bekannte Füllung aus Glasröhrenabschnitten - sogenannte.
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Raschigringe - enthalten. Wenn die in der Mischkammer mehr oder weniger
stark aufgeschäumte Flotte auf eine solche in Längsrichtung der Rohrleitung auf
beliebig verschlungenen und sich kreuzenden Wegen durchlässige Packung scharfkantiger
Kleinteilchen trifft, werden die'jeweils bereits vorhandenen Schaumbläschen immer
wieder an den Kanten geteilt und miteinander und mit der in der Mischung enthaltenen
Luft vermengt. Bei diesem Vorgang der Schaumzerteilung wird der Druck erhöht. Hierdurch
wiederum wird aus dem ursprünglichen Kugelschaum sogenannter Polyederschaum. Vorausgesetzt
ist dabei selbstverständlich, daß die Ausgangslösung ein Schaumstabilisierungsmittel
enthält.
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Die Feinheit des erfindungsgemäR herzustellenden Schaums kann gemäß
weiterer Erfindung einfach dadurch verstärkt werden, daß die in Fließrichtung des
Schaums gemessene Packungslänge in der
Rohrleitung und natürlich
die Rohrleitung selbst verlängert werden. Das bedeutet, daß Feinheit des erfindungsgemäß
herzustellenden Schaums ohne Änderung sonstiger Parameter - jedenfalls in einem
weiten Mischunqsbereich der Ausgangslösung allein durch die Länge der Rohrleitung
vorzugeben ist. Die erzielbare Feinheit läßt sich aber auch durch Wahl des Verhältnisses
von der Mischkammer zugeführter Behandlungslösung und des Drucks der Preßluft voreinstellen,
weil hierdurch a die Feinheit der den statischen Schaum-Zerteilmitteln in der Rohrleitung
zugeführten Schaumbläschen vorgegeben und damit Ausgangsgröße der Schaumbläschen
vorgegeben wird.
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Nach Vorstehendem ist es daher vorteilhaft, die Flotte bereits in
der Mischkammer möglichst gut zu ve-rschäumen. Gemäß weiterer Erfindung gelingt
das bei einer Vorrichtung, in der flüssige Flotte einem Flotteneinlaß der Kammer
zuzuführen und mit getrennt zugeleitetem Druckgas aufzuschäumen ist dadurch, daß
die Druckgaszuleitung bis in den Bereich des Flotteneinlasses der Kammer reicht
und daß der Auslaß der Druckgaszuleitung einen Sprühkopf mit im wesentlichen der
Strömungsrichtung der zuzuführenden Flotte entgegengerichteten, feinverteilten Gasstrahlen
besitzt. Vorzugsweise soll der Sprühkopf aus feinporigem Material, insbesondere
aus einem Sinterkörper mit durchgehenden Poren bestehen.
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Durch das Gegeneinanderrichten von Druckgas, insbesondere Druckluft,
und Flotte am Flotteneinlaß der Mischkammer, wirdbereits von vornherein eine Art
Zerstäubung mit Entstehung kleiner Bläschen erreicht. Je feiner die auf die Flotte
gerichteten Gasstrahlen sind, um so feiner sind ersichtlich die sich bildenden Schaumbläschen.
Es ist daher günstig, wenn der Sprühkopf aus feinporigem Material, insbesondere
aus einem Sin-,terkörper-mit durchgehenden Poren, -z. B. nach Schalldämpferart,
besteht.
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Schließlich kann auch die Mischkammer selbst ähnlich wie die nachgeschaltete
Rohrleitung mit statischen Mitteln zutil Durchmischen und Zerteilen der an dem Sprühkopf
aufgeschäumten Flotte gefüllt werden. In die zum Feinverschäumen vorgesehene Rohrleitung
gelangt dann bereits eine relativ gut feinverschäumte Behandlungsflotte und die
Teilwirkung des statischen Verschäummittels in der Rohrleitung kann von diesem feinen
Schaum ausgehend zunehmend feiner verschäumen.
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Wenn mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung große Mengen an Schaum
mit sehr feinen Bläschen erzeugt werden sollen, wird eine entsprechend lange Rohrleitung
mit.den statischen Schaumzerteil-Mitteln benötigt. Soll die Feinheit des erzeugten
Schaums vergröbert werden, ohne die Menge an Behandlungsflotte und Druckluft zu
ändern, müßte die zum statischen Schaumzerteilen verwendete Rohrleitung verkürzt
werden. Gemäß weiterer Erfindung kann diese umständliche Handhabung vereinfacht
werden, wenn die Rohrleitung mindestens einen über einen Hahn kurzzuschließenden
Nebenschluß besitzt. Bei geöffnetem Hahn ist der in der Rohrleitung effektiv zurückzulegende
Weg um den Nebenschluß verkürzt, derart, daß ein Schaum geringerer Feinheit erzeugt
wird. Bei geschlossenem Hahn dagegen muß der Schaum den gesamten Weg der Rohrleitung
durchlaufen und wird entsprechend fein geteilt.
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Anhand der schematischen Darstellung in der Zeichnung werden weitere
Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Verschäum-Vorrichtung
im Querschnitt; und Fig. 2 eine Verschäum-Vorrichtung mit Nebenschluß.-In der Vorrichtung
nach Fig. 1 und 2 wird eine Mischkammer 1 mit Flotteneinlaß 2, Druckgaseinlaß- 3
und Gemisch- bzw. Schaumauslaß 4 schematisch dargestellt. Auf den letzteren wird
erfindungsgemäß eine mit statischen Mitteln 5 zum Durchmischen und Zerteilen der
aufgeschäumten Flotte aefüllte Rohrleitung 6 geschaltet. In der Mischkammer 1 kann
in Pfeilrichtung 7 über eine nicht gezeichnete Pumpe zum Flotteneinlaß 2 angeförderte,
zu verschäumende Flotte mit getrennt über die leitung 3 in Pfeilrichtung 8 zugeführtem
Druckgas, insbesondere Druckluft, aufgeschäumt werden. Eine relativ gute Verschäumung
erhält man bereits an dieser Stelle, wenn die Druckgas-Zuleitung 3 bis in den Flotteneinlaßbereich
9 der Kammer reicht und wenn der Auslaß der Druckgas-Zuleitung 3 einen Sprühkopf
10 mit im wesentlichen der Strömungsrichtung 7 der zuzuführenden Flotte entgegengerichteten,
feinverteilten Gasstrahlen besitzt.
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Als Mittel zum Durchmischen und Zerteilen der bereits in der Mischkammer
1 erzeugte Bläschen der aufgeschäumten Flotte wird erfindungsgemäß eine Packung
aus einer Vielzahl von gegenüber den Dimensionen der Rohrleitung 6 kleinen Abschnitten
von Röhrchen oder Scherben von Röhrchen, insbesondere aus Glas, vorgesehen. Diese
statischen Mittel 5 zum Feinverschäumen sollen so ausgebildet sein, daß sie den
Schaum zwar ohne weiteres in Längsrichtung 11 der Rohrleitung 6 durchlassen aber
auf dem Weg vielfach hin und her und über kreuz leiten und dabei stän-' dig an scharfen
Kanten zerteilen. Um zu verhindern, daß die statischen Mittel zum Feinverteilen
des Schaums aus der Rohrleitung 6 in die Mischkammer 1 fallen, wird der zugehörige
Schaumauslaß
4 der Mischkammer 1 vorzugsweise mit einem Sieb 12 verschlossen. Grundsätzlich kann
aber die Mischkammer 1 auch teilweise oder ganz mit den statischen Mitteln 5 oder
ähnlichen Teilchen zum Fcinvcrtcilcn des im Flottene nlßsereich 9 erzeugten Schaums
gefällt werden.
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Da die Feinheit des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erzeugenden
Schaums bei sonst unveränderten Parametern allein von der Länge der Rohrleitung
6 abhängt, kann es günstig sein, allein die Länge der Rohrleitung 6 zu verändern,
um die Feinheit des Schaums den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Zum entsprechenden
Einstellen der Lange der Rohrleitung kann es daher günstig sein, wenn die Rohrleitung
ein oder mehrere Nebenschluss 13 gemäß Fig. 2 mit zum Beispiel einem 2-Wege-Hahn
14 enthält.
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Mit Hilfe einer entsprechenden Kaskaden-Schaltung läßt sich ohne wesentlichen
Aufwand jede gewünschte Feinheit des Schaums erzielen.