Verfahren zur Herstellung inniger Gemenge von Stoffen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung inniger Gemenge von Stoffen, insbesondere zur Herstellung von kolloidalen Gemengen. Der gegenwärtige Stand der Technik kennt verschiedene Mög lichkeiten, derartige Mischungen herzustel len. Das Anwendungsbereich der bekannten Methoden ist jedoch stark beschränkt, weil man in der uTahl der zu verwendenden Stoffe an enge Grenzen gebunden ist. Zum Beispiel ist bei den Verfahren zur Herstel lung von Legierungen die Erzielung einer feinkörnigen Verteilung nur bei eutektischen Mischungsverhältnissen möglich.
Die gegenwärtig bekannten Verfahren zur Herstellung kolloidaler Gemenge sind nur für eine ganz beschränkte Zahl von Stoffen anwendbar. Die Bredigsche Methode zum Beispiel, nach der kolloidale Metall- lösungen dadurch hergestellt werden, dass ein Metall innerhalb einer Flüssigkeit durch sehr starke elektrische Kräfte zerstäubt wird, ist für die meisten organischen Flüs sigkeiten nicht anwendbar,- da die Erhitzung, die bei der Zerstäubung des Metalles inner halb der Flüssigkeit entsteht, von dieser nicht vertragen wird. Überhaupt ist die Er zeugung kolloidaler Metallösungen in orga nischen Flüssigkeiten nur selten gelungen.
Die Erfindung bezweckt, die Möglich keit der Herstellung von innigen Gemengen von Stoffen, sowohl hinsichtlich der Art der zu vermengenden Stoffe,. wie auch hin sichtlich des gewünschten Mischungsver hältnisses, in bedeutender Weise zu er- weitern..
Nach dem Verfahren gemäss der Erfin dung wird wenigstens der eine der Stoffe in feinverteilter Form in einem Raum, in dem verminderter Druck herrscht, mit der Oberfläche eines zweiten, sich im flüssigen Zustand befindenden Stoffes in Berührung gebracht und die mit dem feinverteilten Stoffe in Berührung kommende Flüssigkeits- oberfläche ohne Zuhilfenahme des feinver teilten Stoffes ständig erneuert, also nicht etwa dadurch, dass der in dem feinverteilten Zustand befindliche Stoff, zum Beispiel der Dampf dieses Stoffes, in die Flüssigkeit ein geleitet wird. Die Überführung des einen Stoffes in einen feinverteilten Zustand kann durch Verdampfen, Zerstäuben, auf mecha nischem oder elektrischem Wege und der gleichen erfolgen.
Man wendet mit Vorteil für dieses Verfahren den elektrischen Licht bogen, die Erhitzung mit Kathodenstrahlen oder Hochfrequenzwirbelströmen an. Die feine Verteilung kann auch durch das Schoopsche Verfahren, durch katholische Zerstäubung oder dergleichen herbeigeführt werden.
Um aus dem flüssigen Stoff möglichst grosse Oberflächen für die Aufnahme des feinverteilten Stoffes zu schaffen, bildet man aus dem flüssigen Stoff zweckmässig Körper mit grosser freier Oberfläche. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man den flüssigen Stoff in Tropfen oder dünnen Strahlen durch einen von dem fein verteilten Stoff erfüllten Raum hindurch leitet. Man kann aber auch die Flüssigkeit durch Düsen in diesem Raum zerstäuben.
Um die Aufnahmefähigkeit des flüssigen Stoffes zu erhöhen, ist es zweckmässig, die Oberfläche dieses Stoffes an dem feinver teilten Stoff mit grosser Geschwindigkeit vorbeizubewegen, oder umgekehrt. Dabei wird zweckmässig die freie Oberfläche im Kreislauf aus einem Vorrat des flüssigen Stoffes gebildet.
Nach dem beschriebenen Verfahren kön nen nicht nur die Stoffe-verarbeitet werden, die sie h nieht chemisch gegenseitig be einflussen und nach der Vermischung in feinverteiltem Gemenge in kolloidaler oder echter Lösung nebeneinander bestehen blei ben, sondern es können auch Stoffe ver arbeitet werden, die chemisch aufeinander einwirken und nach der innigen Vermengung in einen neuen chemischen Stoff übergehen.
Eine beispielsweise Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, bei der die Ober- Fläche des flüssigen Stoffes rasch an dem feinverteilten Stoffe vorbeibewegt wird, ist in der anliegenden Zeichnung dar gestellt.
Die Fig. 1 zeigt die ganze Vorrichtung im Schnitt durch die Drehachse des um laufenden Körpers; die F'ig. 2 zeigt eine Einzelheit dieses X'örpers im Schnitt nach der Fläche X- < X der Fig. 1.
Der Behälter 1 mit den Wandungen 2, 3 hat im Deckel 4 eine verschliessbare Öff nung 5 zum Einfüllen des flüssigen Stoffes und eine Öffnung 6 für das Auspumpen der Luft. In dem Deckel ist ferner ein aus den Wandungen 7, 8 bestehendes Rohr gas dicht eingesetzt, das mit seinem obern Teil in den Behälter 9 zur Verdampfung oder Zerstäubung eines andern Stoffes mündet. Der Behälter 9 und die Rohrwand 7 sind von dem Heizwiderstand 10 umgeben. Der dichte Absehluss zwischen der Rohrwand 8 und dem Behälterdeckel 4 wird durch die Stopfbüchse 11 herbeigeführt, die durch Ein leiten von Pressflüssigkeit durch die Öff nungen 12 aufgebläht und gekühlt wird.
In dem Behälter 1 ist die Trommel 13 angebracht, die von der Antriebswelle 14 getragen wird. Die Antriebswelle ist abge dichtet durch den Behälterboden nach unten in den Lagerkörper 15 geführt und stützt sich unter Zwischenschaltung der Kupplung 16 auf die Schneckenwelle 17, die in dem Gehäuse 18 gelagert ist. Das Gehäuse ent hält auch das die Schnecke antreibende Schneckenrad 19.
Der Lagerkörper wird von der mit dem Gehäuse 1.8 verbundenen Scheibe 20 getragen und mündet mit seinem untern Teil in den Topf 21. Der Topf 21 steht durch den Na: nal 22 mit dem Vorratsgefäss 23 für das Schmiermittel, beispielsweise Öl, in Verbin dung. Der Stand des: Schmiermittels kann an der Anzeigevorrichtung 24, die ebenfalls mittelst eines Kanals 25 mit dem Topf 21 verbunden ist, abgelesen werden. Das Schmiermittel dringt durch die Öffnung 26 in den Lagerkörper 15 ein und wird durch eine in der Welle 14 angebrachte Schrauben rinne 27 in der gewünschten Weise verteilt.
In dem untern Teil der Trommel 13 ist der Boden 28 eingebaut, und unterhalb des Bodens ist die mit den spiralförmigen Rin nen 29 versehene, als Schleuderpumpe wir kende Scheibe 30 angebracht. Sie saugt durch den Ringspalt 31 die Flüssigkeit aus dem Behälter an, fördert sie in den Ring kanal 32 im Boden 28 der Trommel, worauf sie durch die Öffnung 33 mit dem Regel. venti.l 34 in die Trommel gelangt.
Der obere Rand 35 der Trommel springt gegen die Achse nach innen zu vor und ist mit. Ausflussöffnungen 36 versehen, die durch die Stellschrauben 37 reguliert wer den können.
Durch die an den Boden des Behälters 1 angeschlossene Leitung 38 kann die Flüssig keit aus dem Behälter abgelassen werden. '/.wischen -den Behälterwandungen 2, 3 sind die Kühlschlangen 39 angeordnet, die mit den Stutzen 40, 41 an eine Wasserleitung angeschlossen werden.
An dem Rohr 8 /ist ein. kammartiger Körper 24 angebracht, der mit seinen Zin ken in die Flüssigkeitsschicht taucht und Wirbelungen in dieser .Schicht herbeiführt.
Der Mantel der Trommel ist auswechsel bar, zum Zwecke, Mäntel mit.verschiedener Konizität auf den Boden 28 aufsetzen zu können. Auf diese Weise kann die Schicht dicke der benetzenden Flüssigkeit geregelt und leicht den verschiedenen Betriebsbedin gungen angepasst werden.
Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Zunächst wird in den Behälter 9 ein Stoff, beispielsweise ein Metall, ein gebracht, das in feinverteilten Zustand über geführt werden soll. Durch die Öffnung 5 wird ein anderer Stoff in den Behälter 1 eingefüllt. Hierauf wird durch den Stutzen 6 die Luft aus dem Behälter 1 abgesaugt und der Behälter fest verschlossen. Nun mehr wird die Trommel 13 mittelst des Getriebes 17, 19 in Umdrehung versetzt und der Heizwiderstand 10 eingeschaltet.
Infolge der Schleuderkraft wird die Flüssigkeit aus dem Behälter 1 durch den Ringspalt 31, die Kanäle 29, den Ringkanal 32 und die Öffnung 33 in die Trommel emporgehoben, wo sie sich in dünner Schicht auf dem in- nern Umfang der Trommel verteilt. Der einspringende Rand 35 bewirkt eine Stauung dieser Flüssigkeitsschicht und verhütet, dass diese nach oben weggeschleudert wird. Es kann nur so viel Flüssigkeit aus der Trom mel ausfliessen, als die Weite der Öffnungen 36 zulässt. Die Durchflussgeschwindigkeit kann durch die Schrauben 34 und 37 ge regelt werden.
Gegen die ständig im Kreislauf aus dem Behältervorrat erneuerte Flüssigkeitsschicht werden durch das Rohr 7, das in das Innere der Trommel mündet, die aus dem Behälter 9 entweichenden Dämpfe geleitet. Sie konden sieren sich auf dieser Flüssigkeitsschicht. Um eine unzulässige Erwärmung der Flüs sigkeit durch die bei der Kondensation frei werdende Wärme zu verhüten, wird der Flüssigkeit durch die Kühlschlangen 39 dauernd Wärme entzogen.
Hat sich die Flüssigkeit des Behälters 1 genügend mit dem aus dem Behälter 9 ent weichenden Stoff angereichert, so wird die Vorrichtung stillgesetzt und die Flüssig keit durch das Rohr 38 aus dem Behälter entleert.