DE2624369A1

DE2624369A1 - Ueberschallreinigungsgeraet

Info

Publication number: DE2624369A1
Application number: DE19762624369
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: MCCORD JAMES W
Current assignee: MCCORD JAMES W
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-05-31
Publication date: 1976-12-09
Also published as: JPH0213116Y2; US3985344A; IT1060746B; GB1530407A; FR2313140B1; JPS6151987U; FR2313140A1

Description

Hern« 1, 8000 München 40,

FrelllgrathstraBe 19 _n, , , _{D u ββϊ},_ Elsenacher Straße 17

Postfach 11« UipL-lIig. H. Π. ΟβΠΓ Pat.-Anw. Betzier

DlpL-Phye. Eduard Betzier ^w=«««

⁵¹⁰¹⁴ Dlpl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ^³⁰¹³

Telegrammanschrift: Telegrammanschrift: Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München Telex 08229853 Telex 5215360

! ~i Bankkonten:

_ _ _ , _ _Λ Bayerische Vereinsbank München 952

/ R / L 3 B 9 Dresdner Bank AQ Herne 7-520

Postscheckkonto Dortmund 558 68-467

Ref.: MO 5628 B/hr

In der Antwort bitte angeben

Zuschrift bitte nach:

München Abholfach

James W. McCord, 9829 Timberwood Circle Louisville, KY. (USA)

Überschallreinigungsgerät

Diese Erfindung nimmt auf Uberschallreinigungsgeräte Bezug und zwar besonders auf solche, die ein neues, zweckdienliches und nicht augenfälliges vibrierendes Glied in einem Reinigungsbehälter angeordnet haben, um Streifen von Film, Draht und ähnlichem zu reinigen.

In letzter Zeit gab es einen beachtlichen Anstieg im Gebrauch von Überschallgeneratoren und Energiewandlern zur Herstellung von Überschallvibrationen, die Kavitation in einer Flüssigkeit erzeugen, welche zum Reinigen von mit Schmutz oder anderem unerwünschten Material behafteten Objekten geeignet ist. Die vom Überschallgenerator in Verbindung mit einem Energiewandler, im allgemeinen bei Frequenzen über 16000 Schwingungen pro Sekunde (16 kHz), erzeugte Energie ergibt, wenn sie an eine Flüssigkeit übermittelt wird und dadurch in ihr Vibra-

609850/0792

tionen erzeugt, die Reinigungskraft zum Entfernen fremder Teilchen von vielartigen Objekten, wie chirurgischen Instrumenten, Kleidung, elektrischen Schaltbrettern und ähnlichem. Die Überschallvibrationen in der Flüssigkeit bewirken schnelle Expansion und Kontraktion von Millionen mikroskopisch kleiner Bläschen. Implosion oder Kollaps dieser Bläschen während der Druckreduktion der Schwingung führt zu einer kraftvollen Schubbewegung, die Verunreinigunge η von den in die Reinigungslösung getauchten Objekten entfernt. Die Überschallvibrationen werden gewöhnlich an die Reinigungsflüssigkeit durch Überschallenergiewandler übermittelt, die entweder auf der Außenfläche einer der Wände des Behälters oder innerhalb des Reinigungsbehälters angebracht sind, wobei in letztem Fall die Überschallenergiewandler auf adäquate Weise von der chemischen Wirksamkeit der Reinigungsflüssigkeit abgeschirmt werden. Zum Reinigen langer dünner Streifen von Draht, Film oder anderen Materien jedoch ist kein ununterbrochenes Verfahren oder ein Gerät bekannt, die schnelle Beseitigung dieser fremden Teilchen erlauben.

In der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, daß ein Überschallreinigungsgerät erstellt werden soll. Weiterhin, daß eine Überschallreinigungsvorrichtung zum ununterbrochenen Reinigen von Streifen von Draht, Film und anderen Materialarten erstellt werden soll. Schließlich wird davon ausgegangen, daß eine Überschallreinigungsvorrichtung verwendet wird, die Überschallenergiewandler benutzt, welche in einer Mehrzahl von Positionen um das zu reinigende Objekt angeordnet sind, wobei die Überschallvibrationen von mehreren unterschiedlichen Richtungen übermittelt werden.

In vorteilhafter Weise stellt die vorliegende Erfindung eine unkomplizierte Vorrichtung für ein Überschallreinigungsgerät zum Reinigen von Streifen verschiedenartigen Materials bereit, indem Überschallwellen von mehreren verschiedenen

6098 50/0792

Positionen innerhalb des Reinigungsgerätes übermittelt werden.

Verschiedene andere Merkmale der vorliegenden Erfindung erklären sich dem Fachmann beim Lesen der folgenden Ausführungen .

Im einzelnen stellt die vorliegende Erfindung ein Uberschallreinigungsgerät dar, das aus folgendem besteht: einem eben offenen Behälter; einem im Behälter angebrachten Uberschallenergiewandlergehäuse, welches ein Paar gegenüberliegender Öffnungen hat; und einem im Gehäuse angebrachten vibrierendem Glied, das erstens mindestens aus drei Seitenwänden besteht, wobei mindestens ein Überschallenergiewandler auf der Außenfläche Jeder Seite befestigt ist, und das zweitens gegenüberliegende offene Enden hat, die ihrerseits mit den gegenüberliegenden Öffnungen im Energiewandlergehäuse fluchten, wobei der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Öffnungen den Reinigungsbereich bestimmt.

Es versteht sich, daß die folgenden Beispiele der vorliegenden Erfindung nicht als Beschränkung zu verstehen ist. Verschiedene Abwandlungen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung werden sich dem Fachmann beim Lesen der folgenden Beschreibung erschließen.

In Bezug auf die Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, vines Uberschallreinigungsgerätes der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Endansicht auf ein vibrierendes Glied einschließlich des Überschallenergiewandlers der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Endansicht auf ein anderes geeignetes

609850/0792 - 4 -

vibrierendes Glied einschließlich einer Mehrzahl von Überschallenergiewandlern, die in dem Überschallreinigungsgerät der Fig. 1 benutzt werden können;

Fig. 4 zeigt eine Endansicht auf ein weiteres geeignetes vibrierendes Glied einschließlich einer Mehrzahl von Überschallenergiewandlern, die in dem Überschallreinigungsgerät der Fig. 1 benutzt werden können.

Bezugnehmend auf die einzelnen Abbildungen zeigt Fig. 1 im besonderen einen oben offenen Behälter 1, der zur Füllung mit einer Reinigungslösung 3 geeignet ist. Auf dem Boden des Behälters 1 ist ein Energiewandlergehäuse 5 befestigt, das ein Paar gegenüberliegende Öffnungen 7 hat, wovon jedoch nur eine gezeigt wird. Die gegenüberliegenden Öffnungen 7 befinden sich in den Stirnseiten 9 des Gehäuses 5. Innerhalb dieses Gehäuses 5 befindet sich ein vibrierendes Glied 11, das mit seinen beiden Enden an den Stirnseiten befestigt ist, einen dreiecksförmigen Querschnitt und Öffnungen an jedem Ende hat. Diese Öffnungen fluchten mit den Öffnungen 7 des Gehäuses 5. Wegen seiner offenen Enden kann das vibrierende Glied in die Reinigungslösung getaucht werden und sie in sich aufnehmen. Der Abstand zwischen den offenen Enden bestimmt den Reinigungsbereich zum Säubern von Materialstreifen.

Das vibrierende Glied wird normalerweise aus rostfreiem Stahl oder anderem geeigneten Material, das in der Reinigungslösung nicht korrodiert, hergestellt.

Auf jeder der Seitenirände des vibrierenden Gliedes 11 ist mindestens ein Energiewandler 13 befestigt; drei Energiewandler für jede Wand sind in Fig. 1 und 2 gezeigt. Die Energiewandler 13 sind elektrostriktiver Art, es wird aber

609850/0792

angemerkt, daß auch andere Arten von Energiewandlern, z.B. solche magnetostriktiver Art verwendet werden können, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen. Mit ihren Stirnseiten sind die Energiewandler 13 auf das vibrierende Glied durch beliebige bekannte Weise befestigt.

Der Ausdruck Energiewandler bezeichnet in der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, die elektrische Energie in mechanische Energie umformt. In diesem Fall werden 25 kHz elektrischer Energie zu einem Druckenergiewandler geliefert, der Blei-Zirkonat-Titanat als Resonanzmaterial benutzt. Eine oder mehrere dieser Einheiten sind auf einer vibrierenden Platte (Membrane) befestigt, die mit etwa der gleichen Frequenz schwingt. Diese Vibration übermittelt Druckwellen zu einem flüssigen Medium und erzeugt dadurch Kavitation. Es wird hier angemerkt, daß der Gebrauch anderer Frequenzen oder resonanzartiger Vorrichtungen im Rahmen und Sinn der vorliegenden Erfindung liegt.

Vom Behälter 1 getrennt ist ein Überschallgenerator (nicht abgebildet) angeordnet, der ein kommerziell hergestellter üblicher Sender für umgewandelte Frequenz ist und der seine niedrige Spannungs- und Frequenzeinspeisung von einer Wechselstrom-Zuleitung (nicht abgebildet)erhält. Es versteht sich, daß jeder andere Umformungsstromkreis verwendet werden kann, der 60 Hz oder andere Spannungsfrequenzen elektrischer Energie zu Hochfrequenzenergie umformt, um die Energiewandler zu betreiben. Die Energie vom Überschallgenerator wird an die Energiewandler 13 vermittels einer elektrischen Leitung oder eines Kabels 19 geleitet.

Das elektrische Kabel 19 wird gewöhnlich in entweder steifer oder flexibler Rohrleitung geführt, wobei vermittels eines an das Energiewandlergehäuse 5 geschweißten Kompressionsver-

609850/0792 " ⁶ "

bindungsstückes 21 und Pressung auf die Rohrleitung eine dichte Verbindung hergestellt wird.

Für die Betätigung des Überschallreinigungsgerätes der Fig. wird der Behälter 1 einschließlich des sich darin befindlichen vibrierenden Gliedes 11 mit einer geeigneten Reinigungslösung 3 gefüllt. Sie besteht gewöhnlich aus einer organischen Lösung der chlorinierten Kohlenwasserstoffe z.B. Trichloromonofluoromethan, Trichlorotrifluoroäthan, Trichloroäthylen, Kohlentetrachlorid und ähnlichen. Das System kann jedoch auch mit Stoffen auf Wasserbasis benutzt werden. Die Überschallvibrationen werden dann durch Beschickung des Überschallgenerators 15 gestartet. Die Überschallvibrationen (wie in Fig. 1 dargestellt) werden in drei verschiedene Richtungen gerichtet, wobei sie starke Bewegungen innerhalb des Reinigungsbereiches des vibrierenden Gliedes 11 bewirken. Ein zu reinigender Materialstreifen wird dann in den Behälter 1 und in den Reinigungsbereich des vibrierenden Gliedes 11 getaucht, indem der Streifen durch eine Öffnung 7 ein und durch die Öffnung im gegenüberliegenden Ende des Energiewandlergehäuses 1 ausgeführt wird. Der Materialstreifen, der Draht, Film oder anderes Material sein kann, und mit Fett oder anderen fremden Partikelchen behaftet ist, wird dann fortlaufend durch den Reinigungsbereich gezogen* wobei die Materialstreifen den kraftvollen Vibrationen oder Bewegungen, die durch die gegenüberliegenden Energiewandler 13 erzeugt werden, ausgesetzt werden.

Es wird hier angemerkt, daß das Energiewandlergehäuse 5 sowohl in einer vertikalen Position als auch in einer in Fig. 1 gezeigten horizontalen Position angeordnet werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Abbildungen 3 und 4 zeigen andere Ausführungen des vibrieren-

- 7 609850/0792

den Gliedes, die für das Überschallreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In Fig. ist das vibrierende Glied ein vierseitiges Teil 19 mit mindestens einem auf jeder der vier Seiten befestigtem Energiewandler 21. Fig. 4 zeigt ein vibrierendes Glied mit fünf Seiten, das mindestens einen Überschallenergiewandler 25 auf jeder der Seiten befestigt hat. Es sei angemerkt, daß auch andere vibrierende Glieder mit beliebiger Seitenzahl und mit mindestens einem Energiewandler pro Seite in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

Es versteht sich, daß die hier beschriebenen und illustrierten Formen der Erfindung lediglich Beispiele derselben sind und, daß man verschiedene Modifikationen in der Form, Größe und Anordnung der Teile vornehmen kann, ohne den Rahmen und Sinn der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche - 8 -

609850/0792

Claims

Patentansprüche

Ein Uberschallreinigungsgerät, gekennzeichnet durch:

(a) einen oben offenem Behälter;

(b) einen Überschallenergiewandlergehäuse, versehen mit einem Paar gegenüberliegender Öffnungen und angebracht im erwähnten Behälter;

(c) und einen im Gehäuse angeordneten vibrierenden Glied, das mindestens drei Seitenwände hat, wobei mindestens ein Überschallenergiewandler auf der Außenfläche einer jeden Seitenwand befestigt ist und das gegenüberliegende offene Enden hat. Besagte offene Enden sind auf die gegenüberliegenden Öffnungen im genannten Energiewandlergehäuse ausgerichtet, wobei der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Öffnungen den Reinigungsbereich bestimmt.
2. uberschallreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte vibrierende Glied in einer horizontalen Lage angebracht ist.
3. Uberschallreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte vibrierende Glied in einer vertikalen Lage angebracht ist.
4. Uberschallreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte vibrierende Glied starr an den gegenüberliegenden Enden des genannten Energiewandlergehäuses befestigt ist.
5. Uberschallreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch

6098 5 0/0792

gekennzeichnet , daß der erwähnte Uberschallenergiewandler elektrostriktiver Art ist.
6. Überschal'lreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erwähnte Überschallenergiewandler magnetostriktiver Art ist.
7. Uberschallreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrischen Stromzuleitungen zu dem genannten Energiewandler für die elektrische Verbindung mit einem Überschallgenerator in einer Rohrleitung eingeschlossen sind, wobei vermittels eines an das Energiewandlergehäuse geschweißten Kompressionsverbindungsstückes und Pressung auf die Rohrleitung eine dichte Verbindung hergestellt wird.

6098 5 0/0792

AO

Leerseite