DE910849C

DE910849C - Device for treating substances by means of sound waves

Info

Publication number: DE910849C
Application number: DEA2839D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Grandjot
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1940-11-28
Filing date: 1940-11-28
Publication date: 1954-05-06

Description

Vorrichtung zum Behandeln von Stoffen durch Schallwellen Bei der Behandlung von Stoffen durch Ultraschallwellen ist es bekannt, daß der Schallerzeuger mitsamt seiner elektrischen Zuleitung und der das zu behandelnde Gut aufnehmende Behälter leicht herausnehmbar in dem den Schallerzeuger und die Kopplungsflüssigkeit enthaltenden Behälter angeordnet ist. Man hat in diesem Fall auch den das zu behandelnde Gut aufnehmenden Behälter mit einem seine Zylindermantelfläche umgebenden, eine Kühlflüssigkeit aufnehmenden Mantelgefäß umgeben.Device for treating substances by means of sound waves In the treatment of substances caused by ultrasonic waves, it is known that the sound generator together with its electrical supply line and the container receiving the material to be treated Easily removable in the one containing the sound generator and the coupling fluid Container is arranged. In this case you also have the item to be treated receiving container with a surrounding cylinder surface, a cooling liquid surrounding receiving jacket vessel.

Dieses Mantelgefäß war mit dem Behälter für das zu behandelnde Gut in den die Kopplungsflüssigkeit enthaltenden Raum einsetzbar, die Kühlflüssigkeit kühlte jedoch nicht unmittelbar den Schallerzeuger.This jacket vessel was with the container for the material to be treated The cooling liquid can be inserted into the space containing the coupling liquid however did not immediately cool the sound generator.

Andererseits ist bei der Behandlung von Stoffen durch Schallwellen eine solche Anordnung eines magnetostriktiven Schallerzeugers bekannt, daß er in einem Schwingungsknoten in der Wand des Behälters, der den zu behandelnden Stoff enthält, befestigt ist. Dabei kann der außerhalb des Behälters liegende Teil des Schallerzeugers gekühlt werden.On the other hand it is in the treatment of fabrics by sound waves Such an arrangement of a magnetostrictive sound generator known that it is in a vibration node in the wall of the container that carries the substance to be treated contains, is attached. The outside of the container part of the Sound generator are cooled.

Eine solche Kühlung ist jedoch in vielen Fällen nicht genügend wirksam, weil sie nur die eine Hälfte des Schallerzeugers unmittelbar erfaßt.In many cases, however, such cooling is not sufficiently effective, because it only covers one half of the sound generator directly.

Bei Vorrichtungen, bei denen der Schallerzeuger von einer Kopplungsflüssigkeit umgeben ist, also nicht unmittelbar auf den zu behandelnden Stoff einwirkt, könnte man die Kopplungsflüssigkeit gleichzeitig als Kühlmittel verwenden. Das hätte aber den Nachteil, daß die Kopplung vielfach durch Luftblasen, die mit dem Kühlmittel in den Behälter gelangen, gestört würde und daß leicht eine Ver- schmutzung des Schallerzeugers durch Unreinigkeiten in dem Kühlmittel auftreten. In devices in which the sound generator is controlled by a coupling fluid is surrounded, so does not act directly on the substance to be treated, could you can use the coupling liquid as a coolant at the same time. But that would have the disadvantage that the coupling is often due to air bubbles with the coolant get into the container, would be disturbed and that easily pollution of the sound generator occur due to impurities in the coolant.

Erfindungsgemäß wird bei Einrichtungen zur Schallbehandlung, bei denen der Schallsender von einer Kopplungsflüssigkeit umgeben ist, der Kühlmittelraum von dem den Schallerzeuger aufnehmalden, die Kopplungsflüssigkeit enthaltenden Raum durch eine Wand getrennt, die sich eng an den Schallerzeuger anschmiegt. Auf diese Weise wird eine wirksame Kühlung des Schwingers erzielt und eine Beeinträchtigung der Schallübertragung durch das Kühlmittel vermieden. According to the invention in devices for sound treatment, at where the sound transmitter is surrounded by a coupling liquid, the coolant space from the space containing the sound generator and containing the coupling fluid separated by a wall that hugs the sound generator. To this In this way, an effective cooling of the transducer is achieved and an impairment the transmission of sound through the coolant is avoided.

Der Schallerzeuger mitsamt seiner elektrischen Zuleitung und dem Behandlungsbehälter werden zweckmäßig leicht herausnehmbar in dem die Kopplungsflüssigkeit aufnehmenden Behälter angebracht, der als oben offener Topf mit einer Bodenmulde zur Aufnahme des Schallerzeugers ausgebildet ist. The sound generator with its electrical supply line and the Treatment containers are conveniently easily removable in which the coupling liquid Receiving container attached, as a pot with an open top and a hollow in the bottom is designed to accommodate the sound generator.

Dadurch ist die Alöglichkeit gegeben, bei etwaigem Zubruchgehen des Behälters für das zu behandelnde Gut eine schnelle und gründliche Reinigung des Schallerzeugers und des Behälters vorzunehmen, und gleichzeitig ist eine gute Kühlung des Schwingers gewährleistet.This gives you the option of breaking the Container for the items to be treated a quick and thorough cleaning of the Make sound generator and the container, and at the same time is a good cooling guaranteed.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. The invention is illustrated using an exemplary embodiment.

Abb. I zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung, Abb. 2 einen Ouerschnitt nach der Linie A-A der Abb. 1. Fig. I shows a vertical longitudinal section through the device according to the invention, Fig. 2 is a cross-section along the line A-A of Fig. 1.

Im dargestellten Beispiel ist I ein magnetostrilitiver, aus Blechlamellen aufgebauter Schwinger. In the example shown, I is a magnetostrilitive, made of sheet metal lamellas built-in transducer.

Zur Erregung ist der Schwinger mit mehreren Längsschlitzen 2 zur Aufnahme einer Erregerwickimig 3 versehen. Die einzelnen Blechlamellen des Schwingers haben die Form von IÇreisringabschnitten und sind so gegeneinander gestaffelt, daß angrenzende Punkte ihrer Kanten auf einem Kreisbogen liegen. Auf diese Weise wird eine zweifach gewölbte, annähernd kugelförmige Strahlfläche 4 erzielt. Der Schwinger liegt in einem nach oben offenen Topf 5, der am Boden eine der Schwingerform genau angepaßte Mulde 6 aufweist, in die der Schwinger einfach eingelegt wird. Die elektrische Zuleitung 7 zu der Erregerwicklung 3 des Schwingers ist nach oben aus dem Topf 5 herausgeführt, so daß sie dem Einlegen und Herausnehmen des Schwingers nicht hinderlich ist. Auf dem Boden oberhalb der Mulde 6 liegt ein Rost 8, der als Auflagefläche für einen das zu behandelnde Gut enthaltenden Behälter g dient. Dieser Behälter ist im dargestellten Beispiel als Becherglas b ausgeführt.For excitation, the transducer is provided with several longitudinal slots 2 for receiving a Erregerwickimig 3 provided. The individual sheet metal fins of the transducer have the shape of circular ring sections and are staggered against each other so that adjacent Points of their edges lie on an arc of a circle. In this way one becomes twofold arched, approximately spherical jet surface 4 achieved. The transducer is in an upwardly open pot 5, which exactly matched the shape of the oscillator at the bottom Has trough 6 into which the transducer is simply inserted. The electrical supply line 7 to the excitation winding 3 of the oscillator is led out upwards from the pot 5, so that it is not a hindrance to inserting and removing the transducer. on the bottom above the trough 6 is a grate 8, which serves as a support surface for a the container g containing the material to be treated is used. This container is shown in FIG Example executed as a beaker b.

Nachdem Schwinger und Rost in den Topf 5 eingesetzt sind, kann das Becherglas b od. dgl. von oben her in den Topf eingesetzt werden. Um eine gute Schallübertragung zu erzielen, ist in den Topf 5 eine Kopplungsflüssigkeit a, z. B. destilliertes, blasenfreies Wasser, eingebracht. Zur Kühlung ist der gesamte Topf von einem Mantel 10 umschlossen. After the transducer and the grate have been placed in the pot 5, this can be done Beaker b or the like. Be inserted into the pot from above. To have good sound transmission to achieve, a coupling liquid a, z. B. distilled, bubble-free water, introduced. The entire pot is covered with a jacket for cooling 10 enclosed.

Der Zwischenraum zwischen Mantel 10 und Topf 5 dient zur Aufnahme des Kühlmittels, z. B. des Kühlwassers. Das Kühlwasser kann erforderlichenfalls unter Druck durch den Kühlmantel getrieben werden. Es wird durch einen Stutzen 11 zu- und durch einen Stutzen 12 abgeführt.The space between the jacket 10 and the pot 5 is used to accommodate of the coolant, e.g. B. the cooling water. The cooling water can if necessary driven through the cooling jacket under pressure. It is supported by a nozzle 11 supplied and discharged through a connecting piece 12.

Die Trennung des Schwingerraumes sowohl von dem eigentlichen Behandlungsraum als auch dem Kühlmittelraum hat den Vorteil, daß eine Verschmutzung des Schvwingers und eine Beeinträchtigung der Schallübertragung verhindert wird. The separation of the transducer room and the actual treatment room as well as the coolant space has the advantage that the vibrator becomes dirty and impairment of sound transmission is prevented.

Gleichzeitig ist die ganze Einrichtung so ausgebildet, daß der Schwinger leicht aus dem Behälter herausgenommen und so Behälter und Schwinger gereinigt werden können.At the same time, the entire device is designed so that the oscillator Easily removed from the container and thus the container and transducer can be cleaned can.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, sondern es sind noch mancherlei Abänderungen im Rahmen der Patentansprüche möglich. Of course, the invention is not limited to the example shown, but there are still various changes possible within the scope of the claims.

PATENTANSPR tSCHE I. Vorrichtung zum Behandeln von Stoffen durch Schallwellen, bei welcher der Schallsender von einer Kopplungsflüssigkeit umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines gekühlten, insbesondere magnetostriktiven Schallerzeugers (I) der Kühlmittelraum (Io) von dem den Schallerzeuger aufnehmenden, die Kopplungsflüssigkeit (a) enthaltenden Raum durch eine Wand (5, 6) getrennt ist, die sich eng an den Schallerzeuger anschmiegt. PATENT CLAIMS I. Device for treating substances by Sound waves in which the sound transmitter is surrounded by a coupling fluid is, characterized in that when using a cooled, in particular magnetostrictive Sound generator (I) the coolant space (Io) of the sound generator receiving, the space containing the coupling liquid (a) is separated by a wall (5, 6), which hugs the sound generator closely.

Claims

2. Apparatus according to claim I, in which the sound generator together its electrical supply line and the container receiving the material to be treated Easily removable in the one containing the sound generator and the coupling fluid Containers are attached, characterized in that the sound generator (I) and the container containing the coupling liquid (a) as a pot (5) open at the top is designed with a floor trough (6) for receiving the sound generator.

Cited pamphlets: L. Bergmann, "Der Ultraschall", 2nd ed. 1939, pp. 3Io and 3II; Angewandte Chemie, Vol. 4g, c ;. 420, I 9136; Magazine f. tech. Physik, Vol. I6, pp. 202-205, 1935.