DE825084C - Device for sonic vibration treatment of materials - Google Patents

Device for sonic vibration treatment of materials

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DE825084C
DE825084C DEP45109A DEP0045109A DE825084C DE 825084 C DE825084 C DE 825084C DE P45109 A DEP45109 A DE P45109A DE P0045109 A DEP0045109 A DE P0045109A DE 825084 C DE825084 C DE 825084C
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DE
Germany
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gap
vibration
coupled
substances
needle
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Expired
Application number
DEP45109A
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German (de)
Inventor
Dr Heinz Thiede
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Atlas Werke AG
Original Assignee
Atlas Werke AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/80—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
    • B01F31/82—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations the material being forced through a narrow vibrating slit

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Toxicology (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schallschwingungsbehandlung von Stoffen, insbesondere zum Emulgieren von Flüssigkeiten. The invention relates to a device for treating sound vibrations of substances, especially for emulsifying liquids.

Zur Schalisch wingungsbehandlung von Flüssigkeiten oder in einer Flüssigkeit verteilter Stoffe wird in bekannter Weise so verfahren, daß ein von einem Schwingungserzeuger zum Schwingen erregter Körper in die Flüssigkeit eingetaucht wird oder daß die Flüssigkeit über die Oberfläche eines zum Schwingen erregten Körpers geleitet wird. For formwork treatment of liquids or in one Liquid distributed substances is proceeded in a known manner so that one of a vibrator for vibrating excited bodies immersed in the liquid is or that the liquid over the surface of a body excited to vibrate is directed.

Um eine gleichmäßige und intensive Beschallung zu erzielen, ist gemäß der Erfindung ein Durchtrittsspalt für die zu behandelnden Stoffe vorgesehen, dessen \N'eite periodisch mit Schallsch'vingungsfrequenz veränderbar ist. In order to achieve an even and intensive sonication, according to the invention provided a passage gap for the substances to be treated, its \ N'eite can be changed periodically with the sound shifting frequency.

Eine besonders internsive Wirkung wird zu erwarten sein, wenn dabei die Spaltweite die gleiche Größenordnung wie die Schwingungamplitude bestizt. A particularly internsive effect is to be expected when doing this the gap width is of the same order of magnitude as the oscillation amplitude.

Zur Bildung des Schwingspaltes kann z. 14. ein von der zu beschallenden Flüssigkeit durchströmtes Nadelventil vorgesehen sein, dessen Nadel oder dessen Ventilkörper oder auch beide zugleich mit cinem Schwingungserzeurger gekuppelt oder als Schwingungserzeuger ausgebildet sind. To form the oscillating gap, for. 14. one of the to be sounded A needle valve through which liquid flows, its needle or its Valve body or both at the same time coupled with a vibration generator or are designed as a vibration generator.

Unter Verwendung der wesentlichen Bauteile einer an sich bekannten Scheibenemulgiermaschine mit zwischen zwei gegeneinander rotierenden Scheiben befindlichem Labyrinthspalt mit zentralem Eintrittskanal kann erfindugsgemäß mindestens eine der beiden Scheiben mit einem in axialer Richtung wirkenden Schwingungserzeuger gekuppelt werden. Using the essential components of a known per se Disk emulsifying machine with between two mutually rotating disks Labyrinth gap with a central inlet channel can according to the invention at least one of the two disks with a vibration generator acting in the axial direction be coupled.

Durch den Umstand, daß mit wachsendem Scheibendurchmesser der radiale Durchströmungsquerschnitt zunimmt, wird, die Einwirkungsdauer der Beschallung auf die durch den Spalt strömende Flüssigkeit verhältnismäßig lang. Due to the fact that with increasing disc diameter the radial The flow cross-section increases, the duration of exposure to the sound will increase the liquid flowing through the gap is relatively long.

In weiterer Ausbildung kann im Eintrittsquerschnitt des Zuführungskanals ein obenerwähntes nadelventil angeordnet sein, dessen einer Teil mit der schwingenden Scheibe gekuppelt ist, so daß die Strömung durch das Nadelventil moduliert wird. In further training, the inlet cross-section of the feed channel an above-mentioned needle valve can be arranged, one part of which with the vibrating Disc is coupled so that the flow through the needle valve is modulated.

Der Erfindungsgenstand ist in der Zeichnung an einem Auführungsbeispiel veranschaulicht. Die iii der Abbildung dargestellte Vorrichtullg besteht im wesentlichen aus zwei stirnseitig gerillten und kammartig ineinandergreifenden Scheiben I und 2. The subject of the invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment illustrated. The device shown in the illustration consists essentially from two frontally grooved and comb-like interlocking disks I and 2.

Die Scheibe 1 ist am freien unteren Ende einer vertikalen umlaufenden Welle 3 angeordnet, die Scheibe 2 ist durch einen Schraubzapfen 4 mit der Membran 5 eines elektromagnetischen Schallerzeuger 6 füi z. B. 3 kIz verbunden. Die ineinandergreifenden kreisförmigen Stege 7 und 8 der Scheiben schließen einen labyrinthförmigen Spalt 9 ein, durch den die zu beschallenden Stoffe, z. B. die zu emulgierenden Flüssigkeiten, hindurchgetrieben werden. Die Zuleitung erfolgt durch die hohle Welle 3 über ein Nadelventil I0, II, dessen Nadel 11 an der schwingenden Scheibe 2 angeordnet ist. The disk 1 is at the free lower end of a vertical circumferential Shaft 3 arranged, the disc 2 is through a screw pin 4 with the membrane 5 of an electromagnetic sound generator 6 füi z. B. 3 kIz connected. The interlocking circular webs 7 and 8 of the discs close a labyrinthine gap 9 a, through which the substances to be sonicated, z. B. the liquids to be emulsified, be driven through. The feed takes place through the hollow shaft 3 via a Needle valve I0, II, the needle 11 of which is arranged on the vibrating disk 2.

Durch die Schwingungen der Ventilnadel wird die Weit-e des Düsenspaltes 12 periodisch verändert.The width of the nozzle gap is increased by the vibrations of the valve needle 12 changed periodically.

Sie ist so hemessen, daß sie in der Größenordnung der Schwingungsamplitude liegt und daß eine kräftige Durchmodulierung der Spaltweite und der Strömung stattfindet. f)ie gleichen periodischen Schwingungen der Spaltweite treten auch im Labyrinthspalt g vor den Stirnseiten der Stege 7, 8 auf. Da aber die Weite des Labyrinthspaltes an dieser Stelle groß ist im Vergleich zur Schwingungsamplitude der Scheibe 2, wird eine starke Modulierung der Strömung im Spalt vor den Stegen 7, 8 nicht hervorgerufen, wohl aber in den Teilen des Labyrinthspaltes, die zwischen den Flanken der Stege 7, 8 liegen, da die Spaltweite dort ebenfalls in der Größenordnung der Schwingungsamplitude liegt. Da die Strömung von der zentralen Düse radial nach allen Seiten sich in den Labyrinthspalt ausbrietet, ergibt sich bei relativ hoher Einströmgeschwindigkeit ein langer Aufenthalt des Gutes im Beschallungseraum.It is measured in such a way that it is of the order of magnitude of the oscillation amplitude and that there is a strong modulation of the gap width and the flow. f) The same periodic oscillations of the gap width also occur in the labyrinth gap g in front of the end faces of the webs 7, 8. But there the width of the labyrinth gap at this point is large compared to the oscillation amplitude of the disk 2, will a strong modulation of the flow in the gap in front of the webs 7, 8 is not caused, but probably in the parts of the labyrinth gap between the flanks of the webs 7, 8, since the gap width there is also in the order of magnitude of the oscillation amplitude lies. Since the flow from the central nozzle is radially in all directions into the Labyrinth gap opens up, results at a relatively high inflow speed a long stay of the property in the sound reinforcement room.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch verschiedene andere Ausführungen möglich; insl>esondere können andere Spaltformen und Schwingungserzeuger sinngemäß Anwendung finden. The invention is not limited to the example shown, rather, various other designs are also possible; especially can other gap shapes and vibration generators can be used accordingly.

Claims (5)

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zur Schallschwingungsbehandlung von Stoffen, insbesondere zum Emulgieren von Flüssigkeiten. dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Durchtrittsspalt für die zu behandelnden Stoffe versehen ist, dessen Weite periodisch mit Schallschwingungsfrequenz veränderbar ist. P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Device for sound vibration treatment of substances, especially for emulsifying liquids. characterized, that it is provided with a passage gap for the substances to be treated, the width of which can be changed periodically with the sound oscillation frequency. 2. Vorrichtung nach Anspruch r. dadurch gekennzeichnet. daß die Spaltweite und Schwingungsamplitude die gleiche Größenordnung haben. 2. Apparatus according to claim r. characterized. that the gap width and vibration amplitude are of the same order of magnitude. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Nadelventil, dessen Nadel oder Ventilkörper oder heide mit einem Schwingungserzeuger gekuppelt oder als Schwingungserzeuger ausgebildet sind. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized by a needle valve, its needle or valve body or heide coupled with a vibration generator or are designed as vibration generators. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 unter Anwendung einer Scheibenemulgiermaschine mit durch zwei gegeneinander rotierende Scheiben gebildetem Labyrinthspalt mit zentralem Zuiiihrungskanal. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens cine der beiden Scheiben mit einem in axialer Richtung wirkenden Schwingungserzeuger gekuppelt ist. 4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3 using a disk emulsifying machine with a labyrinth gap formed by two mutually rotating disks with a central Feed channel. characterized in that at least one of the two disks is coupled to a vibration generator acting in the axial direction. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet daß am Eintrittsquerschnitt des zentralen Zuführungskanals ein Nadelventil angeordnet ist. dessen einer Teil mit der schwinwenden Scheibe gekuppelt ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the inlet cross section of the central supply channel, a needle valve is arranged. its a part is coupled to the swiveling disc.
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