DE2725448A1

DE2725448A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchlaufentgasen

Info

Publication number: DE2725448A1
Application number: DE19772725448
Authority: DE
Inventors: Karel Eugeen Verhille
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1977-06-04
Publication date: 1977-12-22
Also published as: JPS52152454A; BE855444A; FR2354118A1; GB1579925A; FR2354118B1; US4127394A

Description

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AGFA-GEVAERTAG

PATENTABTEILUNG

LEVERKUSEN

HRS/iz ~ 3. JUNI 1977

Verfahren und Vorrichtung zum Durchlaufentgasen.

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchlaufentgasen, z.B. Entlüften, einer flüssigen Masse, und zwar insbesondere einer flüssigen Giesszusammensetzung.

Beim.Auftragen einer Beschichtung auf einen Träger müssen in der Giesszusammensetzung enthaltende Gasbläschen vor dem Auftragen völlig beseitigt werden, da die Gasbläschen nach Giessen und Trocknen der Schicht in der gegossenen Schicht als Poren zurückbleiben. Besonders schädlich ist der erwähnte Fehler bei der Herstellung von lichtempfindlichem Photomaterial, wenn Projektion oder Vergrösserung erforderlich sind, wie etwa von kleinformatigen Kinofilmen, oder wenn Photomaterial absolut fehlerfrei sein muss, wie etwa grösserformatige Filmfolien für graphische und radiographische Zwecke.

Ein bekanntes Verfahren zum Entfernen feiner Gasbläschen, die in photographischen Giesszusammensetzungen enthalten sind, ist das Austreiben dieser Bläschen durch Vakuumsiedeverfahren. Derartige Verfahren liefern in der Praxis sehr gute Ergebnisse, sind aber infolge der zu benötigenden sehr teuren Vakuumpumpen,um die Giesszusammensetzung einem Hochvakuum auszusetzen und infolge des relativ hohen Verbrauchs

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an elektrischer Energie leider sehr kostspielig.

Weiterhin ist bekannt, dass Ultraschallwellen eine entgasende Wirkung ausüben. Man hat daher vorgeschlagen, sie zum Entgasen photographischer Giesszusammensetzungen zu benutzen. Die Entgasungswirkung als solche ist zwar recht zufriedenstellend, weil Poren und andere Fehler, die auf den Einschluss von Bläschen in die Giesszusammensetzung zurückzuführen sind, in zufriedenstellendem Masse verhütet werden können. Es wird jedoch die Anwendung dieses Ultraschallverfahrens durch die Bildung eines Schaumkissens oder -pilzes auf der freien Oberfläche der Flüssigkeitsmasse in der Ultraschallentgasungsvorrichtung gehemmt. Ein derartiges Schaumkissen kann ein grosses Volumen annehmen, ganz besonders im Falle von photographischen Giesszusammensetzungen, die verschiedene oberflächenaktive Chemikalien enthalten und Misch- und anderen Verarbeitungsverfahren ausgesetzt waren, durch die die Giesszusammensetzung lufthaltig geworden ist.

Wird das Schaumkissen nicht beseitigt, so wächst es zunehmend und kann sogar erstarren und dadurch die weitere Freisetzung eingeschlossener Luft und das einwandfreie Arbeiten der in der Ultraschallentlüftungskammer angeordneten Flüssigkeitsstands-Regeleinrichtungen beeinträchtigen.

Es ist das Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultraschallentgasung einer flüssigen Masse zu schaffen, bei denen der an der freien Oberfläche der Flüssigkeit während der Entgasung sich bildende Schaum kontinuierlich kontrolliert wird, um dadurch eine unbehinderte, zeitlich unbegrenzte Entgasung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäss wird im Verfahren zur Durchlaufentgasung einer flüssigen Masse, diese Masse durch eine Entgasungskamnier geleitet, in der die Flüssigkeit eine solche Höhe annimmt, dass die obere Fläche der Masse vom oberen Ende der Kammer getrennt bleibt . Es wird diese Masse mit Ultraschallschwingungen behan-

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delt, während sie sich in dieser Kammer befindet, um dadurch zumindest einen Teil des in der flüssigen Masse mitgerissenen Gases nach oben zur freien Oberfläche dieser Masse in dieser Kammer zu bewegen, wobei ein Dampfstrom aus mindestens einem der in der flüssigen Masse enthaltenen Lösungsmittel an der freien Oberfläche der flüssigen Masse in dieser Kammer aufrechterhalten wird, wobei dieser Strom mindestens eine Verbindung in dampfförmigem Zustand enthält, die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss auf den Flussigmassenschaum ausübt, der sich an der freien Oberfläche der Masse als Folge der Ultraschallbehandlung bildet. Dieser Dampfstrom muss eine solche Temperatur haben, dass unerwünschte Kühleffekte vermieden werden. Deshalb muss die Temperatur dieses Stromes dort, wo er zuerst in Kontakt mit der flüssigen Masse kommt, normalerweise mindestens gleich der Temperatur der flüssigen Masse an dieser Stelle sein.

Da es sich hauptsächlich um die Entlüftung von Flüssigkeiten handelt, bezieht sich diese Anmeldung hauptsächlich auf Entlüftung und Entlüftungseinrichtungen, jedoch liegen auch andere Entgasungen innerhalb des Rahmens der Erfindung.

Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens findet keine Verdampfung der im Schaumkissen auf der zu entlüftenden, flüssigen Masse enthaltenen Flüssigkeit statt, so dass ein Trocknen oder Erstarren dieses Schaumkissens nicht erfolgt. Es herrscht vielmehr ein ständiges dynamisches Gleichgewicht zwischen neuem Schaum, der durch neue, flüssige Masse erzeugt wird, die während ihres Stromes durch die Entlüftungskammer entlüftet wird, und Schaum, der nahe der freien Oberfläche des Schaumkissens als Folge der erwähnten mindestens einen Verbindung zerstört wird, die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss auf den erzeugten Schaum hat. Wenn diese Verbindung die oberen Schichten des Schaumkissens zerstört hat, wandert sie zu den unteren Schichten des Schaumkissens, die inzwischen als Folge des neugebildeten Schaums aufgestiegen sind. Es herrscht se..dt ein Gleichgewicht zwischen der Kon-

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zentration der die Schaumstabilität herabsetzenden Verbindung in diesem Dampfstrom und der Konzentration dieser Verbindung i:n ochaumkissen. Daduren findet nahezu keine Berührung der beschriebenen, schaumzerstörenden Verbindung mit dem Hauptteil der flüssigen Masse in der Kammer statt; die Praxis hat gezeigt, dass die Menge dieser Verbindung, die von der Masse in der Kammer aufgenommen wird, vernachlässigbar gering ist.

Es konnte gezeigt werden, dass das beschriebene dynamische Gleichgewicht weitgehend selbststabilisierend ist, und dass es daher in der Praxis nicht erforderlich ist, dem Prozess eine äussere Regulierung hinzuzufügen, um z.B. die Konzentration dieser mindestens eine, die Schaumstabilität herabsetzenden Verbindung in diesem Dampfstrom zu regulieren, um eine gegebene Schaumkissendicke einzuhalten.

Vorzugsweise erfolgt die Justierung des Prozesses rein empirisch in Abhängigkeit von den Schäumeigenschaften einer gegebenen flüssigen Masse, die entlüftet werden soll.

Eine vorgezogene Justierung ist eine solche, bei der im kontinuierlichen Betrieb die Dicke des Schaumkissens herabgesetzt, jedoch nicht auf Null reduziert wird, um dadurch stets noch eine Trennung in Form eines Schaumkissens zwischen dem erwähnten Dampfstrom und der flüssigen Masse zu behalten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die flüssige Masse nacheinander durch zwei Entgasungskammern geleitet, in denen die flüssige Masse eine solche Höhe annimmt, dass die obere Fläche der Masse vom oberen Ende der Kammer getrennt bleibt und in denen die flüssige Masse Ultraschallschwingungen ausgesetzt wird, wobei der erwähnte Dampfstrom ebenfalls nacheinander durch beide Entlüftungskammern geleitet wird und wobei die Menge der mindestens einen schaumherabsetzenden Verbindung in dem schaumunterdrückenden Strom so bemessen ist, dass die Dicke des Schaumkissens oder -pilzes, der sich in der ersten Kammer ohne einen solchen

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Gasgemischstrom bilden würde, herabgesetzt, jedoch nicht auf Null reduziert wird, und dass die Dicke des Schaumkissens in der zweiten Kammer praktisch auf Null reduziert wird. Dieses vorgezogene Betriebsverfahren lässt sich auch mit weniger umfangreichen Fachkenntnissen sehr leicht einregeln; die Praxis hat gezeigt, dass ein wochenlanger, zufriedenstellender Betrieb ohne weitere Nachregulierung möglich ist.

Weitere bevorzugten Kennzeichen, die ein erf indungsgemässes Verfahren einzeln oder in Kombination miteinander aufweisen kann, sind die folgenden :

Der Dampfstrom ist mit Wasserdampf gesättigt. Die Temperatur des Dampfstromes liegt um 5 bis 25°C höher als die Temperatur der flüssigen Masse in dieser Kammer. Die die Schaumstabilität herabsetzende Verbindung ist Äthylalkohol oder ein anderer geeigneter aliphatischer Alkohol.

Diese Erfindung umfasst des weiteren eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entgasung einer flüssigen Masse. Diese Vorrichtung besteht aus :

- mindestens einer Entgasungskammer, die mit Einrichtungen versehen ist, mit deren Hilfe eine durch eine Kammer fliessende, flüssige Masse Ultraschallschwingungen ausgesetzt werden kann, um mitgerissenes Gas in der flüssigen Masse aufwärts zu bewegen,

- Flüssigkeitsstands-Regeleinrichtungen, mit denen die Höhe der Masse in dieser Kammer so geregelt werden kann, dass die Oberfläche der flüssigen Masse von der oberen Wand dieser Kammer getrennt gehalten wird,

- Einrichtungen zur Erzeugung einer Atmosphäre aus mindestens einem der in der flüssigen Masse enthaltenen Lösungsmittel,

- Einrichtungen zum Zusetzen einer Verbindung, die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss auf diesen Flüssigmassenschaum zu dieser Atmosphäre hat und

- Einrichtungen,mit denen man einen Strom dieser Atmosphäre mit der zur letzteren zugegebenen, die Schaumstabilität

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herabsetzenden Verbindung über die freie Oberfläche der flüssigen Masse in dieser Kammer leiten kann.

Die Einrichtungen zum Erzeugen dieser Atmosphäre können Einrichtungen zum Befeuchten von Druckluft mit Wasserdampf bis nahezu zur vollständigen Sättigung bei einer über der Temperatur der flüssigen Masse in dieser Entgasungskammer liegenden ersten Temperatur umfassen, sowie Einblaseinrichtungen zum Einblasen dieser Verbindung, die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss ausübt, in diese nahezu vollständig gesättigte Atmosphäre, und Einrichtungen zum Abkühlen dieser Atmosphäre mit dieser in sie eingeblasenen Verbindung auf eine zweite Temperatur, die zwischen dieser ersten Temperatur und der Temperatur dieser flüssigen Masse in der Entgasungskammer liegt, um dadurch diese Atmosphäre vollständig mit Wasserdampf zu sättigen.

Bevorzugte Kennzeichen, von denen eines oder mehrere in der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet werden können, sind die folgenden :

Die Vorrichtung umfasst zwei hintereinander angeordnete Entlüftungskammern. Diese Kammern sind so angeordnet, dass diese Atmosphäre in derselben Richtung durch die Kammern strömt, wie die flüssige Masse.

Die wenigstens eine Entlüftungskammer ist mit Wandeinrichtungen versehen, die als Sperre dienen, um die Wanderung von Schaum zu einem Ende der Kammer(n) zu verhindern. Es kann sich z.B. um Wandeinrichtungen handeln, die sich in dieser Kammer oder diesen Kammern aufwärts erstrecken und senkrecht oder mindestens quer zur Pliessrichtung der flüssigen Masse durch diese angeordnet sind. Diese Wandeinrichtungen können sich zum Teil unterhalb und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels erstrecken. So kann sich z.B. der grössere Teil dieser Wandeinrichtungen unterhalb des Spiegels der flüssigen Masse in dieser Kammer befinden, und der kleinere Teil oberhalb

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des Spiegels dieser flüssigen Masse und dieser grössere untere Teil der Wandeinrichtungen kann gelocht sein, um das Strömen flüssiger Masse durch die Kammer zu ermöglichen. Der kleinere, obere Teil dieser Wandeinrichtungen ist vorzugsweise ungelocht, um die Bewegung von Schaum auf der freien Oberfläche der flüssigen Masse in der Fliessrichtung dieser Masse durch diese Kammer ganz zu verhindern oder mindestens wesentlich zu hemmen.

Die Erfindung soll nachstehend in Form von Beispielen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, wobei

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht einer Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens ist und

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Entlüftungskammer zur Verwendung in der Anordnung von Fig. 1.

Wie die Fig. 1 zeigt, umfasst die Vorrichtung zwei Entlüftungskammern 10 und 11, in denen Ultraschallübertrager 12 und 13 angeordnet sind und eine Vorrichtung 14 zur Erzeugung einer schaumunterdrückenden Atme Sphäre.

Die flüssige Masse, die entlüftet werden soll, wird aus einem Vorrat 15 entnommen und fliesst durch ein Ventil 16 zur ersten Entlüftungskammer 10. Die teilweise entlüftete, flüssige Masse verlässt die Kammer am unteren Ende der gegenüberliegenden Wand und fliesst dann durch die zweite Kammer 11, die mit der ersten Kammer identisch sein kann. Eine Verdrängerpumpe 17, etwa eine Zahnradpumpe, pumpt entlüftete Giesszusammensetzung zu einer Giesstation 18, in der die Giesszusammensetzung gleichmässig über die gewünschte Beschichtungsbreite verteilt und dann auf einen Film- oder Fapierträger aufgebracht wird, der an der Gieß-Station kontinuierlich vorbeibewegt wird. Die Giesstation kann jede herkömmliche Streichmaschine umfassen, wie etwa eine Schiitzdusenauftragsmaschine,eine Extrudierauftragsmaschine, eine Kaskadenauftragsmaschine, usw.

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Zwischen der Pumpe 17 und der Giessstation 18 kann ein verstellbares Ventil 19 zum Regulieren der Durchflussgeschwindigkeit der der Station 18 zugeführten flüssigen Masse angeordnet sein. Das Ventil kann in Abhängigkeit vom Signal eines Durchflussmessers automatisch so verstellt werden, dass die p-ro m2 des sich bewegenden Trägers aufgebrachte Menge Giesszusammensetzung genau gesteuert werden kann. Die Differenz in der Menge flüssiger Masse, die durch die Pumpe 17 gefördert wird und derjenigen, die durch das geregelte Ventil 19 durchgelassen wird, wird durch ein Überdruckventil 22 zum Eingang des Entlüftungskreises zurückgeleitet. Die Hemmung des Giessens wird durch ein handbetätigtes Ventil 23 gesteuert.

Die Höhe 24 der Giesszusammensetzung in den kommunizierenden Kammern 10 und 11 wird mit Hilfe des Ventils 16 konstantgehalten, das durch einen Regler 25 gesteuert wird, der auf das Signal von einem Flüssigkeitsstandfühler 26 anspricht.

Die Vorrichtung 14 umfasst die folgenden Elemente : Eine kleine, oben offene Kammer 30 ist mit Flüssigkeitsstands-Regeleinrichtungen 31» 32 und 33 versehen, um die aus einem Vorrat 3^ entnommene Flüssigkeit auf eine konstante Höhe in der Kammer zu halten. Die Kammer 30 steht mit einer geschlossenen Kammer 35 in Verbindung, die mit Heizeinrichtungen - bei denen es sich um elektrische Widerstände handeln kann oder um eine Flüssigkeitsschlange für erhitztes Wasser oder Ol - versehen ist, die thermostatisch gesteuert werden, um die Flüssigkeit in der Kammer 35 auf eine konstante Temperatur zu erhitzen. In ihrem Boden hat die Kammer 35 einen Druckiuftanschluss, der aus einer Versorgung 37 gespeist und dessen Druck durch ein Druckventil 38 reguliert wird. Die durch die Flüssigkeit in der Kammer strömende Luft ist, wenn sie den freien Raum über der Flüssigkeit in der Kammer erreicht, mit dieser Flüssigkeit nahezu vollständig gesättigt. Gleichzeitig ist die Luft von Ol und Staub gereinigt worden. Während sie in diesem freien Raum verbleibt, wird die mit Dampf beladene Luft mit einer Verbindung vermischt,

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die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss auf den Flussigmassenschaum hat, der in den Entlüftungskammern 10 and 11 gebildet wird.

Die erwähnte Verbindung ist als Flüssigkeit in einem Behälter 4-0 enthalten, der durch Luft unter Druck gesetzt wird, welche von der Druckluftversorgung 37 über ein Ventil 41 zugeführt werden kann. Ein Ventil 42 ermöglicht eine genaue Einstellung der Durchflussgeschwindigkeit der erwähnten Flüssigkeit, die ihre Gasphase dadurch annimmt, dass sie in die in der Kammer enthaltene, erhitzte Flüssigkeit tropft.

Der so erhaltene Dampfstrom wird den Entlüftungskammern über eine Leitung 4-3 zugeführt, die diesem Strom keinen nennenswerten Strömungswiderstand bietet, sondern die einen ersten, sich aufwärts erstreckenden Teil 44 hat, der nicht wärmeisoliert ist, und einen zweiten, sich abwärts erstreckenden Teil 45, der wärmeisoliert ist, wie dies die gestrichelten Linien andeuten. Der Zweck dieser besonderen Gestaltung der Leitung besteht darin, den Dampfstrom etwas abzukühlen, wenn er die Kammer 35 verlässt. Die Flüssigkeit, die nach der vollständigen Sättigung des Dampfstroms gelegentlich überschüssig ist, kann an der Wand dieses sich aufwärts erstreckenden Teils der Leitung 43 entlang zur Kammer 35 zurückfliessen. Am leichtesten kann die beschriebene geringe Abkühlung des Dampfstromes durch die Umgebungsluft erfolgen, die gewöhnlich stets eine Temperatur hat, die niedriger ist als cLie Temperatur des Dampfstromes in der Kammer 35·

Die Isolierung des Teils 45 der Leitung 43 wird vorgezogen, um den Dampfstrom beim Strömen zu den Entlüftungskammern nicht weiter abzukühlen, denn jede weitere Abkühlung verursacht Kondensation der vom Dampfstrom aufgenommenen Flüssigkeit; es können Einrichtungen wie etwa ein kleiner Sammelbehälter 46 oder dergl. erforderlich sein, um solche kondensierte Flüssigkeit aufzufangen.

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Die folgenden Angaben verdeutlichen die vorliegende Ausführung s form einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

Innenmasse der Kammern 10 und 11 :
Länge : 80 cm
Breite : 20 cm
Höhe : 50 cm

In einer Kammer enthaltende Flüssigkeitsmenge : 25 1· Freie Höhe über dem Flüssigkeitsspiegel in den Kammern : 15 cm.

Ultraschall-Überträger: Philips PH 2152; Ferrit, 20,3 kHz.

Inputleistung von Ultraschallenergie jedes Überträgers : 200 W.

Flüssigkeitsversorgung 34 : entmineralisiertes Wasser.

Temperatur der Flüssigkeit in der Kammer 35 ·" 70⁰C.

Flüssigkeit im Tank 40 : Äthyl- oder Octylalkohol.

Höhe des Leitungsteils 44 : 2,5 Meter.

Temperatur des Dampfstromes am Einlass der Entlüftungskamin er 10 : 50°C.

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgem'asse Verfahren verdeutlichen.

Beispiel I

Eine lichtempfindliche, photographische, wässrige Silberhalogeniddispersion wird auf einen mit einer Haftschicht versehenen Polyäthylenterephthalat-Träger zur Herstellung von Röntgenfilm aufgebracht. Die flüssige Masse wird während des Fliessens durch die Entlüftungsvorrichtung und die Giessanlage auf eine Temperatur von 36°C gehalten. Bei dieser Temperatur beträgt die Viskosität der Masse 13 cp. Das Giessen erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 5 Litern flüssiger Giesszusammensetzung pro Minute.

Die Schaumbildung in den Entlüftungskammern wird mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Anlage unter Kontrolle gehalten, indem ein bei 50⁰C mit Wasserdampf gesättigter Luftstrom mit einer Geschwindigkeit von 34 Litern pro Minute nacheinander durch die Kammern 10 und 11 geleitet wird. Als die Schaum-

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bildung kontrollierende Verbindung wird dem Luftstrom Äthylalkohol in einer Menge von 0,75 ml/min zugesetzt. Da die gesamte freie Oberfläche der flüssigen Masse in den beiden Entlüftungskammern 3200 cm2 beträgt, lässt sich die erwähnte Durchflussgeschwindigkeit auch als 3/12800 ml Äthylalkohol pro Minute pro cm2 freier Oberfläche der flüssigen Masse in den Entlüftungskammern ausdrücken. Die Atmosphäre in den Kammern 10 und 11 hat bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung einen Überdruck von weniger als 5 nim Wassersäule; der Verbrauch an elektrischer Energie der gesamten Anlage beträgt 4- kWh.

Bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung erreicht das Schaumkissen in der Kammer 10 eine mittlere Dicke von 2 mm, während das Schaumkissen in der Kammer 11 zu einer sehr dünnen Schicht herabgesetzt wird, die sogar am Auslass dieser Kammer ( auf der Zeichnung auf der rechten Seite ) nicht mehr zusammenhängend ist. Die Ultraschallübertrager 12 und 13 werden so betrieben, dass nur das in der flüssigen Masse mitgerissene Gas entfernt wird, während das in der flüssigen Masse gelöste Gas nicht entfernt wird, da der gesamte Energie-Input pro Einheit Flüssigkeit dafür keineswegs ausreicht.

Der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Röntgenfilm ist von Poren und sämtlichen anderen Fehlern völlig frei, die man normalerweise einer unzureichenden Entlüftung der flüssigen Masse zuschreibt. Der die Kammer 11 verlassende Luftstrom wird durch eine Leitung 47 ins Freie entlassen.

Beispiel II

Auf der Rückseite eines mit einer Haftschicht versehenen PoIyäthylenterephthalat-Trägers wird zur Herstellung eines panchromatisch sensibilisierten Films mit steiler Gradation für graphische Zwecke eine Lichthofschutzschicht aufgebracht. Die flüssige Masse hat bei 36⁰C eine Viskosität von 26,6 cPs und wird in einer Menge von 5 1 flüssiger Masse pro Minute aufgetragen. Die Schaumbil mg wird mit Hilfe eines Luftstromes

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von 70⁰C unterdrückt, der mit Wasserdampf gesättigt ist und der die Kammern 10 und 11 mit einer Geschwindigkeit von 34 Litern pro Minute durchströmt. Als schaumverhindernde Verbindung wird dem Luftstrom Octylalkohol in einer Menge von 0,07 5 ml/ min zugesetzt. Berücksichtigt man die gesamte freie Oberfläche der Giesszusajnmensetzung in den beiden Entlüftungskammern, so beträgt die erwähnte Durchflussgeschwindigkeit 3/128000 ml Octylalkohol pro Minute pro cm2 freier Oberfläche der flüssigen Masse in der Entlüftungskammer.

Die Atmosphäre in den Kammern 10 und 11 hat bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung einen überdruck von weniger als 5 mm Wassersäule; der Gesamtverbrauch der gesamten Entlüftungsanlage an elektrischer Energie beträgt 4 kWh. Der Dampfdruck von Octylalkohol, der lediglich von der Anzahl ml flüssigen Octylalkohols abhängt, die pro Zeiteinheit zum Behälter 35 zugegeben werden, sowie die durch die Kammern 10 und 11 bei der vorgeschriebenen Temperatur geleitete Menge Luft werden stets so gewählt, dass es ausreicht, um den Schaum zu erstören, der in der flüssigen Masse erzeugt und zu deren Oberfläche bewegt wird. Es hat sich herausgestellt, dass der Dampfdruck mit der der jeweiligen flüssigen Masse eigentümlichen Schaumstabilität sowie mit der beim Fliessen dieser flüssigen Masse mitgerissenen Luftmenge grosser werden muss.

Die gegossene und getrocknete Lichthofschutzschicht ist frei von sämtlichen Fehlern, die für in der flüssigen Masse enthaltenes Gas typisch sind.

Die Schaumverhütung, wie sie in den vorstehenden Beispielen beschrieben ist, kann ohne weitere Justierung der Anlage mehrere Tage lang fortgesetzt werden.

Wenn der Alkohol im Tank 40 erneuert werden muss, zeigt es sich., dass das Ablassen der Druckluft aus dem Tank 40, das Offnen dieses Tanks und das Auffüllen mit neuer Flüssigkeit - im vorliegenden Falle etwa 6 Liter Alkohol - und das Wiederherstellen des Luftdrucks in diesem Tank keinen unerfreulichen

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Einfluss auf die Schaumunterdrückung haben. Während der beschriebenen Unterbrechung - im vorliegenden Falle eine Zeitspanne von 10 min - ist die Volumenzunähme des Schaumkissens in den Entlüftungskammern vernachlässigbar gering.

Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung hat sich herausgestellt, dass das Schaumkissen in gewissen Fällen die Neigung hat, in Fliessrichtung der flüssigen Masse durch die Entlüftungskammern verschoben zu werden, d.h. der Zeichnung nach von der linken zur rechten Seite. Dabei konnte es vorkommen, dass nahe der Auslasseite der Kammer ein Schaumstapel gebildet wurde, während an der Einlassseite der Kammer die Schaumbildung weitaus geringer war. Das erwähnte Phänomen wurde zwei Ursachen zugeschrieben, nämlich einmal der Mitnahme des Schaums durch das Fliessen der flüssigen Masse durch die Entlüftungskammer und zweitens einer Bewegung des Schaumkissens über die freie Oberfläche der flüssigen Masse unter der Wirkung des Dampfstromes.

Es stellte sich heraus, dass eine verbesserte Schaumunterdrückung erhalten wurde, nachdem die Entlüftungskammern mit senkrechten Wänden wie etwa den Wänden 48 und 4°/ versehen worden waren. Bei diesen Wänden handelte es sich um Metallplatten, die an den Seitenwänden der Entlüftungskammern befestigt wurden und die Ultraschallübertrager nicht berührten. Diese Wände wurden an ihren Flächen, die sich unterhalb des Spiegels 24 der Flüssigkeit in den Kammern befanden, mit mehreren Perforationen versehen. Die Gesamtfläche dieser Perforationen war genügend gross, um keinen merklichen Druckabfall an diesen Perforationen hervorzurufen. Der Teil der Wände, der sich über dem Spiegel der Flüssigkeit in den Kammern befand, war nicht perforiert. Bei der beschriebenen Ausführungsform betrug die Höhe dieser sich erstreckenden Teile 2 cm. Man war der Ansicht, dass diese Höhe für einen zufriedenstellenden Betrieb etwa 1/3 der freien Höhe über dem Flüssigkeitsspiegel in den Kammern betragen kann.

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Es versteht sich, dass diese Erfindung nicht auf die vorstehend offenbarten Beispiele beschränkt ist.

Der Jthyl- und Octylalkohol, die in den vorstehenden Beispielen als Verbindung mit die Schaumstabilität zerstörendem Einfluss verwendet worden sind, können auch in anderen Konzentrationen zur Anwendung kommen. Es hat sich gezeigt, dass je nach den Eigenschaften der zu entlüftenden Giesszusammensetzung Konzentrationen zwischen 1/128000 und 10/128000 ml Octylalkohol pro Minute pro cm2 und zwischen 1/128000 und 10/128000 ml Äthylalkohol pro Minute pro cm2 freier Oberfläche der flüssigen Masse mit Erfolg Anwendung finden konnten.

Weiterhin können der vorstehend beschriebene Äthyl- und Octylalkohol durch andere Chemikalien ersetzt werden, die die Schaumstabilität herabsetzenden könnten, wie etwa Fettsäuren, Ester, Äther, Polyoxyalkene, Silicone, pH-Effekte durch Verwendung gasförmiger Säuren oder Basen, vorausgesetzt, dass sie die physikalischen oder chemischen Eigenschaften der besonderen Flüssigkeit oder Giesszusammensetzung, die entlüftet werden muss, nicht beeinträchtigen.

Die freie Höhe über dem Spiegel der flüssigen Masse in den Entlüftungskammern kann beträchtlich grosser sein als die vorstehend auf den vorigen Seiten erwähnte Höhe von 15 cm. Es versteht sich von selbst, dass in solchen Fällen der Wirkungsgrad des Dampfstromes auf das Schaumkissen geringer ist und dass es daher in solchen Fällen zweckmässig sein kann, Einrichtungen einzubauen, die eine interne Zirkulation des Dampfstromes im Raum der Kammern erzeugen, der sich oberhalb des Spiegels der flüssigen Masse befindet.

Schliesslich kann (können) die Entlüftungskammer(n) einen Aufbau haben, der von dem in Fig. 1 dargestellten abweicht. Ein solcher anderer Aufbau ist in Fig. 2 dargestellt, wo eine Entlüftungskammer 50 einen Einlass 51 für eine zu belüftende, flüssige Masse und einen Auslass 52 hat, der an

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einer Stelle weit unter der Bodenwand 53 angeordnet ist und Ultraschallschwingungen in der Hauptmasse 54 der flüssigen Masse in der Kammer erzeugt. Ein Ultraschallübertrager 55 ist in einer gesonderten Kammer 56 angeordnet, deren obere Wand durch die Bodenwand 53 der Entlüftungskammer 50 gebildet wird. Die Kammer 56 hat einen Einlass 57 und einen Auslass 58 für Wasser, das ständig in der Kammer in Umlauf gehalten werden kann und dessen Temperatur vorzugsweise thermostatisch geregelt wird. Einlass bzw. Auslass für die schaumunterdrückende Atmosphäre in der Entlüftungskammer 50 sind mit den Zahlen 59 bzw. 60 bezeichnet. Die tragende Konstruktion der gesamten Einheit wurde aus nichtrostendem Stahl gefertigt. Es konnte gezeigt werden, dass die beschriebene Ausführungsform eine sehr gute Übertragung der Energie vom Ultraschallübertragerelement 55 auf die flüssige Masse 5^ ermöglicht, sowie auch eine gute Regulierung der Temperatur der Flüssigkeit in der Entlüftungskammer. Weiterhin ermöglicht die Anordnung des Übertragers in einer gesonderten Kammer im Falle von Defekten ein leichtes Auswechseln desselben und lässt bei der Gestaltung der Entlüftungskammer 50 mehr Spielraum, so dass deren Böden z.B. eine konkave Form haben können, wodurch tote Ecken vermieden werden und die Reinigung erleichtert wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Durchlaufentgasen einer flüssigen Masse, wobei die flüssige Masse durch eine Entgasungskammer, in der die flüssige Masse eine solche Höhe einnimmt, dass die Oberfläche der Masse vom oberen Ende der Kammer getrennt bleibt, durchgeleitet wird, und dieser flüssige Masse während ihres Aufenthaltes in der Kammer mit Ultraschallschwingungen behandelt wird, um dadurch zumindest einen Teil des in der flüssigen Masse mitgerissenen Gases aufwärts zur freien Oberfläche der flüssigen Masse in der Kammer zu bewegen, dadurch gekennzeichnet dass ein Dampfstrom aus mindestens einem der in der flüssigen Masse enthaltenen Lösungsmittel über der freien Oberfläche der flüssigen Masse in dieser Kammer aufrechterhalten wird, wobei dieser Strom mindestens eine Verbindung in dampfförmigem Zustand enthält, die einen die Schaumstabilität herabsetzenden Einfluss auf den Flüssigmassenschaum ausübt, der sich auf der freien Oberfläche der Masse als Folge der Ultraschallbehandlung dieser Masse bildet, und wobei die Temperatur dieses Dampfstromes so gewählt wird, dass unerwünschte Kühleffekte vermieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Dampfstrom mit Wasserdampf gesättigt ist.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur dieses Dampfstromes mindestens gleich der Temperatur der flüssigen Masse in dem Augenblick ist, in dem dieser Dampfstrom zum ersten Male mit diesem Flüssigmassenschaum in Berührung gebracht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur dieses Dampfstromes um 5 bis 25°C höher ist als die Temperatur der flüssigen Masse in dieser Kammer,

5· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur dieses Dampfstromes zwischen 50 und

70°c liegt. 709851/0912

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstabilität herabsetzende Verbindung Octylalkohol ist.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge dieses Alkohols, die man über die flüssige Masse in dieser Kammer strömen lässt, zwischen 1/128000 und 10/128000 ml pro cm2 freier Oberfläche der flüssigen Masse liegt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass diese die Schaumstabilität herabsetzende Verbindung Äthylalkohol ist.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge dieses Alkohols, die man über die flüssige Masse in dieser Kammer strömen lässt, zwischen 1/128000 und 10/128000 ml pro cm2 freier Oberfläche der flüssigen Masse liegt.

10.Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Masse nacheinander durch zwei Entgasungskammern geleitet wird, in denen die Masse eine solche Höhe einnimmt, dass die Oberfläche der Masse vom oberen Ende der Kammer getrennt bleibt, und dadurch, dass die flüssige Masse Ultraschallschwingungen ausgesetzt wird, der erwähnte Dampfstrom ebenfalls nacheinander über die freie Oberfläche der flüssigen Masse in beiden Entgasungskammern geleitet wird und die Menge dieser mindestens einen schaumverhütenden Verbindung in dem Dampfstrom so ist, dass das Schaumkissen oder der Schaumpilz, das (der) in der ersten Kammer ohne diesen Dampfstrom gebildet werden würde, verringert, Jedoch nicht völlig zerstört wird und dass die Dicke des Schaumkissens in der zweiten Kammer praktisch auf Null herabgesetzt wird.

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11.Verfahren nach säntlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass diese flüssige Masse in einem solchen Umfang Ultraschal!schwingungen ausgesetzt wird, dass zwar das mitgerissene, nicht aber das gelegentlich gelöste Gas in der flüssigen Masse aufwärts zur freien Oberfläche bewegt wird.

12.Vorrichtung zum Durchlaufentgasen einer flüssigen Masse, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung besteht aus

- mindestens einer Entgasungskammer, die mit Einrichtungen versehen ist, mit denen diese flüssige Masse beim Durchfliessen dieser Kammer Ultraschallschwingungen ausgesetzt wird, um dadurch mitgerissenes Gas in der Masse aufwärts zur freien Oberfläche dieser Masse in dieser Kammer zu bewegen,

- Flüssigkeitsstand-Regeleinrichtungen, um die Höhe der flüssigen Masse in dieser Kammer so zu regeln, dass die Oberfläche der Masse von der oberen Wand der Kammer getrennt bleibt,

- Einrichtungen zum Erzeugen einer Atmosphäre aus mindest er. einem der in der flüssigen Masse enthaltenen Lösungsmittel ,

- Einrichtungen zum Zusetzen einer Verbindung mit die Schaumstabilität herabsetzendem Einfluss auf diesen Plüssigmassenschaum zu dieser Atmosphäre und

- Einrichtungen, um einen Strom dieser Atmosphäre mit der ihr zugesetzten, die Schaumstabilität herabsetzenden Verbindung über die freie Oberfläche dieser flüssigen Masse zu leiten.

13«Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtungen zum Erzeugen dieser Atmosphäre Einrichtungen zum Anfeuchten von Druckluft mit Wasserdampf bis zur nahezu vollständigen Sättigung bei einer ersten, über der Temperatur der flüssigen Masse in dieser Entgasungskammer liegenden Temperatur umfassen, sowie Einblaseinrichtungen zum Einblasen dieser Verbindung mit die Schaumstabilität

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GV.937

herabsetzendem Einfluss Lu die nahezu gesättigte Atmosphäre und Einrichtungen zum Abkühlen dieser Atmosphäre mit der in sie eingeblasenen Verbindung auf eine zweite Temperatur, die zwischen der ersten Temperatur und der Temperatur der flüssigen Masse in dieser Entgasungskammer liegt, um dadurch diese Atmosphäre vollständig mit Wasserdampf zu sättigen.

14.Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kammer so eingerichtet ist, dass das Strömen dieser Atmosphäre durch diese Kammer in derselben Richtung stattfindet wie das Fliessen der flüssigen Masse durch diese Kammer.

15«Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entgasungskammer mit Wandeinrichtungen versehen ist, die als Sperre dienen, um die Verschiebung von Schaum zu einem Ende der Kammer zu verhindern.

16.Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wandeinrichtungen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der flüssigen Masse durch diese Kammer angeordnet sind und sich zum grösseren Teil unterhalb des Spiegels der flüssigen Masse in dieser Kammer erstrecken und zum kleineren Teil oberhalb des Spiegels dieser flüssigen Masse, wobei dieser grössere untere Teil dieser Wandeinrichtungen gelocht ist, um das Fliessen der flüssigen Masse durch die Kammer zu gestatten und wobei dieser kleinere, obere Teil dieser Wandeinrichtungen ungelocht ist, um Bewegung von Schaum auf der freien Oberfläche der flüssigen Masse in Fliessrichtung dieser flüssigen Masse durch diese Kammer völlig zu verhindern oder doch wesentlich zu hemmen.

17·Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des oberen Teils dieser Wandeinrichtungen weniger als 1/3 des freien Abstandes zwischen dem Spiegel dieser flüssigen Masse in dieser Entgasungskammer einerseits und der oberen Wand dieser Kammer andererseits beträgt.

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18.Vorrichtung nach der·. Ansprüchen Λέ bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei hintereinander angeordnete Entgasungskammern vorhanden sind und dadurch, dass die Verbindungen dieser Kammern für diesen schaumunterdrückenden Strom so sind, dass diese Atmosphäre in derselben Richtung strömt, in der die Giesszusaminensetzung durch die aufeinanderfolgenden Kammern fliesst.

19·Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtungen zum Behandeln dieser flüssigen Masse mit Ultraschallschwingungen einen Ultraschallübertrager umfassen, der in einer Kammer angeordnet ist, die durch eine gemeinsame Wand mit der Entgasungskammer verbunden ist und die bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung mit einer Flüssigkeit für die Temperaturregulierung der Entgasungskammer gefüllt ist.

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