DE855917C - Einrichtung zur Erzeugung von Schall- bzw. Ultraschallschwingungen mittels eines Magnetostriktionsschwingers - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Erzeugung von Schall- bzw. Ultraschallschwingungen mittels eines Magnetostriktionsschwingers Es ist bekannt, zur Erzeugung von Schall- bzw. Ultraschallschwingungen kleiner Leistung mittels eines Magnetostriktionsschwingers luftgekühlte SchNrznger zu benutzen. Bei derartigen Einrichtungen sind zur der Oberfläche des Schwingers radial verlaufende Kühlrippen angebracht. Derartige Schwinger sind aber verhältnismäßig schwierig herzustellen. Außerdem neigen die radial verlaufenden Kühlfähnchen infolge ihrer ungenügenden Steifheit zu Flatterschwingungen, die während des Betriebes des Scliwiiigers ein unangenehmes Geräusch verursachen und außerdem einen Teil der Schwingerenergie aufzehren. Eine bekannte Schwingerausführung ist in der Fig. i gezeigt, bei der an den Schwinger i radiale Kühlrippen 2 angebracht sind. Nachteilig bei einer derartigen Schwingerausführung ist fernerhin, daß die Kühlrippen nicht bis zum Ende des Schwingers herangeführt werden können, sondern daß das Ende des Schwingers frei bleiben muß. Hierdurch treten an der Ansatzstelle der Kühlrippen am Schwinger während des Betriebes Scherungskräfte auf, welche die Lebensdauer des Schwingers beeinträchtigen. Der Nachteil der bekannten Schwingeinrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß als :Mittel zur Abführung der an dem Schwinger während des Schwingens frei werdenden Wärme die Schwingerlagerung und eine die Schwingeinrichtung umschließende Abdeckhaube mitbenutzt werden. Die Erfindung hat den Vorteil, daß besondere Kühlrippen an dem Schwinger nicht mehr vorgesehen zu werden brauchen und somit die Herstellung des Schwingers wesentlich vereinfacht ist.
• Die Magnetostriktionsschwingeinrichtung nach der Erfindung besteht, wie die Fig.2 zeigt, aus einem runden Nickelschwinger 3 geeigneter Dicke, der auf Stützern 4 und 5, die aus U-förmig gebogenen Blechstreifen gefertigt sind, gelagert ist. Die Stützer 4 und 5 sind an der Auflagestelle des Schwingers lagerschalenartig geformt, wobei die Lagerschalen 6 und 7 den Schwingstab 3 ganz oder zum Teil umgreifen. Die Auflagestellen 6 und 7 liegen zweckmäßig symmetrisch zum Schwingungsknoten des Schwingers. An diesen Stellen ist außerdem der Schwinger 3 so befestigt, daß er einige zehntel Millimeter Spielraum besitzt, so daß die Schwingbewegung nicht beeinträchtigt wird. Die Befestigung des Schwingers auf den Stützern 4 und 5 kann beispielsweise, wie die Fig.3 zeigt, dadurch erfolgen, daß durch geeignete, in dem Stab 3 vorgesehene Schlitzlöcher Halterungsstifte 8 durch das jeweilige Schlitzloch des Schwingers 3 und durch eine Bohrung im Boden der Lagerschale 6 bzw. 7 hindurchgesteckt wird. Der Stift 8 wird durch Umbiegen oder durch angesetzte, z. B. angeschweißte Köpfchen 9 und io am Herausfallen gehindert.
• Es sind jedoch auch andere Befestigungsarten des Schwingers 3 möglich. So können beispielsweise, wie die Fig.4 zeigt, an den Mantel des Schwingers 3 Flächen ii und 12 angefeilt werden, und die Halterung des Schwingers 3 kann durch an diese Flächen angreifende Blechstreifen erfolgen.
• Bringt man die U-förmig gebogenen Lagerungsbügel 4 und 5 auf einer z. B. metallischen Bodenplatte an, so wird durch diese verhältnismäßig einfache Anordnung für eine für viele Fälle ausreichende Abführung während des Schwingens des Schwingers 3 erzeugten Wärme gesorgt.
• In anderen Fällen wird jedoch diese Art der Wärmeabführung noch nicht ausreichend sein.
• Da man die Schwingeinrichtung gewöhnlich durch besondere Maßnahmen, z. B. durch Abdeckkappen, vor Beschädigungen zu schützen pflegt, kann eine derartige Abdeckhaube zur Abführung der entstehenden Wärme mitbenutzt werden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt die Fig. 5, bei der der Schwinger 3, wie zuvor beschrieben, auf Stützern 4 bzw. 5, die, wie in Fig.2 dargestellt, lagerschalenförmig gebogen sind, gelagert ist. Auf den Schwinger 3 ist in dem Raum zwischen den beiden Stützern 4 und 5 die Schwingspule 13 aufgeschoben. Die gesamte Schwinganordnung wird durch die Schutzhaube 14 abgedeckt. Die Abdeckhaube 14 kann noch zur besseren Entlüftung mit Entlüftungslöchern 15 versehen sein.
• Zweckmäßig ist es, die Schutzkappe 14, die Schwingspule 13 und die Stützer 4 und 5 zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Stützer 4 und 5, wie die Fig. 6 zeigt, mit der Seitenwandung der Haube 14 z. B. durch Verschweißen verbunden werden. Die Schwingspule 13 kann entweder an den Stützern 4 bzw. 5 oder durch irgendeine Maßnahme an der Haube 14 starr befestigt werden, jedoch so, daß die lagerschalenartige Abbiegung der Stützer 4 bzw. 5 und die Bohrung der Schwingspule 13, durch die der Schwinger 3 hindurchsteckbar ist, koaxial zueinander liegen. Zweckmäßig ist es, die Abdeckhaube 14, wie die Fig. 6 zeigt, an einer Stelle ihrer Länge nach parallel zur Schwingstabachse mit einem Schlitz 16 zu versehen, um das Entstehen einer Kurzsclilußwindung zu verhindern.
• Um die aus dem Schwinger 3, den Stützern 4 und 5, der Schwingspule 13 und der Abdeckhaube 14 bestehende Schwingeinrichtung möglichst allseits zugänglich zu machen, ist es zweckmäßig, die Abdeckhaube 14 allein oder zusammen mit den mit ihr verbundenen Teilen abklappbar zu gestalten. Zu diesem Zweck wird die Schwingeinrichtung bzw. die Haube 14 zweckmäßig über ein Scharnier auf der Grundplatte befestigt.
• Zur Behandlung einer Flüssigkeit, z. B. einer Metallschmelze, mit Schall- bzw. Ultraschallschwingungen ist es zweckmäßig, den Schwinger 3 an seinem Ende abzubiegen. In diesem Fall ist es wichtig, daß der Krümmungsradius der Abbiegestelle des Schwingers etwa in der Größenordnung von j. ' 5 cm liegt, da andernfalls unerwünschte Reflexionen der Schwingungsenergie an der Knickstelle auftreten, welche die Amplitude am Schwinger beeinträchtigen. Dabei ist es zweckmäßig, den Schwinger aus Symmetriegründen an seinem nicht benutzten Ende in entsprechender Weise abzubiegen, jedoch nach der entgegengesetzten Seite. Ein Ausführungsbeispiel für einen derartigen S-förmigen Schwinger zeigt die Fig.7, bei der das eine Ende, des Schwingers 3' nach unten, das andere Schwingerende 3" nach oben abgebogen ist. Die Abbiegung des Schwingers an seinem einen Ende in der entgegengesetzten Richtung wie am anderen Ende ist besonders dann wesentlich, wenn die schallabstrahlende Fläche am Schwinger so gestaltet wird, daß sie trotz der Schrägstellung oder Abbiegung des Schwingers senkrecht zur Horizontalen verläuft.
• Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist anwendbar zur Erzeugung von Emulsionen, zur Entgasung von Schmelzen und insbesondere zum Beschallen von Schmelzlot für die Aluminiumlötung.

Claims (6)

1. PATENTANSPRLICHE: i. Einrichtung zur Erzeugung von Schall- bzw. Ultraschallschwingungen mittels eines Magnetostriktionsschwingers, insbesondere zur Beschallung von geschmolzenem Lötmetall, z. B. für die Aluminiumlötung, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Abführung der an dem Schwinger (3) während des Schwingens frei werdenden Wärme die Schwingerlagerung (4, 5, 6, 7) und eine die Schwingeinrichtung umschließende Abdeckhaube (i4) mitbenutzt werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingerlagerung (4 bis 7), die Abdeckhaube (i4) und die Schwingspule (i3) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingerlagerung Stützer (4,5) aus vorzugsweise U-förmig gebogenen Blechstreifen verwendet werden, die an den Auflagestellen (6, 7) des Schwingers (3) lagerschalenartig geformt sind und den Schwinger (3) ganz oder zum Teil umgreifen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (3) an seinen Aufliegestellen mit Schlitzlöchern versehen ist, durch die mit den Stützern (4, 5) verbindbare Haltestifte (8) durchgreifen.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (3) an seinen beiden Enden $-förmig abgekrümmt ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius größer oder gleich ,A15 cm ist.