DE716231C

DE716231C - Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen

Info

Publication number: DE716231C
Application number: DES139057D
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Hertz; Dipl-Ing Richard Wiesner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1939-11-01
Filing date: 1939-11-01
Publication date: 1942-01-15

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionen mit Hilfe von Ultraschallwellen, die durch einen Magnetostriktionsschwinger ,erzeugt werden. Es sind Vorrichtungen zur Herstellung von Emulsionen bekannt, bei denen die zu emulgierenden Flüssigkeiten ein Rohr durchfließen, das einen Magnetostriktionsschwinger enthält.
Bei diesen Vorrichtungen ist die Anordnung unter anderem so getroffen, daß der Schwingerkopf eine Höhlung aufweist, weicher die eine der zu vermischenden Flüssigkeiten durch ein besonderes Rohr unmittelbar zugeführt wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Emulgiervorrichtungen, bei denen das Mischgefäß von den zu vermischen den Flüssigkeiten durchströmt wird, durch eine einfachere Anordnung zu ersetzen, blei der die Flüssigkeiten in dem Mischgefäß mit Ausnahme der durch den Emulgiervorgang selbst hervorgerufenen Be wegungen ruhen. Bei Verwendung der üblichten Schwingerformen für eine derartige Anordnung geht der Emulgierungsvorgang verhältnismäßig langsam vor sich. Es hat sich jedoch gezeigt, daß er erheblich bleschleunigt werden kann, wenn man gemäß der Erfindung das in die Flüssigkeiten leintauchende Ende des an seiner Stirnfläche gegebenenfalls aufgerauhten Magn,etostriktionssehwingers mit einer Vertiefung in Form einer Drehfläche versieht. Es hat sich gezeigt, daß durch die Verwendung eines solschein Schwingers die zur Herstellung der Emulsion notwendige Zeit erheblich abgekürzt wird. Der Grund hierfür liegt vermutlich darin, daß bei einem solchen Schwinger in der Umgehung des Kopfes eine Flüssigkeitsströmung entsteht, durch die immer wieder neue Teile der Flüssigkeit in die Kavitationszone gebracht werden, in der der eigentliche Emulgierungsvorgang stattfindet.
Die Erfindung ist durch die Figuren veranschaulicht. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Schwingers nach der Erfindung.
In dieser Figur bedeutet I einen Stab aus ferromagnetischem Material, z eine Spule, die mit hochfrequenter Wechselspannung beaufschlagt wird und das zur Erzielung der Magnetostriktion notwendige magnetische Feld liefert. Ein Hochfrequenzsender 3 speist die Magnetspule 2. Der Kopf 4 des Schwingers 1 taucht in ein Gefäß 5, das die zu emulgierenden Stoffe enthält. Bei dem dargestellten Beispiel ist 6 eine Menge Wasser, in dem eine Menge von Öl 7 emulgiert wer den soll. 8 ist die Trennungslinie zwischen dem Öl und dem Wasser. Der ausgehöhlt Schwingerkopf wird vorzugsweise so tief in die Flüssigkeiten eingetaucht, daß er mit seiner Kante gerade noch über die Trennungslinie herausragt. Wird nun der Schwingkörper I bZW. der Kopf 4 in rasche mechanische Schwingungen versetzt, dann kommt, wie sich gezeigt hat, in kurzer Zeit eine innige Durchmischung der Stoffe und eine Emulgierung des Öles im Wasser zustande. Dabei wird offenbar das öl längs der Mantelfläche des Schwingers nach unten und in den Hohlraum gezogen, wo es in kleinsten Mengen in das Wasser übergeht und in diesem verteilt wird.
Die in Fig. I dargestellte Form des Schwingerkopfes hat sich im praktischen Betriebe sehr gut bewährt. Die Stirnfläche des Kopfes hat die Form eines Hohlkegels mit einem Öffnungswinkel von etwa I200. Anstatt der Kegelform kann man auch eine andere Form für den Schwingerkopf wählen, z. B. kann die Stirnfläche die Form einer Kugelkalotte besitzen.
Die Wirkung eines Schwingers nach der Erfindung kann noch dadurch verbessert werden. daß man im Schwingerkopf einzelne Bohrungen anordnet, die einerseits in die Stirnfläche des Schwingers. andererseits in die Manteifläche (Seitenfläche) des Schwingers münden. Dadurch kommt nämlich eine starke Strömung des zu emulgierenden Stoffes aus dem Behälter in den Raum unterhalb des Schwingerkopfes und von diesem wieder in den Emulgierungsbehälter zurück zustande.
-Die Flüssigkeit tritt in einem verhältnismäßig starken Strahl aus den oberhalb der Flüssig keitsoberfläche befindlichen Löchern an der Seitenfläche (dem Umfang) des Schwingerkopfes aus.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Stirnfläche des ausgehöhlten Schwingerkopfes aufzurauhen bzw. mit Nuten zu versehen.
Anstatt der Aushöhlung des Kopfes, wie sie in der Figur dargestellt ist, kann man auch im Schwingerkopf axiale Schlitze anbringen, wie dies etwa in Fig. 2 dar gestellt ist. Der Schwinger 9 besitzt an seinem Kopf Io Nuten II, 12, I3 und 14. Der Grund dieser Nuten ist ein wenig gegen die Horizontale geneigt, bildet also mit der Achse des Gefäßes einen spitzen Winkel. Diese Schlitze können bei flach abgeschnittenen Schwingerköpfen odier auch bei ausgehöhlten Köpfen gemäß Fig. I verwendet werden. In beiden Fällen zeigt sich eine Verbesserung des Emulgierungsvorgangs, die vor allem darin besteht, daß zwei in einem Gefäß befindliche Flüssigkeiten ohne Vermischung durch zusätzliche Mittel oder besondere Führung der zu emulgierenden Stoffe zu einer Emulsion verarbeitet werden können.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zur Herstellung von Emulsion mit Hilfe von Ultraschallwellen, die durch einen Magnetostriktionsschwinger erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das in die zu emulgierenden Flüssigkeiten eintauchende Ende des an der Stirnfläche gegebenenfalls aufgerauhten Magnetostriktionsschwingers mit einer Vertiefung in Form einer Drehfläche ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfläche des Schwingers einen Öffnungswinkel von 120 besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingerkopf an der Stirnfläche mit einer Anzahl von Einkerbungen (Nuten) versehen ist.