DE868228C

DE868228C - Sonic transducer

Info

Publication number: DE868228C
Application number: DEP41363A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Wenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1949-05-03
Filing date: 1949-05-03
Publication date: 1953-02-23

Description

Schallschwinger Es ist bekannt, für die verschiedensten Zwecke Stoffe (Behandlungsgut) mit Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, zu behandeln. Es hat sich als besonders wirksam erwiesen, als Schallschwinger solche zu verwenden, :die nach Art einer Pfeife ausgeführt sind und bei denen der zu behandelnde Stoff in gasförmigem oder flüssigem Zustand durch diesen Schallschwinger geführt wird und hierbei die den Schallschwinger erregende Strömung und zugleich das Behandlungsgut bildet.Sonic oscillator It is known for the most diverse purposes substances To treat (item to be treated) with sound waves, in particular ultrasonic waves. It has proven to be particularly effective to use sound transducers such as : which are designed in the manner of a pipe and in which the substance to be treated is passed through this sound transducer in a gaseous or liquid state and at the same time the flow that excites the sonic vibrator and at the same time the material to be treated forms.

Für industrielle Zwecke hat es sich ;als notwendig erwiesen, größere Mengen des Behandlungsgutes in kürzester Zeit intensiv zu beschallen. Ein Schallschwinger, der eine -derartige, für industrielle Zwecke ausreichende hohe Leistung aufweist, ist Gegenstand -der Erfindung. Der neue Schallschwinger geht von, jenen bekannten pfeifenförmigen Schallschwingern aus, bei denen eine die Schwingungen bewirkende Strömung auf einen Prallkörper trifft. Gegenüber den bisherigen Ausführungen dieser Schallschwinger ist eine wesentliche Verbesserung dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Prallkörper in der Anströmrichtung schwingungsfähig, nach Art einer Rückkopplung, angeordnet ist und vorzugsweise zu dem Gesamtsystem in Resonanz steht. Durch diese Anordnung wird, wie schon angegeben, eine Art Rückkopplung erreicht. Der von der Strömung getroffene Schwinger gerät in Schwingungen, -wirkt dadurch auf die ihn erregende ' Strömung zurück, die Amplituden werden größer, der ganze Vorgang schaukelt sich nach Art eines selbsterregten Generators auf. Infolgedessen weist der neue Schallschwinger eine große Leistung auf; insbesondere ist bei entsprechender Ausbildung die D@urchsatzmienge wesentlich größer als bisher.For industrial purposes it has been found; necessary, larger ones Intensive sonication of quantities of the material to be treated in the shortest possible time. A sonic transducer, which has such a high performance sufficient for industrial purposes, is the subject of the invention. The new sound transducer is based on those familiar ones whistle-shaped sound vibrators, in which one causes the vibrations Flow hits an impact body. Compared to the previous statements of this A sound transducer is a significant improvement achieved in that according to the invention the impact body can vibrate in the direction of flow, like a feedback, is arranged and is preferably in resonance with the overall system. Through this Arrangement, as already stated, a kind of feedback is achieved. The one from the The vibrator that is hit by the flow starts to vibrate, thereby acting on it exciting 'flow back, the amplitudes increase, the whole process rocks in the manner of a self-excited generator. As a result, points the new sound transducers on a great achievement; in particular is appropriate The throughput quantity is made much larger than before.

Die Zeichnung veranschaulicht sein Ausführungsbeispiel des neuen Schallschwingers.The drawing illustrates his embodiment of the new sound oscillator.

In der Zeichnung ist bei i ein Tragrahmen, bei z ein an diesem gehaltertes Rohr, bei 3 ein mit Gei,'inde am Rohr 2 verstellbar geführter Ausströmstutzen, bei q ein dem Ausströmlstutzen 3 gegenübersUehender stabförmi,ger Längsschwinger dargestellt; er bildet :den Prallkörper und ist zugleich bei der dargestellten Anordnung in der durch die Richtung des Rohres 2 bestimmten Anströmrichtung ,schwingungsfähig. Der Längsschwinger trägt gegenüber dem Ausströmstutzen einen die Ausströmöffnung ventilartig @ergänzenden Kopf 5, der, wie dargestellt, zur Erhöhung der Wirkung mit einer zylindrischen Vertiefung 6 versehen sein kann. Zur Halterung ist der Längsschvsdnger in einer Knotenzone mit dem Flansch 7 versehen, der über ein de Diämpfung verringerndes Gummizwis,Chenlager 8 in den Tragrahmen i eingespannt ist.In the drawing there is a support frame at i, and a support frame at z Tube, at 3 an outflow nozzle that is adjustably guided on tube 2 with Gei, at q a rod-shaped, ger longitudinal oscillator opposite the discharge nozzle 3 is shown; it forms: the impact body and is at the same time in the arrangement shown in the direction of flow determined by the direction of the pipe 2, capable of oscillation. Of the The longitudinal oscillator carries the outflow opening in the manner of a valve opposite the outflow nozzle @ Supplementary head 5, which, as shown, to increase the effect with a cylindrical Recess 6 can be provided. The longitudinal slider is in a Provide the node zone with the flange 7, which is supported by a rubber brace, Chenlager 8 is clamped in the support frame i.

Zur fialterung des Gesamtgerätes ist der Tragrahmen i mit zwei Flanschen 9 und io versehen. Die Ausströmöifnung kann in ihrer Größe durch Verstellung des Ausströmstutzens 3 verändert werden. Auf diesle Weise läßt sich je nach der Art ;der. Behandlungsgutes die Frequenz des Schallschwingers innerhalb ;gewisser Grenzen einstellen, insbiesondere auf die Eigenfrequenz des Längsschwingers- q. einstellen, so, daß das Gesamtsystem in Resonanz arbeitet.The support frame i is equipped with two flanges to support the entire device 9 and io provided. The Ausströmmöifnung can be adjusted in size by adjusting the Outflow nozzle 3 can be changed. In this way, depending on the species ;the. The material to be treated is the frequency of the sound oscillator within certain limits set, in particular to the natural frequency of the longitudinal oscillator q. to adjust, so that the entire system works in resonance.

Der neue Schallschwinger kann einmal in der Weise benutzt werden, :daß der zu behandelnde Stoff in gasförmigem -oder flüssigem Zustande über das Rohr 2 zugeführt -wird und hierbei die den Schallschwinger -erregende Strömung mid zugleich das Behandlungsgut bildet. Liegt ein Behandlungsgut vor, das. nur in festem Zustand behandelt werden kann, isst z. B. sein pulverförmiger Stoff gegeben, so besteht in manchen Fällen die Möglichkeit, die den Schallschwinger erregende Gas- Moder Flüssigkeitsströmung Aals Träger und Zuführungsmittel des Behandlungsgutes mitzubenutzen, indem das Behandlungsgut z. B. als Suspension in der Gas-oder Flüssigkeitsströmung mitgeführt wird.The new sound transducer can be used once in such a way that : that the substance to be treated in gaseous or liquid state via the pipe 2 is fed in and the flow mid that excites the sound oscillator at the same time the item to be treated forms. If there is an item to be treated that is only in a solid state can be treated, eats z. B. given his powdery substance, so there is in some cases the possibility of the gas-mod which excites the sound transducer To use the fluid flow A as a carrier and supply means for the material to be treated, by the item to be treated z. B. as a suspension in the gas or liquid flow is carried.

Brei dem in gasförmigem Moder flüssigem Zustand durch den Sichalls,chwinger geleiteten Behandlungsgut kann ges sich um Stoffe handeln, die sich nur vorübergehend in dem gasförmigen oder flüssigen Zustand befinden; z. B. können Metallschmelzen u. dgl. zur Beschallung durch den Schallschwinger geleitet werden. In einem sioIchen Falle tritt an die Stelle des Gummizwischenlagers 8 ein Glimmer-oder Asbestzwischenlager @od. Ügl.Mash the liquid state in gaseous mold by the Sichalls, chwinger The material to be treated can be substances that are only temporary are in the gaseous or liquid state; z. B. can molten metal and the like are passed through the sonic transducer for sonication. In a sioIic In the case, the rubber intermediate bearing 8 is replaced by a mica or asbestos intermediate bearing @od. Ügl.

Das neue Gerät läßt sich ;auch in der Weise benutzen, daß von dem Längsschwinger 4 durch Berührung die Schallschwingungen abgenommen werden, @um z. B. Metallschmelzen in Kokillen zu bes.challen; in diesem Fall kann das Gerät mit dem unteren Ende des Längsschwingers q. in die zu beschallende Schmelze eingetaucht werden. Durch einen unterhalb des Kopfes 5 angebrachten oder mit dem Flansch 7 verbundenen Schirm kann hierbei die den S.challs,chwinger verlassende Strömung aufgefangen und vom Behandlungsgut abgelenkt werden.The new device can also be used in such a way that Longitudinal vibrator 4 by touching the sound vibrations are removed, @um z. B. to bes.challen metal melts in molds; in this case the device can with the lower end of the longitudinal oscillator q. immersed in the melt to be sonicated will. By a mounted below the head 5 or connected to the flange 7 The screen can absorb the current leaving the sound, oscillating and be distracted by the item to be treated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Sonic transducer for treating a good Sound waves, in particular ultrasonic waves, in which one causes the vibrations Flow of a liquid or gaseous substance, for example a molten metal, on legs impact body hits, characterized in that, ß the impact body in the Direction of flow, capable of oscillation in the manner of a feedback: is arranged and preferably resonates with the overall system.

2. Sound transducer according to claim i, characterized in that it is a pipe guiding the flow and, as a baffle comprises a rod-shaped longitudinal oscillator held in a node zone.

3. Sound transducer according to claim 1 and 2, characterized in that the part facing the pipe of the impact body is conical. q.

Sound transducer according to claim 3, characterized in that that the part of the impact body facing the pipe is preferably cylindrical Has recess.

5. Sound transducer according to claim r to ¢, characterized in that that the distance between the pipe and the impact body is adjustable.

6. Sound transducer according to claim 5, characterized in that the outflow connection of the pipe on this is adjustable.

7. Application of the device according to claim i to 6 for sonication its liquid or gaseous material, characterized in that the material itself serves as a means of flowing against the impact body. B.

Application of the facility according to Claims i to 6 for the sonication of a solid, in particular powdery material, characterized in that the means for flowing against the impact body is a liquid Moderately gaseous' suspension of the material to be sonicated is used.

9. Application; the Device according to claims i to 8 as a vibrator in such a way that the vibrations be removed from the impact body by touch. .