-
Ferritschwinger für Flüssigkeitsbäder Die Erfindung betrifft einen
Ferritschwinger für Flüssigkeitsbäder zur Reinigung, z. B. von Metallteilen, mittels
Ultraschall.
-
Es ist bekannt, Schwinger zur Erzeugung von Ultraschall in einem Gehäuse
anzuordnen. Bei einer bekannten Ausführung ist der u. a. aus Nickellamellen aufgebaute
Schwinger in einem auf ihn aufgeschrumpften Gehäuse aus Hartporzellan untergebracht.
Die Hartporzellanhülle eignet sich für das Aufschrumpfen und schützt den Schwinger
bei Anwendung in Metallschmelzen gegen Überhitze und ermöglicht andererseits seine
Anwendung in empfindlichen Stoffen, z. B. Milch, sowie in korodierenden chemischen
Stoffen, denn sie trennt den Schwinger von den genannten Stoffen und verhindert
dadurch gegenseitige nachteilige Wirkungen. Der bekannte Schwinger befindet sich
in einem Behälter mit dem zu behandelnden Stoff und führt eine Rührbewegung aus.
Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Ultraschallschwingers, der ebenfalls
aus Nickellamellen aufgebaut ist, ist das Paket derselben zwischen zwei auf den
Stirnseiten desselben liegenden Platten und zwei mit diesen verschraubten, entlang
des Paketes liegenden. Leisten zusammengehalten. Diese Ausführung ist zur Anwendung
bei der Echolotung bestimmt.
-
Die bekannten Nickelschwinger und die ebenfalls bekannten Quarzschwinger
können, da sie von der Reinigungsflüssigkeit nicht angegritIen werden, innerhalb
derselben im Reinigungsbehälter angewandt werden.
-
Bei den Ferritschwingern ist diese Anordnung wegen der Art ihres Baues
nicht möglich. Die Ferritschwingereinheiten bestehen aus einem Paar hantelförmiger
Ferritelemente; zwischen deren Kopfteilen sitzen Magnetplättchen und auf ihren schmalen
Mittelteilen sind Wickelungen aufgebracht. Diese Einheiten werden einzeln oder zu
mehreren, in letzterem Fall unter Zwischensetzen von Kunststoffplatten, angewandt.
Der Zusammenhalt der Ferritelemente mit ihren Magnetplättchen und der Schwingereinheiten
mit den Kunststoffplatten erfolgt durch Zusammenkleben an ihren Kontaktflächen.
Diese Klebeverbindung hält aber der Reinigungsflüssigkeit nicht Stand. Innerhalb
des Reinigungsbehälters und -baden untergebrachte Ferritschwinger der bekannten
Bauart fallen also auseinander. Die Ferritschwinger wurden daher unter dem Boden
des Reinigungsbehälters befestigt, und zwar ebenfalls durch Aufkleben auf die Bodenunterseite.
Dabei wurden zunächst Reinigungsbehälter aus Glas verwendet, weil dessen Dehnungskoeffizient
nahe demjenigen der keramischenFerritelemente liegt. In der gewerblichen Arbeit
können aber Reinigungsbehälter aus Glas wegen seiner Zerbrechlichkeit nicht verwendet
werden. Wegen der Art der Reinigungsflüssigkeiten kommen Behälter aus V 2 a-Stahl
in Betracht. Bei diesem Material besteht aber der Mangel, daß sein Dehnungskoeffizient
von dem des keramischen Ferrits weit entfernt liegt, und daß der Boden sehr dünn
sein muß und sich daher durchbiegt. Das alles hat zur Folge, daß die Ferritschwinger
nach kurzer Zeit in ihrem Material vom Boden des Reinigungsbehälters abbrechen und
unbrauchbar werden.
-
Zusammengeklebte Ferritschwinger haben auch noch den Mangel, daß sie
nicht auseinandernehmbar sind. Der Versuch führt zum Bruch der Ferritelemente. Das
Auseinandernehmen wäre aber vorteilhaft, weil die Magnetplättchen bei Anwendung
des Schwingers in einer Flüssigkeit durch Kavitationswirkung beschädigt werden.
-
Damit drängt sich wieder der Ausweg auf, den Ferritschwinger ohne
Zusammenkleben seiner Teile, etwa in der oben an zweiter Stelle als bekannt aufgeführten
Weise, also durch Einspannen zwischen zwei Stirnplatten und mittels dieselben verbindenden
Längsleisten zusammenzuhalten. Damit wäre dem Auseinanderfallen des Schwingers innerhalb
einer Reinigungsflüssigkeit vorgebeugt. Er könnte also innerhalb des Reinigungsbades
angewendet werden. Das hätte den Vorzug, daß ein wesentlich größerer Teil seiner
Energie für die Reinigungsarbeit wirksam wäre. Außerdem wäre der Schwinger auseinandernehmbar,
und es
könnten Magnetplättchen oder Schwingerelemente bei Schadhaftwerden
ausgewechselt werden.
-
Die bekannte Art der Einspannung der Schwinger ist aber auf Ferritschwinger
nicht anwendbar, weil die keramischen Ferrithanteln infolge innerer Unregelmäßigkeiten
ihres Materials und dessen Sprödigkeit schon ein Einspannen zwischen starren Teilen
nicht vertragen, besonders aber bei Temperaturänderungen, wie sie beim Herausnehmen
aus dem Reinigungsbad und beim Einsetzen in dasselbe vorkommen können, durch die
dabei entstehenden Spannungen zu Bruch gehen. Die geschilderten Mängel werden durch
die Erfindung behoben.
-
Gemäß der Erfindung hält ein Gehäuse die Schwingerelemente und deren
Zwischenlagen unter Vermittlung elastischer Teile zusammen.
-
Damit fallen alle oben angeführten Mängel einer starren Halterung
weg, weil die elastische Halterung weich wirkt und auch durch Temperaturschwankungen
entstehenden Spannungen und Ausdehnungen nachzugeben vermag. Es können daher nunmehr
auch für Ferritschwinger alle die Vorteile ausgenutzt werden, die bisher für andere
Schwinger durch ihre unmittelbare Anordnung in Flüssigkeiten erzielt wurden.
-
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
in drei Abbildungen dargestellt, welche zeigt Abb.1 den Ferritschwinger in Aufriß,
links bei senkrechtem Längsschnitt, rechts in Außenansicht, Abb. 2 denselben in
Seitenriß, links in Querschnitt, rechts in Außenansicht, Abb. 3 denselben in Grundriß.
-
Der Ferritschwinger ist aus Paaren von Ferritelementen 1 aufgebaut.
Dieselben sind doppel-T förmig gestaltet, weisen also zwei breite Köpfe 2 und einen
diese verbindenden schmalen Steg 3 auf. Der letztere trägt eine Wickelung 4. Zwischen
den Köpfen 2 eines Paares der Ferritelemente 1 sicht ein Magnetplättchen 5. Die
angeführten Teile bilden zusammen eine Schwingereinheit. Ein Schwinger kann eine
oder mehr Einheiten aufweisen. Im dargestellten Beispiel sind es zwei Einheiten.
Zwischen den benachbarten Ferritelementen 1 bzw. den Köpfen 2 von zwei Einheiten
sitzt eine Platte 6 aus Kunststoff.
-
Zur Halterung der beschriebenen Teile des Schwingers dient ein U-förmig
abgekanteter Blechbügel 7, der den mittleren waagerechten Schenkel 8 und zwei senkrechte
Schenkel 9 aufweist. Auf dem mittleren Schenkel 8 liegt eine flache dichte Dose
10, welche einer Schallabstrahlung nach unten entgegenwirkt, darüber eine elastische
Zwischenlage 11. Auf der letzteren sitzen die Ferritelemente 1 mit ihrem unteren
Kopf 2 und den dazwischen angeordneten Magnetplättchen 5 und der Kunststoffplatte
6. Auf der Innenseite der senkrechten Bügelschenkel 9 sind Blattfedern 12 aufgenietet,
die sich gegen die Köpfe 2 der ihnen benachbarten Ferritelemente 1 mit Vorspannung
anlegen. Durch die Spannung der Blattfedern 12 sind die Ferritelemente 1 und die
Magnetplättchen 5 und die Kunststoffplatte 6 fest gegeneinandergedrückt und dadurch
mittels Reibung zusammengehalten. An den offenen Seiten des Bügels 7 sitzen entlang
der beiden Reihen der Köpfe 2 der Ferritelemente 1 Stege 13, welche mit an ihren
Längskanten abgebogenen Teilen 14, die Köpfe 2 der Ferritelemente 1 und ihre Zwischenplatten
5 und 6 über- bzw. unterfassen, wobei elastische Zwischenlagen 15 aus Kunststoffgewebe
eingefügt sind. Die Stege 13 sind mittels an ihren Enden rechtwinklig eingebogenen
Lappen 16 auf die Innenseiten der senkrechten Bügelschenke19 festgeschraubt. Die
offenen Seiten des Bügels 7 sind durch Blechwände 17 geschlossen. Die Blechwände
17 greifen mit ihren einwärts gekröpften Unterrändern 18 hinter aufgebogene
Längsränder 19 des Mittelschenkels 8 des Bügels 7 und sind oben durch den oberen
Steg 13 hindurch mit der Kunststoffplatte 6 verschraubt. Diese leicht lösbare Anordnung
der Seitenwände ermöglicht das rasche Öffnen des kastenförmigen Schwingerbehälters
zum Ausspülen des Schwingers. Der eine senkrechte Schenkel 9 des Bügels 7 weist
noch eine Stopfbüchse 20 zum Einführen eines elektrischen Kabels 21 auf. Bei den
Oberenden der Bügelschenkel 9 sind Winkelstücke 22 außen aufgeschraubt. Dieselben
können auch unmittelbar an den Bügelschenkeln 9 angebogen sein. Sie dienen dazu,
den Schwinger mit seinem Kasten in einem in den Reinigungsbehälter gehängten Gitter
leicht ein- und aushängbar zu halten.