DE834089C - Method and device for venting viscous liquids - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entlüften von viskosen Flüssigkeiten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entlüften von viskosen Flüssigkeiten. Das Verfahren löst die Aufgabe, die in einer viskosen Flüssigkeit enthaltenen Gas-, insbesondere Luftmengen mit Hilfe einer rotierenden gekrümmten Fläche auszuscheiden.Method and device for deaerating viscous liquids The invention relates to a method and a device for venting viscous liquids. The process solves the problem in a viscous liquid contained gas, especially air with the help of a rotating curved Separate area.

Zentrifugalentlüftungsverfahren haben bisher in der Kunstseidenindustrie keinen Eingang gefunden, da mit Hilfe der bekanntgewordenen Vorrichtungen keine ausreichend entlüftete Spinnlösung erhalten werden konnte. Bei diesen wurden zu große Mengen von Spinnlösungen in Umdrehung versetzt, wodurch infolge der großen Schichthöhe der Entlüftungseffekt gering war. Ein anderer Vorschlag ging davon aus, den rotierenden Behälter mit einem Vakuumkessel zu verbinden und auf diese Weise kontinuierlich aus dem rotierenden Gefäß die viskose Flüssigkeit abzusaugen. Auch dieser Vorschlag führte infolge der ungünstigen Strömungsverhältnisse nicht zu dem gewünschten Erfolg. Schließlich ging man dazu über, aus einer liegenden rotierenden Trommel die viskose Flüssigkeit vom Rand abzuschöpfen. Aber auch diese Ausführungsform fand aus den gleichen Gründen keinen Eingang in die Kunstseidenindustrie.Centrifugal venting methods have heretofore been used in the rayon industry No entry found, as none with the help of the devices that have become known sufficiently deaerated spinning solution could be obtained. With these were to large amounts of spinning solutions set in rotation, which as a result of the large Layer height the ventilation effect was low. Another suggestion assumed to connect the rotating container to a vacuum kettle and in this way continuously sucking off the viscous liquid from the rotating vessel. Even this proposal did not lead to that due to the unfavorable flow conditions desired success. Finally one went over to it, from a lying rotating Drum skim off the viscous liquid from the edge. But also this embodiment did not find its way into the rayon industry for the same reasons.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung geht man so vor, daß ein um eine senkrechte Welle rotierender Flüssigkeitsstrahl auf einen ebenfalls rotierenden Gefäßmantel gespritzt wird und sich dort schraubengangförmig in einer dünnen Schicht ausbreitet. Durch eine glockenförmig gekrümmte Ausgestaltung des Gefäßmantels erreicht man, daß die Flüssigkeitsschichtdicke beim Entlangströmen an der Wand verringert wird, wodurch der Weg, den die Luftblasen in der viskosen Flüssigkeit zurückzulegen haben, zunehmend geringer wird. Als gekrümmte Gefäßbegrenzung hat sich eine Hyperbel oder Parabel mit anschließendem Kreis, welcher schließlich in eine schwach zur Rotationsachse geneigte Gerade übergeht, als zweckmäßig erwiesen. Infolge der Zentrifugalwirkung werden die Luftblasen aus der viskosen Flüssigkeit ausgeschieden. Man kann die gekrümmte Gefäßwand durch zafinförmige Erhöhungen unterbrechen, wodurch der Flüssigkeitsfilm periodisch verdünnt und verdickt wird. Die Luftblasen wandern radial zur Rotationsachse hin und sammeln sich an der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms. An die gekrümmte Gefäßbegrenzung schließt sich ein geradliniger Teil an, welcher schwach kegelförmig ausgebildet ist und in der Wand kleine Öffnungen aufweist, durch welche die entlüftete viskose Flüssigkeit an den zweiten Gefäßmantel gespritzt wird. Die lufthaltige viskose Schicht und der Schaum sammeln sich an der Innenfläche des Flüssigkeitsringes, welcher -dadurch entsteht, claß sich die Flüssigkeit in dem geradlinigen Teil staut. Die durch die Öffnungen geführte Flüssigkeit läuft an dem zweiten Gefäßmantel herab, wobei derselbe Luftausscheidungsvorgang nochmals durchgeführt wird. Während an dem ersten Gefäßmantel die Hauptmenge derLuft ausgescbieden wird, dient der zweite Gefäßmantel dazu, noch die kleinsten Luftblasen aus der viskosen Flüssigkeit zu entfernen. DieÖffnungen in derWand des geradlinigen Teiles sind für die Entlüftung auch insofern noch von großer Bedeutung, als man durch den Lochdurchmesser alle Blasen, welche größer sind als dieser, zum Zerplatzen bringen kann, wodurch die an dem zweiten Gefäßmantel vorzunehmende Luftausscheidung und Schaumbildung entsprechend verringert wird. Man wählt zweckmäßig für den Durchmesser der Öffnungen in der Wand eine Größe, die dem durchschnittlichen Durchmesser der Luftblasen entspricht.In the method according to the invention one proceeds so that one to one vertical wave rotating liquid jet on a likewise rotating Vessel jacket is injected and is there helically in a thin layer spreads. A bell-shaped curved design of the The vessel jacket ensures that the liquid layer thickness when flowing along it on the wall is diminished, thereby reducing the path that the air bubbles take in the viscous Have to cover liquid, becomes increasingly less. As a curved vessel boundary has a hyperbola or parabola followed by a circle, which finally merges into a straight line that is slightly inclined to the axis of rotation, has proven to be expedient. As a result of the centrifugal effect, the air bubbles are released from the viscous liquid eliminated. The curved vessel wall can be interrupted by zafin-shaped elevations, whereby the liquid film is periodically thinned and thickened. The air bubbles migrate radially towards the axis of rotation and collect on the surface of the liquid film. The curved vessel boundary is followed by a straight part, which is slightly conical and has small openings in the wall which the deaerated viscous liquid is injected onto the second vessel jacket. The aerated viscous layer and foam collect on the inner surface of the Liquid ring, which arises thereby, the liquid in the rectilinear part jams. The liquid passed through the openings runs on the second vessel jacket down, the same air elimination process being carried out again will. While most of the air is expelled from the first vessel jacket, the second vessel jacket serves to remove even the smallest air bubbles from the viscous Remove liquid. The openings in the wall of the rectilinear part are for The ventilation is also of great importance in that one passes through the hole diameter can burst all bubbles which are larger than this, whereby the excretion of air and foam formation to be carried out on the second vessel jacket is reduced accordingly. It is expedient to choose the diameter of the openings in the wall a size that corresponds to the average diameter of the air bubbles.

Die Schaumbeseitigung kann auf zwei Arten vorgenommen werden. Entweder man setzt den rotierenden Hohlraum unter Vakuum und bringt durch Volumenvergrößerung die Schaumblasen zum Platzen, oder man führt einen Luftstrom von ausreichender Geschwindigkeit und/oder erhöhter Temperatur durch das Gefäß, welchen man mittels einer auf der rotierenden Welle befindlichen Luftschraube erzeugt. Bei letzterer Ausführungsform sammelt sich die viskose Flüssigkeit in einem Ringbehälter, welcher den geradlinigen Teil des rotierenden zweiten Gefäßmantels umgibt. Bei Verwendung von Vakuum sammelt sich die viskose Flüssigkeit in einem Trichter von der Gestalt einer Kugelkalotte, welcher in ein Abflußrohr übergeht.Foam removal can be done in two ways. Either the rotating cavity is placed under vacuum and increased in volume the foam bubbles to burst, or a stream of air of sufficient speed is carried out and / or increased temperature through the vessel, which one on the rotating shaft generated propeller. In the latter embodiment the viscous liquid collects in a ring container, which is the straight Surrounds part of the rotating second vessel jacket. Collects when using vacuum the viscous liquid is in a funnel shaped like a spherical cap, which merges into a drainpipe.

An Hand der Fig. i und 2 sollen zwei Ausführungsbeispiele zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert werden. Die Vorrichtung nach Fig. i, bei der niitVakuum gearbeitet wird, bestellt aus einer Welle i, auf welcher die Deckelnabe 2 fest aufgekeilt ist. Sie enthält zwecks Zuführung der viskosen Flüssigkeit dieZentralbohrung3, die nur Iris zum oberen Drittel der Welle durchgeführt ist. Die Zentralbohrung 3 geht in zwei um 18o' versetzte IZadialbohrungen. über. Die Deckehiahe 2 ist als Lager ausgebildet. Sie enthält die Kugellager 3 und 6, die sich mit ihren äußeren Ringen auf den zylindrisch auf- gebogenen Teil 7 des Zwischenarmes (S abstützen. Die Kugellager werden durch eine Verschraubung io fest auf der Deckelhalle gehalten. Zuin Absaugen der Luft ,sind in der I)ecl;elnalm 2 die Bohrungen 9 angebracht. Die allgesaugte Luft sammelt sich in dem Rohr i i, welches gleichzeitig mit als Lager- deckel ausgebildet ist. All der Deckelnabe 2 sind zwei konzentrisch zueinander angeordnete Gefäß- mäntel 12 und 13 befestigt. Die C-#ef:if.3mälltel weisen im Schnitt die Gestalt einer Parabel oder Hyperbel mit anschließendem Kreis auf. :\n diese ge- krümmten Gefäßwände schließt sich je ein schwach kegelförmig ausgebildeter Teil 14 und 15 an. Im Bereich des kleinsten Durchmessers der Gefäßwand 12 sind Bohrungen 16 angebracht. Der Gefäßmantel 13 enthält im Bereich des gröf.iteil Durc'limessers an seinem äußeren Umfang einen Drucklagerring 17, welcher die Kräfte auf das Gestell 18 überträgt. Die Schmierung des DrucklagerrinIes geschieht durch 01. Der Olal>spritzrinig spritzt eventuell durchtretendes 0I in den Sammelring 2o, welcher das 01 nach außen abführt, so daß es nicht in die entlüftete Flüssigkeit dringen kann. Der gerad- linige Teil 1:I des Gefäßmantels 12 enthält in der Wand Öffnungen 21. Der Gefäßmantel 12 ist durch einen Boden 22 abgesclilossell. :\tif der Welle i ist der Rotationskörper 23 angebracht, welcher dafür sorgt, daß nicht entlüftete hlüssigkeitsspritzer nach- träglich der Zentrifugalwirkung ausgesetzt «-erden. Durch die Wahl des Durchmessers dieses Hohl- körpershat man es in der Hand, clen Spalt zwischen dem Hohlkörper und dein geradlinigen Teil i 5 des Gefäßmantels 13 zu Verbindern. Der geradlinige Teil i5 desGefäßmantels 13 wird von einem trichter- förmigen Teil 2.4 umgeben, welcher in das Ahfluß- rohr 25 mündet. Der Antrieb der Welle. i geschieht in der üblich-en Weise durch einen auf dein Gestell abgebrachten Elektromotor. Die Wirkungsweise des Verfahrens ist folgende: Die zu entlüftende Flüssigkeit fließt durch die Boh- rung 3 der rotierenden Welle i zu und wird durch die Radialbohrungen 4 an die Gefäßwand 12 ge- spritzt, wo sie schraubengangförmig an der Gefäß- wand abgelegt wird. Beim Entlangströnien an der Wand tritt infolge der gekriiinniten Gefäßwand eine Schichtverdünnung ein. Die Luftblasen werden wegen ihrer geringen Maße all die Oberfläche ge- drückt. In dem geradlinigen Teil 1,4 des Gefäß- mantels 12 tritt ein Stau der Flüssigkeit ein, so daß in diesem Bereich die Flüssigkeitssc'hic'htdicke größer ist als an der Gefäßwand. All der Oberfläche dieses Flüssigkeitsringes sammelt sich der Schaum an. Die weitgehend vorentlüftete Flüssigkeit dringt durch die Löcher 21 der Gefäßwand i4 und wird wiederum in schraubengangförmigen Bahnen an den Gefäßmantel 13 abgelegt, wo der Luftausscheidungsvorgang nochmals vorgenommen wird. Die entlüftete Flüssigkeit sammelt sich sodann in dem trichterförmigen Teil 24 und kann durch das Abflußrolir 25 aus dem Gefäß entnommen werden. Zur Schaumbeseitigung wird durch das Rohr i i ständig Luft abgesaugt, welche durch die Löcher 16 der Gefäßwand 12 und schließlich durch die Bohrungeng der Deckelnabel strömt, wodurchVakuum entsteht.Two exemplary embodiments for carrying out the method are to be explained in more detail with reference to FIGS. The device according to Fig. I, in which no vacuum is worked, ordered from a wave i, on which the cover hub 2 is firmly wedged. she contains for the purpose of supplying the viscous liquid dieZentralbohrung3, the only iris to the upper third the shaft is carried out. The central hole 3 goes in two radial holes offset by 18o '. above. The ceiling height 2 is designed as a warehouse. It contains the ball bearings 3 and 6, which deal with their outer rings on the cylindrical Support the curved part 7 of the intermediate arm (S. The ball bearings are screwed together io held firmly on the lid hall. Zuin suction the air, in the I) ecl; elnalm 2 are the holes 9 appropriate. The all-sucked air collects in the pipe ii, which is also used as a storage cover is formed. All of the cover hub 2 are two concentrically arranged vascular sheaths 12 and 13 attached. The C- # ef: if.3mallenel ways in section the shape of a parabola or hyperbola followed by a circle. : \ n this curved vessel walls are each slightly closed conical part 14 and 15. in the Area of the smallest diameter of the vessel wall 12 holes 16 are attached. The vessel jacket 13 contains in the area of the largest part of the Durc'limessers its outer circumference a thrust bearing ring 17, which transmits the forces to the frame 18. The pressure bearing ring is lubricated through 01. The Olal> splashy may splash penetrating 0I into the collecting ring 2o, which the 01 discharges to the outside so that it does not enter the vented liquid can penetrate. The straight linige part 1: I of the vessel jacket 12 contains in the Wall openings 21. The vessel jacket 12 is through a floor 22 closed off. : \ tif is the wave i the rotary body 23 attached, which for ensures that liquid splashes that have not been vented exposed to centrifugal effects «-earth. By choosing the diameter of this hollow body you have it in hand, the gap between the hollow body and your rectilinear part i 5 des Vessel jacket 13 to connectors. The straight one Part i5 of the vessel jacket 13 is shaped part 2.4 surrounded, which in the Ahfluss- tube 25 opens. The drive of the shaft. i happens in the usual-en Way by one attached to your frame Electric motor. The method works as follows: The fluid to be vented flows through the drilling tion 3 of the rotating shaft i and is through the radial bores 4 on the vessel wall 12 splashes where it is helically attached to the vascular wall is placed. When walking along the Wall occurs as a result of the kriiinnit vascular wall a layer thinning. The air bubbles will because of their small dimensions all the surface presses. In the rectilinear part 1.4 of the vascular jacket 12 occurs a jam of the liquid, so that in this area the liquid thickness is larger than on the vessel wall. All of the surface This ring of liquid collects the foam at. The largely pre-vented liquid penetrates through the holes 21 in the vessel wall i4 and is again deposited in helical paths on the vessel jacket 13, where the air elimination process is carried out again. The vented liquid then collects in the funnel-shaped part 24 and can be removed from the vessel through the drainage roller 25. To remove foam, air is constantly sucked off through the pipe ii, which flows through the holes 16 in the vessel wall 12 and finally through the bores g of the lid navel, creating a vacuum.

Die Vorrichtung nach Fig. 2, bei welcher mit einem Luftstrom gearbeitet wird, besteht gleichfalls aus einer hängenden Welle 26, welche eine Zentralhalirung 27 mit anschließenden Radialljohrungen 28 aufweist. Auf der hängenden W'e'lle ist eine Deckelnabe29 fest aufgekeilt. Sie ist als Lager ausgebildet und hält die Kugellager 30 und 31. An der Deckelnabe 29 sind zwei konzentrisch zueinander angeordnete Gefäßmäntel 32 und 33 befestigt. Der Gefäßmantel 32 ist an seinem oberen Ende erweitert. Die achsparallele Wand 34 dieser Erweiterung enthält die Öffnungen 35. An dem geradlinigen Teil 36 (des Gefäßmantels 32 ist der Gefäßmantel 33 befestigt. Die Abstützung der beiden Gefäßmäntel geschieht durch einen Druckfagerring 37, welcher die Kräfte auf einen Zwischenarm 38 des Gestells 39 überträgt. Der Gefäßmantel 32 wird durch einen Siebboden 45 abgeschlossen. Der geradlinige Teil 4o des Gefäßmantels 33 enthält Öffnungen 41, die in einen Sammelbehälter42 führen, welcher den geradlinigen Teil 4o ringförmig umgibt. Der rotierende Teil des Ringbehälters reicht bis zu den Gleitfugen43und44, welche gleichzeitig als Lagerung für den Gefäßmantel 33 ausgebildet sind. Der andere Teil des Sammelbehälters steht still. Der geradlinige Teil 4o des Gefäßmantels 33 geht in ,ein Ansaugrohr 46 über. Die Welle 36, auf welcher sich die Luftschraube 47 befindet, wird durch ein Gegenlager 48, welches sich auf zwei Stege 49 abstützt, gehalten. An den geradlinigen Teil 36 schließt sich ein Blech 5o an, welches der Luftführung dient.The device according to FIG. 2, in which an air flow is used, also consists of a hanging shaft 26 which has a central flange 27 with adjoining radial joints 28. A cover hub29 is firmly wedged onto the hanging wall. It is designed as a bearing and holds the ball bearings 30 and 31. Two vessel jackets 32 and 33 arranged concentrically to one another are attached to the cover hub 29. The vessel jacket 32 is widened at its upper end. The axially parallel wall 34 of this extension contains the openings 35. The vessel jacket 33 is attached to the straight part 36 (of the vessel jacket 32. The two vessel jackets are supported by a pressure bearing ring 37, which transmits the forces to an intermediate arm 38 of the frame 39 The vessel jacket 32 is closed off by a sieve bottom 45. The straight part 4o of the vessel jacket 33 contains openings 41 which lead into a collecting container 42 which annularly surrounds the straight part 4o The other part of the collecting container stands still supports and holds two webs 49. A sheet metal 5o adjoins the rectilinear part 36, which is used to guide the air.

Nach dem Verfahren arbeitet man nun wie folgt: Die zu entlüftende Flüssigkeit dringt durch die Zentralbohrung 27 in den Rotationshohlraum ein, erfährt an der Gefäßwand 32 eine Schichtverdünnung und staut sich in dem geradlinigen Teil 36. An der Oberfläche des Flüssigkeitsringes, der in dem geradlinigen Teil 36 entsteht, sammelt sich der Schaum. Die weitgehend vorentlüftete Flüssigkeit kann durch dieLöcher inderWand des geradlinigen Teils 36 abfließen. Sie trifft auf die gegenüberliegende Gefäßwand 33, wo derselbe Luftausscheidungsprozeß nochmals vorgenommen wird. Die vollkommen entlüftete Flüssigkeit sammelt sich in dem Behälter 42, da immer nur der entlüftete Teil der viskosen Flüssigkeit durch die Löcher 41 abfließen kann, während der Schaum sich an der Oberfläche des rotierenden, Flüssigkeitsringes ansammelt. Die Luft wird aus dem Ansaugkanal 46 durch die Luftschraube 47 angesaugt und dringt durch die Siebplatte 45 schließlich in das Gefäß 32 und wird durch die Bohrungen 35 nach außen abgeführt. Dadurch erfolgt eine einwandfreie Beseitigung des Schaums.According to the method one works as follows: The liquid to be vented penetrates through the central bore 27 into the rotary cavity, experiences a layer thinning on the vessel wall 32 and accumulates in the rectilinear part 36 36 arises, the foam collects. The largely pre-deaerated liquid can drain through the holes in the wall of the rectilinear part 36. It hits the opposite vessel wall 33, where the same air elimination process is carried out again. The completely deaerated liquid collects in the container 42, since only the deaerated part of the viscous liquid can flow through the holes 41, while the foam collects on the surface of the rotating liquid ring. The air is sucked in from the suction channel 46 by the propeller 47 and finally penetrates through the sieve plate 45 into the vessel 32 and is discharged to the outside through the bores 35. This results in proper removal of the foam.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entlüften: von viskosem Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein rotierender Flüssigkeitsstrahl auf eine ebenfalls rotierende, glockenförmig gekrümmte Gefäßwand gebracht wird, die im Längsschnitt die Gestalt einer Hyperbel bzw. Parabel aufweist, welche zur Flüssigkeitsaustfittsseite hin in einen Kreis übergeht, um schließlich in einer schwach zur Rotationsachse geneigten Geraden zu enden. PATENT CLAIMS: i. Method of venting: of viscous liquids, characterized in that a rotating jet of liquid also acts on one rotating, bell-shaped curved vessel wall is brought, which in longitudinal section has the shape of a hyperbola or parabola, which faces the fluid outlet side merges into a circle, to finally in a weak to the axis of rotation inclined straight lines to end. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Seite der rotierenden Flüssigkeitsschicht ein Luftstrahl von ausreichender Geschwindigkeit und höherer Temperatur als die Umgebungstemperatur vorbeigeleitet wird. 2. The method according to claim i, characterized in that that on the inner side of the rotating liquid layer an air jet of sufficient speed and higher temperature than the ambient temperature is passed by. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entlüftete Flüssigkeit in einen Sammelbehälter abgeführt wird, der von derselben vollkommen ausgefüllt ist. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that that the de-aerated liquid is discharged into a collecting container from the same is completely filled out. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung,der viskosen Flüssigkeit auf die rotierende Gefäßwand durch Öffnungen (21, 36°, 41) vorgenommen wird, deren Durchmesser kleiner ist als der der durchschnittlich in ihr enthaltenen Gasblasen. 4. The method according to claim i, characterized in that that the application of the viscous liquid to the rotating vessel wall by Openings (21, 36 °, 41) is made, the diameter of which is smaller than that of the gas bubbles it contains on average. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gefäßmäntel konzentrisch auf einer senkrecht angeordneten, rotierenden Welle befestigt sind. 5. Apparatus for execution of the method according to claim i, characterized in that two vessel jackets are concentric are mounted on a vertically arranged, rotating shaft. 6. Vorrichtung .nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere rotierende Gefäßmantel (13 bzw. 33) an seinem Umfang einen Drucklagerring (17 bzw. 37) aufweist. 6. Device .According to claim 5, characterized in that the outer rotating vessel jacket (13 or 33) has a thrust bearing ring (17 or 37) on its circumference. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (42) für die entlüftete viskose Flüssigkeit den äußeren rotierenden Gefäßmantel (33) an seinem unteren Ende ringförmig umgibt. B. 7. Device according to claim 5, characterized in that the collecting container (42) for the vented viscous liquid the outer rotating vessel jacket (33) at its lower end surrounds annularly. B. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfuge (43) auf der oberen waagerechten Wand des Sammelbehälters (42) angebracht ist. Device according to claim 5, characterized in that the Sliding joint (43) attached to the upper horizontal wall of the collecting container (42) is. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, :dadurch gekennzeichnet, daß auf der rotierenden Welle eine Luftschraube (47) angebracht ist.9. Apparatus according to claim 5, characterized in that on the rotating A propeller (47) is attached to the shaft.