DE1447328B2 - Fluessigkeitspfeife - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspfeife mit aufeinander zu bewegen, wobei während der Relativmindestens einer den Flüssigkeitsstrahl auf die bewegung die Platte in der Richtung des Düsen-Schneide mindestens einer Schwingplatte richtenden Strahls verläuft. Im Gegensatz zu der oben erörter-Flüssigkeitsdüse. ten bekannten Vorrichtung, bei der sich die Zähne

Die Verwendung von Flüssigkeitspfeifen ist be- 5 eines Zahnkranzes senkrecht zur Richtung des kannt. Eine Flüssigkeitspfeife besteht in der Haupt- Düsenstrahles bewegen und dadurch keine für die sache aus einer Spaltdüse und einer Metallplatte, Schallenergie-Vergrößerung wirksame Relativgedie eine Schneide aufweist, auf die der Düsenstrahl schwindigkeit zwischen Düsenstrahl und Zahnkranz in Richtung der Metallplatte gerichtet ist, um starke erhalten wird, wird bei der erfindungsgemäßen An-Schallschwingungen zu erzeugen. Solche Flüssigkeits- io Ordnung diese Relativbewegung der die Schneide pfeifen werden für verschiedene Zwecke verwendet, aufweisenden Platte gegenüber der Düse für die Erz. B. zum Dispergieren, Suspendieren, Emulgieren höhung der Schallenergie nutzbar gemacht. Die od. dgl., zum Brechen von Dispersionen, zum Ab- durch die Relativdrehung erhaltene Energieverscheiden von Holzfasern, Holzaufschlämmungen oder größerung kann wesentlich weniger durch die Visganz allgemein, um die Eigenschaften einer Dis- 15 kosität und andere Zustände des zu behandelnden persion zu ändern. Mediums beeinflußt werden als die durch den Düsen-

Es ist bereits eine Einrichtung zur Schallbehand- druck aufgebrachte Energie. Dadurch kann in Me-

lung von Flüssigkeiten bekannt, bei der eine mit dien hoher Viskosität auf einfache Weise eine hohe

hoher Geschwindigkeit umlaufende radial zur Dreh- Schallenergie erzeugt werden, die mit bekannten

achse gerichtete Düse einen Düsenstrahl auf einen 20 Flüssigkeitspfeifen nicht erhalten werden kann.

Zahn- oder Lochkranz richtet, der sich entgegen- Anhand der Figuren wird die Erfindung näher

gesetzt zur Drehrichtung der Düse dreht. Bei dieser erläutert.

bekannten Anordnung ist der Düsenstrahl senkrecht F i g. 1 zeigt die beiden Rotoren einer erfindungs-

zu der Bewegungsrichtung der Zähne des Zahn- gemäßen Flüssigkeitspfeife in perspektivischer An-

kranzes oder der Löcher des Lochkranzes gerichtet, 25 sieht;

so daß hierdurch lediglich eine Änderung der Fre- Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt zweier Elemente

quenz der Beschallung erreicht werden kann. Mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspfeife, die sich

der bekannten Anordnung wird eine Kavitations- relativ zueinander und in entgegengesetzten Rich-

bildung an den Kanten des Zahn- oder Lochkranzes tungen bewegen, und

bezweckt, die einen güstigen Einfluß beim Homo- 30 Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Gehäuses einer er-

genisieren u. dgl. haben soll. findungsgemäßen Flüssigkeitspfeife.

In diesen bekannten Flüssigkeitspfeifen ist die er- Fig. 1 zeigt eine hohle Welle 1, die mit einer

zeugte Schallenergie von dem Druck abhängig, mit Flüssigkeitsquelle, welche unter Druck steht, ver-

dem die Flüssigkeit durch die Düsen gepumpt wird, bunden werden kann. Diese Welle trägt vier Düsen 2

so daß Düsenstrahlen mit hohen Geschwindigkeiten 35 und kann in der durch den Pfeil dargestellten Rich-

auf die die Schneide aufweisende Platte auftreffen tung durch Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt)

und diese in starke Schwingungen versetzen. Flüssig- angetrieben werden. Die Düsen werden von einem

keitspfeifen werden zur Behandlung von fließfähigen Rahmen 3 umgeben, der mehrere Schneiden 4 trägt.

Medien verwendet, deren Viskositäten einen weiten Der Rahmen kann ebenfalls in Richtung des die

Bereich umfassen. Beispielsweise wird Erdnußbutter 40 Drehrichtung dieses Rahmens anzeigenden Pfeils

mit Flüssigkeitspfeifen beschallt, um deren Viskosität durch (nicht dargestellte) Antriebseinrichtungen ge-

zu verkleinern. Für solche Behandlungen sind sehr dreht werden.

große Schallenergien und damit sehr große Düsen- Die Figur zeigt die inneren Teile der Flüssigkeitsdrucke erforderlich. Für die Drucke, die noch in pfeife, die natürlich in einem Gehäuse angeordnet einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen anwend- 45 sind, das den Rahmen 3 und die sich drehenden bar sind, gibt es ganz bestimmte Grenzen. Drucke Düsen 2 umgibt. Das Gehäuse besitzt Endplatten höher als 35 Atmosphären wurden angewandt, je- und einen Auslaß an seiner Peripherie. Diese Andoch bei vielen Flüssigkeiten treten bei so großen Ordnung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei das GeDrucken hohe Druckverluste im Düsenstrahl auf, häuse mit dem Bezugszeichen 6 angedeutet wird, d. h. die Strahlgeschwindigkeit läßt sich in vielen 50 Eine Drosselklappe 7 ist vorgesehen, um den strom-Fällen durch Vergrößern des Druckes nicht adäquat abwärtigen Druck zu verändern. Wie bei Pfeifen erhöhen. mit festen Düsen wird der Auslaß eingeengt, um

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, daß sich ein Vakuum nahe den

die Schallenergie bei einem gegebenen Flüssigkeits- Strahlen infolge deren hoher Geschwindigkeit ein-

druck in der Düse zu vergrößern. 55 stellt. Mit Ausnahme, daß der Auslaß sich an der

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Peripherie befindet und kein axialer Auslaß ist, die Düse und/oder die Schwingplatte derart auf kann die Ausbildung und die Dimensionierung der einem Rotor bzw. auf einem von zwei gegenläufig Auslaßöffnung dieselbe sein, wie bei Vorrichtungen umlaufenden Rotoren angebracht und ausgerichtet mit festen Strahlen. Die erfindungsgemäßen Maßist, daß sich eine Steigerung der Relativgeschwindig- 60 nahmen berühren diese Ausbildung insofern nicht, keit des aus der Düsenmündung austretenden Strah- sondern beziehen sich auf die sich in dem Gehäuse les einerseits und der von diesem Strahl in ihrer bewegenden Teile.

Längsrichtung umströmten Schwingplatte anderer- Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform. Die

seits ergibt. Düsen sind mit demselben Bezugszeichen wie in

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird er- 65 Fig. 1 bezeichnet. Sie befinden sich in einer rotiereicht, daß sich der Düsenstrahl und die die Schneide renden Scheibe. Die Blätter 4 sind auf einem festen aufweisende Platte, bedingt durch die Drehung der Rotor 5 ähnlich wie in einer ummantelten Turbine beiden Rotoren, in entgegengesetzten Richtungen angeordnet. Die Blätter sind natürlich so geneigt,

- daß die Düsenstrahlen auf die Kanten auftreffen.

- Der Rotor 5 wird schnell gegen die Bewegung der

- Düsenstrahlen gedreht und erhöht die Geschwindig- ; keit, mit der die Düsenstrahlen auf die geneigten > Blätter 4 auftreffen. Die Düsen sind drehbar darge- ; stellt, jedoch können sie auch fest angeordnet sein,

- was eine etwas höhere Rotorgeschwindigkeit erfor- '. dert, um dieselbe Schallenergie zu erhalten. Mit fest

angeordneten Düsen ist jedoch eine etwas verein- ; fachtere Konstruktion möglich.

In den Zeichnungen sind zwei typische Ausbildungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die beste Form richtet sich nach den Bedürfnissen des besonderen flüssigen Mediums, das ,behandelt werden soll. In jedem Fall wird die Drehgeschwindigkeit so gewählt, daß die Frequenz der Stöße zwischen Strahl und Blatt ein Vielfaches der natürlichen Resonanzfrequenz des Blattes ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flüssigkeitspfeife mit mindestens einer den Flüssigkeitsstrahl auf die Schneide mindestens einer Schwingplatte richtenden Flüssigkeitsdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse und/oder die Schwingplatte derart auf

   ίο einem Rotor bzw. auf einem von zwei gegenläufig umlaufenden Rotoren angebracht und ausgerichtet ist, daß sich eine Steigerung der Relativgeschwindigkeit des aus der Düsenmündung austretenden Strahles einerseits und der von diesem Strahl in ihrer Längsrichtung umströmten Schwingplatte andererseits ergibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen