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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gemischen, Emulsionen
und ähnlichem Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung
von Gemischen, Emulsionen und ähnlichem und zur Bewirkung von Änderungen in der
Zähflüssigkeit sowie der Oberflächenspannung und schließiicii zumDesintegneren von
Molekularaggregaten. Erfindungsgemäß werden die betreffenden Stellen in entsprechenden
Mengen in einen geschlossenen Behälter eingeführt und in diesem einer ununterbrochenen
Reihenfolge von Druckschwankungen unterworfen, wodurch nacheinander und ununterbrochen
Volumenschwankungen bewerkstelligt werden, die von der Kompressibilität abhängen,
und zwar mit oder ohne Mitverwendung der eigenen Elastizität oder Nachgiebigkeit
des Behälters. Der Behälter ist mit einem Abfluß in Gestalt einer oder mehrerer
oeffnungen von geringer Größe versehen, die durch entsprechende Mittel, wie z. B.
Ventile,. gesteuert werden und gestatten, daß, nachdem der Behälterinhalt einer
Reihe von Druckschwankungen ausgesetzt worden ist, die Flüssigkeit durch diese Öffnungen
hinaustritt. Diese Flüssigkeit bildet eine haltbare Emulsion bzw. ein Gemisch der
verwendeten Stoffe bzw.
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Flüssigkeiten, in welchem Änderungen physikalischer Art bewirkt worden
sind.
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Die zur Ausübung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung kann beispielsweise
eine Kolbenpumpe aufweisen, die innerhalb eines geschlossenen Behälters arbeitet
und eine ununterbrochene Reihe von Druckschwankungen dadurch bewirkt, daß ein Teil
des Kolbenaußenhubes verwendet wird, um den Druck in dem Behälter zu entlasten,
während der andere Teil des Außenhubes gemessene Mengen der frischen Stoffe oder
Flüssigkeiten ansaugt, und zwar durch eine oder mehrere gesteuerte Öffnungen. Ein
Teil des Innenhubes wird dann verwendet, um den Druck im Behälter zu steigern, und
der andere Teil des Innenhubes, um einen Teil des Behälterinhalts durch eine Abflußöffnung
in Form einer beständigen Mischung oder Emulsion auszutreiben. Die Geschwindigkeit
des Kolbens kann durch Kurbeln, Nocken oder Exzenter so eingestellt werden, daß
die erforderliche Frequenz der Druckwechsel in dem Behälter, sei es beim Innenhub,
sei es beim Außenhub, erzielt wird gleichzeitig mit dem erforderlichen Wechsel bzw.
Frequenz im Wechsel der Durchflußgeschwindigkeit durch die Abflußöffnung.
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Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist in der
Zeichnung beispielsweise schematisch dargestellt.
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Mit I ist ein allseitig geschlossener Behälter bezeichnet, welcher
unten mit einem Zuflußrohr 2 versehen ist, welches zwei Zweigrohre 3, 4 aufweist,
durch welche zwei getrennte Stoffe und Flüssigkeiten eingeführt
werden
können. Die Rohre 3 und 4 sind mit Abschlußventilen 5 sowie zweckmäßig mit Rückschlagventilen
6 versehen. Das obere Ende des Behälters ist an ein T-Stück angeschlossen, dessen
einer Schenkel 7 die Ausfluß öffnung bildet und zu diesem Zweck mit einem federbelasteten
Ventil 8 versehen ist, während der andere Schenkel 9 als ein Zylinder ausgebildet
ist, in welchem ein Kolben 10 durch geeignete Mittel, wie z.- B. eine Kurbelwelle
II und ein Exzenter I2, in hin und her gehende Bewegung versetzt wird. Der Behälter
ist mit einem Mantel I3 umschlossen, welcher den Zufluß 14 und den Abfluß I5 besitzt,
um geeignete Heiz- und Kühlflüssigkeiten einführen zu können.
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Der Innenraum des Behälters ist mit einer Reihe von Trennvänden I6
ausgestattet, die zweckmäßig mit Lochungen versehen sind, um die Bewegungen der
Flüssigkeit in dem Behälter zu beeinflussen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Nachdem
die Rohre 3, 4 mit Vorratsbehältern von zwei getrennten Stoffen oder Flüssigkeiten
in Verbindung gesetzt sind, wird der Kolben 10 mittels eines Elektromotors angetrieben
und wirkt zunächst als Saugkolben, um die beiden Stoffe, z. B. Flüssigkeiten, durch
die Ventile 6 bei voll geöffneten Ventilen 5 anzusaugen und den Behälter allmählich
zu füllen, wobei das Ventil 8 so belastet wird, daß es den freien Austritt der Luft
aus dem Behälter gestattet. Ist der Behälter vollständig mit den Flüssigkeiten gefüllt
worden, so wird das Ventil 8 derart belastet, daß der Druck innerhalb des Behälters
zu einem bestimmten Betrag gesteigert werden kann, ohne daß sich das Ventil 8 öffnet.
Außerdem können die Vorratsbehälter für die Flüssig keit selbst unter bestimmten
Drücken stehen.
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In dem ersten Teil seines Außenhubes bewirkt nunmehr der Kolben, daß
der Druck innerhalb des Behälters nachläßt, während in dem anderen Teil des Außenhubes
frischelMengen der Flüssigkeiten durch die Ventile 6 angesaugt werden. In dem ersten
Teil des Innenhubes wird wiederum der Druck im Behälter gesteigert, während gleichzeitig
die Ventile 6 geschlossen werden und in dem anderen Teil des Innenhubes ein Teil
der Flüssigkeit durch das Ventil8 8 nach außlellgetlmebenwild, indem es sich etwas
hebt und der Flüssigkeit gestattet, durch eine äußerst schmale Ringöffnung zwischen
Ventil und Ventilsitz auszutreten. Die Lage des Exzenters ist derart, daß die Geschwindigkeit
beim Innenhub plötzlich an dem Hubende beschleunigt wird, wodurch eine Hammerwirkung
erzeugt wird.
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Die Hubgröße des Kolbens und die Tourenzahl des Exzenters sowie das
Volumen des Behälters sind derart in bezug aufeinander eingestellt, daß die Flüssigkeit
im Behälter einer bestimmten Anzahl von Druckwechseln unterworfen wird, bevor sie
durch die Ausfluß öffnung nach außen geführt wird.
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Es ist gefunden worden, daß das vorliegende Verfahren eine beständige
Emulsion von Flüssigkeiten erzielen läßt und ferner Änderungen in der physikalischen
Beschaftenheit von Flüssigkeiten. Die Mengen der zugelassenen Flüssigkeiten werden
durch die Ventile 5 und ferner durch die Änderung des Kolbenhubes geändert. Die
Vorrichtung kann auch derart ausgebaut werden, daß bei dem Saughub des Kolbens nur
eine einzige Flüssigkeit zu dem Behälter zugelassen wird, wenn gewünscht wird, die
Flüssigkeit in ihrer Zähflüssigkeit oder in ihren physikalischen Eigenschaften zu
beeinflussen. Durch Änderung der Lage des Ventils 8, beispielsweise in die strichpunktierte
nach Sa, wird der erste Teil des Innenhubes die Drucksteigerung in dem Behälter
bewirken, während die weitere Kolbenbewegung den Abfluß der Flüssigkeit durch das
Ventil 8a und der Rest des Kolbenhub es wiederum ein Ansteigen des Druckes in dem
Behälter bis zu einem höheren Grade bewirken-wird, als wie der Maximaldruck des
Ventils usa eingestellt ist. Diese Anordnung ist bei bestimmten Flüssigkeiten vorteilhaft.
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Die Hubgröße und die Geschwindigkeit des Kolbens können selbstverständlich
beliebig - geändert werden. An ein und derselben Vorrichtung können ferner mehrere
Kolben mit einer oder mehreren gesteuerten Abflußöffnungen vorgesehen sein. Die
Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß der Behälter I mit einer oder mehreren
Flüssigkeiten gefüllt wird, während andere Flüssigkeit oder Flüssigkeiten zu dem
Behälter mittels besonderer Druckpumpen zugeführt werden, wonach der Inhalt nach
dem Aussetzen des Gemisches dem entsprechenden Druckwechsel mittels Kolben durch
gesteuerte Offnung oder Offnungen ausgetrieben wird, nachdem die Flüssigkeit in
den erforderlichen Emulsions-oder sonstwie geänderten physikalischen Zustand gebracht
worden ist.
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Als Beispiel der Stoffe, welche miteinander emulgiert werden sollen,
können angegeben werden: Wasser mit Naphthadestillaten, Wasser mit Kreosotöl für
die Verwendung als Schiffs anstrich, Wasser mit Rizinusöl oder anderen Ölen usw.,
ferner als Beispiel für die Änderung der physikalischen Eigenschaften folgende:
Änderung in der Zähflüssigkeit der Glykose, Erniedrigung der Oberflächenspannung
des Rizinusöls, Desintegrieren der Molekularaggregate von Gerbbrühen, Milch und
ähnlichem.
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Es ist ersichtlich, daß die erforderlichen
Druckwechsel
auf andere Weise als durch Kolben bewirkt werden können.
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PATENTANSPRÜCXE : I. Verfahren zur Herstellung von Gemischen, Emulsionen
und ähnlichem sowie zur Änderung der physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeiten,
wie Zähflüssigkeit und Oberflächenspannung, und zum Des integrieren von Molekularaggregaten,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Stoffe bzw. Stoffgemische in einen
geschlossenen Behälter eingeführt und darin einer ununterbrochenen Reihe von Druckwechseln
unterworfen werden, wodurch ein stetiger Wechsel in dem Volumen der Flüssigkeit
in Abhängigkeit von deren Kompressibilität mit oder ohne Zuhilfenahme der Nachgiebigkeit
des Behälterinhalts herbeigeführt wird, wonach die behandelte Flüssigkeit durch
gesteuerte Öffnung oder Öffnungen von verhältnismäßig sehr geringer Größe abgeleitet
wird.