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Einrichtung zur Erzeugung - an Schall- bzw. Ultraschallschwingungen mittels eines Magnetostriktionsschwingers. Es ist bekannt, zur Erzeugung von Schall- bzw. Ultraschallschwingungen kleiner Leistung mittels eines Magnetostriktionsschwin- gers luftgekühlte Schwinger zu benutzen. Bei derartigen Einrichtungen sind zur Vergrösserung der Oberfläche des Schwingers radial verlaufende Kühlrippen angebracht. Derartige Schwinger sind aber verhältnismässig schwierig herzustellen.
Ausserdem neigen die radial verlaufenden Kühlfähnchen infolge ihrer ungenügenden Steifheit zu Flatterschwingungen, die während des Betriebes des Schwingers ein unangenehmes Geräusch verursachen und ausserdem einen Teil der Schwingenergie aufzehren. Eine bekannte Schwingerausführung ist in der Fig.1 gezeigt, bei der an den Schwinger 1 radiale Kühlrippen 2 angebracht sind. Nachteilig bei einer derartigen Schwingerausführung ist fernerhin, dass die Kühlrippen nicht bis zum Ende des Schwingers herangeführt werden können, sondern dass das Ende des Schwingers frei bleiben muss. Hierdurch treten an der Ansatzstelle der Kühlrippen am Schwinger während des Betriebes Scherungskräfte auf, welche die Lebensdauer des Schwingers beeinträchtigen.
Der Nachteil der bekannten Schwingeeinrichtung wird gemäss der Erfindung durch eine derartige Ausbildung der Schwingerhal- terung vermieden, dass die Abführung der an dem Schwinger während des Sehwingens frei- werdenden Wärme überwiegend durch die Schwingerlagerung erfolgt. Zwecks Vergrösserung der Wärmeabführung kann eine die Schwingeinrichtung umschliessende, mit der Schwingerhalterung verbundene Abdeckhaube mitbenützt werden. Die Erfindung hat den Vorteil, dass besondere Kühlrippen an dem Schwinger nicht mehr vorgesehen zu werden brauchen und somit die Herstellung des Schwingers wesentlich vereinfacht ist.
Die Nachteile der bekannten Kühleinrichtung wurden oben bereits ausführlich erläutert. Nun haben umfangreiche Versuchsarbeiten ergeben, dass bei geeigneter Ausbildung der Lagerung des Magnetostriktionsschwingers die durch die Ummagnetisierungsverluste auftretende Wärmemenge ohne Zuhilfenahme be- besonderer Kühlvorrichtungen bereits überwiegend durch diese Halterung abgeführt werden kann. Damit wird eine überhitzung des Schwingers vermieden und ein einwandfreier Dauerbetrieb gewährleistet.
Von der Tatsache, dass die Wärmeabfuhr tatsächlich zum überwiegenden Teil durch die Lagerung erfolgt, kann man sich sehr einfach dadurch überzeugen, dass man einmal den Schwinger in wärmeisolierten Stützen hält, die Temperatur misst und diese dann mit der Temperatur eines Schwingers bei einer Lagerung nach der Erfindung vergleicht. Die Temperaturdifferenz beider Messungen ergibt abhängig von der Ab-
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strahlungsoberfläche des Schwingers ohne Halterung ein direktes Mass für die von der Halterung übernommene Wärmeabfuhr.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Magnetostriktionsschwingeinrichtung besteht, wie die Fig. 2 zeigt, aus einem runden Nickelschwinger 3 geeigneter Dicke, der auf Stüt- zern 4 und 5, die aus U-förmig gebogenen Blechstreifen gefertigt sind, gelagert ist. Die Stützer 4 und 5 sind an der Auflagestelle des Schwingers lagerschalenartig geformt, wobei die Lagerschalen 6 und 7 den Schwingstab 3 ganz oder zum Teil umgreifen. Die Auflagestellen 6 und 7 liegen zweckmässig symmetrisch zum Schwingungsknoten des Schwingers.
An diesen Stellen ist ausserdem der Schwinger 3 so befestigt, dass er einige 1/10 mm Spielraum besitzt, so dass die Schwingbewe- giung nicht beeinträchtigt wird. Die Befestigung des Schwingers auf den Stützern 4 und 5 kann beispielsweise, wie die Fig. 3 zeigt, dadurch erfolgen, dass durch geeignete, in dem Stab 3 vorgesehene Schlitzlöcher Halterungs- stifte 8 durch das jeweilige Schlitzloch des Schwingers 3 und durch eine Bohrung im Boden der Lagerschale 6 bzw. 7 hindurchgesteckt wird. Der Stift 8 wird durch Umbiegen oder durch angesetzte, z. B. angeschweisste Köpfchen 9 und 10 am Herausfallen gehindert.
Es sind jedoch auch andere Befestigungsarten des Schwingers 3 möglich. So können beispielsweise, wie die Fig. 4 zeigt, an den Mantel des Schwingers 3 Flächen 11 und 12 angefeilt werden und die Halterung des Schwingers 3 durch an diese Flächen angreifende Blechstreifen erfolgen.
Bringt man die U-förmig gebogenen Lagerungsbügel 4 und 5 auf einer z. B. metallischen Bodenplatte an, so wird durch diese verhältnismässig einfache Anordnung für eine für viele Fälle ausreichende Abführung der während des Schwingens des Schwingers 3 erzeugten Wärme gesorgt.
In andern Fällen wird jedoch diese Art der Wärmeabführung noch nicht ausreichend sein.
Da man die Schwingereinrichtung gewöhnlich durch besondere Massnahmen, z. B. durch Abdeckkappen, vor Beschädigungen zu schützen pflegt, kann eine derartige Abdeckhaube zur Abführim.g der entstehenden Wärme mitbenutzt werden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt die Fig. 5, bei der der Schwinger 3, wie zuvor beschrieben, auf Stützern 4 bzw. 5, die, wie in Fig. 2 dargestellt, lagerschalenförmig gehoben sind, gelagert ist.
Auf den Schwinger 3 ist in dem Raum zwischen den beiden. Stützern 4 und 5 die Schwingspule 13 aufgeschoben. Die gesamte Schwinganordnung wird durch die Schutzhaube 14 abgedeckt. Die Abdeckhaube 14 kann noch zur besseren Entlüftung mit Entlüftungslöchern 15 versehen sein.
Zweckmässig ist es, die Schutzkappe 14, die Schwingspule 13 und die Stützer 4 und 5 zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Dies kann in der Weise geschehen, dass die Stützer 4 und 5, wie die Fig. 6 zeigt, mit der Seitenwandung der Haube 14 z. B. durch Verschweissen verbunden werden. Die Schwingspule 13 kann entweder an den Stützern 4 bzw. 5 oder durch irgendeine Massnahme an der Haube 14 starr befestigt werden, jedoch so, dass die lagerschalenartige Abbiegung der Stützer 4 bzw. 5 und die Bohrung der Schwingspule 13, durch die der Schwinger 3 hindurchsteckbar ist, koaxial zueinander liegen.
Zweckmässig ist es, die Abdeckhaube 14, wie die Fig.6 zeigt, an einer Stelle ihrer Länge nach parallel zur Schwingstabachse mit einem Schlitz 16 zu versehen, um das Entstehen einer Kurzschlusswindung zu verhindern.
Um die aus dem Schwinger 3, den Stützern 4 und 5, der Schwingspule 13 und der Abdeck- haube 14 bestehende Schwingeinrichtung möglichst allseits zugänglich zu machen, ist es zweckmässig, die Abdeekhaube 14 allein oder zusammen mit den mit ihr verbundenen Teilen abklappbar zu gestalten. Zu diesem Zweck wird die Schwingeinrichtung bzw. die Haube 14 zweckmässig über ein Scharnier auf der Grundplatte befestigt.
Zur Behandlung einer Flüssigkeit, z. B. einer Metallschmelze, mit Schall- bzw. Ultra-
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Schallschwingungen ist es zweckmässig, den Schwinger 3 an seinem Ende abzubiegen. In diesem Fall ist es wichtig, dass der Krüm- mungsradius der Abbiegestelle des Schwingers etwa in der Grössenordnung von A/5 liegt, da andernfalls tmerwünschte Reflexionen der Schwingungsenergie an der Knickstelle auftreten, welche die Amplitude am Schwinger beeinträchtigen. Dabei ist es zweckmässig, den Schwinger aus Symmetriegründen an seinem nicht benutzten Ende in entsprechender Weise abzubiegen, jedoch nach der entgegengesetzten Seite.
Ein Ausführungsbeispiel für einen derartigen $-förmigen Schwinger zeigt die Fig. 7, bei der das eine Ende des Schwingers 3' nach unten, das andere Schwingerende 3" nach oben abgebogen ist. Die Abbiegung des Schwingers an seinem einen Ende in der entgegengesetzten Richtung wie am andern Ende ist besonders dann wesentlich, wenn die schallabstrahlende Fläche am Schwinger so gestaltet wird, dass sie trotz der Schrägstellung oder Abbiegung des Schwingers senkrecht zur Horizontalen verläuft.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist anwendbar zur Erzeugung von Emulsionen, zur Entgasung von Schmelzen und insbesondere zum Beschallen von Schmelzlot für die Aluminiumlötung.