DE689877C - Vorrichtung zur Behandlung beliebigen Gutes mittels mechanischer Schwingbewegungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Behandlung beliebigen Gutes mittels mechanischer Schwingbewegungen Es ist bekannt, Stoffe verschiedenster Art der Einwirkung mechanischer Schwingbewegungen auszusetzen und in ihnen irgendwelche physikalischen, chemischen oder biologischen Vorgänge auszulösen oder zu beeinflussen. Ferner ist es bekannt, hierfür als Schwingungserzeuger magnetostriktive Schwingungserzeuger zu verwenden. Die bekannten unagn.etostriktiven Schwingungserzeuger sind jedoch. gew ähnlich nur für beschränkte Leistungen gebräuchlich, da die Herstellung magnetostriktiver Schwingkörper für größere Leistungen S.chwierigk.e;ten bereitet. Es ist nicht angängig, zur Leistungsvergrößerung einfach die Abmessungen des Schwingkörpers zu vergrößern; denn sowohl bei einer Vergrößerung der Länge als auch der Dicke der meist stabförmigen rimagnetostriktiven Körper kann sich die Eigenschwingung des Körpers unerwünscht ändern.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Vorri:chtun@g zum Behandeln beliebigen Gutes mittels mechanischer Schwingbewegungen unter Ver-

  wendung magneto;striktiver Schwingkörper,

  welche erfindungsgemäß deraxt ausgebildet

  sind, daß an: einer zur Übertragung der

  Schwingbewegungen auf das Gut bestimmten

  schwingfähigen Platte aus beliebigen: Stoff

  zwei oder mehrere magnetostriktive, vorzugs-

  weise staMörmige Körper, von denen jeder

  zum Schwiggen .erregt werden kann, mit

  einem. ihrer schwingenden Enden befestvgt

  sind. Mit einer solchen Einrichtung ist es

  möglich, die anwendbare Leistung ganz er-

  heblich über das , mit magnetostriktiven

  Schwingungserzeugern bisher erreichbare Maß

  zu steigern.

  Für die praktische Ausbildung der Ein-

  richtung nach der Erfindung gibt ,es verschie-

  dene Mäglichkeiten, von denen einige an

  Hand der in der Zeichnung dargestellten Aus-

  fübxungsbeispiele erläutert werden, sollen.

  Gleichzeitig würden hierbei vorteilhafte Weiter-

  bildungen der Erfindung gezeigt.

  In Abb. i und i a sind mehrere magneto-

  s,triktive stabförmige Körper i, beispielsweise

  aus Nickelstahl, parallel zueinander zu einem Bündel zusammengefaßt und von einer gemeinsamen Erragerspule 2 umgeben. Die oberen Enden der Körper i sind an einer schwing-, fähigen Platte 3 befestigt, welche zur Erzeugung bzw. zur Übertragung der Schwingbewegungen auf beliebiges festes, flüssiges oder auch gasförmiges Gut bestimmt ist. Die unteren Enden der Körper i -sind an einen: plattenförmigen, möglichst schwingungsunfähigen Tragkörper 4 befestigt. Zum Schutz der Erregerwicklung ist eine Schutzhülle 5 aus anagnetisch nicht leitendem Gut vorgesehen, welche beispielsweise aus einem keramischen Stoff bestehen. kann. Die magnetostriktiven Stäbe i können hierbei massiv sein oder auch aus einer festen Zusammenfügung einzelner, beispielsweisielamellenfärmiger Teile bestehen,. Die schwingfähige Platte 3 wird also von sämtlichen Stäben i gleichzeitig zum Schwingen gebracht und kann daher eine sehr große Energie aufnehmen sowie auch abgeben, ohne daß die Abmessungen der für eine bestimmte Frequenz ausgelegten Stäbe i geändert zu werden brauchen.
• Abb. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, doch ist hier jeder der Stäbe i mit je einer besonderen Erregerwicklung ä versehen. Ferner sind hier die Stäbe i in einer geraden Linie nebeneinander angeordnet, so daß entsprechend, auch die schwingfähige Platte 3 einelängliche Form hat. Die Stäbe i können jedoch bei anderen Formen der Platte 3 auch jede: beliebige andere Anordnung, heäspielsweise eine kreisförmige Anordnung haben.
• Abb.2 zeigt noch .eine weitere Besonderheit: Durch die Schutzhülle 5 ist der gesamte Schwingungserzeuger als .ein Hohlkörper ausgebildet, dessen Innenteile beispielsweise idur ch ein durchströmendes Külffimttel, z. B. Luft, gekühlt sein können. Zurr Zu- und Ableitung des Kühbnittels sind die Rohrstutzen 6 und 7 vorgesehen. Die Zuleitung der Erregerwicklungen 2 Ist mittels Durchführungsisolatoren 8 isoliert und abgedichtet eingeführt. Ein derart geschlossen ausgebildeter Schwingungserreger kann ohneweiteres in ein beispielsweisse körniges, staubförmiges oder auch flüssiges Gut zngetaucht werden, ohne daß seine. -empfindlichen Innenteile verschmutzt oder gefährdet werden.
• Gemäß Abb. 3 kann die beispielsweise keramische Schutzhülle 5' auch so ausgebildet sein, daß sie den gesamten Schwingungserzeuger vollkommen umschließt, wobei allerdings der an, der Platte 3 liegende Teil .der Schutzhülle dünn genug sein ruß, um die Schwingbewegungen der Platte auf das zu behandelnde Gut übertragen zu können. Soll der Schwingungserzeuger zur Behandlung heißen Guteis, beispielsweise zurr Entgasen von Schmelzen, verwendet werden, so wird der Schutzüberzug zweckmäßig aus feuerfestem Stoff hergestellt.
• Wie erwähnt, ist der Tragkörper ¢ der magnetostriktiven Stäbe möglichst schwingungsunfähig. In den in Abb. i bis 3 gezeigte Ausführungsbeispielen ist daher der plattenförmige Tragkörper 4 ziemlich dick bemessen. Abb. .4 zeigt, daß der Tragkörper 4 gegebenenfalls auch dünn ausgeführt werden kann, sofern ulan andere Mittel vorsieht, welche eine Übertragung der Schwingbewegungen des Tragkörpers auf das umgebende Medium verhindern. Im Falle der Abb. 4 ist als e ivn s,ol che!s hinderndes Mittel eine für piezoelektrische Schwinger bekannte Luftpolsterkammer 9 vorgesehen.
• Unter Umständen kann es von Vorteil sein, auch den Tragkörper 4 zur Schwingungserzeugung mit heranzuziehen, beispielsweise bei Verwendung des Schwingungserzeugers in Flüssigkeiten. In einem solchen Falle kann dann. der Tragkörper 4 gemäß Abb. 5 ebenso als schwingungsfähige Platte ausgebildet sein wie die Platte 3.
• Abb. 5 zeigt ferner, daß die einzelnen magnetostriktiven Stäbe i auch aus der die Erregerwicklungen 2 umschließenden Schutzhülle 5" herausragen können, wobei die Durchführungsstellen der Stäbe durch die Wandungen der Schutzkammer durch schwingungsnachgiebige Mittel, beispielsweise Gummikragen i o, abgedichtet sein können. Statt dessen kann auch die Schutzkammer 5" selbst schwingungsnachgiebig ausgebildet sein.
• Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung kann die in .den Abbildungen gezeigte ebene Schwingplatte 3 auch eine gewölbte, insbesondere eine konkav gewölbte Form haben. Abb.6 zeigt eine solche zyllndriisch konkav gewölbte Schwingplatte 3. Hierdurch wird .erreicht, daß die Schwingungsenergie auf einen -ganz bestimmten kleinen Raum konzentriert werden kann, so daß beispielsweise ein Gurt von kleinen Abmessungen mit außerordentlich hoher Energie behandelt werden kann.
• Die- Herstellung einer gemäß Abb. 6 gewölbtem Schwingplatte 3 kann bei größeren Abmessungen unter Umständen Schwierigkeiten berenten. Diese Schwierigkeiten können umgangen werden, wenn die Schwingplatte 3 gemäß Abb. 7 und 8 in ,eine größere Anzahl von einzelnen Platten aufgelöst wird. Die einzelnen Platten können hierbei entweder eben oder auch gewölbt sein. Ferner kann jede dieser einzelnen Platten. sowohl von, einem einzelnen. als auch von mehreren Stäben. i erregt werden, wie es in Abb. 8 angedeutet ist.
• Statt einer zylindrischen Form der konkav gewölbten schwingfähigen Platte kann je nach den Betriebserfordernissen auch eine beliebige andere Konkavform, beispielsweise einekugel# förmig konkave Schwingplatte vorgesehen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Behandeln beliebigen Gutes mittels mechanischer Schwingbewegungen unter Verwendung .magnetostriktiver Schwingkörper, dadurch gekennz.eichn;et, daß an einer zur Übertragung der Schwingbewegungen auf das Gut bestimmten schwingfähigen Platte aus beliebigem Stoff zwei oder mehrere magn:etostriktive, vorzugsweise stabfönmige Körper, von denen jeder zum Schwingen erregt werden kann, mit einem ihrer schwingenden Enden befestigt sind. z. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Erregung der einzelnen magnetostriktven Körper, daß sie die schwingfähige Platte in jedem Zeitpunkt nach der gleichen Plattenseite hin bewegen. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß alle magnetostriktiven Körper oder auch Gruppen derselben mit einer ,gemeinsames Erreger= wicklwng versehen sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder die= magnetostriktiven Körper mit einer besonderen Erregerwicklung versehen ist, welche sämtlich oder gruppenweise in Reihen- oder Parallelschaltung zueinander an der gleichen Wechselspaenungsquelle liegen. 5. Vorrichtung . nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingrichtungen der nmagnetostriktiven Körper senkrecht zu der schwingfähigen Platte stehen. 6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingfähige Platte gewölbt isst, beispielsweise zylindrisch konkav oder kugelförmig konkav. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der schwingfähigen Platte abgewandten Enden der mggneto.striktiven Körper an einem möglichst schwingunfähigen, beispielsweise plattenförmigen Tragkörper befestigt sind. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorge-'sehen .sind, welche .eine Übertragung der Schwingbewegungen des Tragkörpers auf das umgebende Medium hindern, beispielsweise eine an sich bekannte, an den Tragkörpern angebaute Luftp.olsterkamvmer, g. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der magnetostriktiven Körper mit je einer schwingfähigen, zur Erzeugung der Schwingbewegungen besünvmten ebenen bau. gewölbten Platte verbunden sind. i o. Vorrichtung nach Anspruch i bis g, dadurch .gekennzeichnet, daß die gesamte Schwingeinrichtung mit einem wasserdich-. ten und bzw. oder feuerfesten, beispielsweise keramischen Überzug versehen ist, i i . Vorrichtung nach Anspruch i bis i o, dadurch gekennzeichnet, daß die ma;gnetostriktiven Körper und bzw. oder deren Erregerwicklwngen mit Kühlmitteln versehen ,sind. 12. Vorrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die nnagnetostriktiven Körper mit von einem Kühlmittel, beispielsweise Luft, durchflossenen Hohlräumen versehen sind, beispielsweise durch Ausbildung der Körper als- Hohlstäbe. 13. Vorrichtung nach Anspruch i o und' i i, dadurch gekennzeichnet, daß zum mindesten der die Erregerwicklungen tragende Teil de=r Schwingkörper samt den Erregerwicklungen von einem kühhmmtteldurehfiossenan Kühlmantel umschlossen .ist. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der schwingfähigen Platte verbundenen Enden der schwingfähigen Körper an ,ihrer Durchführungsstelle durch denKühhmanfiel durch nachgiebige Mittel gegen diesen abgedichtet sind, beispielsweise durch Gümmimembranen. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kühlmantel aus einem schwingungsnachgiebigen Stoff besteht. 16. Vorrichtung zur Herstellung mechanischer Schwingbewegungen: mit räumlich konzentrierter Energie, dadurch gekennzeichnet, daß zwei. oder mehrere schwingfähige Platten, welche durch je einen oder gemäß Anspruch r und folgenden je meh- , rere magnetostriktive Körper zum Schwingen erregt werden können und eben oder konkav gewölbt sind, zu, einem konkaven, beispielsweise zylindrisch konkaven Hohlspieegel zusammengesetzt sind,