Verfahren zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen nach dem Prinzip
der Hieb-, Spalt- und Schneidentöne Es ist an sich bekannt, daß die Behandlung von
Stoffgemischen, z. B. von ungefüllten oder gefüllten Emulsionen, Dispersionen oder
Suspensionen, durch Ultraschall die physikalischen und chemischen Eigenschaften
der Stoffe, z. B. die Molekülgröße, die chemische Bindungsenergie, die Viskosität,
die Adltä sion, den Grad der Füllfähigkeit usw., ver-:indert.Process for generating ultrasonic vibrations according to the principle
the cut, split and cutting tones It is known per se that the treatment of
Mixtures of substances, e.g. B. of unfilled or filled emulsions, dispersions or
Suspensions, by ultrasound the physical and chemical properties
the substances, e.g. B. the molecular size, the chemical binding energy, the viscosity,
the adhesion, the degree of filling capacity, etc., changed.
Ebenso ist eine ganze Anzahl von Verfahren zur I?rzeugttng der L'ltrascliallschwingungen,
z. B. nach dem piezoelektrischen, elektrodynamischen oder magttetostriktiven Prinzip,
bekannt. Die bisher bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil einer geringen
Leistung, so daß auf dieser Grundlage keine Fabrikation, die große Mengen verarbeitet,
begründet werden kann.Likewise, there are a number of methods for generating the ltrasclial vibrations,
z. B. according to the piezoelectric, electrodynamic or magnetostrictive principle,
known. The previously known methods, however, have the disadvantage of being low
Performance, so that on this basis there is no manufacturing that processes large quantities,
can be justified.
Gegenüber diesem bekannten Stand der Technik zeigt die vorliegende
Erfindung ein neues Verfahren ztir Erzeugung von Ultraschallschwingungen auf, mit
dem auch mit großer Leistung große Mengen der erwähnten Stoffe verarbeitet werden
können. Die Erfindung beruht auf dem Prinzip der Hieb-, Spalt- und Schneidentöne
(Müller-Pouillets Lehrbuch der Physik, ii. Auflage, i. Bd., 3. Teil, S. 217
bis a23). Durch Verkleinerung des Querschnittes und Erhöhung der Geschwindigkeit
des
Stabes oder Drahtes oder durch Verkleinerung der Spaltbreite
und durch Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit kann man die Schwingungszahl
bzw. die Zahl der Wirbelablösungen in der Sekunde so steigern, daß Ultraschallschwingungen
entstehen. Durch Anbringen einer Schneide hinter dem Draht oder Stab bei der Ultraschallerzeugung
nach dem Hiebtonprinzip oder hinter dem Spalt bei der Ultraschallerzeugung nach
dem Spalttonprinzip entstehen Ultraschallschwingungen nach dem Schneidentonprinzip.Compared to this known state of the art, the present invention shows a new method for generating ultrasonic vibrations, with which large quantities of the substances mentioned can be processed even with great power. The invention is based on the principle of cut, split and cutting tones (Müller-Pouillets Textbook of Physics, 2nd edition, i. Vol., 3rd part, pp. 217 to a23). By reducing the cross-section and increasing the speed of the rod or wire or by reducing the gap width and increasing the flow rate, the number of vibrations or the number of vortex shedding per second can be increased so that ultrasonic vibrations are generated. By attaching a cutting edge behind the wire or rod in the case of ultrasound generation according to the cutting tone principle or behind the gap in the case of ultrasound generation according to the split tone principle, ultrasonic vibrations are created according to the cutting tone principle.
Zur Durchführung des Erfindungsgedankens werden in einer Trommel,
die sich in einem Behälter zur Aufnahme der erwähnten Stoffe befindet, die Drähte,
Stäbe, die beispielsweise aus zwei nebeneinander angebrachten Backen bestehenden
Spalte oder die Schneiden in unregelmäßigen oder regelmäßigen Vielecken mit größerem
oder kleinerem Flächeninhalt angebracht. Eine Schneide kann auch wieder als Draht
oder Stab aufgefaßt werden. Diese Trommel rotiert nun mit lot- oder waagerechter
Achse mit den angebrachten Drähten, Stäben, Spalten und Schneiden. Die Lineargeschwindigkeit
der erwähnten Ultraschallerzeuger, also der Drähte, Stäbe, Spalte und Schneiden,
ist in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abstand derselben von der Drehachse verschieden,
so daß sich bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der Trommel durch die Verschiedenheit
des Abstandes ein Gemisch von Ultraschallfrequenzen ergibt. Bei der Rotation einer
Trommel, die gemäß der Erfindung so aufgebaut ist, daß die Ultraschallerzeuger zwischen
mehreren konzentrischen Ringen radial angeordnet sind, entsteht ein kontinuierliches
Ultraschallfrequenzband. Die kleineren Frequenzen haben die Aufgabe, an den erwähnten
Stoffen, wie z. B. Emulsionen, Dispersionen oder Suspensionen, eine bestimmteUltraschallvorbehandlung
zu leisten, ehe die Stoffe den höheren Ultraschallfrequenzen zur eigentlichen und
endgültigen Ultraschallbehandlung übergeben werden. Da die Trommel mit den eingebauten
Ultraschallerzeugern, wie Drähten, Stäben, Spalten und Schneiden, zur Erzeugung
hoher Ultraschallfrequenzen sehr schnell rotieren muß, andererseits die behandelten
Stoffe oft zähflüssig sind, werden auch die Stoffe in Rotation geraten. Dadurch
würde aber auch die Relativgeschwindigkeit derUltraschallerzeuger gegenüber den
umgebenden Stoffen sinken und die Ultraschallfrequenzen kleiner werden. Um die Rotation
der Stoffe ganz oder teilweise zu unterbinden, werden in dem Behälter, in dem die
Trommel mit dem Ultraschallerzeuger rotiert, feste Flügel und Schaufeln angebracht,
die gegebenenfalls durch ihre gewundene Form die Bewegungsrichtung der behandelten
Stoffe durch Umlenkung umkehren.To implement the idea of the invention are in a drum,
which is in a container to hold the substances mentioned, the wires,
Rods consisting, for example, of two jaws attached next to one another
Split or cut into irregular or regular polygons with larger ones
or smaller area attached. A cutting edge can also be used as a wire
or stick. This drum now rotates vertically or horizontally
Axis with attached wires, bars, splits and blades. The linear velocity
the mentioned ultrasonic generator, i.e. the wires, rods, gaps and cutting edges,
is different depending on the respective distance of the same from the axis of rotation,
so that with the same angular velocity of the drum, the difference
the distance results in a mixture of ultrasonic frequencies. When rotating a
Drum which is constructed according to the invention so that the ultrasonic generator between
If several concentric rings are arranged radially, a continuous one is created
Ultrasonic frequency band. The smaller frequencies have the task of working on the ones mentioned
Substances such as B. emulsions, dispersions or suspensions, a certain ultrasonic pretreatment
to perform before the substances the higher ultrasonic frequencies to the actual and
final ultrasound treatment. Since the drum with the built-in
Ultrasonic generators, such as wires, rods, splitting and cutting, for generating
high ultrasonic frequencies must rotate very quickly, on the other hand, the treated
Substances are often viscous, the substances will also start rotating. Through this
but would also the relative speed of the ultrasonic generator compared to the
surrounding substances decrease and the ultrasound frequencies decrease. To the rotation
to prevent the substances in whole or in part, are in the container in which the
Drum rotates with the ultrasonic generator, fixed blades and vanes attached,
the direction of movement of the treated, possibly due to their convoluted shape
Reverse materials by deflecting them.