DE1963919B2 - Vorrichtung zum Herstellen von Suspensionen o.dgl., insbesondere von halogensilberhaltigen Suspensionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstel- ⁴' len von Suspensionen od. dgl., insbesondere von halogensilberhaltigen, photographischen Suspensionen, mit der einer in einem Kessel befindlichen Grundkomponente, wie eine Gelatinesalzlösung, mittels Dosierpumpen od. dgl. weitere Komponenten, wie eine '" Silbernitratlösung zudosiert und in der Mischung verteilt werden unter Verwendung eines Kessels, der coaxial zur Symmetrieachse desselben ein Trennrohr aufweist, in dem eine Fördervorrichtung und ein Organ zur Aufgabe eines weiteren Mediums in die Grundkom- " ponente enthalten sind.

Bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Herstellen solcher Suspensionen werden einer in einen Kessel vorgegebener Grundkomponente im allgemeinen aus oberhalb des Kessels bzw. des Flüssigkeiisspiegels ^h" mündenden Zulaufrohren im freien Fall oder gefördert mittels Dosierpumpen od. dgl. weitere Komponenten aufgegeben und alle Komponenten mittels eines oder mehrerer, zuweilen acht, exzentrisch und geneigt in den Flüssigkeilsspiegel eingetauchter Rührwerkzeuge durch ^h' Rühren ineinander verteilt, wobei der Zweck des Rührens der sein soll, durch unregelmäßige Drehbewegungen mit stark gekrümmten Bahnen eine dauernde Verschiebung der einzelnen Teilchen der Komponenten gegeneinander zu erzielen und dabei gleichzeitig auch die gesamte Flüssigkeit in dem Kessel zu einem dauernden Ausgleich in sich zu zwingen.

Diesen Verfahren haften eine Reihe von Nachteilen an, die sich besonders ungünstig bei der Herstellung von Suspensionen miteinander reagierender Komponenten auswirken, also bei Suspensionen, bei denen für den gesamten Ansatz eine möglichst verteilungs- und zeitgleiche Reaktion in allen seinen Zonen erwünscht oder erforderlich ist.

Bei dem Verteilen der Komponenten ineinander ergeben sich durch das Rühren weitere meist nicht genau zu beherrschende Effekte, die einer, insbesondere raschen Verteilung und einer Vergleichsmäßigung des Ansatzes oder auch der Ansätze entgegenstehen. Die grundsätzliche Problematik des Rührens dürfte so ninreichend bekannt sein, daß es hier keiner Erläuterung der Einzelheiten bedarf. Bei den bisherigen Verfahren hat sich insbesondere gezeigt, daß durch Rühren eine gleiche Verteilung aller Komponenten in allen Zonen eines Ansatzes und damit eine erforderliche Vergleichmäßig eines Ansatzes in einer relativ kurzen Zei.spanne schwierig erreicht werden kann In der französischen Patentschrift 15 65 516 wird beispielsweise eine Cellulosesuspension von einer Zuleitung direkt einem in einem Behälter befindlichen und horizontal verlaufenden Trennrohr zugeführt und durch ein Förderorgan umgewälzt. Am freien Ende des Rohres wird ein zweites gasförmiges oder flüssiges Medium zugemischt. Die gemischte Suspension wird nach dem Verlassen des Trennrohres und Aufprall auf einer Platte in einer oberen und unteren Zone umgewälzt und über einen Stutzen abgezogen, der in der selben Ebene wie die Zuleitung liegt. Durch die Turbolenz an der Platte wird eine wirksame Mischung der Komponenten erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Suspensionen aufzufinden, die es ermöglicht, der Grundkomponente weitere Komponenten aufzugeben und eine gleichmäßige Verteilung derselben in der Grundkomponente zu erreichen und bei aufeinanderfoigenden Ansätzen zur stets gleich guten Verteilung der Komponenten ineinander zu gelangen.

Diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, wird dadurch gelöst, daß das Trennrohr in dem Kessel senkrecht steht und die Fördervorrichtung sich im oberen, geschlossenen gegebenenfalls kapseiförmig erweiterten Ende des Trennrohres befindet, am oberen Ende des Trennrohres düsenartige öffnungen angeordnet sind, am unteren Ende desselben die Strömung eintritt und in diesem Bereich das Organ zur Aufgabe der weiteren Medien quer zur Strömung der Grundkomponente in die Grundkomponente enthalten ist. Mit dieser Vorrichtung wird die in dem Kessel befindliche Grundkomponente in eine, im wesentlichen in ihrer äußeren Kreisringzone absinkende und davon, abschnittsweise getrennt, in ihrer im Inneren gelegenen Zone mit hoher Beschleunigung ansteigende, sich damit rotationssymmetrisch umwälzende Strömung versetzt. Der Grundkomponente werden im Bereich ihrer bereits ansteigenden Fließzone die weiteren Komponenten im Querstrom aufgegeben. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich Felder oder Nester mit einer Anreicherung einer der Komponenten nicht bilden können, daß also der Ansatz, unabhängig von seiner Größe bzw. dem Füllstand in dem Kessel, in allen seinen Teilen gleich behandelt wird, und daß

infolge des Querstromes sehr rasch eine gleichmäßige Verteilung der aufgegebenen Komponenten in die Grundkomponente bzw. den entstehenden Ansatz stattfindet Durch die bereits beim Aufgeben feine und gleichmäßige Verteilung der Komponenten und die sehr geringen zeitlichen Differenzen des Zustandekommens dieser Verteilung ergibt sich folglich innerhalb des Ansatzes ein für alle seine Volumenelemente weitgehend gleicher Reaktionsablauf.

Weiter ist nach der Erfindung vorgesehen, daß in der Vorrichtung der Durchtrittsquerschnitt des Trennrohres geringer bemessen ist als der kreisringförmige Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Trennrohr und der Wand des Kessels, wodurch auf einfache Weise hohe oder gegenüber der Geschwindigkeit der absinkenden Fließzone höhere Geschwindigkeit der ansteigenden Fließzone der Grundkomponente bzw. des entstehenden Ansatzes und eine entsprechend rasche Verteilung der in dieser Fließzone im Querstrom aufgegebenen Komponenten erreicht sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der untere Abschnitt des Trennrohres und das Organ zur Aufgabe der weiteren Medien in einer koaxial an den Boden des Kessels angeschlossenen, dabei einen Abschnitt des Kessels darstellenden Tasse od. dgl. angeordnet sind, wodurch es in besonderem Maße ermöglicht ist, Ansätze recht unterschiedlicher Größe in ein und demselben Kessel bei Aufrechterhaltung aller Vorteile der \ orrichtung herzustellen.

Nach einer anderen Ausgestaltung sind die düsenartigen öffnungen in einem an sich geschlossenen, ggf. kapseiförmig erweiterten versehenen oberen Abschnitt des Trennrohres zu der vertikalen Achse geneigt bis etwa radial gerichtet angeordnet, wodurch der Zwanglauf der rotationssymmetrisch umwälzenden Strömung eine Unterstützung erfährt und den Durchtrittsöffnungen eine zusätzliche, wenn auch untergeordnete Wirkung bei der Verteilung der Komponenten ineinander zufällt.

In zwei Zeichnungen sind Einzelheiten des Anmeldungsvorschlages veranschaulicht. Es zeigt

F i g. I eine Vorrichtung zum Herstellen von Suspensionen innerhalb einer Anlage für die Herstellung halogensilberhaltiger Suspensionen,

F i g. 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1, in vergrößertem Maßstab.

Nach den Zeichnungen besteht eine Vorrichtung zum Herstellen von Suspensionen od. dgl., der nach F i g. 1 im Rahmen einer Anlage in herkömmlicher Weise je ein Vorratsbehälter 1 und 2, Dosierpumpen 3 und 4 mit Zulaufleitungen S und 6 vorgeordnet sind, aus einem rotationssymmetrischen Kessel 7 mit Doppelmantel 8 zum Temperieren des Inhalts und einer koaxial an den Boden des Kessels 7 angeschlossenen, dabei einen Abschnitt des Kessels 7 darstellenden Tasse 9, einem Trennrohr 10 zur Trennung der äußeren Kreisringzone n von der im Inneren gelegenen Zone b des von dem Kessel 7 umschlossenen Raumes, dessen unterer Abschnitt 11 in die Tasse 9 greift, und dessen oberer Abschnitt 12 an sich geschlossen und kapseiförmig erweitert, jedoch mit zu der vertikalen Achse der Vorrichtung geneigten bis etwa radial gerichteten, etwa düsenartigen öffnungen 13 versehen ist, weiter einer in dem oberen Abschnitt 12 untergebrachten Fördervorrichtung 14 mit Schaufelrad 15, und schließlich zwei im Bereich des unteren Abschnitts 11 des Trennrohres 10 angeordneten Organen 16 und 17 zur Aufgabe der weiteren Medien Il mit je einem, in einer zu der vertikalen Achse der Vorrichtung senkrechten Ebene gelegenen, annähernd radial gerichteten, in seinem rotationssymmetrisch veränderlich, zu öffnenden Ringspalt 18 bzw. 19. Die Organe 16 und 17 sind im ^s vorliegenden Fall als Mischdasenventile ausgebildet, jedoch ist deren Ausbildung nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Der Durchtrittsquerschnitt des Trennrohres 10 ist geringer bemessen als der kreisringförmige Durchtritts-

i" querschnitt zwischen dem Trennrohr 10 und der Wand des Kessels 7 bzw. dessen Tasse 9. Die Mischdüsenventi-Ie bestehen im wesentlichen aus einem, außen zu dem Ringspalt 18 bzw. 19 kegelförmig erweiterten Ventilkörper 20 bzw. einer Ventilhülse 21 mit einem zu dem

'"· Ringspalt 18, 19 führenden Durchtrittskanal 22 bzw. 23 uad einer, eine Wand des Ringspaltes 18, 19 darstellenden Stirnringfläche 24 bzw. 25 sowie einer durch verformende Befestigung mit Federvorspannung beaufschlagten und mit dem durch die Federvorspan-

-° nung erzeugten Druck an die Stirnringfläche 24 bzw. 25 angepreßten, in sich durch entsprechende Werkstoffauswahl federelastischen Ventilscheibe 26 bzw. 27, so daß die äußeren Kreisringflächen 28 bzw. 29 der Ventilscheiben 26 bzw. 27 jeweils die andere Wand des

-'■"' Ringspaltes 18 bzw. 19 darstellen.

Zur Befestigung der Ventilscheibe 26 mit Federvorspannung ist in dem Ventilkörper 20 ein Einsatzstück 30 mit einer Führung und einem axialen Anschlag für die Ventilscheibe 26, einem Gewindedorn und einer

ⁱⁿ zunächst axial und anschließend, aufgeteilt in kleinere Kanäle, etwa radial gerichteten Fortsetzung des Kanals 22, vorgesehen, wobei der Anschlag unterhalb der Ebene der Stirnringfläche 24 gelegen ist. So wird durch Anziehen der Mutter 31 die Ventilscheibe 26 mi;

¹' Federvorspannung beaufschlagt.

Die Ventilscheibe 27 ist mittels einer an dem Ventilkörper 20 angebrachten Führung radial und mittels eines axialen Anschlages gehalten und durch diesen, der unter der Ebene der Stirnringfläche 25

w g_e|_eg_en j_st, gegen diese Stirnringfläche 25 gelegen ist, gegen diese Stinringfläche 25 mit Federvorspannung angepreßt. Dieser Anordnung entsprechend, ist das innere Zulaufrohr 32 zu dem Ventilkörper 20 in diesem Abschnitt länger bemessen als das, das innere

^4> Zulaufrohr 32 mit Abstand mantelartig umgebenden Zulaufrohr 33 zu der Ventilhülse 21. Damit sind die Mischdüsenventile bei geringem konstruktiven Aufwand relativ eng hinter- bzw. übereinander angeordnet. Zur Montage und Halterung der baulich vereinigten

'" Mischdüsenventile mit den Zulaufrohren 32 und 33, von denen das Zulaufrohr 32 in einer Krümmung des Zulaufrohres 33 in dieses hineingeführt und befestigt ist, ist zunächst an dem Zulaufrohr 33 ein an seiner Mantelfläche mit einem Zentrierkonus versehener

'' Flansch 34 eingebracht. Weiter ist in dem Boden der Tasse 9 ein Durchbruch 35, größer als der größte Umfang der baulich vereinigten Mischdüsenventile mit einem Gewindeflansch 36 mit innerem Zentrierkonus angeordnet, gegen den schließlich der Flansch 34 mittels

^h" einer Überwurfmutter 37 gehalten ist. Selbstverständlich sind an allen lösbaren Verbindungsstellen — nicht weiter mit Bezugszeichen versehen — Dichtungen, wie O-Ringe od. dgl., eingelegt, und die Zulaufleitungen 5 und 6 an die Zulaufrohre 33 bzw. 32 angeschlossen.

^bi Schließlich ist noch an der Tasse 9 ein mittels eines Schiebers oder Ventils 38 zu schließender Auslauf 39 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Zunächst wird die in dem Kessel 7 befindliche Grundkomponente, wie eine Gelatinesalzlösung, mittels der Fördervorrichtung 14 durch das Schaufelrad 15 und geführt durch das Trennrohr 10, in eine, im wesentlichen in ihrer äußeren Kreisringzone a absinkende und in ihrer im Inneren gelegenen Zone b, auch infolge des in dem Trennrohr 10 gegenüber dem Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Trennrohr 10 und der Wand des Kessels 7 bzw. dessen Tasse 9 gegebenen geringeren Durchtrittsquerschnitts, mit hoher Beschleunigung an- in steigende, sich damit rotationssymmetrisch umwälzende Strömung versetzt.

Sodann werden der Gelatinelösung und später dem entstehenden Ansatz im Bereich ihrer bereits ansteigenu€n l'iicuzone υ mittels uer u/OSierpurnpe 3 sus dem '5 Vorratskessel 1 eine photographische Gelatinesalzlösung durch den Ringspalt 19 und in der anschließenden ansteigenden Fließzone b mittels der Dosierpumpe 4 eine Silbernitratlösung aus dem Vorratskessel 2 durcl den Ringspalt 18 im Querstrom aufgegeben, derart, dai die Teilchen der Komponenten durch den Ringspalt U bzw. 19 senkrecht zu der Fließrichtung der Grundkom ponente bzw. des bereits entstehenden Ansatzes in diese bzw. in diesen hineingetragen werden und ein« Vermischung der Teilchen jeder der weiteren Kompo nenten mit den Teilchen der Grundkomponente bzw des Ansatzes, verteilt über den gesamten Durchtritts querschnitt zwischen dem Ringspalt 18 und derr Ringspalt 19 einerseits und dem Trennrohr 10 stattfindet.

Durch das Aufgeben der weiteren Komponenten irr Querstrom und gleichzeitiges Verteilen in die Grundkomponente bei rotationssymmetrisch urnwälzendei Strömung wird in sehr kurzer Zeit eine außerordentlich gute Verteilung aller Komponenten ineinander erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Suspensionen, insbesondere von halogensilberhaltigen Suspensionen, bei der einer in einem Kessel befindlichen Grundkomponente, wie eine Geiatinesalzlösung, mittels Dosierpumpen weitere Komponenten, wie eine Silbernitratlösung, aufgegeben und in der Grundkomponente verteilt werden unter Verwendung eines Kessels, der coaxial zur Symmetrieachse ^lü desselben ein Trennrohr aufweist, in dem eine Fördervorrichtung und ein Organ zur Aufgabe eines weiteres Mediums in die Grundkomponente enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennrohr (10) in dem Kessel (7) senkrecht steht und '⁵ die Fördervorrichtung (14) sich im oberen, geschlossenen gegebenenfalls kapseiförmig erweiterten Ende (i2) des Trennrohres befindet, am oberen Ende des Trennrohres düsenartige öffnungen (13) angeordnet sind, am unteren Ende desselben die ²" Strömung eintritt und in diesem Bereich das Organ (16, 17) zur Aufgabe der weiteren Medien quer zur Strömung der Grundkomponente in die Grundkomponente enthalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- -'"' zeichnet, daß der untere Abschnitt (11) des Trennrohres (10) und das Organ (16,17) zur Aufgabe der weiteren Medien in einer koaxial an den Boden des Kessels (7) angeschlossenen, dabei einen Abschnitt des Kessels darstellenden Tasse (9) oder ^J" dergleichen angeordnet sind und der Durchtrittsquerschniit des Trennrohres (10) geringer bemessen ist als der kreisringförmige Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Trennrohr und der Wand des Kessels (9).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenartigen öffnungen (13) am oberen Ende (12) des Trennrohres (10) zur vertikalen Achse desselben geneigt bis etwa radial gerichtet sind. ⁴"