CH372537A - Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media - Google Patents

Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media

Info

Publication number
CH372537A
CH372537A CH5291557A CH5291557A CH372537A CH 372537 A CH372537 A CH 372537A CH 5291557 A CH5291557 A CH 5291557A CH 5291557 A CH5291557 A CH 5291557A CH 372537 A CH372537 A CH 372537A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
organs
medium
ring
comminuting
dependent
Prior art date
Application number
CH5291557A
Other languages
German (de)
Inventor
Willems Peter Prof Em Ing Chem
Original Assignee
Forsch Inst Professor Ing Chem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forsch Inst Professor Ing Chem filed Critical Forsch Inst Professor Ing Chem
Priority to CH5291557A priority Critical patent/CH372537A/en
Priority to DEF15026U priority patent/DE1805142U/en
Priority to GB17641/58A priority patent/GB891152A/en
Priority to FR1207479D priority patent/FR1207479A/en
Publication of CH372537A publication Critical patent/CH372537A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K7/00Sirens
    • G10K7/005Ultrasonic sirens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/80Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
    • B01F31/83Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations comprising a supplementary stirring element
    • B01F31/831Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations comprising a supplementary stirring element the vibrations being generated by the rotation of the stirring element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/22Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with intermeshing pins ; Pin Disk Mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/004Methods of beating or refining including disperging or deflaking
    • D21D1/006Disc mills
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20Methods of refining
    • D21D1/30Disc mills

Description

       

  Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von festen,     flüssigen    und/oder       gasförmigen    Medien    Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und  eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung  von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Medien  durch Schwingungen mit Schall- bzw. Ultraschall  frequenz.  



  Unter Medien im Sinne der     Erfindung    sind nicht  nur feste, flüssige und gasförmige Stoffe zu verstehen,  sondern auch deren echten Lösungen, Suspensionen  und kolloidalen Systeme, wobei die     disperse    Phase  im Lösungsmittel jeden beliebigen Aggregatzustand  einnehmen kann.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung bezweckt  also eine kontinuierliche kinematische Hochfrequenz  behandlung und Aufbereitung verschiedenartiger  Medien beliebiger Zusammensetzungen und Aggre  gatzustände, z. B. gasförmig, flüssig,     thixotrop,     faserig,     stückig    oder klumpig, auch in Kombination  mit Gasen, zum Zwecke der Gewinnung     und/oder     Verbesserung     hochdisperser    Systeme (z. B. Fasersus  pensionen aus     zellul'osehaltigen    oder anderen - auch  synthetischen - Faserstoffen für die Papiererzeugung,  einschliesslich der Abfälle aus denselben, wie z. B.

    Astknoten, Rückstände und Altpapier, die Herstel  lung von Textilien, Spinnlösungen für Kunstseiden     -          z.    B. durch      Verkupferung ,        Xanthogenierung,         Vis-          kosierung ,    Homogenisierung - Kunstleder usw.,     De-          fibrierung,        Fibrill'ierung,        Quellung    und/oder     Hydrati-          sierung    der Fasern, gegebenenfalls deren Imprägnie  rung mit Chemikalien), nötigenfalls Aufschliessung  von Medien bis in den     nukronen,

          submikronen    und'/  oder molekularen Bereich, mit einer damit verbun  denen ausserordentlichen Vergrösserung der Kontakt  oberfläche der erzielten Lösungen, Suspensionen,  Emulsionen, Gemische usw., der Erzeugung physi  kalischer Affinität und gegebenenfalls der Herbei-         führung    chemischer Reaktionsbereitschaft der einzel  nen Teilchen oder der erzielten molekularen Abbau  produkte und/oder der Erhöhung des Reaktionsver  mögens auch durch Darbietung wechselnder Ober  flächenbereiche zwecks Einleitung oder Beschleuni  gung der Reaktionskinetik durch     Erzeugung    und Zu  fuhr     bzw.    Einwirkung von     Kavitation    und/oder     Stoss-          

  bzw.    Schall- und/oder Ultraschallenergie mit dem  Zwecke einer erheblichen Verbesserung der weiteren       physikalischen    und/oder chemischen Verarbeitung  besagter Medien zu Zwischen- oder Endprodukten  hoher Qualität unter gleichzeitiger erheblicher Ein  sparung von Zeit- und Energieaufwand, ausserordent  licher Herabsetzung der Behandlungsdauer des Gutes,  gegebenenfalls Verringerung der notwendigen     appa-          rativen    Mittel, und weiterer Vorteile, die aus der  nachfolgenden Beschreibung hervorgehen.  



  Die durch das erfindungsgemässe Verfahren  durchführbare Behandlung von Medien, beispiels  weise zwecks Lösung, Mischung,     Zerstäubung,        Zer-          faserung,    Aufschliessung verschiedenster Art, Verfei  nerung und Homogenisierung kann insbesondere  auch eine Imprägnierung der Partikel, z. B.

   Zell  stoffasern,     mit    Wasser, Bindemitteln, Füllstoffen,  chemischen Lösungen und/oder Reagenzien, mit in  fliessenden Medien gelösten oder suspendierten Stof  fen oder Gasen einschliessen, welche durch Einwir  kung der     Kavitation,    Druckstösse, Schall- und gegebe  nenfalls Ultraschallenergie in hohem Grade beschleu  nigt wird und parallel zu der damit eintretenden Im  prägnierung der Teilchen oder Fasern in deren Struk  tur eine physikalische Veränderung, z. B. eine     Quel-          lung        (Hydratisierung),        interpartikulare    Bindung,  Festigung,     Kaustizierung,    Lockerung und/oder Auf  lösung oder eine chemische Reaktion, z. B.

   Oxyda  tion, Reduktion,     Bleichung    usw., bewirken oder solche      Wirkungen nach sich ziehen und in bisher unbekann  ter Weise beschleunigen kann.  



  Die heute üblichen     Verfahrensmethoden    der Be  arbeitung von Medien zur chemischen und/oder  physikalischen stofflichen Änderung durch Zerklei  nern, Verfeinern und     Inkontaktbringen    der Stoffteil  chen oder, Gemischkomponenten in     Rührwerkskes-          sel'n,    mit oder ohne Druck und Temperaturzufuhr,  unter Umständen auch     Vakuum    oder Kühlung, in       Autoklaven,    in     Rieseltürmen    und Kolonnen, in rotie  renden Kesseln und Gegenstromapparaten, ermög  lichen alle insgesamt nur langsame und kostspielige  sowie arbeitsaufwendige Stoffbehandlungen.

   Ein we  sentlicher Fortschritt wurde schon experimentell darin  gefunden, dass Medien hochfrequenten Druckstössen  -und den sich daraus     fortpflanzenden    Schallenergie  wellen unterworfen wurden. Diese sogenannte schall  technische Bearbeitung von Stoffgemischen, z. B.  Zellstoffen, wird mit     piezoelektrischen    Quarzschwin  gern durchgeführt. Sie ermöglicht die intensive     phys-          kalische    Veränderung des Zellstoffes, ist jedoch in  folge der geringen Intensität ihrer Mittel über den  experimentellen Rahmen nicht hinausgekommen,  wenn man von     geringfügigen    Ansätzen kleiner Pro  duktionsversuche absieht.

   Eine Weiterentwicklung so  wohl in der physikalischen als gegebenenfalls auch  chemischen Stoffbearbeitung stellen die mit Vorrich  tungen     gemäss    den Schweiz.     Patentschriften    Nummern  311794 und 336249 ermöglichten physikalischen und  chemischen Bearbeitungen von Medien dar, die durch  die Wirkung hochfrequenter Prall-, Schall- und Ultra  schalleffekte gekennzeichnet sind. In den damit er  möglichten     Verfahren    werden physikalische und che  mische     Stoffänderungen    innerhalb verhältnismässig  kurzer Zeiträume gegenüber dem damaligen Stand  der Technik, z. B. in einer oder mehreren Minuten,  mit hoher Intensität durchgeführt.

   Die betreffenden  Verfahren und Apparate ermöglichen jedoch keine  genaue Kontrolle der Durchführung der physikali  schen und chemischen Stoffbehandlung, insbesondere  soweit sie die Erfassung und einheitliche Bearbeitung  aller     Stoffpartikel    betrifft. Dabei geht auch ein grosser  Anteil mechanischer und insbesondere von Schall  energie verloren.  



  Es gibt zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen  zum     Dispergieren,    Homogenisieren, Mahlen, Zer  fasern und/oder auch zur Durchführung von chemi  schen Reaktionen; diese Vorrichtungen weisen erheb  liche Nachteile auf, von denen die wichtigsten die  nachstehenden sind:       Unvollkommene        Dispergierung    und daher hetero  gene Produkte, hoher Energie-,     Arbeits-    und/oder  Zeitaufwand, um     hochdisperse    Produkte zu erzielen,  Verschleiss- und Störungsanfälligkeit,     Schädigung    der  Stoffstruktur (z. B.

   Zellstoffasern), wenn Arbeits  organe zwecks Erreichung hoher     Dispersitätsgrade     und Homogenität eng bzw. unter gegenseitiger Be  rührung zusammenarbeiten. Die Ursachen der er  wähnten und anderer Nachteile sind z. B. ein gerin-         ger    Wirkungsgrad der zusammenarbeitenden,     disper-          gierenden        Organe,    die teils runden, teils eckigen  Querschnitt aufweisen, aber durch ihre Anordnung  zueinander und/oder ihre Entfernung voneinander  nur eine ungeregelte und unkontrollierbare Zerschla  gung und auf Zufall beruhende     Zerprallung    des Me  diums zur Folge haben.

   Derartige Zerkleinerungsvor  richtungen sind unter den Bezeichnungen      Desinte-          gratoren     oder  Schleudermühlen  bekannt. Sie die  nen in erster Linie der Aufschliessung fester,     stückiger     Produkte und erreichen teilweise     Feinheitsgrade    bis  in den Bereich von mehreren     Mikron.    Derartige Fein  heitsgrade werden jedoch nur durch nachfolgende  Trennung der verbliebenen, gröberen Bestandteile von  den genügend weit aufgeschlossenen Partikeln durch  Sieben usw. erreicht.  



  Eine andere Gruppe der erwähnten Vorrichtun  gen ist mit eng, mitunter reibend zusammenarbeiten  den Scher- und     Prallorganen    versehen. In denselben  wird das Gut einer zwar sehr intensiven, aber auch  im einzelnen unkontrollierbaren Bearbeitung unter  worfen und meist unter hohem Energieaufwand auf  geschlossen. Derartige und ähnliche Vorrichtungen  sind teilweise auch für fliessende Medien, insbeson  dere Emulsionen, im allgemeinen aber nur für be  schränkte Anwendungsgebiete verwendbar.  



  Eine weitere Gruppe der erwähnten Vorrichtun  gen bedient sich als zusammenarbeitender Zerkleine  rungsorgane     ineinandergreifender,    mit konzentrischen  Rillen und Erhebungen versehener, gegenläufiger  Scheiben. Die zwischen denselben vor sich gehende  Reibbearbeitung des Mediums ist durch ein gewisse  Intensität gekennzeichnet, aber das Anwendungs  gebiet solcher Vorrichtungen ist begrenzt und bleibt  auf fliessende Emulsionen und Gemische mit feiner  Struktur beschränkt. Ähnliche und weitere Vorrich  tungen haben bei enger Stellung der Organe zuein  ander auch den Nachteil der meist unzulässigen über  hitzung des Mediums und der Schädigung desselben.

    Alle erwähnten Vorrichtungen, soweit sie auf     Sche-          rung,        Prallung    und Turbulenz innerhalb von Behäl  tern oder umschliessenden Gehäusen beruhen, sind  infolge der Begrenzung ihres Wirkungsbereiches, der  Unkontrollierbarkeit der kinetischen Vorgänge in der  Vorrichtung und der Unmöglichkeit einer präzisen  Lenkung dieser Vorgänge im einzelnen nicht zufrie  denstellend.  



  Man hat deshalb versucht, diese Nachteile wenig  stens teilweise zu beheben durch Verengung des  Arbeitsspaltes     zwischen    den zusammenarbeitenden  Organen, wie z. B. gegenläufig rotierenden Zahn  scheiben, wobei die Scheiben an ihrer Peripherie sich  bis auf einen sehr dünnen Spalt einander nähern.  Dadurch soll das Medium nur unter Überwindung  des so geschaffenen Engpasses und unter Reibung in  demselben bis zu einem endlichen     Feinheitsgrad    aus  treten können. Diese Vorrichtungen sind durch ge  ringe Produktion, hohen Energieaufwand und schnel  len Verschleiss gekennzeichnet.

        Seit Bekanntwerden der hochintensiven Wirkung  von Schall- und Ultraschallwellen und von Druck  stössen auf zu verfeinernde Medien wurde auch eine  Reihe verschiedenartiger Schwingungserreger, wie  Pfeifen und Sirenen,     piezoelektrische    Kristallschwinger  usw., für den Aufschluss und die Feinbearbeitung  flüssiger Medien und Gemische angewendet. Wäh  rend einige Ultraschallpfeifen sich in dem beschränk  ten Bereich der Erzeugung fliessfähiger Emulsionen  bewährten, blieben den mit     piezoelektrischen    Schwin  gern ausgerüsteten Vorrichtungen infolge ihres un  zulänglichen Wirkungsgrades Erfolge im Gebiet der  industriellen Produktion versagt.  



  So erfordert     beispielsweise    die Aufschliessung von  Zellstoffen bis zur Einzelfaser mit     piezoelektrischen     Quarzschwingern bei Konzentrationen von nur 0,1  bis 1     %    Bearbeitungszeiten von 20 Minuten bis zu  vier Stunden, wobei die bearbeitete Stoffmenge auf  Laboratoriumsmassstäbe, z. B. bis 1 Liter, begrenzt  ist. Dabei beträgt der     Trockenstoffgehalt    der bei den  Versuchen verwendeten     Zellstoffsuspensionen    nur  1-10     gil.    Derartige Verfahren und die     dazu    verwen  deten Schwingungserzeuger sind für solche Zwecke  im industriellen Massstab unbrauchbar.

   Man hat des  halb auch versucht, hochfrequente Impulse und  Schwingungen in Rotationsvorrichtungen, wie Schleu  dermühlen, innerhalb des bearbeiteten Gutes zu er  zeugen.  



  In einer bekannten     Kolloidmühle    wird die     Mahl-          oder        Dispersionswirkung    durch eine hohe Zahl von  Vibrationen oder Schwingungen bis Ultraschallschwin  gungen hervorgerufen. Zu diesem Zweck ist ein an  seinem Mantel gezahnter Rotor (Zahnrad genannt)  von einem stillstehenden Gehäuse eingeschlossen, des  sen die     Zahnring    des Rotors umschliessende periphere  Wandung ebenfalls mit Zähnen bzw. Rippen versehen  ist. Bei genügend schneller Drehung des gezahnten  Rotors entstehen zwischen dem gezahnten Rotor  mantel und der     gezahnten    peripheren Wandung des  Gehäuses rhythmische Schwingungen.  



  Bei einer verbesserten Ausführung der vorerwähn  ten     Kolloidmühle    werden in den Hohlräumen zwi  schen     Rotormantel    und peripherer Gehäusewandung  zusätzliche Schwingungen durch     piezoelektrischen     Quarz erzeugt. Eine ähnliche Vorrichtung weist einen  an seinem Mantel gezahnten Läufer und ein an sei  ner peripheren Innenwandung gezahntes Gehäuse  auf. Obschon die vorerwähnten Vorrichtungen     (Kol-          loidmühlen)    mit mechanischen Schwingungserzeugern  eine neuartige Erzeugung und Anwendung von  Schwingungen in Hohlräumen und innerhalb des in  den Hohlräumen befindlichen Gutes darstellten,  haben dieselben sich nicht auf breiter Basis einführen  können.

   Ihre Wirkung übertraf nicht die mit intensiv  wirkenden Schleudermühlen erzielten Ergebnisse.  



  Es ist auch eine Schleudermühle bekannt, welche  durch hochfrequente hydraulische Stösse, die mittels  Schikanen zweier gegenläufiger Rotoren erzeugt wer  den, Zellstoffpastillen (Stippen)     defibrieren    soll. Der       Defibrierungsvorgang    wird mit     ultraschallähnlichen            Effekten    begründet.

   Die Vorrichtung erzeugt zwar  hochfrequente, gegebenenfalls im     Ultraschallfrequenz-          bereich    liegende Druckgefälle, die sich aber     innerhalb     des in einem     Durchlaufgehäuse    lediglich mit starker       Turbulenz    und hoher Geschwindigkeit durchströmen  den Mediums ungeregelt und unkontrollierbar ab  spielen     und    deshalb ohne genügende, von wirksamer  Ultrabeschallung zu erwartender Intensität verlaufen.  Deshalb haben sich auch derartige Vorrichtungen in  folge unbefriedigender spezifischer Leistung nicht  bewährt und nicht einführen können.  



  Ein weiterer bekannter Apparat dient der Zer  kleinerung von festen Stoffen unter Verwendung von  Schwingungen und Stosswellen     in    einer gasförmigen,       kontinuierlichen    Phase. Er besteht aus einem stern  förmigen Rotor, welcher in einem     zylindrischen    Ge  häuse mit hoher Geschwindigkeit rotiert. An jedem  Sternarm ist     ein    sich radial bis an die periphere  Gehäusewandung erstreckendes schwingungsfähiges,  elastisches Blech befestigt. Das periphere, frei schwin  gende Ende des elastischen Bleches .schleudert die       ihm    durch den Gasstrom zugeführten festen Partikel  mit seiner peripheren Kante gegen die periphere In  nenwandung des Gehäuses, welche gerippt ist.

   Die  Rippen an der Gehäusewandung versetzen die peri  pheren Enden der elastischen Bleche durch Vermitt  lung der an der gezahnten Gehäusewandung entlang  springenden festen     Partikel    in hochfrequente Schwin  gungen. Die Frequenz und die Amplitude dieser  Schwingungen sind jedoch vom Zufall abhängig, weil  sie durch die unregelmässige,     unberechen-    und unkon  trollierbare,     sprunghafte        Prallung    der festen Partikel  gegen die Kanten der     Riffelung    an der Gehäusewan  dung und von denselben zurück gegen das periphere  Ende der schwingungselastischen Bleche erzeugt  werden.  



  Auch die zuletzt erwähnten Vorrichtungen,  welche nur für den beschränkten Zweck der Zerklei  nerung fester Partikel in     einem    Gasstrom bestimmt  sind, können infolge ihrer ungeregelten und unkon  trollierbaren Schockwirkung nicht zur     wirklichen    und  kontrollierbaren Beschallung und     Herbeiführung    vor  berechenbarer     Wirkungs-    und     Feinheitsgrade    des End  produktes dienen.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt diese  Nachteile und     ermöglicht    einen ausserordentlich  hohen Fortschritt in der Verfahrenstechnik, da gegen  über dem Stand der Technik, insbesondere durch  Reduzierung des Zeitaufwandes auf     einen    kleinen  Bruchteil, eine wesentlich günstigere Stoffausbeute,  höhere Qualität der Produkte und infolge geringeren  Energieverbrauches pro 100 kg Fertigprodukt eine  wirtschaftlichere Produktion erreicht wird.  



  Im einzelnen kennzeichnet sich das neue Ver  fahren dadurch, dass das zu behandelnde Medium  einer Behandlungsvorrichtung zugeführt und durch       zwangläufig    gesteuerte kinematische Vorgänge in  eine     Vielzahl        kleiner    Stoffquanten zerlegt wird, die  stossweise durch sich periodisch öffnende und schlie  ssende Hohlräume geführt werden, wobei das Medium      während dieser Bewegung von durch die genannten  periodischen Vorgänge erzeugten, schalt-     bzw.        ultra-          schallfrequenten    Druckstössen     beaufschlagt    wird, der  gestalt,

   dass die     Vorschubgeschwindigkeit    des Me  diums um ein Vielfaches kleiner ist als die Fortpflan  zungsgeschwindigkeit der Schallwellen im Medium.  



  Zum     Dispergieren,    Homogenisieren, Aufschlie  ssen und     Defibrieren    von Stoffen sind Vorrichtungen  bekannt, in denen die Stoffe mittels aneinander vor  beifliegender starrer Zerkleinerungsorgane einer  mechanischen Bearbeitung durch     Scherung,        Prallung,     Reflexion und dergleichen unterworfen werden, wo  bei die zu behandelnden Stoffe auf dem kürzest mög  lichen bzw. dem den geringsten Widerstand bietenden  Weg von innen nach aussen gelangen.  



  Zur Durchführung chemischer Stoffänderungen  benutzt     man    offene oder geschlossene Behälter,  Rohre, Türme, Kolonnen usw., in denen die Behand  lung des Stoffes durch Rühren, Umwälzen, im Gegen  stromverfahren usw., unter Atmosphärendruck, über  druck, Vakuum, Erwärmung und/oder anderer Ener  giezufuhr erfolgt.  



  Im Gegensatz zu dieser bekannten Vorrichtung  ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung gekenn  zeichnet durch mindestens zwei eine Bearbeitungs  stufe bildende, relativ zueinander drehbare koaxiale  Halter, deren jeder eine Vielzahl von kranzförmig  angeordneten Zerkleinerungsorganen trägt, wobei  sich die Zerkleinerungsorgane der beiden Halter über  einen Verteiler- und Zerkleinerungsspalt gegenüber  stehen und je zwei     tangential    benachbarte Zerkleine  rungsorgane eines Halters einen der genannten Hohl  räume     bestimmen    und die Organe mindestens eines  der Halter als in     tangentialer    Richtung     schwingungs-          fähige    Platten oder Stege ausgebildet sind,

   dass ferner       die    Halter in einem Druckgehäuse mit wenigstens  einem ihm vorgeschalteten Einlass und einer Hohl  kammer eingebaut sind, der periphere Teil des  Druckgehäuses einen der Bearbeitungsstufe bzw. den  Bearbeitungsstufen in Strömungsrichtung nachgeschal  teten Hohlraum bildet und dem letzteren eine     Gegen-          druckeinstellvorrichtung    zur Steuerung der Vorschub  geschwindigkeit des Mediums und ein     Auslass    für das  selbe nachgeordnet ist.  



  Durch die erfindungsgemässe Kombination der       vorbeschriebenen    und gegebenenfalls weiterer, nach  folgend beschriebener Merkmale lassen sich neuartige  physikalische Effekte erzielen, die von chemischen  Effekten begleitet     sein    können.  



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das       kontinuierlich    in das Druckgehäuse eingeführte Me  dium zunächst in dem inneren Ring hochbeschleunigt  und nach Passieren desselben in den als Verteilerspalt  wirkenden Arbeitsspalt gepresst und in demselben  durch Gegendruck     gestaut.    Die Arbeitsintensität im  Verteilerspalt kann durch Veränderung der relativen       Umlaufgeschwindigkeit    der Ringe zueinander oder  z.

   B. durch Erhöhung der Zahl pro Masseinheit der  Organe eines oder beider zusammenarbeitender Ringe  bzw. durch Vergrösserung des Spaltumfanges bis zur    Erzeugung von     Kavitation    im Verteilerspalt bzw. im  in demselben befindlichen Medium, in dessen sich  bildenden, relativ zueinander sich bewegenden Schich  ten und/oder Partikeln erhöht werden. Die besagte       Kavitationswirkung    führt z.

   B. bei der     Defibrierung     und     Raffinierung    von Zellstoffen für die Papierfabri  kation zur Zerlegung von Faserbündeln und bei  zweckentsprechender     Verweilzeit    des Stoffes in der       Vorrichtung    zu Fasern, welche     unzerschert    in ihrer  ganzen morphologischen Struktur und Länge (ein  schliesslich der Endspitzen) erhalten bleiben und zu  Fibrillen und     Mikrofibrillen,    die von den Fasern ab  gezweigt werden, ohne Verletzungen oder Zerreissun  gen aufzuweisen, wie dieses z. B. bei den durch  mechanische     Scherung    des Faserstoffes wirkenden  konischen oder     Scheibenraffineuren    der Fall ist.

   Wäh  rend der Aufschliessung im Verteiler- und     Kavita-          tionsspalt    durch     Zerprallung,        Zerreibung    und gegebe  nenfalls     Kavitierung    wird das Medium gegen die Ein  lassöffnungen der Kammern des äusseren Ringes der  Arbeitsstufe gepresst. Während es unter hoher Ge  schwindigkeit und     Zentrifugaldruck    an den Einlässen  in die Kammern des äusseren Ringes bzw. an deren  Organkanten vorbeifliegt, werden von dem im Ver  teiler- und     Kavitationsspalt    bearbeiteten Stoff winzige  Teilchen in die bereits mit Medium gefüllten Kam  mern mit hoher Frequenz hineingeschlagen.

   Bei  jedem solchen Einschlag in eine Schallkammer ent  steht ein Impuls -entsprechend der energetischen Lei  stung des Einschlages -, welcher sich als Druckwelle  durch das in der Kammer befindliche Medium fort  pflanzt. Da das Medium in den Kammern unter  Gegendruck steht, können bei einem     inkompressiblen     Medium die aus dem Verteilerspalt in die Kammer  periodisch eingeschlagenen Stoffteilchen nur so gross  sein wie die am     Auslass    aus derselben Kammer peri  odisch ausgestossenen Teilchen.

   Bei     kompressiblen     Medien jedoch (solche sind praktisch alle Suspensio  nen oder Mischungen von Stoffen) beeinflussen selbst  verständlich auch die     Kompressibilität    und Elastizität  der in der Kammer befindlichen Stoffsäule die Grösse  der periodisch in die Kammer eingeschlagenen Stoff  teilchen.  



  Durch zweckentsprechende Einstellung des Gegen  druckes mittels der     Gegendruckeinstellvorrichtung     werden so die Stoffteilchen zu einer bestimmten Ver  weil- und Bearbeitungszeit in den Schallkammern ge  zwungen. Während dieser     Verweilzeit    in den Schall  kammern werden die Stoffteilchen gleichzeitig  Schwingungen sowohl vom Einlass in die Kammern  als auch von oszillierenden Wänden der Schallkam  mern her unterworfen. Die dadurch in den Kammern  auf die Teilchen wirkenden hochfrequenten Impulse  und Druckschwingungen können je nach Art und  Struktur des zu behandelnden Mediums mit Frequen  zen im Schallbereich bis in den hohen Ultraschall  bereich erzeugt werden.

   Die Teilchen werden vor  zugsweise während Bruchteilen von Sekunden bis zu  mehreren Sekunden in den Kammern zurückgehal  ten, so dass jedes Teilchen in seiner Kammer während      einer bestimmten     Verweilzeit    beschallt wird und dann  beim Wechsel von einer Bearbeitungsstufe zur näch  sten zunehmende Beschleunigung erfährt und stei  gender Frequenz und Schwingungsintensität aus  gesetzt wird. Die Teilchen werden durch einen sich  periodisch während eines Bruchteiles einer Sekunde  öffnenden Spalt in Richtung des innerhalb einer  Kammer steigenden Druckes in eine nächstfolgende  Kammer ausgestossen.

   Dieser Spalt und dessen Öff  nungszeit werden so     klein    bemessen, dass der Durch  tritt jedes Teilchens von einer Kammer zu einer näch  sten nur unter fortschreitender Auflösung des Gefüges  des Teilchens bis zu beispielsweise     Mikronen    oder       Submikronen    oder, z. B. bei Zellstoff, bis zu den Ein  zelfasern möglich ist. Die Erzeugung von Druck,  Beschleunigung, Impulsen und Schwingungen und die  Fortbewegung des Mediums von einer Kammer     zur     nächsten werden durch eine Vielzahl von aus den  Wandungen der Schallkammern und dem Medium  selbst gebildeten kinematischen Ketten hervorgerufen.  



  Ausser den primären Schall- und gegebenenfalls  Ultraschallschwingungen, die durch die Begegnung  der Kanten der aneinander vorbeifliegenden Zerklei  nerungsorgane benachbarter Ringe entstehen, werden  durch die Zerkleinerungsorgane mindestens eines Rin  ges, vorzugsweise des äusseren, die auf Grund ihrer  Ausmasse und ihres Baustoffes als in     tangentialer     Richtung nach Art kurzer Stimmgabeln zu Schall  schwingungen erregbare Platten oder Stege, das heisst  als     Oszillatoren,    ausgebildet sind, innerhalb der von  ihnen begrenzten Schallkammern auch sekundäre Im  pulse und Wellen erzeugt.

   So bauen sich innerhalb  der mit dem     Stoff    gefüllten Schallkammern und damit  innerhalb des Stoffes     Interferenzwirkungen    auf, deren  Frequenzen und/oder Amplituden ein Mehrfaches der  durch die Begegnung benachbarter Zerkleinerungs  organe erzeugten Schwingungen erreichen können.  Wenn, wie oben erwähnt, das Medium zu einer be  stimmten     Verweilzeit    in einer     Schallkammer    gezwun  gen wird, anstatt der Zentrifugalkraft folgend auf  möglichst kurzem Wege durch das kinematische  System von innen nach aussen zu strömen, so kön  nen die Schwingungen zusammen mit den auftreten  den mechanischen Wirkungen auf das Medium bis  her noch nie erreichte Resultate herbeiführen.

   Dies  erklärt sich schon aus der Tatsache, dass die Schall  wellen sich in     wässrigen    Medien mit etwa 1470 m/s  durch den Stoff mit ihrer Energie fortpflanzen.  



  Bei der in den Schallkammern auftretenden mul  tiplen und diffusen Reflexion tritt eine starke unter  partikulare und gegebenenfalls untermolekulare Rei  bung innerhalb des Mediums auf, die je nach seiner       Verweilzeit    in der Vorrichtung zu Temperaturerhö  hungen führen kann. Die unterpartikulare und unter  molekulare Reibung hat einen besonderen Anteil an  der Aufschliessung und an der Änderung des Aggre  gatzustandes sowie, eventuell zusammen mit der  Energiewandlung in Wärme, die Einleitung oder die  Beschleunigung erwünschter chemischer Reaktionen  zur Folge. Auf diese Weise können chemische Reak-         tionen    schneller und besser als bisher     durchgeführt     werden.

   Ebenso     ermöglichen    die weiter oben geschil  derten Vorgänge auch den     entgegengesetzen    Weg,  z. B. die     Depolymerisation,    wie überhaupt chemische  Stoffwandlungen in den verschiedensten Richtungen.  Die günstigste     Reaktionskinetik    und die zweckmässig  ste Zusammensetzung der Reagenzien für solche  chemische Vorgänge sind von Fall zu Fall experi  mentell zu     ermitteln.     



  Die Zahl und die Begegnungsfrequenz der Zer  kleinerungsorgane kann so gewählt werden, dass das  Medium, welches in den     Kammern    zur Erreichung  einer optimalen Einwirkung der in den Kammern auf  tretenden Impulse und Schwingungen jeweils einen  kurzen Zeitraum, z. B. von 1 bis     i/40    s, verweilen  muss, währenddessen es mit der auf das Medium wirk  samsten Frequenz und Amplitude beschallt wird. Der       Verweilzeit    von     1i40    s in einer Kammer entspricht  z. B. eine     Öffnungszeit    der betreffenden Kammer von       1/70    bis     1/10000        s,    je nach Umlaufgeschwindigkeit des  Kammerringes.

   Das Medium wird bei diesen Kam  merwechseln also     stossweise    und in winzigen Teilchen,  z. B. von einem oder einigen mg, in die nächsten  bereits mit Stoff     befüllten        Kammern        hineingepresst     und ebenso stossweise sowie     immer    weiter verfeinert  durch dieselben hindurch in den Verteilerspalt aus  gestossen.

   Die beschleunigte     Mediumssäule    wird da  bei jedesmal     abgerissen.    Dadurch wird das Medium  ausser den oben erwähnten Impulsen und Schwin  gungen innerhalb der Kammern auch noch beim  Übergang von einer Kammer zur nächsten einer mit  steigendem Durchmesser an Intensität zunehmenden       Kavitation    ausgesetzt. Durch die zeitweilige, minde  stens teilweise Einschliessung des Mediums in einer  von vibrierende Wände     darstellenden        Oszill'atoren     begrenzten Kammer tritt das Medium erst nach einem  gewissen Umfangsweg der     Kammer,    dessen Länge  z.

   B. 1,l5 m beträgt, durch den zwischen zwei sich       umschliessenden    Ringen gebildeten Verteilerspalt hin  durch in eine Kammer des nächsten Ringes ein.  



  Das Medium beschreibt also von innen nach  aussen (vom     Einlass    zur Peripherie) eine aus einzelnen  Stufen     zusammengesetzte    Spirale, wobei die Steigung  jeder Stufe der radialen     Vorschublänge    der in einer  Kammer befindlichen Stoffteilchen während ihrer       Verweilzeit    in der betreffenden Schallkammer ent  spricht, während der periphere Weg der     Teilchen    in  einer     Rotorkammer    eine Funktion der Umlauf  geschwindigkeit und der radialen     Vorschubgeschwin-          digkeit    ist, welche, wie oben geschildert,

   durch Ein  stellung von     Einlass    und/oder Gegendruck vom Aus  lass her kontrollierbar ist.  



  Durch entsprechende Wahl der Gesamtzahl der       Zctkleinerungsorgane    können bei genügend hoher  Umlaufgeschwindigkeit Druckstösse mit einer im  Ultraschallbereich liegenden Wiederholungsfrequenz  erreicht werden. Ausserdem können bei entsprechen  der Wahl der Zahl der Kammern, auf welche das der  Vorrichtung frei zufliessende Medium erfindungs  gemäss in der Vorrichtung verteilt wird, und bei ent-      sprechender Wahl der     Begegnungsfrequenz    der Zer  kleinerungsorgane bzw. der Kammern winzige Teil  chen des Mediums von wenigen Milligramm, z. B.

    1 bis 5 mg, entstehen und durch die Kammern stoss  weise, stufen- und spiralförmig beschleunigt und wäh  renddessen in den einzelnen Kammern durch     hochfre-          quente    Druckstösse praktisch beliebiger Intensität be  arbeitet werden. Die Zerkleinerungsorgane sind we  nigstens teilweise so dimensioniert, dass sie durch die  gegenseitige Begegnung wie kurze Stimmgabeln zu  Schwingungen erregbar sind, die sie in das in den  benachbarten Kammern befindliche Medium abstrah  len. Die Feinheit der     Oszillatoren    kann insbesondere  gegen die Peripherie der Vorrichtung hin bis zur  Feinheit nachgiebiger, auf Ringen sitzender Nadeln  gesteigert werden. Es können auch alle     Oszillatoren     der Vorrichtung Nadelfeinheit haben.

   Gegebenenfalls  kann man die Ringe solcher     Oszillatorennadeln    axial  gegeneinander verstellbar machen. Die axiale Länge  der     Oszill'atoren,    insbesondere wenn letztere nadel  fein sind, kann gegebenenfalls sehr klein gewählt wer  den. Nadelfeine     Oszillatoren    können z. B. bei organi  schen Stoffen eine bis auf die     Zellstruktur    herunter  gehende     Aufschliessung    bewirken oder molekulare  Strukturen abbauen.  



  Dem innersten     Zerkleinerungsorganring    einer aus  wenigstens zwei Ringen bestehenden Bearbeitungs  stufe können besondere     Vorzerkleinerungsorgane    in  Form von radial bis in den zentralen Zuführungsraum       ragenden,    schaufelförmigen Verbreiterungen vor  geordnet werden, welche das zuströmende Medium       vorzerkleinern    und beschleunigen. Sie können ge  schärft, gebogen und mit zweckentsprechend verstärk  tem und geformtem Querschnitt versehen sein.  



  An der Peripherie der Vorrichtung kann das  Medium in einen gemeinsamen     Sammelraum,    austreten  und in demselben durch Impulse und Wellen ver  schiedener Frequenzen beschallt werden, insbeson  dere wenn der Raum durch eine Hohlfläche, z. B.  von parabolischem     Axialschnitt,    begrenzt ist. Die  diese Hohlfläche aufweisende Wandung kann aus  einem Werkstoff mit besonders hohem Reflexions  vermögen bestehen, z. B. aus Stahl; insbesondere kann  die Reflexionsfläche spiegelglatt bearbeitet sein.  



  Die Weite des Verteiler- und     Kavitationsspaltes     zwischen den aneinander     vorbeifliegenden    Zerkleine  rungsorganen kann so eingestellt werden, dass z. B.       Zellulosefasern,    die viel feiner sind als die eingestellte  Spaltweite, nur beschallt, aber nicht geschert, das heisst  in ihrer Länge nicht beschädigt werden. Wird eine       Scherung    der Fasern gewünscht, dann kann die Spalt  weite entsprechend ]deiner, gegebenenfalls bis nahe  Null, eingestellt werden.  



  In der Zeichnung ist die erfindungsgemäss vor  geschlagene Vorrichtung in fünf Ausführungsformen  beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:       Fia.    1 einen     Axialschnitt    durch eine Ausfüh  rungsform mit horizontal     angeordneter        Rotorachse,          Fig.    2 eine Ansicht von links in     Fig.    1, teilweise  geschnitten nach der Linie     II-1I    der     Fig.    1,         Fig.    3 einen vergrösserten Ausschnitt aus einer  erfindungsgemässen Vorrichtung,       Fig.    4 einen     Axialschnitt    durch ein zweites Bei  spiel,

         Fig.    5 einen     Axialschnitt    durch eine dritte und       Fig.    6 einen     Axialschnitt    durch eine vierte Aus  führungsform.  



       Fig.    7 ist ein     Axialschnitt    durch ein aus mehreren  erfindungsgemässen Einzelvorrichtungen bestehendes  Aggregat.  



       Fig.    8 ist eine Mikroaufnahme eines in einem  üblichen     Konusrefiner    bearbeiteten     Fichten-Sulfit-          Zellstoffes.     



       Fig.    9 ist eine Mikroaufnahme des gleichen Zell  stoffes, der jedoch in einer erfindungsgemäss aus  gebildeten Vorrichtung behandelt wurde.  



  Die in den     Fig.    1 bis 3 dargestellten Beispiele von  erfindungsgemässen Vorrichtungen besitzen einen an  einer Welle 1 befestigten Rotor 2 mit einem inneren  Kranz von das Medium aufteilenden und zentrifugal  beschleunigenden Organen 3 und drei Kränzen mit  z. B. aus Stahl, Nickel, Titan,     Molybd'än,    Chrom bzw.  aus entsprechenden Legierungen bestehenden, schwin  gungsfähigen Zerkleinerungsorganen     (Oszillatoren)    4,  5, 6; je zwei benachbarte Zerkleinerungsorgane eines  Kranzes schliessen zwischen sich eine Schallkammer  8, 9, 10 ein. Die Zahl der Kammern von z. B. je 2,5  bis 0,1     cm3    Inhalt nimmt von innen nach aussen zu,  während das Volumen der Kammern von Kranz zu  Kranz abnimmt (vgl.     Fig.    3).

   Um eine solche, nach  der Peripherie der Vorrichtung hin zunehmende Zahl  von     Zerkleinerungsorganen    und Schallkammern zu  ermöglichen, kann jeder Zerkleinerungsorgan- und       Schallkammerkranz,    wie in den     Fig.2    und 3 dar  gestellt, auf einem separaten Ring durch bekannte  Arbeitsverfahren, wie Fräsen, Bohren oder derglei  chen hergestellt werden. Auf diese Weise können ein  zelne Ringe mit verschieden hoher     Zerkleinerungs-          organzahl        zwecks    Änderung der zwischen zwei be  nachbarten Kränzen erzeugten Schwingungserregun  gen je nach Bedarf ausgewechselt werden.  



  Ein an der Welle 1 befestigter Konus 30 ragt in  die Hohlkammer 31Z, wodurch eine einwandfreie  Füllung und eine gute Führung des zu behandelnden  Mediums in der Hohlkammer 31Z erreicht wird. Der  Konus 30 verhindert auch eine Verstopfung der Hohl  kammer 31Z. An dem auf dem Boden 18 abgestütz  ten, Druckgehäuse 12 ist der den äussersten Ring um  gebende Sammelkanal 13, 13' mit den Stirnscheiben  14 und 15 befestigt. Um den im Sammelkanal auf  tretenden Druck und damit das Medium schneller  zum     Auslass    26 abzuleiten, weist der Sammelkanal  einen in Richtung von dem dem     Ausl'ass    26 diametral  gegenüberliegenden Punkt zum     Auslass    26 hin sich  erweiternden Querschnitt auf (13-13').

   Die Stirn  scheibe 15 trägt den Halter 16 mit den vier Ringen  von Zerkleinerungsorganen 4', 5', 6', 7'. Der     Stator-          organkranz    4' greift zwischen die     Rotorkränze    3 und  4, der Kranz 5' zwischen die     Rotorkränze    4 und 5  usw. Die     Rotorkränze    fliegen in geringem Abstand      an den     Statorkränzen    vorbei, so dass ihre Zerkleine  rungsorgane sich gegenseitig und die zwischen ihnen  liegenden Kammern zu Schwingungen erregen. Ge  mäss     Fig.    3 begrenzen je zwei benachbarte Zerkleine  rungsorgane 4', 5', 6', 7' eine Schallkammer 8' bzw.  9' bzw. 10' bzw. 11' von z. B. 2,5 bis 0,1     cm3     Inhalt.

   Den die Zerkleinerungsorgane tragenden Flä  chen des     Stators    und Rotors könnte man einen sich  in radialer Richtung von innen nach aussen derart  veränderlichen Abstand voneinander geben, dass der  Ringquerschnitt zwischen diesen Flächen von innen  nach aussen sich in einem gewünschten Sinne ändert.  So könnte z. B. der Abstand zwischen den die Zer  kleinerungsorgane tragenden Flächen so vergrössert  werden, dass sich das Volumen der     Schallkammern     und die axiale Länge der Zerkleinerungsorgane nach  der Peripherie hin vergrössert.

   Durch diese Volumen  vergrösserung ergibt sich gegen die Peripherie hin eine       Auseinanderreissung    des Mediums und zunehmender  Unterdruck und damit rasch gesteigerte     Kavitation.     An der Peripherie des äussersten Kranzes 7' kann  wenigstens auf einer Seite ein     Diffusorring    16'     (Fig.    1)  angeordnet sein.  



  Während im vorliegenden Beispiel das Medium  durch die in der Hohlkammer 31Z befindlichen, zen  trifugal beschleunigenden Organe 3 unter hoher Be  schleunigung und entsprechendem Druck in die  Schallkammern     hineingepresst    und in kleine Teilchen  aufgeteilt wird, könnten solche Organe in der Hohl  kammer weggelassen und durch ausserhalb der Vor  richtung liegende Mittel, wie z. B. eine Druckpumpe  oder eine     Flüssigkeitssäule    vor der Vorrichtung, er  setzt werden. Ausreichende stossweise     Förderung     könnte allenfalls auch allein durch die inneren Rotor  organkränze, also unter Weglassung der Verbreite  rungen 3, erreicht werden.  



  Um mit der geschilderten Vorrichtung auf ein  fachste Weise eine kontinuierliche Bearbeitung des  Mediums im Durchlauf durch die Vorrichtung durch  Impulse und deren sich wellenförmig fortpflanzenden  Schwingungen sowie die Kontrolle der     Verweilzeit    des  Mediums in der Vorrichtung zu     ermöglichen,    ist an  der ringförmigen Stirnscheibe 15 ein beispielsweise  von einem Formstück 25 gebildeter Zuführungsraum  25' angeschlossen. Der Sammelkanal 13, 13' hat  einen Auslaufstutzen 26, durch welchen das durch  die Schallkammern 11'     (Fig.    3) aus der Vorrichtung  radial in den Sammelkanal 13, 13' geschleuderte  Medium beispielsweise in eine Leitung 27     (Fig.    1)  abgeführt wird.  



  Der Hohlraum des peripheren Sammelkanals 13,  13' ist im wesentlichen symmetrisch zur Achse des  Auslaufstutzens 26 und in Richtung zum Austritt hin  (siehe 13 und 13' in     Fig.    1) mit zunehmendem Quer  schnitt versehen, um ein leichteres Abfliessen des  Mediums zu gewährleisten. Ein     Einlassventil    28 kann  dem Zuführungsraum 25' vorgeschaltet werden und  die Zufuhr des Mediums regulieren.  



  Ein Regulierventil 29 ist dem Auslaufstutzen 26  nachgeordnet zum Zwecke der Einstellung der Be-         schallungs-    und Druckverhältnisse in der Vorrichtung  sowie der     Verweilzeit    des Mediums in den Kammern  der letzteren. Anstelle des Ventils 28     und/oder    des  Ventils 29 können andere, äquivalent wirkende     Ein-          stellmittel    verwendet werden, z.

   B. ein zweckentspre  chend verengter     Ausla'ss    oder eine an den Austritt     an-          schl'iessend'e    Steigleitung zu einem höheren     Behälter.     Man könnte den Gegendruck auf jede gewünschte  Höhe einstellen, wenn in der Steigleitung in verschie  denen Höhen freie, verschliessbare Abläufe eingebaut  würden. Man könnte anstelle von Ventilen z. B. auch  Ringblenden oder sich verengende Zwischenstücke,  z. B. einen den freien Austritt des Mediums ein  schränkenden     Auslassstutzen,    anbauen oder einschie  ben, wobei alle diese     Mittel    von Hand oder auto  matisch betätigt werden könnten.  



  Die gezeigte und geschilderte Vorrichtung kann in  Details natürlich die verschiedensten     Änderungen    er  fahren. So können z. B. die peripheren     Flächen    der  Zerkleinerungsorgane 3 und der Zerkleinerungsorgane  4, 5, 6 und 4', 5', 6', 7' auf koaxialen Kegelflächen  liegen, so dass durch axiale Verschiebung von Rotor  und     Stator    gegeneinander eine Veränderung der Spalt  breite, z. B.     eine    Verengung zwischen den     Zerkleine-          rungsorgankränzen,    eintritt, die neben der Beschal  lung des Mediums z. B. auch eine reibende     oder    mah  lende Bearbeitung desselben erlaubt.

   Die miteinander  zusammenarbeitenden Zerkleinerungsorgane des Ro  tors und     Stators    können auch einzeln oder     gruppen-          weise    teilweise kleineren und     teilweise    grösseren ra  dialen, Abstand voneinander haben, so dass z. B.     ein     Teil der relativ entgegengesetzt     zueinander    rotieren  den Zerkleinerungsorgane     zusammen    quetschend und/  oder mahlend und der andere Teil z. B. nur fördernd  auf das Medium .einwirkt. Hierdurch wird eine viel  seitige, der Arbeit eines     Kollerganges        ähnliche    Be  handlung des Mediums möglich.  



  Die Wirkung der     Vorrichtung    kann durch ent  sprechende Gestaltung der     relativ    entgegengesetzt zu  sammenarbeitenden Zerkleinerungsorgane in weitem  Rahmen verändert werden. Sind z. B. die mitein  ander zusammenarbeitenden Zerkleinerungsorgane an  ihren Kanten geschärft, so erhält man scherende Wir  kung. Sind sie abgerundet, so     ergibt    sich eine mehr  schlagende und weniger scherende     Wirkung.    Haben  sie geringen oder sehr geringen Abstand voneinander,  so     erhält    man bei     scharfen    Kanten sehr wirksam  scherende, bei stumpfen Kanten mehr eine quet  schende Arbeit, wie sie im     Kollergang    vor sich geht.

    Wenn man den     Querschnitt    der Zerkleinerungsorgane  in Drehrichtung vorn abrundet oder     tropfenförmig    zu  spitzt, erleichtert man die     Durcharbeitung        thixotro-          per    oder     teigartiger    Stoffe, wie sie     mitunter,    z. B. bei  höherprozentigen     Zellstoffaufschwemmungen,    vor  kommen. Die Vorrichtung gestattet gemäss dem Er  gebnis eingehender Versuche z.

   B. die     Entstippung     ohne     Scherung        und;'oder    die     Mahlung,    gegebenenfalls  die     Quellung        und'/oder        Herbeiführung    anderer Zu  stände von     Zellstoffen    bis zu hohen Konzentrations  graden. Um derartig hohe     Leistungen    zu erreichen,      kann die Vorrichtung so gebaut werden, dass der  innere Ring     einer    Bearbeitungsstufe grössere Lücken  zwischen seinen Zerkleinerungsorganen aufweist als  der ihn     umschliessende,    welche den flockigen, manch  mal klumpigen, z.

   B. von einem     Grobauflöser    kom  menden Stoff oder auch     stückigen    Zellstoff aufneh  men. Die Zerkleinerungsorgane, die zu diesem oder  ähnlichen Zwecken     ebenfalls        tangential        vorteilhaft     verbreitert werden, beschleunigen das Medium und  verteilen es mit hohem Druck in die Schallkammern  des     nächstgrösseren,    relativ gegenläufigen Ringes.  Derselbe weist bereits eine bedeutend grössere Anzahl  radialer Schallkammern auf. Um den letztgenannten  Ring läuft dann ein mit noch kleinerer Teilung, also  noch mehr und eventuell engeren Schallkammern     ver-          sehener    Ring relativ entgegengesetzt um.

   Dieser letzte,  feiner geteilte Ring kann durch einen durchbroche  nen, noch feiner geteilten Ring umschlossen sein. Die  Zahl der sich umschliessenden     Ringe    kann je nach  dem Zweck bis zur Erreichung beliebig hoher Fre  quenzen und Bearbeitungsgrade gesteigert werden.

    Da der kleineren Teilung entsprechend auch, wie  oben erwähnt, die die Schallkammern zwischen sich  bildenden Zerkleinerungsorgane von Ring zu Ring  von innen nach der Peripherie der Vorrichtung hin  feiner werden,     verändern    sich die Schwingungsver  hältnisse, die den als     Oszillatoren    ausgebildeten Zer  kleinerungsorganen eigen sind, da diese als vielfache       Stimmgabeln    wirken, welche zur     Schallabstrahlung     durch die relativ entgegengesetzt an ihnen vorbeiflie  genden     Zerkleinerungsorgane    erregt werden.  



  Bei einer Vorrichtung beträgt z. B. die     tangentiale     Stärke der zu Schwingungen erregten Organe des  äusseren Ringes beispielsweise 3 mm, die     tangentiale     Weite der Schallkammern 2 mm und die Länge der  oszillierenden     Zerkleinerungsorgane    16 mm. Der von  diesem äusseren Ring umschlossene Ring ist mit Er  regerorganen besetzt, deren     tangentiale    Stärke 5 mm  beträgt, während die Kammerweite 3,2     mm    und die  Länge der Zerkleinerungsorgane 15 mm ist.

   Die  Drehzahl des inneren Ringes beträgt bei diesem Bei  spiel 3000     U,lmin    bei einem Durchmesser des zwi  schen den beiden Ringen eingeschlossenen     Verteiler-          und        Kavitationsspaltes    von 260 mm.

   Die Relativ  geschwindigkeit     im    Verteiler- und     Kavitationsspalt    ist  somit  
EMI0008.0028     
    Die     Zerkleinerungsorganzahl    des inneren Ringes ist  
EMI0008.0030     
    und die     Zerkleinerungsorganzahl    des äusseren Ringes  ist  
EMI0008.0032     
    Die Zerkleinerungsorgane des inneren     (Erreger)-Rin-          ges    bringen vermittels der im Verteiler- und Kavita-         tionsspalt    erzeugten hochfrequenten     Prallwirkung    die       tangential        oszillationsfähigen    Zerkleinerungsorgane  des äusseren,

   feingeteilten Ringes zur Abgabe zusätz  licher akustischer Schwingungen in die Schallkam  mern. Die Gesamtzahl der durch die Begegnungen der  Organe erzeugten Impulse und Druckstösse errechnet  sich =  
EMI0008.0039     
    Ein gemäss diesem Beispiel aus einer hochwertigen  Stahllegierung gefertiter erregbarer     Zerkleinerungs-          organring    gibt schon' beim leichten Bestreichen mit  einem Holzstab einen deutlich vernehmbaren Ton.

      Je nach den Anforderungen, die das zu bearbei  tende Medium stellt, wird beispielsweise der Durch  lassquerschnitt der Schallkammern, die axiale, radiale       und;bder        tangentiale    Ausdehnung sowie das Material  der Erregerorgane     undloder    der     Oszil'latoren,    die An  zahl der Zerkleinerungsorgane pro Ring, die Stufen  zahl, das heisst die Zahl der Ringe, der Durchmesser  der Ringe sowie die Drehzahl verändert. Eine Ver  grösserung des     tangentialen    Abstandes der Zerkleine  rungsorgane ein und desselben Ringes hat eine Ver  grösserung des Einzelvolumens einer Schallkammer  zur Folge.

   Dadurch wird der insgesamt im betreffen  den Ring investierte Energieaufwand in weniger Teile       unterteilt,    was einerseits eine Erhöhung der Wellen  amplitude, anderseits jedoch eine Verringerung der  Frequenz zur Folge hat. Es können z. B. auch alle  Zerkleinerungsorgane oder ein Teil derselben radial  oder     peripherial    durchbohrt sein, wodurch zusätzlich  intensive     Interferenzschwingungen    erzeugt werden. Es  bestehen also die verschiedensten Möglichkeiten, die  direkt wirkenden kinematischen Einflüsse auf das  Gefüge des Mediums, insbesondere seiner festen An  teile sowie den Einfluss der parallel dazu wirkenden  Beschallung zu regulieren.  



  Die Ausführungsform der     Fig.4    unterscheidet  sich von derjenigen der     Fig.    1 und 2 insbesondere  durch folgende Merkmale: Die Zerkleinerungsorgane  5 sind in     tangentialer    Richtung erheblich dünner aus  gebildet als ihre axiale Länge. Ausserdem ist ihre  radiale Ausdehnung grösser als ihre     tangentiale    Dicke,  so dass sie wie     Stimmgabelzähne    zu Schwingungen er  regt werden.  



  Der Querschnitt des an den Sammelkanal 13'  anschliessenden     Auslassstutzens    26 ist an der Ein  engung 26' direkt nach dem Druckgehäuse erheblich  kleiner als derjenige des     Zulaufrohres    25 und der  Abführung 26, wodurch der Stoff im Druckgehäuse  gestaut und der Strömung Druck entgegengesetzt  wird.    Die Vorrichtung hat nur zwei     Rotororgankränze     3 und 5 und zwei     Statororgankränze    17 und 32. Der  Organkranz 32 besteht aus einem Ring mit radialen       Durchbrechungen    33, wobei die Stege zwischen den  selben die Zerkleinerungsorgane bilden.

   Einige der       Rotororgane    3 weisen     Vorzerreissorgane    34 auf, die      im gezeigten Beispiel     messerartig    ausgebildet sind;  diese arbeiten mit Gegenwerkzeugen 35 im Zufüh  rungsraum 25' zusammen, die z. B. die Form von       Schneidbacken;    zahnartigen,     geriffelten    oder ähn  lichen Vorsprüngen oder Blindlöchern haben können  und eine noch bessere     Vorzerkleinerung    des axial an  kommenden Mediums erlauben als die     Vorzerreiss-          organe    34 allein.

   Das Zuführungsrohr 25 kann, wie  in     Fig.4    punktiert angedeutet, mit verkleinertem  Querschnitt bis zu jedem gewollten Abstand an den  Hohlraum des Rotors herangeführt werden. Im übri  gen gilt für das Beispiel der     Fig.    4 im wesentlichen  dasselbe wie für die erste Ausführungsform nach den       Fig.    1 bis 3. Derartige Ausführungsformen eignen  sich z. B. besonders für die Lösung klumpigen Gutes,  wie Kaolin, oder zur schnellen Imprägnierung von  festen Stoffen mit Bindemitteln, Chemikalien, Lö  sungsmitteln usw.  



  Im Beispiel der     Fig.5    ist die Antriebswelle 1  durch eine konische Nabe 36 des Rotors 2 hindurch  nach der Seite des Zuführungsraumes 25' hin ver  längert und trägt ein Pumpenrad 37 mit schrauben  förmigen Schaufeln, die das Medium z. B. aus einem  Behälter durch den Zuführungsraum 25' in die Vor  richtung fördern. Zur Steigerung der     Fördewirkung    ist  ein feststehender Leitapparat 38 vorgesehen, dessen  Schaufeln entgegengesetzt zu den Schaufeln des Pum  penrades 37 gekrümmt sind. An der Innenwandung  des Zuführungsraumes 25' sind axial verlaufende  Leitbleche 39 angeordnet, die einen     drallfreien    Ein  lauf des Mediums in die Vorrichtung gewährleisten.

    Auf dem freien Ende der verlängerten Welle 1 sitzen  Flügel 40, die propellerartig ausgebildet sein können,  wenn grössere Förderhöhen überwunden werden müs  sen oder wenn das Medium infolge seiner Struktur der  Förderung besonderen Widerstand entgegensetzt. Die  Flügel 40 können aber auch messerartig zum An  schneiden des Mediums ausgebildet sein.  



  Das den äussersten Organkranz 18 tragende Ele  ment ist als abnehmbarer Ringkörper 16 ausgebildet,  so dass durch Austausch des letzteren     Frequenzände-          rungen    möglich sind.  



  Die     Statororgane    18 sind in dieser Ausführungs  form an ihren beiden Enden eingespannte Stege. Im  übrigen gilt auch für dieses Beispiel im wesentlichen  dasselbe wie für die erste Ausführungsform gemäss  den     Fig.    1 bis 3.  



  Die Ausführungsform der     Fig.6    hat an     Stelle     eines mit einem Rotor zusammenarbeitenden     Stators     zwei gegebenenfalls gegenläufige Rotoren 41 und 42.  Der Rotor 41 sitzt auf der mit einem     Einlassstutzen     48 versehenen Ansaugseite auf einer im Gehäuse 43  gelagerten Welle 44 und der Rotor 42 mit den Zer  kleinerungsorganen 45 und 46 auf einer im Gehäuse  43 gelagerten Welle 47, die in zur Welle 44 entgegen  gesetzter Richtung angetrieben wird. Im Bereiche des  Zuführungsraumes 25' sitzt auf der Welle 44 eine       Förder-    und     Me'ssschnecke    49.

   Durch entsprechende  Wahl der Steigung dieser Schnecke kann die Menge    des durch die Vorrichtung geförderten Mediums ge  nau reguliert werden. Die den Ring 50 mit den Zer  kleinerungsorganen 51 und 52 tragenden Förderflügel  53 des Rotors 41 erteilen dem Medium zwecks Vor  zerkleinerung eine hohe     Umfangsgeschwindigkeit    ent  gegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors 42. Da  durch     wird    das von den Flügeln 53 gegen den Rotor  42 geförderte Medium zunächst an den Zerkleine  rungsorganen 45 bzw. an deren axialen Verlängerun  gen 45' zerschlagen und je nach der Struktur des  Mediums grob oder bereits fein verteilt.

   Wie in     Fig.    6  punktiert angedeutet, können die Flügel 53 mit axial       gerichteten    Spitzen 53' in die Hohlkammer 31Z des  Rotors 42 hineinragen. Der weitere Arbeitsverlauf in  der Vorrichtung ist der gleiche wie in den anderen  Beispielen. Das aus dem Ring 52 austretende, behan  delte Medium gelangt in den Sammelkanal 54, von  wo es durch den     Auslassstutzen    55     abgeführt    wird.  



       Fig.    7 zeigt als Beispiel ein aus drei     hinterein-          andergeschalteten    Einzelvorrichtungen 57, 58, 59 be  stehendes Aggregat, wobei zwischen den Einzelvor  richtungen Leitscheiben 60 angeordnet sind. Die  Pfeillinie P veranschaulicht die Strömung des Me  diums durch das Aggregat. Auf der Welle 61 sitzt  am Einlass 62 eine     Förder-    bzw. Druckschnecke 63.

    Das     Einlassrohr    25 ist zylindrisch mit gleichbleibendem  Durchmesser bis zu seinem Befestigungsflansch am  Halter 16 des     Stators    geführt, so dass die Stirnseite  der     Rotororgane    3 ganz verdeckt ist und so der zu  strömende     Stoff    der     Pfeillinie    X folgen muss und aus  radialer Richtung zwischen die     Rotororgane    3 ein  geführt wird, wodurch erhöhte Beschleunigung des  Stoffes in der Hohlkammer 31Z erreicht wird.  



  Durch eine solche Kombination erübrigt sich die  bisher bestehende Notwendigkeit, in manchen Indu  strien, z. B. der Zellstofferzeugung, zwei, drei oder  mehr Maschinen derselben Type hintereinander auf  zustellen, durch welche das Medium nacheinander  hindurchläuft, um     bis    zum erforderlichen Grade be  arbeitet, z. B.     defibriert,        fibrilliert    oder raffiniert, zu  werden.

   Meistens waren zwischen den einzelnen Ma  schinen noch Förderpumpen und/oder Zwischen  behälter     erforderlich.    Durch die erfindungsgemäss vor  geschlagene Kombination     erübrigen    sich derartige  kostspielige Anlagen; es wird erfahrungsgemäss eine  erhebliche Einsparung an     Energie    und Raumbedarf  erzielt, die     überwachung    .ist viel einfacher und die  Zeiteinsparung beträgt gegenüber bekannten Einrich  tungen in vielen Fällen bis zu 90     "/o    des früheren  Aufwandes.  



  Bei einem aus mehreren,     hintereinandergeschalte-          ten    Einzelvorrichtungen bestehenden Aggregat gemäss       Fig.    7 kann das Gehäuse jeder einzelnen Vorrichtung  mit einem radialen oder     tangentialen        Auslass    versehen  werden, wobei     jeder@Auslass,regulierbar        bzw.    absperrbar  ist.

   Dadurch kann ein     besonders?    schwierig zu bearbeiten  des Medium beispielsweise durch drei Vorrichtungen  hindurch so lange im Kreislauf bearbeitet werden, bis  eine Änderung des Mediums, die eine leichtere Be  arbeitung zulässt, eintritt; dann kann das Medium      durch Öffnen des Auslasses schon der zweiten oder  eventuell sogar der ersten Vorrichtung abgelassen  werden, wobei die nachfolgenden Vorrichtungen durch  Schliessen ihrer     Auslassventile    ausser Funktion gesetzt  werden.  



  Die gezeigten Ausführungsbeispiele können mit  vertikaler, horizontaler oder geneigter Achse arbeiten.  Die in den Ausführungsbeispielen gezeigte Vor  richtung kann hinsichtlich ihrer Form, ihrer Abmes  sungen sowie ihrer Einzelteile zwecks Veränderung  der Wirkung beliebig abgewandelt werden.  



  Beispielsweise kann ihre Wirkung durch entspre  chende Wahl der     Umlaufgeschwindigkeit    des oder der  rotierenden Organringe dem zu bearbeitenden Me  dium angepasst werden, wobei der Antrieb der Vor  richtung je nach Bedarf mit bekanntem Mitteln, z. B.  durch Riemenantrieb, durch ein Übersetzungsgetriebe  oder durch einen Elektromotor direkt erfolgt, und  gegebenenfalls das Gehäuse der Vorrichtung - wie es  aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 288154 und  der deutschen Patentschrift Nr.<B>1079</B> 597, bei direkt  mit einem Elektromotor gekuppelten Kreiselpumpen,  bei Motor; Schleifscheiben und Motor; Ventilatoren  bekannt ist - fest mit dem Gehäuse des Motors ver  bunden und der Rotor auf dem Ende der verlängerten  Motorwelle freifliegend befestigt sein.  



  Ferner können z. B. die Organkränze ebenso mit  runden, zylindrischen oder     andersförmigen    radialen  oder vom Radius abweichenden Schallkammern in  zweckmässiger Grösse, nötigenfalls bis zur höchsten  Feinheit und     Teilung,    versehen sein.  



  Um scherende, reibende und gegebenenfalls     kol-          lernde    Wirkung, wie eine solche beispielsweise bei  der Erzeugung von Zellstoff oder ähnlichen Ge  mischen zur     Veränderung    der Struktur, z. B.

   zur       Quellung,    zur Veränderung des Wasserhaushaltes der  Faser oder anderer     Stoffteilchen    führt, hervorzurufen,  zu verstärken oder zu verändern, kann der Axial  schnitt der relativ zueinander rotierenden Ringe ko  nisch oder glockenförmig oder treppenartig abgestuft  werden, so dass durch axiale Verschiebung der Ringe  gegeneinander mit bekannten Mitteln eine Verände  rung der Weite des Verteilerspaltes zwischen den Rin  gen erreicht wird, die je nach Bedarf vom weitesten,  technisch erforderlichen, bis zum kleinsten Abstand,       nötigenfalls    bis zur scherenden Reibung, eingestellt  werden kann.

   Die Weite des Verteilerspaltes, in wel  chem bei zweckentsprechend hoher Relativgeschwin  digkeit der beiden Organringe     Kavitation    auftritt, ist  z. B. bei einer Ausführungsform für die     Defibrierung     von     Zellstoff    etwa 1 mm. Da die Dicke z. B. einer       Fichtenzellstoffaser    und vieler anderer Fasern für die  Papierindustrie - je nach Herkunft - beispielsweise  im Bereich von 10 bis 40     Mikron    liegt, tritt, wie in  vielen Versuchen festgestellt wurde, keinerlei     Sche-          rung    bzw. Kürzung der Fasern ein, weil keine Sche  renbildung mit     Berührung    der relativ zueinander ro  tierenden Organe stattfindet.

   Da die sich bildenden  Fibrillen noch um ein Vielfaches feiner sind, -und ihre  Dicke     im    Bereich von wenigen     Mikron    bis unter 1         Mikron    liegt, wird ebenfalls eine     Scherung    bzw.

   Kür  zung derselben verhindert, und die Auflösung erfolgt  nur durch     Prallung,    hochfrequenten Druckwechsel,  Reibung und gegebenenfalls     Kavitation.    Die Kanten  wenigstens eines Teiles der Zerkleinerungsorgane,  ebenso wie die aneinander reibenden Flächen der  Zerkleinerungsorgane der sich umschliessenden Ringe,  können zur Erhöhung der Angriffswirkung bei ge  wissen Medien noch zusätzlich gezahnt, geriffelt,     ge-          rauht    oder mit Blindbohrungen versehen sein. Die  Zerkleinerungsorgane können auch einfach oder       mehrfach    gewellt, konkav oder konvex gebogen,  nötigenfalls auch elastisch nachgiebig sein.

   Eine  solche Nachgiebigkeit der Zerkleinerungsorgane, ge  gebenenfalls auch der Ringe, kann beispielsweise  durch Verwendung oder     Mitverwendung    elastischer  Stoffe, wie Gummi, Kunststoff, Federmetall oder der  gleichen, herbeigeführt werden. Um die von dem zu  bearbeitenden Medium bespülte Oberfläche im Innern  der Vorrichtung gegen Abrasion, Korrosion oder  dergleichen zu schützen, kann dieselbe je nach Be  darf mit einem harten oder elastischen korrosions  beständigen Überzug versehen werden.  



  Zuleitungen für Zusatzstoffe, wie weitere Kom  ponenten, Lösungsmittel, Reagenzien, Katalysatoren,  Bleichmittel, Flüssigkeiten zum Spülen der Vorrich  tung oder dergleichen, der verschiedensten Aggregat  zustände, zum Zwecke jeglicher Beeinflussung der  physikalischen bzw. chemischen Vorgänge in der  Vorrichtung können nötigenfalls an allen geeigneten  Stellen der Vorrichtung oder ihrer Zu- und Ableitun  gen angebracht werden. So können z. B. Flüssigkeiten  oder Gemische durch Zuführung von Gasen in die  Vorrichtung begast oder verschäumt werden. Durch  die Einführung von Basen in die Vorrichtung können  auch Säuren oder saure Stoffgemische je nach Wunsch  spontan oder latent neutralisiert oder hinsichtlich  ihres     pH-Wertes    korrigiert werden.

   Auf ähnliche  Weise können durch Zuführung von Zusatzkompo  nenten in die Vorrichtung spontane oder latente che  mische Reaktionen mit jeder erforderlichen Intensität  und mit jeder gewünschten Lenkung der Reaktions  mechanik durchgeführt werden.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann für kür  zere oder längere Zeit auch in niedrigerem Schall  bereich sowie nur durch Scheren,     Zerprallen,    Reflek  tieren, Reiben usw., arbeiten.  



  Den folgenden Ausführungsbeispielen für das  Verfahren gemäss der Erfindung ist eine Vorrichtung  zugrunde gelegt, die vier sich umschliessende Ringe  von Zerkleinerungsorganen aufweist. Auf dem inner  sten Ring befinden sich 24 Zerkleinerungsorgane. Der  ihn umschliessende gegenläufige Ring weist 100 Zer  kleinerungsorgane auf. Der dritte Ring hat 150 Zer  kleinerungsorgane und der äusserste Ring 200 Zer  kleinerungsorgane. Das periphere Ausmass der Zer  kleinerungsorgane und Schallkammern variiert in die  sem Ausführungsbeispiel von der Achse gegen die  Peripherie von Ring zu Ring, beispielsweise zwischen  10 mm am innersten Ring bis 2 mm am äussersten      Ring.

   Die Vorrichtung läuft mit einer relativen     Rotor-          Stator-Drehzahl    von n = 3000     U;min.    Es ergibt sich  
EMI0011.0004     
    Das Volumen des Gehäuses der verwendeten Vor  richtung beträgt nach Abzug des von der Vorrichtung  beanspruchten Nettovolumens 4 Liter, so dass     also     stets innerhalb der Vorrichtung 4 Liter des betreffen  den Mediums der Wirkung der kinematischen,     hoch-          frequenten    Effekte sowie der Beschallung ausgesetzt  sind.

   Die     Verweilzeit    des Mediums in der Vorrich  tung wird von     Hand    oder automatisch .so geregelt,  dass der     Durchfluss    einer     Füllung    von 4 Liter Stoff in  einem Zeitraum von 0,36 s erfolgt. Das bedeutet eine       Durchflussmenge    von etwa 40 000     1h    oder 11 1/s.  Bei einer angenommenen Dichte des Mediums von  1     g/cm-'    entsprechen 11 Liter einem Gewicht von  <B>11000</B> 000 mg. Auf Grund der angegebenen Gesamt  zahl von den Stofftransport durch die Vorrichtung  bewirkenden Druckimpulsen werden also pro Sekunde  <B>11000</B> 000 mg des Mediums zunächst in 2 370 000  Teilchen mit einem durchschnittlichen Einzelgewicht  von etwa 4,6 mg zerlegt.

   Jedes dieser Teilchen wird  während der Dauer von 0,36 s     (Durchflusszeit    durch  die Vorrichtung -     Verweilzeit    in der     Vorrichtung)     von einem Teil dieser Impulse, insbesondere von dem  in der jeweiligen Schallkammer wirksamen und von  dem aus der Umgebung der betreffenden Schallkam  mer in die letztere hineinwirkenden Anteil der vor  genannten Schwingungen beschallt.  



  Durch zweckentsprechende Ausbildung einer er  findungsgemässen Vorrichtung mit nur einer einzigen       Beschallungsstufe    lassen sich schon in jeder Ein  zelkammer Ultraschallschwingungen (von über  16     000    Hz) erzeugen.  



  So ergibt sich für eine Vorrichtung mit zwei       Schallkammerringen    mit je 400 Kammern bei 50 rela  tiv entgegengesetzten Umdrehungen pro Sekunde eine  Frequenz von     400.50=20        00OHz,    bei 100 relativ ent  gegengesetzten Umdrehungen pro Sekunde eine Fre  quenz von 400 . 100 = 40 000 Hz. Analog beträgt  die Frequenz pro Schallkammer einer Vorrichtung  mit 1000 Kammern pro Ring bei 50 relativen Umdre  hungen pro Sekunde 50 000 Hz und bei 100 relati  ven Umdrehungen pro Sekunde 100 000 Hz.  



  Die     Gesamtzahl    der     Impulse    bei einer Vorrich  tung mit 400 Kammern pro Ring beträgt also bei 50  Relativumdrehungen pro Sekunde    400 - 400 - 50 = 8 -     10s    pro Sekunde.    Die im Ultraschallgebiet liegende, hochfrequente  Beschallung pflanzt sich im flüssigen Anteil des in  der Vorrichtung befindlichen Mediums mit etwa  1470     m's    und im festen Anteil des Mediums mit etwa  3000 m/s allseitig bis an die Grenzflächen der Innen  wandung der Vorrichtung fort.

   Daraus     erklärt    sich  teilweise, weshalb Gemische mit höherer Feststoff  konzentration, abgesehen von der erhöhten interpar-    also bei     dieser    Vorrichtung eine Gesamtzahl der  Druckimpulse von         tikularen    Reibung, intensiver und vollkommener be  arbeitet werden als Gemische mit weniger Feststoff  gehalt, :eben weil die Fortpflanzung der     Schallwellen     in Feststoffen mit etwa zwei- bis dreimal höherer Ge  schwindigkeit vor sich geht     alls    z. B.     in    Wasser.     Ein    z. B.

    5      /oiger        Zellstoff    wird erfahrungsgemäss unter glei  chen Arbeitsbedingungen schneller und besser     d-efi-          briert    als der gleiche Zellstoff bei einer Konzentration       von        nur    2     %.       <I>Ausführungsbeispiel 1 für das Verfahren</I>  Durch die vorgenannte Vorrichtung mit der an  gegebenen     Durchflussgeschwind'igkeit    soll eine     Auf-          schlämmung    von Kaolin in Wasser (bei einer Kon  zentration von     20'0/a)    kontinuierlich hindurchgetrie  ben und bearbeitet werden.

   Die Teilchengrösse des  Kaolins bewegt sich etwa zwischen max. 20 mm und       min.    1     mm.    Die gröberen Teilchen werden     beim    Ein  tritt in die inneren, gröber geteilten Organkränze in  Bruchteilen von Sekunden bis zu     millimeterkleinen     bzw. noch kleineren     Teilchen        zerschert,        zerprallt    und  zerrieben. Gleichzeitig     setzt    auch die während der       ganzen        Verweilzeit    der     Kaolindispersion    in der Vor  richtung wirksame, hochfrequente Beschallung ein.

    Diese führt, wie viele Versuche bestätigt Haben, in  nerhalb der     Verweilzeit    der Dispersion von einer  Sekunde     in    der Vorrichtung zu     einer    homogenen       Aufschliessung    und Feinverteilung des     Kaolins    in Ein  zelpartikel mit mikroneu Grössenverhältnissen.  



  <I>Ausführungsbeispiel 2 für das Verfahren</I>  Grob     vorgelöster        Papierstoff,    z. B. aus unsortier  tem Altpapier, in einer Konzentration von 5     fl/o    in  Wasser wird nach Befreiung von Metallteilchen und  Schmutz, so wie er von einem     Auflöser,        Pulper    oder       dergleichen,    eventuell     unter    Zwischenschaltung von  Bütten, Reinigern,     Eindickern    usw., kommt,

   der Vor  richtung kontinuierlich     zugeführt    und der oben be  schriebenen Bearbeitung durch kinematische     Effekte     und gleichzeitige Beschallung     unterworfen.    Dadurch  werden die Teilchen, Flocken, Faserbündel oder     Stip-          pen,    wie in zahlreichen Versuchen festgestellt wurde,  innerhalb einer     Verweilzeit    von einigen Sekunden bis  zu weniger als einer Sekunde - je nach Art des Stof  fes. -, kontinuierlich bis zur     Einzelfaser        ,stippenfrei          defibriert.     



  Für den gleichen Vorgang. wurde bis heute mit  klassischen Verfahren, wie es beispielsweise im        Holländer         durchgeführt        wird,        1/,    bis 4 Stunden,  also eine 1800- bis 14000mal längere Zeit und be  kanntermassen ein     vielfacher        Energieaufwand    be  nötigt.  



  Dieses Beispiel gilt auch für     Holzschliff    oder che  misch vorbehandelte Stoffe aus Holz, Stroh, Gräsern  usw., wobei das     Holz        vorzerkleinert    wird (z. B.      Hackschnitzel, Astknoten, Rückstände, Hobelspäne,       Furnierbruch,        Holzwollhäcksel    usw.).  



  Je nach eventueller Änderung der Grobstoff  lösung, des Widerstandes der Stippen und abhängig  von dem gewünschten Grad der Auflösung,     Defibrie-          rang    und     Entstippung,    sowie gegebenenfalls der     Mah-          lung,        Quellung,        Fibrillierung    usw., kann der Grad der  Bearbeitung durch Wiederholung der     Behandlung,     aber auch durch Steigerung oder     Minderung    der Dreh  zahl, der Verengung oder Erweiterung des radialen  Spaltes zwischen den Zerkleinerungsorganen der sich  umschliessenden Ringe nach Bedarf durch bekannte  Mittel, z.

   B. durch Auswechslung der Organringe oder  die oben     erwähnte    axiale Verschiebung gegenein  ander,     korrigiert    werden.  



  Der     erhaltene    Zellstoff zeigt eine hervorragende  Schonung der Faser und ergibt Papiere und Kartons,  die erfahrungsgemäss z. B. gegenüber bekannten Ver  fahren Steigerungen der Reissfestigkeit von mehr als       300        %        aufweisen.        Ebenso        sind        die        übrigen        Eigen-          schaften    des erhaltenen Stoffes ausgezeichnet.

   Der       Energiebedarf    für den genannten Fall ist niedriger  als bei bekannten Verfahren und die Gesamtergeb  nisse unvergleichlich günstiger als die der     piezoelek-          trischen    Beschallung.  



       Fig.    8 stellt einen wie üblich 15 Minuten lang mit  einem     Konusrefiner    bearbeiteten     Fichten-Sulfit-Zell-          stoff    dar.     Fig.    9 zeigt im Vergleich zur vorhergehenden  Figur den gleichen Stoff nach einer Bearbeitung von  4 Sekunden nach dem erfindungsgemässen Verfahren.  Nach der bekannten Methode der mechanischen Be  handlung ist der behandelte Faserstoff, wie die     Fig.    8  erkennen lässt, weitgehend zerstört und in seiner  Faserstruktur geschädigt. Ein aus diesem Stoff her  gestelltes Papierblatt hat eine Reisslänge von 4570 m.  Die     Papierindustrie    kämpft gegen diese Faserzerstö  rung seit vielen Jahren ohne nennenswerten Erfolg.

    Dagegen hat ein Papierblatt gleichen Gewichtes, wie  in     Fig.    9 dargestellt, ein     beispielhaft    geschontes Faser  material mit langen Fasern und Fibrillen. Viele Ver  suche haben den Beweis erbracht, dass eine derartige  Schonung der Fasern für die angemeldete Erfindung  nicht zufällig, sondern charakteristisch ist und all  gemein erzielt werden kann. Vergleichsblätter aus dem  Stoff gemäss     Fig.    9 weisen eine meist doppelte, viel  fach eine drei- bis vierfach höhere Reisslänge als die  aus dem Stoff gemäss     Fig.    8 hergestellten Blätter auf.

    Solche schonende Auflösung der Faseragglomerate,  auch Faserbündel oder Stippen genannt, ist abgese  hen von der Beschallung in den kleinen Hohlräumen  weitgehend auf im Verteiler- und     Kavitationsspalt    auf  tretende     Kavitation    zurückzuführen.  



  Genaue Messungen an     einer    Vorrichtung mit 500  Schwingern und Schallkammern haben z. B. bei der  Behandlung von Kraftzellstoff eine Leistungsaufnahme  von 50 000 Watt ergeben. Die     Leerlaufverluste    be  trugen 8 000 Watt oder 16 0/0, so     da'ss    auf jede Ein  heit, bestehend aus Schwinger und Kammer, eine  Leistung von  
EMI0012.0043     
    entfällt. Diese Leistung setzt sich aus der kinemati  schen und der Schallwirkung zusammen.

   Der Quer  schnitt einer Schwinger ! Kammer-Einheit betrug  0,5     cm2,    der Gesamtquerschnitt des aus 500 Schwin  ger / Kammer-Einheiten zusammengesetzten     Gene-          rators    250     cm2,    woraus sich eine spezifische Leistung  von 84 Watt pro     Schwinger;Kammer-Einheit    oder  168     Watt/cm2    ergibt. Die so erzielte spezifische Lei  stung übertrifft die Leistung der     piezoelektrischen    und       magnetostriktiven    und anderen Schallgeneratoren bei  weitem.

   Da die Amplitude in Richtung zur Peripherie  und mit der zunehmenden Umlaufgeschwindigkeit an  wächst, ermöglicht die erfindungsgemässe Vorrichtung  die gleichzeitige Steigerung der Frequenz und der  Amplitude, worin ein grundsätzlicher Fortschritt ge  genüber der klassischen Ultraschalltechnik besteht.  <I>Ausführungsbeispiel 3 für das Verfahren</I>  Hackschnitzel oder Späne aus Holz (z. B. Hobel  späne, Sägemehl oder geschälte Späne, wie Furnier  bruch), die vorzugsweise möglichst dünn, jedoch lang  faserig beschaffen sein sollen, werden nach an sich  bekannten Verfahren eingelaugt oder eingesprüht. Die  Konzentration der     NaOH-Lauge    beträgt etwa 5 bis  10      /o,    je nach Art des Rohstoffes.

   Es wird mit     Was-          ser        auf    3     bis    5     %        Trockenstoff,        je        nach        Schlüpfrigkeit     der rohen     Stoffaufschwemmung,    eingestellt. Die rohe       Aufschwemmung    wird in die Vorrichtung eingeführt  und in derselben mit einer     Verweilzeit,    die einer Vor  schubgeschwindigkeit des Stoffes von 1,4 m "s ent  spricht, bearbeitet und beschallt.

   Die     Verweilzeit    wird  durch die Eintrittsgeschwindigkeit und den Gegen  druck durch die hierfür der Vorrichtung vor- und l  oder nachgeordneten Mittel eingestellt. Der kontinu  ierlich aus der Vorrichtung austretende Faserstoff ist  je nach Art des Rohstoffes weitgehend oder vollkom  men     defibriert.    Wird je nach dem Befund des Ergeb  nisses weitere     Defibrierung    und     evtl.        Fibrillierung     gewünscht, so wird die Prozedur auf gleiche Weise  wiederholt. Während der (einem stossweisen Vorschub  des Mediums in den Schallkammern von 1,4 m/s  entsprechenden)     Verweilzeit    wird der Stoff in der  Vorrichtung tiefwirkend mit der ihm anhaftenden  Lauge imprägniert.

   Durch die hochfrequente Druck  stossbehandlung und     -beschallung    werden die einzel  nen Fasern unter besonderer Schonung ihrer Struktur,  insbesondere ihrer Länge und Festigkeit, voneinander  gelöst, und man erhält einen hochwertigen Alkali  zellstoff. Das erfindungsgemässe Verfahren kann  selbstverständlich auf ähnliche oder entsprechend ab  geänderte Weise auch auf die Herstellung anderer       Zellstoffe    (z. B.     Sulfit-    bzw.     Sulfatzellstoffe)    angewen  det werden. Die Weiterbehandlung so     aufbereiteter     Zellstoffe, z. B. für die Papiererzeugung oder zur  Gewinnung von Spinnlösungen (Viskosen usw.),  Kunststoffen usw., kann unter Verwendung der be-      kannten Lösungsmittel bzw.

   Reagenzien oder deren  Gemische durchgeführt werden.  



  Dieses Verfahrensbeispiel lässt sich auch anwen  den auf die Verarbeitung von     Einjahrespflanzen,    wie  Gräsern,     Schilf,    Bambus,     Bagasse.        Esparto    usw., wo  bei die Stoffdichte, die     Laugenkonzentration,    die Tem  peratur und die Behandlungsdauer nötigenfalls dem  Stoff angepasst werden.         Ausführungsbeispiel   <I>4 für</I>     das        Verfahren     Faserstoffe, z. B. aus Holz,     Einjahrespflanzen     (Gräsern, Stroh, Bambus,     Esparto    usw.) können z. B.

    für die Herstellung von Papier und Karton, in ausser  ordentlich kurzer Zeit unter gleichzeitiger Erzielung  hoher Qualität des Stoffes und hoher Ausbeute auf  eine sehr     wirtschaftliche    Weise gebleicht werden, in  dem der     vorgelöste    Faserstoff der hochfrequenten  Stosswirkung und Beschallung im Durchgang durch  die Vorrichtung je nach Rohstoffart und der ge  wünschten     Remission    des gebleichten Stoffes einmal  oder wiederholt während etwa 1,5 bis 2,5 Sekunden       Verweilzeit    des Stoffes in der Vorrichtung unter Zu  satz von etwa<B>10/@</B> Chlor, z. B. aus     Calciumhypo-          chlorit,    unterworfen wird.

   Die zweckentsprechend  konzentrierte Chlorlösung kann vor dem Eintritt des  zu bleichenden Stoffes in die     Beschallungsvorrichtung     zugesetzt oder durch an der letzteren vorgesehene Zu  leitungen in ihr Gehäuse unter Messung und Kon  trolle eingeführt, gegebenenfalls auch in Pulverform  vor dem Eintritt in die Vorrichtung dem Stoff ein  verleibt werden. In der Vorrichtung erfolgt eine voll  kommene Verteilung des Bleichmittels im Stoff. Da  bei tritt eine hochwirksame Durchdringung und  Imprägnierung der Fasern mit dem Bleichmittel  infolge der     hochfrequenten    Druckmaxima und     -mi-          nima    ein, welche ein sofortiges Einsetzen der  an dem aus der Vorrichtung austretenden Stoff  sichtbaren, intensiven Bleichwirkung zur Folge haben.

    Der anschliessende Bleichvorgang kann auf diese  Weise bei fast allen Stoffen erheblich abgekürzt und  der Weissgehalt bei durchwegs niedrigerem Verbrauch  an Bleichmitteln verbessert werden.  



  <I>Ausführungsbeispiel 5 für das Verfahren</I>  Für die Durchführung chemischer Reaktionen im  allgemeinen wird nachstehendes Beispiel angeführt,  welches eine Reaktion zwischen Base und Säure unter  gleichzeitiger Bildung eines Gels infolge Koagulation  umfasst.  



  Nach diesem Beispiel erfolgt die Herstellung von  Kieselsäure für die verschiedensten, an sich bekann  ten Zwecke, z. B. als Füllstoff für Farben, Papier,  Gummi usw., oder als Schutzkolloid, wie     folgt:     Man führt flüssiges     Alkalisilikat,    z. B. eine der  bekannten     Wasserglasarten,    in der erforderlichen  Konzentration durch den Ansaugstutzen in die Vor  richtung ein. Die Einführung erfolgt entweder durch  die Saugkraft der Vorrichtung allein oder mit Unter  stützung durch eine Pumpe. Am Einlass in die Vor-         richtung    wird die zufliessende Menge     Alkalisilikat     durch ein Regulierventil eingestellt und gegebenen  falls durch bekannte Kontrollgeräte gemessen.

   Durch  die Achse des Zuleitungsstutzens oder     an    sonstigen  zweckentsprechenden Stellen des Gehäuses sind meh  rere Rohrzuleitungen für die erforderliche Reaktions  säure eingeführt. Diese Rohre können sich im In  neren der Vorrichtung, vorzugsweise     möglichst    nahe  oder in der zentralen Hohlkammer, mehrfach ver  zweigen, um eine von Anfang an bestmögliche Ver  teilung der Säure zu sichern. Die Zuleitungen für die  Säure sind zweckmässig ebenfalls mit Regulierventilen  und/oder     Messinstrumenten    versehen.

   Man lässt nun  bei rotierender Vorrichtung gleichzeitig die     stöchio-          metrischen    Mengen     Alkalisilikat    und Säure durch die  entsprechenden Leitungen in die Vorrichtung     einflie-          ssen,    worauf sofort innerhalb derselben eine höchst  intensive und gleichmässige Verteilung von     Alkalisili.-          kat    und Säure sowie inniger Kontakt auch kleinster  Teilchen eintritt, so dass sofortige Reaktion und da  mit die Ausfällung der Kieselsäure stattfindet. Die  Kieselsäure kann in jeder beliebigen     Partikelgrösse    und       Feinheit    erzielt werden.

   Die Regulierung dieser Eigen  schaften erfolgt durch die an sich bekannte     Propor-          tionierung    von     Alkalisilikat    und Säure, die     ganz    nach  Bedarf aufeinander abgestellt und manuell oder durch  automatische Kontrollorgane reguliert werden kann.  Die Grösse der Partikel kann durch schnelleren oder  langsameren     Durchfluss    im Verhältnis zur     dispergie-          renden    Arbeit der Vorrichtung nach Belieben regu  liert werden. Durch entsprechend eingestellte Dreh  zahl der relativ gegenläufigen Organkränze und/oder       Änderung    der     Verweilzeit    mittels der Einlass- bzw.

         Auslassventile    wird die spontan gebildete Kieselsäure  dann     nötigenfalls    noch bis zur für Aerosole erforder  lichen     Partikelfeinheit    und Homogenität bearbeitet.  Bei diesem Verfahrensbeispiel hat man es in der  Hand, die physikalische und die chemische Struktur  der Kieselsäure, die als Endprodukt aus der Vorrich  tung herausfliesst, je nach Bedarf zu regulieren. An  Stelle von Säuren können naturgemäss auch andere  koagulierende Reagenzien Verwendung finden.  



  Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der  Erfindung lassen sich auf     ausserordentlich    viele physi  kalische und/oder chemische Stoffänderungen, meist  unter Anwendung der allgemein üblichen Zusammen  setzung von Stoffkomponenten     und/oder    Reagenzien  für die     verschiedenartigsten.    Stoffe und     Gemische     übertragen.

   Als Beispiele seien     lediglich    angeführt:  Mischungen verschiedener Art, die Herstellung     mikro-          ner    homogener Suspensionen,     Füllstoffe,    die     Defibrie-          rung,        Raffinierung,        Bleichung    und andere chemische  Behandlungen von Zellstoffen,     Halbzellstoffen,    Holz  schliff oder Altpapier sowie anderen     zellulosehaltigen     Stoffen (z.

   B. für die Erzeugung von Kunstseiden), die       Xanthogenierung,    die Homogenisierung von Spinn  lösungen, Suspensionen, Dispersionen, Emulsionen  usw.,     Polymerisation,        Depolymerisation,    Synthesen  und andere, auch katalytische Reaktionen verschie  denster Art.



  Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media The object of the invention is a method and a device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media by vibrations with sonic or ultrasonic frequency.



  For the purposes of the invention, media are not only to be understood as solid, liquid and gaseous substances, but also their real solutions, suspensions and colloidal systems, the disperse phase in the solvent being able to assume any aggregate state.



  The method according to the invention thus aims a continuous kinematic high frequency treatment and processing of various media of any composition and Aggre gatzustände, z. B. gaseous, liquid, thixotropic, fibrous, lumpy or lumpy, also in combination with gases, for the purpose of obtaining and / or improving highly dispersed systems (e.g. fiber suspension made of cellulosic or other - including synthetic - fibrous materials for the Paper production, including waste from the same, such as

    Knots, residues and waste paper, the production of textiles, spinning solutions for rayon - z. B. by copper plating, xanthogenation, viscosing, homogenization - artificial leather, etc., defibration, fibrillation, swelling and / or hydration of the fibers, if necessary their impregnation with chemicals), if necessary breaking down media up to the nukronen,

          submicron and / or molecular area, with an associated extraordinary enlargement of the contact surface of the solutions, suspensions, emulsions, mixtures etc. obtained, the generation of physical affinity and possibly the induction of chemical reactivity of the individual particles or the achieved Molecular degradation products and / or the increase in the reaction capacity also by presenting changing surface areas for the purpose of initiating or accelerating the reaction kinetics by generating and supplying or acting on cavitation and / or impact

  or sound and / or ultrasonic energy with the purpose of a considerable improvement in the further physical and / or chemical processing of said media into intermediate or end products of high quality while at the same time saving considerable time and energy, extraordinary reduction in the duration of the treatment of the goods, if necessary, reduction of the necessary apparatus and other advantages, which emerge from the following description.



  The treatment of media that can be carried out by the method according to the invention, for example for the purpose of dissolving, mixing, atomizing, disintegrating, opening up the most varied of types, refining and homogenizing can in particular also impregnate the particles, e.g. B.

   Enclose cellulose fibers with water, binding agents, fillers, chemical solutions and / or reagents, with substances or gases dissolved or suspended in flowing media, which are accelerated to a high degree by the effects of cavitation, pressure surges, sound and, if applicable, ultrasonic energy and parallel to the resulting impregnation of the particles or fibers in their struc ture a physical change, z. B. a swelling (hydration), interparticle binding, strengthening, causticizing, loosening and / or dissolution or a chemical reaction, z. B.

   Oxyda tion, reduction, bleaching, etc., cause or entail such effects and accelerate them in a previously unknown manner.



  The process methods customary today for processing media for chemical and / or physical material change by grinding, refining and bringing the material particles into contact or mixed components in agitator vessels, with or without pressure and temperature supply, possibly also vacuum or cooling , in autoclaves, in trickle towers and columns, in rotating kettles and countercurrent devices, all allow slow, costly and labor-intensive material treatments.

   A significant advance has already been found experimentally in the fact that media are subjected to high-frequency pressure surges and the sound energy waves propagating from them. This so-called sonic processing of mixtures of substances, e.g. B. pulps, is carried out with piezoelectric Quarzschwin like. It enables the intensive physical change of the pulp, however, due to the low intensity of its means, it did not go beyond the experimental framework, if one disregards small attempts at small production trials.

   A further development in both physical and, if necessary, chemical processing of materials is provided by the devices according to Switzerland. Patent specifications numbers 311794 and 336249 allowed physical and chemical processing of media, which are characterized by the effect of high-frequency impact, sonic and ultrasonic effects. In the process he made possible, physical and chemical substance changes within relatively short periods of time compared to the then state of the art, z. B. in one or more minutes, carried out with high intensity.

   However, the processes and apparatus in question do not allow precise control of the implementation of the physical and chemical substance treatment, in particular as far as it relates to the recording and uniform processing of all substance particles. A large proportion of mechanical and, in particular, acoustic energy is also lost in the process.



  There are numerous methods and devices for dispersing, homogenizing, grinding, Zer fibers and / or for carrying out chemical reactions; These devices have considerable disadvantages, the most important of which are the following: imperfect dispersion and therefore heterogeneous products, high expenditure of energy, work and / or time to achieve highly dispersed products, susceptibility to wear and tear, damage to the material structure ( e.g.

   Pulp fibers) when working organs work together closely or with mutual contact to achieve a high degree of dispersion and homogeneity. The causes of he mentioned and other disadvantages are z. B. a low efficiency of the cooperating, dispersing organs, which have partly round, partly angular cross-section, but due to their arrangement to one another and / or their distance from one another only an unregulated and uncontrollable breakup and accidental collapse of the medium have as a consequence.

   Such Zerkleinerungsvor directions are known under the names of disintegrators or centrifugal mills. They are primarily used to break down solid, lumpy products and in some cases reach degrees of fineness down to several microns. Such degrees of fineness, however, are only achieved by subsequent separation of the remaining, coarser components from the sufficiently well broken down particles by sieving, etc.



  Another group of the mentioned Vorrichtun conditions is provided with closely, sometimes frictional cooperation with the shear and impact organs. In the same, the goods are subjected to a very intensive, but also individually uncontrollable processing and mostly opened up with a high expenditure of energy. Such and similar devices are partially also for flowing media, in particular emulsions, but generally only for limited areas of application.



  Another group of the aforementioned Vorrichtun gene uses as cooperating crushing organs interlocking, provided with concentric grooves and elevations, opposing disks. The reaming of the medium going on between the same is characterized by a certain intensity, but the field of application of such devices is limited and remains limited to flowing emulsions and mixtures with a fine structure. Similar and other devices also have the disadvantage of the mostly impermissible overheating of the medium and damage to the medium when the organs are positioned close to one another.

    All the devices mentioned, insofar as they are based on shear, impact and turbulence within containers or enclosing housings, are unsatisfied due to the limitation of their range of action, the uncontrollability of the kinetic processes in the device and the impossibility of precise control of these processes in detail thinking.



  Attempts have therefore been made to remedy these disadvantages at least partially by narrowing the working gap between the cooperating organs, such as. B. counter-rotating tooth discs, the discs approaching each other on their periphery except for a very thin gap. As a result, the medium should only be able to emerge to a finite degree of fineness by overcoming the bottleneck created in this way and with friction in the same. These devices are characterized by low production, high energy consumption and rapid wear.

        Since the high-intensity effect of sound and ultrasound waves and pressure impacts on media to be refined became known, a number of different types of vibration exciters, such as whistles and sirens, piezoelectric crystal vibrators, etc., have been used for the digestion and fine processing of liquid media and mixtures. While some ultrasonic whistles have proven themselves in the confined area of generating flowable emulsions, devices that are equipped with piezoelectric vibrators have failed due to their inadequate efficiency in the field of industrial production.



  For example, the digestion of cellulose to single fibers with piezoelectric quartz oscillators at concentrations of only 0.1 to 1% requires processing times of 20 minutes to four hours, the amount of material processed on laboratory standards, e.g. B. to 1 liter is limited. The dry matter content of the pulp suspensions used in the tests is only 1-10 gil. Such methods and the vibration generators used for them are unusable for such purposes on an industrial scale.

   It has therefore tried to generate high-frequency pulses and vibrations in rotary devices, such as centrifugal mills, within the material being processed.



  In a known colloid mill, the grinding or dispersion effect is caused by a large number of vibrations or oscillations up to ultrasonic oscillations. For this purpose, a toothed on its jacket rotor (called a gear) is enclosed by a stationary housing, the peripheral wall surrounding the toothed ring of the rotor is also provided with teeth or ribs. If the toothed rotor rotates sufficiently quickly, rhythmic vibrations arise between the toothed rotor casing and the toothed peripheral wall of the housing.



  In an improved design of the aforementioned colloid mill, additional vibrations are generated by piezoelectric quartz in the cavities between the rotor casing's rule and the peripheral housing wall. A similar device has a rotor which is toothed on its jacket and a housing which is toothed on its peripheral inner wall. Although the aforementioned devices (colloid mills) with mechanical vibration generators represented a novel generation and application of vibrations in cavities and within the goods located in the cavities, they have not been able to be introduced on a broad basis.

   Their effect did not surpass the results achieved with intensively acting centrifugal mills.



  There is also a centrifugal mill known, which is to defibrate pulp pastilles (specks) by high-frequency hydraulic shocks generated by means of baffles of two counter-rotating rotors. The defibration process is based on ultrasound-like effects.

   Although the device generates high-frequency pressure gradients, possibly in the ultrasonic frequency range, these occur in an uncontrolled and uncontrolled manner within the medium flowing through the medium in a flow-through housing only with strong turbulence and high speed and therefore run without sufficient intensity that is to be expected from effective ultrasound. For this reason, devices of this type have not proven themselves as a result of unsatisfactory specific performance and have not been able to introduce them.



  Another known apparatus is used to crush solid materials using vibrations and shock waves in a gaseous, continuous phase. It consists of a star-shaped rotor which rotates at high speed in a cylindrical housing. On each star arm there is attached an elastic sheet which can vibrate and which extends radially to the peripheral housing wall. The peripheral, freely oscillating end of the elastic sheet. Throws the solid particles fed to it by the gas flow with its peripheral edge against the peripheral inner wall of the housing, which is ribbed.

   The ribs on the housing wall move the peripheral ends of the elastic metal sheets by conveying the solid particles jumping along the toothed housing wall in high-frequency vibrations. The frequency and amplitude of these vibrations are, however, dependent on chance, because they are caused by the irregular, unpredictable and uncontrollable, abrupt impact of the solid particles against the edges of the corrugation on the housing wall and from them back against the peripheral end of the vibration-elastic metal sheets be generated.



  Even the devices mentioned last, which are only intended for the limited purpose of crushing solid particles in a gas stream, cannot be used for real and controllable sonication and the creation of calculable degrees of effectiveness and fineness of the end product due to their unregulated and uncontrollable shock effect.



  The method according to the invention eliminates these disadvantages and enables an extremely high level of progress in process technology, since compared to the prior art, in particular by reducing the time required to a small fraction, a significantly more favorable material yield, higher quality of the products and, as a result, lower energy consumption per 100 kg Finished product a more economical production is achieved.



  In detail, the new method is characterized by the fact that the medium to be treated is fed to a treatment device and is broken down into a multitude of small material quanta by means of inevitably controlled kinematic processes, which are intermittently guided through periodically opening and closing cavities, the medium during this Movement of switching or ultrasonic-frequency pressure surges generated by the periodic processes mentioned is acted upon, the shape,

   that the speed of advance of the medium is many times lower than the speed of propagation of the sound waves in the medium.



  For dispersing, homogenizing, opening up and defibrating substances, devices are known in which the substances are subjected to mechanical processing by shear, impact, reflection and the like by means of rigid crushing elements attached to each other, where the substances to be treated are subjected to the shortest possible union or the path offering the least resistance from the inside to the outside.



  To carry out chemical changes, open or closed containers, pipes, towers, columns, etc. are used, in which the treatment of the substance by stirring, circulation, countercurrent, etc., under atmospheric pressure, over pressure, vacuum, heating and / or others Energy supply takes place.



  In contrast to this known device, the device according to the invention is characterized by at least two processing stage forming, relatively rotatable coaxial holders, each of which carries a plurality of annularly arranged comminuting organs, the comminuting organs of the two holders via a distributor and Comminution gap are opposite and two tangentially adjacent comminution organs of a holder define one of the named cavities and the organs of at least one of the holders are designed as plates or webs that can vibrate in the tangential direction,

   Furthermore, the holder is installed in a pressure housing with at least one inlet and a hollow chamber upstream, the peripheral part of the pressure housing forms a cavity downstream of the processing stage or stages in the flow direction and the latter a counter-pressure setting device to control the feed speed of the medium and an outlet for the same is arranged downstream.



  The combination according to the invention of the features described above and, if appropriate, further features described below, allows novel physical effects to be achieved which can be accompanied by chemical effects.



  In a preferred embodiment, the medium introduced continuously into the pressure housing is initially highly accelerated in the inner ring and, after passing through it, is pressed into the working gap acting as a distributor gap and dammed in the same by counterpressure. The work intensity in the distributor gap can be changed by changing the relative speed of rotation of the rings to each other or z.

   B. by increasing the number per unit of measurement of the organs of one or both cooperating rings or by enlarging the gap circumference to the generation of cavitation in the distributor gap or in the same located medium, in the forming, relatively moving layers th and / or Particles are increased. Said cavitation effect leads z.

   B. in the defibration and refining of pulps for paper production to break up fiber bundles and with an appropriate residence time of the substance in the device to fibers, which remain intact in their entire morphological structure and length (including the end tips) and fibrils and Microfibrils that are branched off from the fibers, without injuries or tears, such as this z. B. is the case with the conical or disc refiners acting by mechanical shear of the pulp.

   During the breakdown in the distribution and cavitation gap through collision, attrition and possibly cavitation, the medium is pressed against the inlet openings of the chambers of the outer ring of the working stage. While it flies past the inlets in the chambers of the outer ring or the edges of the organs at high speed and centrifugal pressure, tiny particles of the material processed in the distribution and cavitation gap are thrown into the chambers already filled with medium at high frequency.

   With every such impact in a sound chamber, there is a pulse - corresponding to the energetic performance of the impact - which propagates as a pressure wave through the medium in the chamber. Since the medium in the chambers is under counterpressure, in the case of an incompressible medium, the particles of material that are periodically thrown into the chamber from the distributor gap can only be as large as the particles periodically expelled from the same chamber at the outlet.

   In the case of compressible media, however (these are practically all suspensions or mixtures of substances), of course, the compressibility and elasticity of the substance column in the chamber also influence the size of the substance particles periodically hammered into the chamber.



  By appropriately setting the counter pressure by means of the counter pressure setting device, the particles of material are forced to ge at a certain time and processing time in the sound chambers. During this dwell time in the sound chambers, the particles are simultaneously subjected to vibrations both from the inlet into the chambers and from the oscillating walls of the sound chambers. The high-frequency impulses and pressure oscillations that act on the particles in the chambers can, depending on the type and structure of the medium to be treated, be generated with frequencies in the sound range up to the high ultrasound range.

   The particles are preferably retained in the chambers for fractions of a second to several seconds, so that each particle in its chamber is sonicated for a certain dwell time and then experiences increasing acceleration and increasing frequency and frequency when changing from one processing stage to the next Vibration intensity is exposed. The particles are ejected through a gap that opens periodically for a fraction of a second in the direction of the increasing pressure within one chamber into the next chamber.

   This gap and its opening time are made so small that the passage of each particle from one chamber to the next only with progressive dissolution of the structure of the particle up to, for example, microns or submicrons or, for. B. in pulp, up to the A single fibers is possible. The generation of pressure, acceleration, impulses and vibrations and the movement of the medium from one chamber to the next are caused by a large number of kinematic chains formed from the walls of the sound chambers and the medium itself.



  In addition to the primary sonic and, if necessary, ultrasonic vibrations, which occur when the edges of the crushing organs of adjacent rings meet, the crushing organs at least one ring, preferably the outer one, which due to their dimensions and their building material as in the tangential direction Type of short tuning forks to sound vibrations excitable plates or webs, that is, as oscillators, are formed, within the sound chambers delimited by them, also secondary Im pulses and waves generated.

   Thus, within the sound chambers filled with the substance and thus within the substance, interference effects build up, the frequencies and / or amplitudes of which can reach a multiple of the vibrations generated by the encounter between neighboring crushing organs. If, as mentioned above, the medium is forced to remain in a sound chamber for a certain period of time, instead of following the centrifugal force and following the shortest possible path through the kinematic system, the vibrations can occur together with the mechanical ones Effects on the medium bring about results never before achieved.

   This can already be explained by the fact that the sound waves in aqueous media propagate through the material with their energy at around 1470 m / s.



  In the multiple and diffuse reflection occurring in the acoustic chambers, a strong sub-particulate and possibly sub-molecular Rei environment occurs within the medium, which can lead to temperature increases depending on its residence time in the device. The sub-particulate and sub-molecular friction has a special share in the breakdown and change in the aggregate state and, possibly together with the conversion of energy into heat, the initiation or acceleration of desired chemical reactions. In this way, chemical reactions can be carried out faster and better than before.

   Likewise, the above-mentioned processes also enable the opposite way, z. B. Depolymerization, as well as chemical changes in the most diverse directions. The most favorable reaction kinetics and the most appropriate composition of the reagents for such chemical processes must be determined experimentally from case to case.



  The number and frequency of encounter of the shredding organs can be chosen so that the medium which is in the chambers to achieve an optimal effect of the pulses and vibrations occurring in the chambers for a short period of time, for. B. from 1 to i / 40 s, must linger, during which it is sonicated with the most effective frequency and amplitude on the medium. The residence time of 1i40 s in a chamber corresponds to e.g. B. an opening time of the chamber in question from 1/70 to 1/10000 s, depending on the speed of rotation of the chamber ring.

   The medium is changing in this Kam merwechsel so intermittently and in tiny particles, z. B. from one or a few mg, pressed into the next already filled with substance chambers and pushed just as intermittently and always further refined through the same into the distributor gap.

   The accelerated medium column is torn off every time. As a result, in addition to the above-mentioned pulses and vibrations within the chambers, the medium is also exposed to cavitation, which increases in intensity with increasing diameter, during the transition from one chamber to the next. Due to the temporary, at least partial inclusion of the medium in a chamber limited by vibrating walls representing oscillators, the medium only occurs after a certain circumferential path of the chamber, the length of which z.

   B. 1, 15 m, through the distributor gap formed between two surrounding rings through into a chamber of the next ring.



  From inside to outside (from the inlet to the periphery), the medium describes a spiral composed of individual steps, with the pitch of each step corresponding to the radial advance length of the material particles in a chamber during their dwell time in the relevant acoustic chamber, while the peripheral path corresponds to the Particles in a rotor chamber are a function of the speed of rotation and the radial feed speed, which, as described above,

   can be controlled by setting the inlet and / or back pressure from the outlet.



  By appropriate choice of the total number of reduction organs, pressure surges with a repetition frequency in the ultrasonic range can be achieved at a sufficiently high circulation speed. In addition, with a corresponding choice of the number of chambers to which the medium flowing freely to the device is distributed according to the invention in the device, and with a corresponding choice of the frequency of encounter of the shredding organs or chambers, tiny particles of the medium of a few milligrams can be made , e.g. B.

    1 to 5 mg, are created and accelerated through the chambers in bursts, steps and spirals and are processed in the individual chambers by high-frequency pressure surges of practically any intensity. The crushing organs are at least partially dimensioned in such a way that they can be excited to vibrate like short tuning forks through mutual encounter, which they emit into the medium located in the adjacent chambers. The fineness of the oscillators can be increased in particular towards the periphery of the device up to the fineness of resilient needles seated on rings. All the oscillators of the device can also have needle fineness.

   If necessary, the rings of such oscillator needles can be made axially adjustable in relation to one another. The axial length of the oscillators, especially if the latter are fine needles, can optionally be chosen to be very small. Pin-fine oscillators can e.g. B. cause organic substances to break down down to the cell structure or break down molecular structures.



  The innermost shredding organ ring of a processing stage consisting of at least two rings can be arranged in front of special pre-shredding organs in the form of radially projecting into the central feed chamber, shovel-shaped widenings, which pre-shred and accelerate the inflowing medium. You can ge sharpened, bent and provided with appropriately reinforced system and shaped cross-section.



  At the periphery of the device, the medium can escape into a common plenum and in the same by pulses and waves of different frequencies are irradiated, in particular when the space through a hollow surface, for. B. by parabolic axial section is limited. The wall having this hollow surface can consist of a material with a particularly high reflection capacity, for. B. made of steel; In particular, the reflection surface can be machined to be mirror-smooth.



  The width of the distribution and cavitation gap between the Zerkleine passing organs can be adjusted so that z. B. Cellulose fibers that are much finer than the set gap width, only sonicated, but not sheared, that is, their length is not damaged. If the fibers are to be sheared, the gap width can be adjusted to suit your needs, possibly down to almost zero.



  In the drawing, the device proposed according to the invention is shown in five embodiments, for example, namely show: Fia. 1 shows an axial section through an embodiment with a horizontally arranged rotor axis, FIG. 2 shows a view from the left in FIG. 1, partially sectioned along the line II-1I in FIG. 1, FIG. 3 shows an enlarged section of a device according to the invention, FIG. 4 an axial section through a second example,

         FIG. 5 shows an axial section through a third and FIG. 6 shows an axial section through a fourth embodiment.



       7 is an axial section through an assembly consisting of several individual devices according to the invention.



       Fig. 8 is a photomicrograph of a spruce sulfite pulp processed in a conventional cone refiner.



       Fig. 9 is a photomicrograph of the same cellulose, but which has been treated in a device formed according to the invention.



  The examples of devices according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 have a rotor 2 fastened to a shaft 1 with an inner ring of the medium dividing and centrifugally accelerating organs 3 and three rings with z. B. made of steel, nickel, titanium, molybdenum, chromium or from corresponding alloys existing, vibratory crushing organs (oscillators) 4, 5, 6; Every two adjacent comminution organs of a wreath enclose a sound chamber 8, 9, 10 between them. The number of chambers of z. B. per 2.5 to 0.1 cm3 content increases from the inside to the outside, while the volume of the chambers decreases from ring to ring (see. Fig. 3).

   In order to enable such a number of comminuting organs and acoustic chambers increasing towards the periphery of the device, each comminuting organ and acoustic chamber ring, as shown in FIGS. 2 and 3, can be placed on a separate ring by known methods such as milling, drilling or the same can be produced. In this way, individual rings with different numbers of shredding organs can be exchanged as required in order to change the vibration excitations generated between two neighboring rings.



  A cone 30 fastened to the shaft 1 protrudes into the hollow chamber 31Z, as a result of which a perfect filling and good guidance of the medium to be treated in the hollow chamber 31Z is achieved. The cone 30 also prevents clogging of the hollow chamber 31Z. On the supported on the bottom 18, pressure housing 12 of the outermost ring around the collecting channel 13, 13 'with the end plates 14 and 15 is attached. In order to divert the pressure occurring in the collecting duct and thus the medium more quickly to the outlet 26, the collecting duct has a cross-section which widens in the direction from the point diametrically opposite the outlet 26 to the outlet 26 (13-13 ').

   The end disk 15 carries the holder 16 with the four rings of crushing organs 4 ', 5', 6 ', 7'. The stator organ ring 4 'engages between the rotor rings 3 and 4, the ring 5' between the rotor rings 4 and 5, etc. The rotor rings fly past the stator rings at a small distance, so that their crushing organs mutually and the chambers between them to excite vibrations. Ge according to Fig. 3 limit each two adjacent shredding organs 4 ', 5', 6 ', 7' a sound chamber 8 'or 9' or 10 'or 11' of z. B. 2.5 to 0.1 cm3 content.

   The surfaces of the stator and rotor carrying the comminution organs could be given a spacing from one another that is variable in the radial direction from inside to outside such that the ring cross-section between these surfaces changes in a desired sense from inside to outside. So could z. B. the distance between the surfaces carrying the shredding organs are increased so that the volume of the sound chambers and the axial length of the shredding organs increases towards the periphery.

   This increase in volume results in the medium tearing apart towards the periphery and increasing negative pressure and thus rapidly increasing cavitation. A diffuser ring 16 '(FIG. 1) can be arranged on the periphery of the outermost rim 7' on at least one side.



  While in the present example the medium is pressed into the acoustic chambers by the zen trifugally accelerating organs 3 located in the hollow chamber 31Z under high acceleration and corresponding pressure and divided into small particles, such organs in the hollow chamber could be omitted and passed outside the front directional means such. B. a pressure pump or a column of liquid in front of the device, he sets. Sufficient intermittent promotion could at most also be achieved by the inner rotor organ wreaths alone, that is, omitting the widenings 3.



  In order to enable a continuous processing of the medium as it passes through the device by means of pulses and their wave-like propagating vibrations as well as the control of the dwell time of the medium in the device in the simplest manner with the device described, an example of a Formed piece 25 formed supply space 25 'connected. The collecting channel 13, 13 'has an outlet nozzle 26 through which the medium thrown radially out of the device by the sound chambers 11' (FIG. 3) into the collecting channel 13, 13 'is discharged, for example into a line 27 (FIG. 1).



  The cavity of the peripheral collecting channel 13, 13 'is essentially symmetrical to the axis of the outlet connection 26 and in the direction of the outlet (see 13 and 13' in Fig. 1) with an increasing cross-section to ensure easier drainage of the medium. An inlet valve 28 can be connected upstream of the supply space 25 'and regulate the supply of the medium.



  A regulating valve 29 is arranged downstream of the outlet connection 26 for the purpose of setting the sound and pressure conditions in the device and the dwell time of the medium in the chambers of the latter. Instead of valve 28 and / or valve 29, other equivalent setting means can be used, e.g.

   B. an appropriately narrowed outlet or a riser connecting to the outlet to a higher container. The counter pressure could be set to any desired height if free, lockable drains were installed in the riser at different heights. You could, instead of valves, for. B. also ring diaphragms or narrowing spacers, z. B. a restricting the outlet of the medium, grow or insert ben, all of these means could be operated by hand or automatically.



  The device shown and described can of course make various changes in details. So z. B. the peripheral surfaces of the crushing members 3 and the crushing members 4, 5, 6 and 4 ', 5', 6 ', 7' lie on coaxial conical surfaces so that by axial displacement of the rotor and stator against each other a change in the gap width, z . B. a constriction between the Zerkleine- rungsorgankranzen occurs, the development of the medium z. B. also a rubbing or mah low processing of the same allowed.

   The co-operating crushing organs of the Ro tor and stator can also individually or in groups, some smaller and some larger ra dialen, have a distance from each other, so that z. B. a part of the relatively opposite to each other rotate the crushing organs together squeezing and / or grinding and the other part z. B. only promotes the medium. This enables the medium to be treated in a variety of ways, similar to the work of a pan mill.



  The effect of the device can be changed over a wide range by appropriate design of the relatively opposite to cooperating crushing organs. Are z. B. the mitein other co-operating crushing organs sharpened at their edges, we get a shearing effect. If they are rounded, the result is a more striking and less shearing effect. If they have a small or very small distance from one another, you get very effective shearing work with sharp edges and more squeezing work with blunt edges, as it happens in the pan mill.

    If you round off the cross-section of the comminuting organs in the direction of rotation at the front or point them in a drop shape, you facilitate the working through of thixotropic or dough-like substances, as they sometimes, e. B. occur with higher percentage pulp suspensions. The device allows according to the result of detailed experiments such.

   B. deflaking without shear and; 'or grinding, optionally swelling and' / or bringing about other states of pulps up to high degrees of concentration. In order to achieve such high performance, the device can be built in such a way that the inner ring of a processing stage has larger gaps between its crushing organs than the one surrounding it, which causes the flaky, sometimes lumpy, z.

   B. from a coarse dissolver kom coming substance or lumpy pulp aufneh men. The crushing organs, which are also advantageously widened tangentially for this or similar purposes, accelerate the medium and distribute it with high pressure into the sound chambers of the next larger, relatively counter-rotating ring. It already has a significantly larger number of radial sound chambers. A ring with an even smaller pitch, that is to say even more and possibly narrower sound chambers, then runs around the last-mentioned ring in a relatively opposite manner.

   This last, finer divided ring can be enclosed by a pierced, even finer divided ring. The number of rings enclosing one another can be increased depending on the purpose up to the achievement of arbitrarily high frequencies and degrees of processing.

    Since the smaller division also, as mentioned above, the sound chambers between the crushing organs forming from ring to ring from the inside to the periphery of the device become finer, the Schwingungsver ratios change, which are inherent to the shredding organs designed as oscillators, because these act as multiple tuning forks, which are excited to radiate sound by the crushing organs flying past them in relatively opposite directions.



  In one device z. B. the tangential strength of the vibrating organs of the outer ring, for example 3 mm, the tangential width of the sound chambers 2 mm and the length of the oscillating crushing organs 16 mm. The ring enclosed by this outer ring is occupied with excitation organs, whose tangential thickness is 5 mm, while the chamber width is 3.2 mm and the length of the comminuting organs is 15 mm.

   In this case, the speed of the inner ring is 3000 U, lmin with a diameter of the distribution and cavitation gap enclosed between the two rings of 260 mm.

   The relative speed in the distribution and cavitation gap is thus
EMI0008.0028
    The inner ring's crushing organ number is
EMI0008.0030
    and is the grinding organs number of the outer ring
EMI0008.0032
    The comminution organs of the inner (exciter) ring bring the tangentially oscillating comminution organs of the outer, via the high-frequency impact effect generated in the distribution and cavitation gap.

   finely divided ring for emitting additional acoustic vibrations into the sound chambers. The total number of impulses and pressure surges generated by the encounters between the organs is calculated =
EMI0008.0039
    An excitable comminuting organ ring made from a high-quality steel alloy according to this example emits a clearly audible sound even when lightly brushed with a wooden stick.

      Depending on the requirements of the medium to be processed, for example the passage cross-section of the sound chambers, the axial, radial and tangential expansion as well as the material of the excitation organs and / or the oscillators, the number of crushing organs per ring, the Number of stages, i.e. the number of rings, the diameter of the rings and the speed changed. An enlargement of the tangential distance of the crushing organs one and the same ring results in an enlargement of the individual volume of a sound chamber.

   As a result, the total energy expenditure invested in the ring concerned is divided into fewer parts, which on the one hand results in an increase in the wave amplitude, but on the other hand in a reduction in the frequency. It can e.g. B. all or part of the comminuting organs can be drilled through radially or peripherally, which also generates intense interference vibrations. There are therefore a wide variety of options for regulating the direct kinematic influences on the structure of the medium, in particular its fixed parts, as well as the influence of the sound reinforcement acting in parallel.



  The embodiment of FIG. 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 in particular by the following features: The comminuting organs 5 are made considerably thinner in the tangential direction than their axial length. In addition, their radial extent is greater than their tangential thickness, so that they are excited to vibrate like tuning fork teeth.



  The cross section of the outlet port 26 adjoining the collecting duct 13 'is at the constriction 26' directly after the pressure housing considerably smaller than that of the inlet pipe 25 and the discharge 26, whereby the substance in the pressure housing is dammed and the flow is opposed to pressure. The device has only two rotor element rings 3 and 5 and two stator element rings 17 and 32. The element ring 32 consists of a ring with radial openings 33, the webs between the same forming the comminuting elements.

   Some of the rotor members 3 have pre-tearing members 34 which, in the example shown, are knife-like; these work with counter tools 35 in the Zufüh approximately space 25 'together, the z. B. the shape of cutting jaws; tooth-like, corrugated or similar projections or blind holes and allow an even better pre-comminution of the axially approaching medium than the pre-tearing members 34 alone.

   The feed pipe 25 can, as indicated by dotted lines in FIG. 4, be brought up to any desired distance to the cavity of the rotor with a reduced cross section. In the rest of the conditions applies to the example of FIG. 4 essentially the same as for the first embodiment of FIGS. 1 to 3. Such embodiments are suitable, for. B. especially for the solution of lumpy goods, such as kaolin, or for the rapid impregnation of solid materials with binders, chemicals, solvents, etc.



  In the example of Figure 5, the drive shaft 1 is through a conical hub 36 of the rotor 2 through to the side of the feed space 25 'extended ver and carries an impeller 37 with helical blades, which the medium z. B. promote from a container through the feed space 25 'in the front direction. To increase the conveying effect, a fixed diffuser 38 is provided, the blades of which are opposite to the blades of the Pum penrades 37 curved. On the inner wall of the feed space 25 'axially extending guide plates 39 are arranged, which ensure a swirl-free run of the medium in the device.

    On the free end of the elongated shaft 1, blades 40 sit, which can be designed like a propeller if larger delivery heights have to be overcome or if the medium, due to its structure, offers particular resistance to the promotion. The wings 40 can also be designed like a knife to cut the medium.



  The element carrying the outermost organ rim 18 is designed as a removable ring body 16 so that frequency changes are possible by exchanging the latter.



  The stator elements 18 are in this embodiment form clamped webs at both ends. Otherwise, essentially the same applies to this example as to the first embodiment according to FIGS. 1 to 3.



  The embodiment of FIG. 6 has, instead of a stator cooperating with a rotor, two rotors 41 and 42, possibly rotating in opposite directions. The rotor 41 sits on the suction side provided with an inlet port 48 on a shaft 44 mounted in the housing 43 and the rotor 42 with the cutter reduction organs 45 and 46 on a shaft 47 mounted in the housing 43, which is driven in the opposite direction to the shaft 44. A conveying and measuring screw 49 is seated on the shaft 44 in the region of the supply space 25 ′.

   By appropriate choice of the pitch of this screw, the amount of the medium conveyed by the device can be precisely regulated. The ring 50 with the shredding organs 51 and 52 carrying conveying vanes 53 of the rotor 41 give the medium a high circumferential speed opposite to the direction of rotation of the rotor 42 for the purpose of comminution. Since the medium conveyed by the vanes 53 against the rotor 42 is initially activated the shredding organs 45 or their axial extensions 45 'smashed and, depending on the structure of the medium, roughly or already finely distributed.

   As indicated by dotted lines in FIG. 6, the vanes 53 with axially directed tips 53 ′ can protrude into the hollow chamber 31Z of the rotor 42. The further course of operation in the device is the same as in the other examples. The treated medium emerging from the ring 52 reaches the collecting duct 54, from where it is discharged through the outlet connection 55.



       7 shows, as an example, a unit consisting of three individual devices 57, 58, 59 connected one behind the other, with guide disks 60 being arranged between the individual devices. The arrow line P illustrates the flow of the medium through the unit. A conveyor or pressure screw 63 is seated on the shaft 61 at the inlet 62.

    The inlet pipe 25 is cylindrically guided with a constant diameter up to its fastening flange on the holder 16 of the stator, so that the end face of the rotor elements 3 is completely covered and so the substance to be flowed has to follow the arrow line X and is guided from the radial direction between the rotor elements 3 is, whereby increased acceleration of the substance in the hollow chamber 31Z is achieved.



  Such a combination obviates the need to strien in some Indu, z. B. the pulp production, two, three or more machines of the same type in a row to deliver through which the medium runs one after the other to work to the required degree be, z. B. defibrated, fibrillated, or refined to become.

   Most of the time, feed pumps and / or intermediate containers were required between the individual machines. Due to the proposed combination according to the invention, such expensive systems are unnecessary; Experience has shown that a considerable saving in energy and space is achieved, the monitoring is much simpler and the time saving compared to known devices is in many cases up to 90% of the previous effort.



  In the case of a unit according to FIG. 7 consisting of several individual devices connected in series, the housing of each individual device can be provided with a radial or tangential outlet, each outlet being adjustable or lockable.

   This can make a special? difficult to edit the medium, for example, be processed through three devices in the circuit until a change in the medium, which allows easier loading, occurs; then the medium can already be drained off by opening the outlet of the second or possibly even the first device, the subsequent devices being rendered inoperative by closing their outlet valves.



  The exemplary embodiments shown can work with a vertical, horizontal or inclined axis. The device shown in the exemplary embodiments can be modified as desired in terms of their shape, their dimensions and their individual parts to change the effect.



  For example, their effect can be adapted to the medium to be processed by appropriate choice of the rotational speed of the rotating organ rings or rings, with the drive of the device as needed with known means, eg. B. by belt drive, by a transmission gear or by an electric motor directly, and optionally the housing of the device - as it is from Swiss Patent No. 288154 and German Patent No. <B> 1079 </B> 597, with directly centrifugal pumps coupled to an electric motor, with motor; Grinding wheels and motor; Fans is known - be firmly connected to the housing of the motor and the rotor attached to the end of the extended motor shaft free-floating.



  Furthermore, z. B. the organ wreaths can also be provided with round, cylindrical or differently shaped radial sound chambers or sound chambers deviating from the radius in an appropriate size, if necessary up to the highest fineness and division.



  In order to have a shearing, rubbing and possibly collapsing effect, such as that for example in the production of cellulose or similar mixtures to change the structure, e.g. B.

   To cause swelling, to change the water balance of the fiber or other material particles, to strengthen or to change, the axial section of the rings rotating relative to each other can be graded conically or bell-shaped or step-like, so that by axial displacement of the rings against each other with known Means a change in the width of the distribution gap between the rings is achieved, which can be adjusted as required from the furthest, technically necessary, to the smallest distance, if necessary up to shear friction.

   The width of the manifold gap in wel chem at appropriately high Relativgeschwin speed of the two organ rings cavitation occurs, for. B. in one embodiment for the defibration of pulp about 1 mm. Since the thickness z. If, for example, a spruce pulp fiber and many other fibers for the paper industry - depending on their origin - are in the range of 10 to 40 microns, as has been determined in many tests, no shearing or shortening of the fibers occurs because there is no shear formation takes place with contact of the organs rotating relative to one another.

   Since the fibrils that form are many times finer and their thickness is in the range from a few microns to less than 1 micron, shear or

   Shortening of the same is prevented, and the dissolution takes place only through impact, high-frequency pressure changes, friction and possibly cavitation. The edges of at least part of the comminution organs, as well as the rubbing surfaces of the comminution organs of the surrounding rings, can additionally be toothed, corrugated, roughened or provided with blind bores to increase the attack effect with certain media. The comminuting organs can also be single or multiple corrugated, curved concave or convex, and if necessary also elastically flexible.

   Such a resilience of the comminuting organs, possibly also of the rings, can be brought about, for example, by using or co-using elastic substances such as rubber, plastic, spring metal or the like. In order to protect the surface inside the device against abrasion, corrosion or the like that is flushed by the medium to be processed, it can be provided with a hard or elastic corrosion-resistant coating, depending on the requirement.



  Lines for additives, such as other components, solvents, reagents, catalysts, bleach, liquids for rinsing the device or the like, various aggregate states, for the purpose of influencing the physical or chemical processes in the device can, if necessary, at all suitable points the device or its supply and discharge conditions are attached. So z. B. liquids or mixtures are gassed or foamed by supplying gases into the device. By introducing bases into the device, acids or acidic substance mixtures can also be neutralized spontaneously or latently, or corrected with regard to their pH, as desired.

   In a similar manner, spontaneous or latent chemical reactions with any required intensity and with any desired control of the reaction mechanism can be carried out by supplying additional components into the device.



  The inventive device can for shorter or longer periods of time in a lower sound area and only by shearing, crashing, reflecting animals, rubbing, etc., work.



  The following exemplary embodiments for the method according to the invention are based on an apparatus which has four surrounding rings of comminuting organs. On the innermost ring there are 24 grinding organs. The opposing ring surrounding it has 100 shredding organs. The third ring has 150 shredding organs and the outermost ring has 200 shredding organs. The peripheral extent of the shredding organs and sound chambers varies in this embodiment from the axis to the periphery from ring to ring, for example between 10 mm on the innermost ring to 2 mm on the outermost ring.

   The device runs at a relative rotor-stator speed of n = 3000 U; min. It turns out
EMI0011.0004
    The volume of the housing of the device used is 4 liters after subtracting the net volume claimed by the device, so that 4 liters of the medium in question are always exposed to the action of the kinematic, high-frequency effects and the sound within the device.

   The dwell time of the medium in the device is controlled manually or automatically so that the flow of a filling of 4 liters of substance takes place in a period of 0.36 s. That means a flow rate of around 40,000 1h or 11 1 / s. With an assumed density of the medium of 1 g / cm- ', 11 liters correspond to a weight of <B> 11000 </B> 000 mg. Based on the specified total number of pressure pulses causing the material transport through the device, <B> 11000 </B> 000 mg of the medium are initially broken down into 2,370,000 particles with an average individual weight of about 4.6 mg per second.

   During a period of 0.36 s (flow time through the device - dwell time in the device), each of these particles is released from part of these impulses, in particular from the one effective in the respective acoustic chamber and from the environment of the acoustic chamber in question into the latter impacting proportion of the vibrations mentioned above.



  By appropriately designing a device according to the invention with only a single sound level, ultrasonic vibrations (of over 16,000 Hz) can be generated in each individual chamber.



  Thus, for a device with two acoustic chamber rings with 400 chambers each at 50 relatively opposite revolutions per second, a frequency of 400.50 = 20,000 Hz, and at 100 relatively opposite revolutions per second a frequency of 400. 100 = 40,000 Hz. Analogously, the frequency per sound chamber of a device with 1,000 chambers per ring at 50 relative revolutions per second is 50,000 Hz and at 100 relative revolutions per second 100,000 Hz.



  The total number of pulses in a device with 400 chambers per ring is therefore 400-400-50 = 8-10s per second at 50 relative revolutions per second. The high-frequency sound in the ultrasound area propagates in the liquid part of the medium in the device with about 1470 m's and in the solid part of the medium with about 3000 m / s on all sides to the boundary surfaces of the inner wall of the device.

   This explains in part why mixtures with a higher solid concentration, apart from the increased interpar-, i.e. with this device a total number of pressure pulses from ticular friction, are processed more intensively and more completely than mixtures with less solid content, precisely because the propagation of sound waves in solids with about two to three times higher Ge speed going all z. B. in water. A z. B.

    Experience has shown that under the same working conditions, 5% pulp is d-defibrated faster and better than the same pulp at a concentration of only 2%. <I> Embodiment 1 for the method </I> A slurry of kaolin in water (at a concentration of 20'0 / a) is to be continuously driven through and processed through the aforementioned device with the specified flow rate .

   The particle size of the kaolin ranges approximately between max. 20 mm and min. 1 mm. When entering the inner, more coarsely divided organ rim, the coarser particles are sheared, crashed and crushed in fractions of a second down to millimeter-sized or even smaller particles. At the same time, the high-frequency acoustic irradiation, which is effective during the entire dwell time of the kaolin dispersion in the device, begins.

    As many experiments have confirmed, this leads, within the dwell time of the dispersion of one second in the device, to a homogeneous breakdown and fine distribution of the kaolin into individual particles with micron size ratios.



  <I> Embodiment 2 for the method </I> Coarsely pre-dissolved paper stock, e.g. B. from unsortier tem waste paper, in a concentration of 5 fl / o in water, after removal of metal particles and dirt, as it comes from a dissolver, pulper or the like, possibly with the interposition of handmade paper, cleaners, thickeners, etc.,

   The device is continuously fed in and subjected to the processing described above by kinematic effects and simultaneous sound reinforcement. As a result, the particles, flakes, fiber bundles or specks, as has been found in numerous tests, are dwelled between a few seconds and less than a second - depending on the type of substance. - continuously defibrated down to the single fiber, speck-free.



  For the same process. up to now, with classic methods, such as those carried out in the Hollander, 1 /, to 4 hours, that is, a time 1800 to 14000 times longer and, as is well known, a multiple amount of energy required.



  This example also applies to wood pulp or chemically pretreated materials made of wood, straw, grass, etc., where the wood is pre-shredded (e.g. wood chips, knots, residues, wood shavings, broken veneer, chopped wood wool, etc.).



  Depending on the possible change in the coarse material solution, the resistance of the specks and depending on the desired degree of dissolution, defibrillation rank and defacification, as well as, if necessary, milling, swelling, fibrillation etc., the degree of processing can be increased by repeating the treatment, but also by increasing or decreasing the speed, the narrowing or widening of the radial gap between the crushing organs of the surrounding rings as required by known means, eg.

   B. by replacing the organ rings or the above-mentioned axial displacement against each other, can be corrected.



  The pulp obtained shows excellent protection of the fiber and gives papers and cardboard, which experience has shown z. B. compared to known Ver drive increases in tensile strength of more than 300%. The other properties of the material obtained are also excellent.

   The energy requirement for the case mentioned is lower than with known methods and the overall results are incomparably more favorable than those of piezoelectric sound.



       FIG. 8 shows a spruce sulfite pulp processed with a cone refiner for 15 minutes as usual. In comparison to the previous figure, FIG. 9 shows the same material after processing for 4 seconds according to the method according to the invention. According to the known method of mechanical treatment, the treated fiber material, as shown in FIG. 8, is largely destroyed and its fiber structure is damaged. A sheet of paper made from this material has a tear length of 4570 m. The paper industry has been fighting this fiber destruction for many years without any notable success.

    In contrast, a sheet of paper of the same weight, as shown in FIG. 9, is an exemplary conserved fiber material with long fibers and fibrils. Many tests have shown that this kind of protection of the fibers is not accidental, but characteristic and can generally be achieved for the invention applied for. Comparison sheets made from the material according to FIG. 9 have a mostly double, often three to four times higher tear length than the sheets made from the material according to FIG.

    Such gentle dissolution of the fiber agglomerates, also called fiber bundles or specks, apart from the sonication in the small cavities, is largely due to cavitation occurring in the distribution and cavitation gap.



  Exact measurements on a device with 500 transducers and sound chambers have z. B. in the treatment of Kraft pulp result in a power consumption of 50,000 watts. The no-load losses were 8,000 watts or 16 0/0, so that each unit, consisting of transducer and chamber, had an output of
EMI0012.0043
    not applicable. This performance is made up of the kinematic and the sound effects.

   The cross section of a Schwinger! The chamber unit was 0.5 cm2, the total cross-section of the generator, composed of 500 vibrator / chamber units, was 250 cm2, resulting in a specific output of 84 watts per vibrator, chamber unit or 168 watts / cm2. The specific performance achieved in this way exceeds the performance of piezoelectric and magnetostrictive and other sound generators by far.

   Since the amplitude increases in the direction of the periphery and with the increasing speed of rotation, the device according to the invention enables the frequency and the amplitude to be increased at the same time, which is a fundamental advance compared to classical ultrasound technology. <I> Embodiment 3 for the method </I> Wood chips or shavings made of wood (e.g. wood shavings, sawdust or peeled shavings, such as broken veneer), which should preferably be as thin as possible, but have a long, fibrous nature, are referred to on known processes sucked in or sprayed. The concentration of the NaOH lye is about 5 to 10 / o, depending on the type of raw material.

   It is adjusted with water to 3 to 5% dry matter, depending on the slipperiness of the raw stock suspension. The raw suspension is introduced into the device and processed and sonicated in the same with a dwell time corresponding to a forward feed speed of the material of 1.4 m "s.

   The dwell time is set by the entry speed and the counter pressure by the means upstream and downstream of the device for this purpose. The fibrous material emerging continuously from the device is largely or fully defibrated depending on the type of raw material. If, depending on the findings of the result, further defibration and possibly fibrillation is desired, the procedure is repeated in the same way. During the dwell time (corresponding to an intermittent advance of the medium in the acoustic chambers of 1.4 m / s), the substance in the device is deeply impregnated with the lye adhering to it.

   Due to the high-frequency pressure shock treatment and sonication, the individual fibers are separated from one another while being particularly careful of their structure, especially their length and strength, and a high-quality alkali cellulose is obtained. The method according to the invention can of course also be applied in a similar or correspondingly modified manner to the production of other pulps (e.g. sulphite or sulphate pulps). The further treatment of pulps prepared in this way, e.g. B. for paper production or for the production of spinning solutions (viscose etc.), plastics etc., can be done using the known solvents or

   Reagents or their mixtures are carried out.



  This process example can also be applied to the processing of annual plants such as grasses, reeds, bamboo and bagasse. Esparto, etc., where the consistency, the alkali concentration, the temperature and the duration of treatment can be adapted to the substance if necessary. Exemplary embodiment <I> 4 for </I> the process fibrous materials, e.g. B. made of wood, annual plants (grass, straw, bamboo, esparto, etc.) can, for. B.

    for the production of paper and cardboard, in an exceptionally short time while achieving high quality of the material and high yield in a very economical way, in which the pre-dissolved fiber of the high-frequency impact and sonication in passage through the device depending on the type of raw material and the ge desired remission of the bleached substance once or repeatedly for about 1.5 to 2.5 seconds residence time of the substance in the device with the addition of about <B> 10 / @ </B> chlorine, z. B. from calcium hypochlorite, is subjected.

   The appropriately concentrated chlorine solution can be added before the substance to be bleached enters the sonication device or introduced into its housing under measurement and control through lines provided on the latter, possibly also incorporated into the substance in powder form before entering the device. In the device, the bleaching agent is fully distributed in the fabric. There occurs a highly effective penetration and impregnation of the fibers with the bleaching agent due to the high-frequency pressure maxima and minima, which result in an immediate onset of the intensive bleaching effect visible on the substance emerging from the device.

    In this way, the subsequent bleaching process can be shortened considerably for almost all fabrics and the whiteness can be improved with consistently lower consumption of bleaching agents.



  <I> Embodiment 5 for the method </I> For the implementation of chemical reactions in general, the following example is given, which comprises a reaction between base and acid with simultaneous formation of a gel as a result of coagulation.



  According to this example, the production of silica takes place for a variety of purposes, known per se, eg. B. as a filler for paints, paper, rubber, etc., or as a protective colloid, as follows: One introduces liquid alkali silicate, z. B. one of the known types of water glass, in the required concentration through the suction port in the front of the device. The introduction takes place either by the suction force of the device alone or with the assistance of a pump. At the inlet to the device, the amount of alkali silicate flowing in is adjusted by a regulating valve and, if necessary, measured by known control devices.

   Several pipe feed lines for the required acid reaction are introduced through the axis of the feed pipe or at other appropriate points on the housing. These tubes can branch several times in the interior of the device, preferably as close as possible or in the central hollow chamber, in order to ensure the best possible distribution of the acid from the start. The supply lines for the acid are also expediently provided with regulating valves and / or measuring instruments.

   With the device rotating, the stoichiometric amounts of alkali silicate and acid are allowed to flow into the device through the corresponding lines, whereupon an extremely intensive and uniform distribution of alkali silicate and acid as well as intimate contact of even the smallest particles occurs within them , so that an immediate reaction takes place and the precipitation of the silica takes place. The silica can be obtained in any particle size and fineness.

   These properties are regulated by the per se known proportioning of alkali silicate and acid, which can be matched to one another as required and regulated manually or by automatic control devices. The size of the particles can be regulated as desired by faster or slower flow in relation to the dispersing work of the device. By appropriately setting the speed of the relatively opposing organ wreaths and / or changing the dwell time by means of the inlet or

         If necessary, the silicic acid formed spontaneously is then processed to the required particle size and homogeneity for aerosols. In this process example, it is up to you to regulate the physical and chemical structure of the silica, which flows out of the device as the end product, as required. Instead of acids, other coagulating reagents can of course also be used.



  The method and the device according to the invention can be applied to an extraordinarily large number of physical and / or chemical changes in substance, mostly using the generally customary composition of substance components and / or reagents for the most varied of types. Transfer substances and mixtures.

   The only examples are: Mixtures of various types, the production of homogeneous micro suspensions, fillers, defibrillation, refining, bleaching and other chemical treatments of cellulose, semi-cellulose, ground wood or waste paper as well as other cellulosic substances (e.g.

   B. for the production of rayon), xanthogenation, homogenization of spinning solutions, suspensions, dispersions, emulsions, etc., polymerization, depolymerization, syntheses and other, including catalytic reactions of various kinds.


    

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von festen, flüssigen und!oder gasförmigen Medien durch Schwingungen mit Schall- bzw. Ultraschallfrequenz, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Medium einer Behandlungsvorrichtung zugeführt und durch zwangläufig gesteuerte kinematische Vor gänge in eine Vielzahl kleiner Stoffquanten zerlegt wird, die stossweise durch sich periodisch öffnende und schliessende Hohlräume geführt werden, wobei das Medium während dieser Bewegung von durch die genannten periodischen Vorgänge erzeugten, PATENT CLAIMS 1. Process for the continuous treatment of solid, liquid and! Or gaseous media by vibrations with sonic or ultrasonic frequency, characterized in that the medium to be treated is fed to a treatment device and is broken down into a large number of small material quanta by means of necessarily controlled kinematic processes , which are intermittently guided through periodically opening and closing cavities, the medium being generated during this movement by the periodic processes mentioned, schall- bzw. ultraschallfrequenten Druckstössen beaufschlagt wird, dergestalt, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Mediums um ein Vielfaches kleiner ist als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Schallwellen im Medium. Sound or ultrasound-frequency pressure surges is applied in such a way that the advance speed of the medium is many times lower than the speed of propagation of the sound waves in the medium. <B>11.</B> Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch min destens zwei eine Bearbeitungsstufe bildende, relativ zueinander drehbare koaxiale Halter, deren jeder eine Vielzahl von kranzförmig angeordneten Zerkleine rungsorganen trägt, wobei sich die Zerkleinerungs organe der beiden Halter über einen Verteiler- und Zerkleinerungsspalt gegenüberstehen und je zwei tangential benachbarte Zerkleinerungsorgane eines Halters einen der genannten Hohlräume bestimmen und die Organe mindestens eines der Halter als in tangentialer Richtung schwingungsfähige Platten oder Stege ausgebildet sind, dass ferner die Halter in einem Druckgehäuse (12) mit wenigstens einem ihm vorgeschalteten Einlass (25, 25') <B> 11. </B> Device for performing the method according to claim I, characterized by at least two coaxial holders which form a processing stage and are rotatable relative to one another, each of which carries a plurality of comminuting organs arranged in a ring, the comminuting organs being the two holders face one another via a distribution and comminution gap and two tangentially adjacent comminution organs of a holder each define one of the named cavities and the organs of at least one of the holders are designed as plates or webs that can vibrate in the tangential direction, that furthermore the holders are in a pressure housing (12) with at least one inlet (25, 25 ') upstream of it und einer Hohlkam mer (31Z) eingebaut sind, der periphere Teil des Druckgehäuses (12) einen der Bearbeitungsstufe bzw. den Bearbeitungsstufen in Strömungsrichtung nach geschalteten Hohlraum (13 bzw. 54) bildet und dem letzteren eine Gegendruckeinstellvorrichtung (29) zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Mediums und ein Auslass (27) für dasselbe nachgeordnet ist. and a Hohlkam mer (31Z) are installed, the peripheral part of the pressure housing (12) forms a cavity (13 or 54) connected to the processing stage or stages in the flow direction and the latter a counterpressure setting device (29) for controlling the feed rate of the Medium and an outlet (27) for the same is arranged downstream. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Medium in- aufeinanderfolgen den Bearbeitungsstufen sukzessive in stets kleinere Teilchen zerlegt und sukzessive höherfrequenten Druckstössen und Schwingungen unterworfen wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Medium in wenigstens einer Bearbeitungsstufe durch Schwingungen mit Ultra schallfrequenz behandelt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Medium während seiner Be handlung Zusatzstoffe zugeführt werden. 4. SUBClaims 1. The method according to claim 1, characterized in that the medium is successively broken down into smaller and smaller particles in successive processing stages and is successively subjected to higher-frequency pressure surges and vibrations. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the medium is treated in at least one processing stage by vibrations with ultrasonic frequency. 3. The method according to claim I, characterized in that additives are added to the medium during its treatment. 4th Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Zusatz stoffe chemisch reaktiv ist. 5. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Medium zwecks Wandlung seiner Zusammensetzung Gas zugesetzt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Betriebsverhältnisse so ein gestellt werden, dass bei Behandlung von Stoffen mit einer flüssigen Komponente in dieser Kavitation auf tritt. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Halter (2 bzw. 16) mit dem Druckgehäuse (12) fest verbunden ist und so einen Stator bildet. B. Method according to dependent claim 3, characterized in that at least some of the additives are chemically reactive. 5. The method according to dependent claim 3, characterized in that gas is added to the medium in order to convert its composition. 6. The method according to claim I, characterized in that the operating conditions are set so that when treating substances with a liquid component in this cavitation occurs. 7. Device according to claim 1I, characterized in that one of the two holders (2 or 16) is firmly connected to the pressure housing (12) and thus forms a stator. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äusserste Ring ein Statorring ist. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Zerkleinerungsorgane des äussersten Ringes aus an ihren beiden Enden ein gespannten Stegen (20) bestehen. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ring mit so vie len Schallkammern versehen ist, dass im Betrieb Grundschwingungen im Ultraschallbereich erzeugt werden. 11. Device according to dependent claim 7, characterized in that the outermost ring is a stator ring. 9. Device according to dependent claim 8, characterized in that the comminuting members of the outermost ring consist of a tensioned webs (20) at their two ends. 10. Device according to claim II, characterized in that at least one ring is provided with so many sound chambers that basic vibrations in the ultrasonic range are generated during operation. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsorgane des inneren rotierenden Ringes einer Bearbeitungs stufe im Verhältnis zu den Zerkleinerungsorganen des ihn umschliessenden Ringes zur Aufnahme, Vertei lung und Beschleunigung stückigen oder klumpigen Gutes tangential weiter voneinander entfernt sind. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (25) so dimensioniert ist, dass die Zerkleinerungsorgane (3) des inneren Ringes stirnseitig unverdeckt sind und den axial zuströmenden Stoff mit ihren freien Enden angreifen können (Fig. 5). 13. Apparatus according to claim 1I, characterized in that the comminuting organs of the inner rotating ring of a processing stage are tangentially further apart in relation to the comminuting organs of the ring surrounding it for receiving, distributing and accelerating lumpy or lumpy goods. 12. The device according to claim 1I, characterized in that the feed pipe (25) is dimensioned so that the shredding organs (3) of the inner ring are uncovered at the front and can attack the axially inflowing substance with their free ends (Fig. 5). 13th Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallkammern wenigstens des peripheren Ringes radial verlaufen, so dass das Medium aus der Peripherie des Ringes in im wesent lichen radialer Richtung austritt. 14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schallkammern in tan- gentialer Richtung begrenzenden Wandungen der Zerkleinerungsorgane wenigstens eines Ringes von der rechteckigen Form abweichend gestaltet sind. 15. Device according to patent claim 1I, characterized in that the sound chambers of at least the peripheral ring extend radially so that the medium emerges from the periphery of the ring in a substantially radial direction. 14. Device according to claim 1I, characterized in that the walls of the comminuting organs delimiting the sound chambers in tangential direction of at least one ring are designed differently from the rectangular shape. 15th Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erzeugung des Gegendruckes und zur Verlängerung der Verweilzeit ein Regelventil ist. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (25, 25') mit einem Regelorgan (28) für die Zufuhr des Mediums ver sehen ist. 17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zahl der Schallkammern von Stufe zu Stufe ändert. 18. Vorrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zahl der Schallkam mern gegen die letzte Stufe hin erhöht. 19. Device according to Patent Claim 1I, characterized in that the means for generating the counter pressure and for extending the dwell time is a control valve. 16. The device according to claim II, characterized in that the inlet (25, 25 ') is seen with a control member (28) for the supply of the medium ver. 17. The device according to claim II, characterized in that the number of sound chambers changes from stage to stage. 18. The device according to claim 17, characterized in that the number of sound chambers increases towards the last stage. 19th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallkammern wenigstens eines Ringes in einer vom Radius abweichenden Rich tung verlaufen. 20. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsorgane wenig stens eines Ringes in tangentialer Richtung erheblich dünner ausgebildet sind als ihre axiale Länge, und dass ihre radiale Ausdehnung grösser ist als ihre tan- gentiale Dicke. 21. Device according to claim II, characterized in that the sound chambers of at least one ring extend in a direction deviating from the radius. 20. The device according to claim 1I, characterized in that the crushing organs at least one ring in the tangential direction are made considerably thinner than their axial length, and that their radial extension is greater than their tangential thickness. 21st Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende der die Zerklei nerungsorgane tragenden Flächen wenigstens eines Ringes die Rotorachse unter einem von 90 verschie denen Winkel schneidet (Fig. 4, 5, 6). 22. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Zerklei nerungsorgane wenigstens eines der beiden Halter (2 bzw. 16) mit Verlängerungen (34) versehen ist, die mit Gegenwerkzeugen (35) zusammenarbeiten, wo bei letztere im Zuführungsraum (25') der Vorrich tung angeordnet sind. 23. Device according to claim II, characterized in that the generatrix of the surfaces of at least one ring carrying the crushing organs intersects the rotor axis at one of 90 different angles (Figs. 4, 5, 6). 22. The device according to claim 1I, characterized in that at least some of the Zerklei nerungsorgane of at least one of the two holders (2 or 16) is provided with extensions (34) which work with counter tools (35), where the latter in the feed space ( 25 ') of the device are arranged. 23. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Halter mit Aussparungen versehene Werkzeuge (53, Fig. 6) vor gesehen sind, die mit Werkzeugen (45') des anderen Halters zusammenarbeiten. 24. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine vorauseilende Kante mindestens eines Teiles der Zerkleinerungs organe geschärft ist. 25. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine vorauseilende Kante mindestens eines Teiles der Zerkleinerungs organe abgerundet ist. 26. Device according to patent claim 1I, characterized in that tools (53, Fig. 6) provided with recesses are provided on one of the two holders and work together with tools (45 ') of the other holder. 24. The device according to claim II, characterized in that at least one leading edge of at least part of the comminuting organs is sharpened. 25. The device according to claim II, characterized in that at least one leading edge of at least part of the crushing organs is rounded. 26th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Zerklei nerungsorgane gebogen ist. 27. Vorrichtung nach Unteranspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Zerklei nerungsorgane gewellt ist. 28. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Zerklei nerungsorgane an den radial einander zugekehrten Flächen Unebenheiten aufweist. 29. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Zerklei nerungsorgane Durchbrechungen (33) aufweist. 30. Device according to claim II, characterized in that at least some of the crushing organs are curved. 27. The device according to dependent claim 26, characterized in that at least some of the Zerklei nerungsorgane is corrugated. 28. The device according to claim II, characterized in that at least some of the Zerklei nerungsorgane on the radially facing surfaces has unevenness. 29. The device according to claim II, characterized in that at least some of the Zerklei nerungsorgane has openings (33). 30th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die peripheren Flanken der Zerkleinerungsorgane auf Kegelstumpfmantelflächen liegen. 31. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand zwischen den zusammenarbeitenden Kanten der Zerkleine rungsorgane zweier benachbarter Ringe, bezogen auf den Umfang, stellenweise kleiner und stellenweise grösser ist. 32. Device according to patent claim II, characterized in that the peripheral flanks of the comminuting organs lie on the surface of the truncated cone. 31. Device according to claim II, characterized in that the radial distance between the cooperating edges of the crushing organs of two adjacent rings, based on the circumference, is smaller in places and larger in places. 32. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand zwischen den zusammenarbeitenden Kanten der Zerkleinerungs organe benachbarter Ringe bzw. die axiale Eingriffs tiefe der letzteren verstellbar ist. 33. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe des Rotors in der zen tralen Hohlkammer (31Z) 'bzw. im Zuführungsraum (25') konisch ausgebildet ist. 34. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, gekenn zeichnet durch mindestens eine im Einlass (25, 25') der Vorrichtung angeordnete Axialpumpe (37). 35. Device according to claim II, characterized in that the radial distance between the cooperating edges of the comminuting organs of adjacent rings or the axial depth of engagement of the latter is adjustable. 33. Device according to claim II, characterized in that the hub of the rotor in the central hollow chamber (31Z) 'or is conical in the feed space (25 '). 34. Device according to claim 1I, characterized by at least one axial pump (37) arranged in the inlet (25, 25 ') of the device. 35. Vorrichtung nach Unteranspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialpumpe (37) ein Leit- apparat (38) nachgeschaltet ist. 36. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch im. Eimass (25) der Vorrichtung an geordnete Leitbleche (39). 37. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch im Einlass (25, 25') der Vorrichtung an der verlängerten Rotorwelle sitzende Flügel (40). 38. Device according to dependent claim 34, characterized in that the axial pump (37) is followed by a control device (38). 36. Device according to claim II, characterized by im. Eimass (25) of the device on subordinate guide plates (39). 37. Device according to claim II, characterized by in the inlet (25, 25 ') of the device seated vanes (40) on the elongated rotor shaft. 38. Vorrichtung nach Unteranspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (40) zum Anschneiden des Mediums messerartig ausgebildet sind. 39. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch eine im Einlass (25, 25') der Vorrich tung angeordnete Förder-bzw. Messschnecke (49, 63). 40. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, gekenn zeichnet durch mindestens eine Zuleitung für Zusatz stoffe. 41. Vorrichtung nach Unteranspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zuleitung im Innern der Vorrichtung verzweigt. 42. Device according to dependent claim 37, characterized in that the wings (40) for cutting the medium are designed like knives. 39. Device according to claim II, characterized by a conveying or conveying device arranged in the inlet (25, 25 ') of the device. Measuring screw (49, 63). 40. Device according to claim 1I, characterized by at least one feed line for additives. 41. Device according to dependent claim 40, characterized in that the supply line branches off in the interior of the device. 42. Vorrichtung nach Unteranspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung mit einem Regel organ bzw. Messinstrument versehen ist. 43. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Inneres mit einem abrieb festen überzug versehen ist. 44. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen des Druck gehäuses mit einem korrosionsbeständigen Überzug versehen sind. Device according to dependent claim 40, characterized in that the supply line is provided with a control organ or measuring instrument. 43. Device according to claim 1I, characterized in that its interior is provided with an abrasion-resistant coating. 44. Device according to claim 1I, characterized in that the inner surfaces of the pressure housing are provided with a corrosion-resistant coating.
CH5291557A 1957-11-21 1957-11-21 Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media CH372537A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH5291557A CH372537A (en) 1957-11-21 1957-11-21 Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media
DEF15026U DE1805142U (en) 1957-11-21 1958-06-02 DEVICE FOR CONTINUOUS CEMICAL AND / OR PHYSICAL STRUCTURAL CONVERSION OF MEDIA.
GB17641/58A GB891152A (en) 1957-11-21 1958-06-03 A method and apparatus for continuously changing the structure of substances or mixtures of such substances
FR1207479D FR1207479A (en) 1957-11-21 1958-06-20 Method for continuously changing the structure of substances or mixtures of substances by means of complexes of physical and kinematic effects, if necessary by acoustic irradiation of substances at frequencies reaching high ultrasonic frequencies, and apparatus for setting work of this process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1207479X 1957-11-21
CH5291557A CH372537A (en) 1957-11-21 1957-11-21 Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH372537A true CH372537A (en) 1963-10-15

Family

ID=27623582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH5291557A CH372537A (en) 1957-11-21 1957-11-21 Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH372537A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2440435A1 (en) * 1978-11-01 1980-05-30 Bauer Bros Co FEEDING APPARATUS FOR A DISC REFINER
WO1982000420A1 (en) * 1980-07-31 1982-02-18 Bakhir V Device for desintegration of the solid phase of a drilling mud
DE3103512A1 (en) * 1981-02-03 1982-08-26 Hans-Peter 2000 Hamburg Bockwoldt Method and apparatus for producing oil (e.g. heavy oil or light heating oil) and water (in particular seawater) emulsions and coal dust/water (in particular seawater) suspensions having a viscosity suitable for combustion for injection into the hot-air blast of blast furnances, fuel mixing plants, combined heating and power stations and the like
DE3200666A1 (en) * 1981-02-03 1983-07-21 Hans-Peter 2000 Hamburg Bockwoldt DEVICE FOR PRODUCING OEL AS fuel oil OR LIGHT HEATING OIL-WATER, INCLUDING SEA WATER EMULSIONS AND COAL DUST WATER, INCLUDING SEA WATER-SUSPENSIONS WITH THE BURNING suitable viscosity for spraying IN THE HOT WIND POWER of blast furnaces, FUEL PLANTS, POWER PLANT FACILITIES U. DGL.
AT376145B (en) * 1982-01-15 1984-10-10 Bockwoldt Hans Peter DEVICE FOR THE PRODUCTION OF OIL, LIKE HEAVY OIL OR LIGHT HEATING OIL WATER, IN PARTICULAR SEA WATER EMULSIONS
DE19524404A1 (en) * 1995-07-04 1997-01-09 Ecco Gleittechnik Gmbh Pulp-making process using ultra-sonic energy - to reduce impregnation time by third and to reduce temp. required for subsequent treatment by 10% or treatment time by third.
WO1998029596A1 (en) * 1997-01-03 1998-07-09 Megatrex Oy Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material
WO2009138469A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Norske Skog Walsum Gmbh Method and device for size reduction of cellulosic raw material
DE102010037674A1 (en) 2010-02-02 2011-08-04 Levchuk, Vladimir I., Nakhodka Rotor pulsation device for use as homogenizer for treating oil in e.g. ships, has rotor cavities arranged in periphery of panel, and feed channel formed in drive shaft for connecting inlet hole with working chamber

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2440435A1 (en) * 1978-11-01 1980-05-30 Bauer Bros Co FEEDING APPARATUS FOR A DISC REFINER
WO1982000420A1 (en) * 1980-07-31 1982-02-18 Bakhir V Device for desintegration of the solid phase of a drilling mud
DE3103512A1 (en) * 1981-02-03 1982-08-26 Hans-Peter 2000 Hamburg Bockwoldt Method and apparatus for producing oil (e.g. heavy oil or light heating oil) and water (in particular seawater) emulsions and coal dust/water (in particular seawater) suspensions having a viscosity suitable for combustion for injection into the hot-air blast of blast furnances, fuel mixing plants, combined heating and power stations and the like
DE3200666A1 (en) * 1981-02-03 1983-07-21 Hans-Peter 2000 Hamburg Bockwoldt DEVICE FOR PRODUCING OEL AS fuel oil OR LIGHT HEATING OIL-WATER, INCLUDING SEA WATER EMULSIONS AND COAL DUST WATER, INCLUDING SEA WATER-SUSPENSIONS WITH THE BURNING suitable viscosity for spraying IN THE HOT WIND POWER of blast furnaces, FUEL PLANTS, POWER PLANT FACILITIES U. DGL.
AT376145B (en) * 1982-01-15 1984-10-10 Bockwoldt Hans Peter DEVICE FOR THE PRODUCTION OF OIL, LIKE HEAVY OIL OR LIGHT HEATING OIL WATER, IN PARTICULAR SEA WATER EMULSIONS
DE19524404A1 (en) * 1995-07-04 1997-01-09 Ecco Gleittechnik Gmbh Pulp-making process using ultra-sonic energy - to reduce impregnation time by third and to reduce temp. required for subsequent treatment by 10% or treatment time by third.
WO1998029596A1 (en) * 1997-01-03 1998-07-09 Megatrex Oy Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material
US6202946B1 (en) 1997-01-03 2001-03-20 Megatrex Oy Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material
WO2009138469A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Norske Skog Walsum Gmbh Method and device for size reduction of cellulosic raw material
DE102008023434A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Norske Skog Walsum Gmbh Method and device for comminuting cellulose-containing raw material
DE102010037674A1 (en) 2010-02-02 2011-08-04 Levchuk, Vladimir I., Nakhodka Rotor pulsation device for use as homogenizer for treating oil in e.g. ships, has rotor cavities arranged in periphery of panel, and feed channel formed in drive shaft for connecting inlet hole with working chamber
DE202010017739U1 (en) 2010-02-02 2012-07-16 Vladimir I. Levchuk Homogenizer for heavy fuels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI428491B (en) Process for producing nanofibers and fiber composition
DE3901894C2 (en) Device for stirring a fluid medium
EP1035237B1 (en) Apparatus for treating or further processing, especially for breaking up of materials or material mixtures
DE60214861T2 (en) METHOD FOR LOADING A FIBROUS SUSPENSION WITH CALCIUM CARBONATE
EP3368199B1 (en) High-concentration mixer for producing a cellulose suspension having a high cellulose concentration
DE202009017944U1 (en) Rotor-stator system for producing dispersions
CH372537A (en) Method and device for the continuous treatment of solid, liquid and / or gaseous media
US3533567A (en) Apparatus for simultaneous oscillatory treatment of substances or mixtures thereof
DE2405702B2 (en) Pulper for producing a pumpable suspension from dry paper raw materials
CH359346A (en) Crushing, mixing and homogenizing device
US3062457A (en) Method and apparatus for subjecting material to cyclic stresses at high frequency
AT227667B (en) Method and device for treating substances or mixtures of substances
DE2453199A1 (en) FIBERIZING DEVICE
AT224611B (en) Device for the vibration treatment of flowable substances and mixtures of substances
CH355770A (en) Process and apparatus for the continuous or batch treatment of substances and mixtures of substances
DE102006031904B3 (en) Paper pulping assembly for paper recovery and recycling has rotor surrounded by ring
DE202006010608U1 (en) Apparatus for the production or treatment of pulp
EP0867561B1 (en) Process and apparatus for making a hot pulp, containing mainly paper fibres
DE1442945A1 (en) Method and device for vibration treatment of flowable substances
DE1805142U (en) DEVICE FOR CONTINUOUS CEMICAL AND / OR PHYSICAL STRUCTURAL CONVERSION OF MEDIA.
EP1895047A1 (en) Method and apparatus for pulping unit
DE102006008763B3 (en) Reaction tower for bleaching of fiber materials, comprises cylindrical reaction container, dilution container, and a cylindrical homogenizing container, which has an inlet and outlet for the product to be bleached
EP0962261A1 (en) Device for treating fluids and/or solids
EP2624943B1 (en) Device for treating a liquid and method for treating a suspension
AT510753B1 (en) PROCESS FOR PREPARING FABRIC AND USE OF A DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD