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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung möglichst gleichmäßiger, großer
Kristalle aus Lösungen.
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Beim Auskristallisieren von Lösungen in den bekannten, in schaukelnde
Bewegung versetzten Trogrinnen, denen die gesättigte Lösung an einem Ende zugeführt
wird, während am entgegengesetzten Ende die Kristalle austreten, werden diese oft
in ungleichmäßiger Größe gewonnen und haben daher einen geringeren Marktwert. Diesem
Mangel abzuhelfen, ist der Zweck vorliegender Erfindung, die auf der Erkenntnis
beruht, daß die Ursache
der erwä!lnten Erscheinung im wesentlichen
folgenden Umständen zuzuschreiben ist: Einmal streben beim Schaukeln der Rinne,
ähnlich wie beim Rütteln ungleichmäßig großen Körnergutes, die größeren Kristalle
nach oben, und die unten befindlichen kleinen Kristalle werden durch die infolge
des Zuflusses neuer gesättigter Lösung im Rinneninhalt entstehende Strömung leichter
nach dem Auslaßende der Rinne geführt, wo sie sich ansammeln und die Lösung nach
ihrem Einlaßende hin zurückdrängen. Auch haften einzelne kleine Kristalle am tiefsten
Punkte der Rinne fest machen also die lebhafte Bewegung der anderen Kristalle nicht
mit und wachsen mit einigen anderen Kristallen zu Klümpchen zusammen, die sich schließlich
doch losreißen und dem Auslaßende der Rinne zugeführt werden, wobei sie jedoch durch
die Bewegung der sie umgebenden Kristalle wieder in ihre Einzelteile zerrieben werden.
Infolge des Zurückdrängens der Lösung vom Auslaß- nach dem Einlaßende der Rinne
hin vermischen sich die nach dem Auslaß hin kälter gewordenen, erschöpften Lösungsteile
mit den neu eingelassenen, wärmeren und gesättigten, verringern mithin den Sättigungsgrad
der letzteren, und die Folge hiervon ist eine höchst unerwünschte Störung des zum
guten Auskristallisieren unbedingt erforderlichen Temperaturgefälles der Lösung
innerhalb der Rinne.
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Um dies zu verhindern, besteht das Verfahren der Erfindung darin,
die an sich bekannte Regelung des Temperaturgefälles der Lösung dadurch zu erreichen
und damit das Wachstum der Kristalle zu fördern, daß man der Durchmischung der Lösung
unter sich, der Kristalle unter sich und beider untereinander in der Richtung der
Längenausdehnung der Rinne dauernd oder zeitweise entgegenwirkt. Dies kann auf verschiedene
Weise geschehen. Als zweckmäßig hat sich hierfür die nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen
näher erläuterte, einen Teil der Erfindung bildende Vorrichtung erwiesen. Diese
besteht im wesentlichen aus bei andersartigen Kristallisiervorrichtungen bekannten,
undurchbrochenen oder durchbrochenen Querwänden beliebiger Art und Form, welche
in der Rinne in beliebiger Winkellage zu deren Längsachse entweder fest oder verstellbar
und gegebenenfalls herausnehmbar angeordnet sind. Diese Querwände können entweder
von einer zur anderen Rinnenseitenwand durchgehen oder nicht ganz bis zur anderen
Seitenwand reichen.
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Im letzteren Falle können die Querwände versetzt angeordnet werden.
Die Einzelquerwände können auch durch eine in der Rinne liegende, schneckenförmige
Wand ersetzt werden. Statt an den Rinnenwänden können die Querwände auch an oberhalb
der Rinne vorgesehenen Haltern, z. B. an einer Schiene oder Welle, angeordnet werden,
in den Rinnenraum herabhängen und festliegen oder der Schaukelbewegung der Rinne
folgen, indem sie um die Längsachse der Schiene pendeln.
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Schließlich können die Querwände an der sie haltenden Schiene oder
mit dieser gemeinsam in der Höhe verstellt werden.
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In der diese verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß
der Erfindung darstellenden Zeichnung ist Abb. I die Seitenansicht der Rinne; Abb.
2 ist ein Querschnitt durch die Rinne mit quer durchgehender, ununterbrochener,
einen regelbaren Durchlaß aufweisender Wand; Abb. 3 ist die Draufsicht auf die Rinne
mit nicht durchgehenden, versetzt angeordneten Querwänden; Abb. 4 stellt im Querschnitt
eine Rinne mit von oben in sie herabhängenden, festliegenden Querwänden dar; Abb.
5 ist ein Querschnitt durch die Rinne mit ihrer Schaukelbewegung folgenden, in der
Höhe verstellbaren Querwänden ; die Abb. 6 und 7 schließlich zeigen im Querschnitt
Rinnen mit Querwänden anderer Ausgestaltung.
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Wie aus den Abb. I und 2 ersichtlich, sind in der in an sich bekannter
Weise in schaukelnde Bewegung zu versetzenden Rinne a in gewissen Abständen aus
vollen Platten bestehende Querwände b eingebaut, die in der Mitte einen Durchlaß
c haben, der durch einen Schieber d mehr oder weniger geschlossen werden kann, um
die Durchgangsöffnung für die Kristalle verkleinern und vergrößern zu können. Die
warme, gesättigte Lösung tritt bei c ein, während die gewonnenen Kristalle und die
erschöpfte Lösung die Rinne a bei f verlassen.
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Die Wände b können auch durchbrochen sein, z. B. aus Sieben, Drahtgeflecht
u. dgl. bestehen (Abb. 7), wodurch das Durchmischen der Lösung bzw. der Kristalle
in der Richtung der ganzen Längenausdehnung der Rinne nicht ganz verhindert, sondern
nur gehemmt wird. Man kann die Wände b auch herausnehmbar anordnen und in der Rinne
a eine größere Zahl von Haltemitteln, z. B. Winkeleisen g (Abb. 3), für die Wände
b vorsehen, um die Zahl der letzteren vergrößern oder verkleinern zu können.
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In der Ausführungsform der Vorrichtung nach Abb. 3 reichen die Querwände
b nicht von einer Rinnenseite zur anderen, sondern stehen abwechselnd von der einen
und der anderen Rinnenseitenwand etwas ab. Hierbei tritt ebenfalls nur ein Hemmen
des Durchmischens der Lösung über die ganze Längenausdehnung der Rinne ein.
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Statt senkrecht zur Längsachse der Rinne können die Wände b auch
geneigt und gegeneinander
versetzt angeordnet werden, um bei Bedarf
einerseits die Durchmischung der Lösung in den Einzelabteilungen und anderseits
dadurch die Hemmung der Durchmischung der Lösung über die ganze Längenausdehnung
der Rinne zu vergrößern.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 hängen die Querwände fest von
Trägern oder Schienen h herab, die über der Rinne a angeordnet sind. Hierbei können
die Wände b auf der Schiene k verschiebbar und feststellbar sein, um ihre Lage in
bezug auf die Rinne ändern zu können. Die Wände b können aber auch um die Schiene
h schwingen. bzw. kann sich diese mit den an ihr festsitzenden Wänden um ihre Längsachse
drehen, damit die Querwände die Schaukelbewegung der Rinne a mitmachen können. Aus
Abb. 5 ist ersichtlich, daß die Schiene, wie mit Strichellinien angedeutet, mit
den Wänden in der Höhe verstellbar sein kann, um eine untere Verbindung zwischen
den Einzelabteilungen der Rinne herstellen und das Maß dieser Verbindung regeln
zu können. Natürlich könnte man statt dieser Anordnung auch die einzelnen Querwände
mit senkrechten Schlitzen versehen, um sie auf der ihre Höhenlage beibehaltenden
Schiene höher oder tiefer stellen zu können. Dies ist als ohne -weiteres verständlich
nicht dargestellt.
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In der Ausführungsform nach Abb. 6 fallen die Querwände b abwechselnd
nach der einen und der anderen Seite wellenförmig ab. Gemäß Abb. 7 haben die Wände
b runde Löcher, welche natürlich auch durch Schlitze oder anders geformte Durchbrechungen
ersetzt werden können.
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Durch die Querwände wird erreicht, daß das Durchmischen der Lösung
unter sich, der Kristalle unter sich und beider untereinander auf die einzelnen,
durch die Wände b abgegrenzten Rinnenzonen beschränkt wird, wodurch das erforderliche
Temperaturgefälle in der ganzen Rinne aufrechterhalten bleibt.
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Um etwa am Boden der Rinne festgesetzte Kristalle beseitigen zu können,
kann man in der Zeichnung nicht dargestellte, in der Längsrichtung der Rinne a verlaufende,
schwingbare Kratzerplatten für die einzelnen Rinnenzonen vorsehen, welche bei ihrem
zeitweisen Durchführen durch die Rinne mit ihrem Unterrande die tiefste Stelle des
Rinnenbodens bestreichen.