DE1178041B

DE1178041B - Vorrichtung zum Entschaeumen von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1178041B
Application number: DEW25690A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Forrester
Original assignee: Warren SD Co
Current assignee: Warren SD Co
Priority date: 1955-08-15
Filing date: 1959-05-26
Publication date: 1964-09-17
Also published as: GB813856A; US2908652A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol d

Deutsche Kl.: 12 e-3/10

Nummer: 1178 041

Aktenzeichen:* W 25690 IVc/12 e

Anmeldetag: 26. Mai 1959

Auslegetag: 17. September 1964

Die Schaumbildung ist in vielen Fällen nicht er- , wünscht, beispielsweise bei dem Auftragen von Überzügen auf Papier. Hierbei werden gewöhnlich Überzugsmassen verwendet, die im wesentlichen aus Wasser, Pigment und Klebemittel bestehen. Die verwendeten Leime, z.B. Kasein und Stärke, wirken als Schutzkolloide oder Schaumstabilisierungsmittel, so daß es praktisch unmöglich ist, eine Überzugsmasse dieser Art für Papier herzustellen, die völlig fei von Schaum oder eingeschlossenen Luft- oder ίο Gasblasen ist.

Schaum erhöht die Viskosität von Flüssigkeiten und beeinträchtigt ihre Fließeigenschaften, so daß sie nicht so gut wie schaumfreie Flüssigkeiten gepumpt werden oder sich ausbreiten können. Schaum, der in der trocknenden Schicht der auf dem Papier befindlichen Überzugsmasse anwesend ist, verursacht Löcher, Vertiefungen und Dellen und beeinträchtigt die Qualität des bestrichenen Papiers.

Zwar werden Antischaummittel fast überall in Papierüberzugsmassen verwendet, die die Schaummenge verringern, sie jedoch nicht völlig beseitigen können. Außerdem erhöhen Antischaummittel merklich die Kosten, und ihre Verwendung gibt manchmal Anlaß zu Fehlern in dem bestrichenen Papier, z. B. zu sogenannten ölflecken oder Fischaugen.

Die Verwendung von Antischaummitteln ist überflüssig, wenn eine Vorrichtung zum Entschäumen von Flüssigkeiten unter Vakuum, bestehend aus einem aufrecht stehenden, zylindrischen, Zu- und Ableitengen enthaltenden Behälter mit senkrechter WeUe und daraufsitzenden schaufeiförmigen Rührbläfctern sowie Gegenblättern an der Behälterinnenwand mit Einrichtungen für die selbsttätige Einstellung des Flüssigkeitsspiegels und einer zu einer Vakuumpumpe führenden Leitung verwendet, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die umlaufenden Rühr- und/oder die feststehenden Gegenblätter derart angeordnet sind, daß sie parallel und mit Abstand zu einer durch die Behälterachse gelegten, senkrechten Ebene verlaufen und dabei eine Scherwirkung hervorrufen.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt, teilweise im Aufriß, des Behälters mit den Zu- und Ableitungen;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.

Zur Veränderung des Flüssigkeitsflusses und Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsspiegels in der Vorrichtung und zur Regulierung des Vakuums sind die üblichen Vorrichtungen vorhanden, die in den Zeichnungen jedoch weggelassen sind. Zum Beispiel arbeitet eine Vorrichtung zur Feststellung des Flüssig-Vorrichtung zum Entschäumen von Flüssigkeiten

Anmelder:

S. D. Warren Company, Boston, Mass. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. Dr. jur. W. Beil und A. Hoeppener,

Rechtsanwälte,

Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Als Erfinder benannt:

Gilbert Forrester, Westbrook, Me. (V. St. A.) - -

keitsspiegels durch Messen der Änderung der elektrischen Kapazität zufriedenstellend.

In der Zeichnung ist 1 ein vertikal angeordneter, zylindrischer Behälter mit einem Durchmesser von 30 bis 45 cm und einer Höhe von 1,20 bis 1,80 m. Die Höhe soll im allgemeinen das mehrfache des Durchmessers, z, B. das drei- bis sechs^ oder mehrfache betragen.

Der Behälter 1 ist mit einem flachen Deckel 2 versehen, der einen gasdichten Abschluß bildet und an ihm mittels der Flanschen 3,3, befestigt ist. Der Deckel 2 ist mit einer Öffnung für das mit einem Ventil versehene Rohr 4, durch: das die zu entschäumende Flüssigkeit in den Behalte 1 eingeführt wird, einer zweiten öffmung für das Rohr 5, durch das Luft aus dem Behälter 1 abgesaugt wird und einer dritten; Öffnung versehen, durch die die rotierende Welle 6 hindurchfühlt. Die Welle 6 wird durch die Scheibe 7 und den Antriebsriemen 8 angetrieben.

Das Rohr 4 entlädt seinen Inhalt gegen eine Prail·- platte 9. Dies- ist an sieb nicht notwendig, ist jedoch zur Verteilung des Flüssigkeitsstooms von Nutzen.

Der untere Teil des. Behälters 1 ist durch einen trichterförmigen Bodenteil Ift geschlossen, der durch die Flanschen 11,11 an dem Behälter befestigt ist. Der Trichter 10 besteht aus einem oberen konischen Teil 12 und dem unteren zylindrischen Teil 13, der an seinem unteren Ende durch den Verschluß 14 geschlossen wird. Das- untere Ende des zylindrischen Teils 13 des Trichters. 1Θ ist mit einem Auslaßrohr 15 für die entlüftete bzw. entschäumte Flüssigkeit, deren Bewegung durch die Pumpe 16 beschleunigt wird, verbunden. Das Rohr 5 ist mit der Vakuumpumpe 17 verbunden.

Die Wand des Behälters 1 hat sich nach kmen erstreckende, in Abstand voneinander angeordnete stationäre Schaufehl 18, die an ihrem äußeren Ende an der Wandung des Tanks befestigt sind.

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Die Blätter 18 können an der Wandung des Behälters in vielfältiger Weise angeordnet werden, d. h. sie können unregelmäßig oder in einer gekrümmten Reihe angeordnet sein, die sich in Längsrichtung und entlang der Wandung des Behälters erstreckt, oder sie können nach einem anderen Schema verteilt sein, solange sie nur die Einführung und Entfernung der Welle 6 mit ihren Blättern 19 und die Drehung der Welle und Blätter zulassen und durch ihre Anordnung mit den sich drehenden Blätter eine Scherwirkung hervorrufen. Jedes Blatt 18 hat eine vertikal angeordnete flache Oberfläche und ist so vertikal angeordnet, daß ein Zwischenraum von vorzugsweise 0,25 bis 12,7 mm bei Behandlung mittlerer bis niedrig viskose Flüssigkeiten und bis zu etwa 18,1 mm für stark viskose Flüssigkeiten zwischen seinem oberen Rand und den Rändern der rotierenden Schaufeln 19 besteht. Ein Zwischenraum von 5,1mm bis 6,4 mm reicht aus, um Flüssigkeiten zu behändem, deren Viskosität zwischen der des Wassers und der höchstmöglichen Viskosität, bei der die Pumpe noch arbeitet, liegt. Es ist natürlich für stärker viskose Flüssigkeiten mehr Energie erforderlich. Die Blätter 18 sind in der Zeichnung in zwei gegenüberliegenden vertikalen Reihen angeordnet. Jedes Blatt hat zweckmäßig eine Breite von etwa 2,54 bis 3,8 cm (vertikale Dimension), eine entsprechende Dicke, die stark genug und starr ist. Ihr einwärts gelegenes Ende befindet sich in einer angemessenen Entfernung von der Welle 6, z. B. 1,2 cm.

Die Blätter 19 entsprechen den Blättern 18 und führen von der Welle 6 nach auswärts bis zu einem Zwischenraum von der Wandung des Behälters 1 von etwa 1,2 cm. Die Schaufeln 19 können um die Welle 6 entsprechend der Anordnung der Schaufeln 18 auf vielfältige Weise angeordnet sein. In der Zeichnung sind sie in zwei gegenüberliegenden vertikalen Reihen angeordnet. Um plötzliche Änderungen des hydraulischen Widerstandes, bedingt durch gleichzeitiges Hinweggleiten der rotierenden Blätter 19 über die stationären Blätter 18 zu vermeiden, sind die rotierenden Blätter und/oder die stationären Blätter um ihre Längsachse verdreht angeordnet. In der Zeichnung führen die Blätter 19 nach auswärts in parallelen Ebenen tangential zur Welle 6. Die Blätter drehen sich, wie in F i g. 2 gezeigt, entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Blätter 18 führen von der Wandung des Gefäßes 1 in parallelen Ebenen tangential zur Welle 6 nach einwärts. Entweder können die Blätter 18 radial von der Wandung des Gefäßes 1 in Richtung auf die Achse desselben angeordnet sein, oder die Blätter 19 können sich radial von der Welle 6 auswärts in Richtung auf die Gefäßwandung erstrecken, um eine Scherwirkung zu erzielen, vorausgesetzt, daß die andere Gruppe nicht radial angeordnet ist.

Auf dem unteren Teil der Welle 6 innerhalb des zylindrischen Teils 13 des Trichters 10 befindet sich eine Schnecke 20. Diese Schnecke paßt in den zylindrischen Fortsatz 13 (der Zwischenraum beträgt etwa 6,3 mm) und dient dazu, schweres Material oder Klumpen zum Auslaßrohr 15 und zur Pumpe 16 zu transportieren.

Oberhalb der auf der Welle 6 befindlichen Schnecke 20 innerhalb des konischen Teils 12 des Trichters 10 hat die Welle 6 die beiden Flügel 21. Diese Flügel sind so angeordnet, daß ihre unteren Ränder dicht an der Oberfläche des Teils 12 des Trichters 10 zu liegen kommen und ihre äußeren Endstücke sich dicht bei der zylindrischen Seitenwand des Tanks 1 befindet, so daß jede wesentliche Anhäufung von Feststoffen auf diesen Oberflächen vermieden wird. Diese Flügel 21 sind winklig zu dem von der Achse zur Seitenwand des Gefäßes 1 verlaufenden Radius angeordnet, so daß ihre äußeren Enden den inneren Enden vorauseilen, wenn sie sich drehen und das von der Oberfläche des konischen Teils 12 abgekratzte Material nach innen und abwärts zur Schnecke 20 führen.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Flüssigkeitsspiegel im Gefäß 1 zweckmäßig um ein kurzes Stück etwa 25,4 cm unter den zuoberst angeordneten rotierenden Blatt gehalten. Die Blätter werden mit einer Geschwindigkeit von z.B. 120 bis 150U/min gedreht. Das Vakuum beträgt etwa 65 bis 70,1 cm Hg. Die Fließgeschwindigkeit der zu entlüftenden Flüssigkeit durch den Behälter 1 kann innerhalb eines weiten Bereiches variieren. Sie kann sehr groß sein, da die Entlüftung fast augenblicklich eintritt. Die Fließgeschwindigkeit ist nur durch die Kapazität der zum Transport der Flüssigkeit benutzten Rohre und Ventile der Vakuumpumpe begrenzt. Die Wände der Schaumblasen werden durch die Einwirkung der rotierenden Blätter 19 zerrissen, während die Blasen sich infolge des Eintritts in den unter verringertem Druck stehenden Behälter 1 vergrößern. Ein Überfließen des Schaums von dem Behälter 1 in die Vakuumpumpe 17 muß verhindert werden. Die Höhe der Flüssigkeit in dem Behälter 1 wird so gehalten, daß sie zusätzlich mit der Höhe des noch nicht zerrissenen Schaums unter der Höhe des obersten rotierenden Blattes 19 liegt.

Bei Papierüberzugsmassen, die hinsichtlich der Viskosität und der Zähigkeit ihres Schaums sehr unterschiedlich sind, liegt Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch einen Behälter mit einer Gesamtkapazität von etwa 113,71 zwischen etwa 56,85 und etwa 130,25 l/min liegt.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Entschäumen von Flüssigkeiten unter Vakuum, bestehend aus einem senkrecht stehenden, zylindrischen, Zu- und Ableitungen enthaltenden Behälter mit senkrechter Welle und daraufsitzenden schaufeiförmigen Rührblättern sowie Gegenblättern an der Behälterinnenwand, mit Einrichtungen für die selbsttätige Einstellung des Flüssigkeitsspiegels und einer zu einer Vakuumpumpe führenden Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Rührblätter (19) und/oder die feststehenden Gegenblätter (18) derart angeordnet sind, daß ihre Längsachsen parallel und mit Abstand zu einer durch die Behälterachse gelegten, senkrechten Ebene verlaufen und dabei eine Scherwirkung hervorrufen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 736 501, 736 607;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 004 910;
französische Patentschrift Nr. 1 177 418;
britische Patentschrift Nr. 533 065;
USA.-Patentschriften Nr. 1 520 375, 1 704 728.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 687/263 9.64 © Bundesdruckerei Berlin