DE909406C

DE909406C - Device for surface treatment, e.g. Cleaning, solid items of large size

Info

Publication number: DE909406C
Application number: DES27838A
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Wenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-03-27
Filing date: 1952-03-27
Publication date: 1954-04-15

Description

Einrichtung zum Oberflächenbehandeln, z. B. Reinigen, fester Gutstücke großer Ausdehnung Es ist bekannt, Reinigungsverfahren mit Hilfe mechanischer Schwingungen sehr schnell und wirksam durchzuführen. Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Oberflächenbehandeln, beispielsweise zum Reinigen, fester Gutstücke großer Ausdehnung, z. B. Glas- oder Metallplatten, in einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, unter Verwendung mechanischer Schwingungen des Schall- oder Ultraschallbereiches. Die Einrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch eine solche Anordnung eines ein gerichtetes Wellenbündel abstrahlenden Schwingungsgebers und einer Reflexionsfläche, z. B. der Behälterwand oder des Flüssigkeitsspiegels, zu dem in der Flüssigkeit befindlichen Gutstück, daß das Wellenbündel in einem spitzen Winkel zu der zu behandelnden Oberfläche des Gutstückes in den Zwischenraum zwischen Gutstück und Reflexionsfläche einfällt und zwischen diesen wiederholt reflektiert wird.Device for surface treatment, e.g. B. Cleaning, solid good pieces large expansion It is known that cleaning processes with the help of mechanical vibrations to be carried out very quickly and effectively. The invention relates to a device for surface treatment, e.g. for cleaning, solid good pieces of large size, z. B. glass or metal plates, in a liquid, e.g. B. water, using mechanical vibrations of the sonic or ultrasonic range. The establishment according to the invention is characterized by such an arrangement of a directional Wave bundle radiating vibrator and a reflective surface, z. B. the Container wall or the liquid level, to the one in the liquid It is good that the wave bundle is at an acute angle to the surface to be treated of the good piece falls into the space between the good piece and the reflection surface and is reflected repeatedly between them.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird erreicht, daß das von einem Schwingungsgeber ausgehende Wellenbündel auf das große Gutstück mehrmals auftrifft und daß also der Schwingungsgeber eine kleine schallabstrahlende Fläche besitzen kann. Durch das schräge Auffallen des Wellenbündels wird außerdem der Vorteil erreicht, daß der wirksame Querschnitt des Wellenbündels größer ist als bei senkrechtem Auftreffen.With the device according to the invention it is achieved that the of a vibration transmitter outgoing wave bundle hits the large good piece several times and that the vibrator therefore has a small sound-emitting surface can. The oblique incidence of the bundle of waves also has the advantage of that the effective cross-section of the wave bundle is greater than at perpendicular impact.

Für die Behandlung wird das Gutstück in einer Flüssigkeit angeordnet, wobei es zunächst gleichgültig ist, ob die zu behandelnde Fläche senkrecht oder waagerecht in dem Flüssigkeitsbehälter liegt; für eine Behandlung im Durchlaufverfahren wird sich die waagerechte Anordnung des Gutstückes empfehlen; bei der Behandlung einzelner einzutauchender Gutstücke ist es zweckmäßig, die Gutstücke, z. B. Glasscheiben, senkrecht in den Behälter einzutauchen.For the treatment, the product is placed in a liquid, at first it does not matter whether the surface to be treated is vertical or lies horizontally in the liquid container; for treatment in a continuous process the horizontal arrangement of the good piece will be recommend; at the treatment of individual good pieces to be immersed, it is useful to z. B. panes of glass to immerse vertically in the container.

In der Regel wird es vorteilhaft sein, die Reflexionsfläche der Schall- bzw. Ultraschallwellen, z. B. die Grenzfläche Flüssigkeit - Luft oder die Behälterwand, parallel zum Gutstück anzuordnen. Hierdurch wird eine besonders häufige Reflexion und somit wiederholte Behandlung des Gutstückes erreicht.As a rule, it will be advantageous to use the reflective surface of the sound or ultrasonic waves, e.g. B. the interface liquid - air or the container wall, to be arranged parallel to the workpiece. This creates a particularly frequent reflection and thus repeated treatment of the good piece is achieved.

Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.The invention is based on two exemplary embodiments, which are shown in Drawings are shown schematically, explained in more detail.

Die Fig. i zeigt einen Flüssigkeitsbehälter i im Grundriß, in dem eine zu behandelnde Glas- oder Metallscheibe 2 senkrecht angeordnet ist. Der Schwingungsgeber 3 ist mit seiner schallabstrahlenden Fläche unter einem spitzen Winkel zu der zu behandelnden Fläche angeordnet. Der Weg der Schallwellen ist durch die strichpunktierte Linie q angedeutet. Die Schallwellen werden also wiederholt reflektiert, und zwar abwechselnd an demGutstück 2 und der Behälterwand und gelangen somit wiederholt auf die zu behandelnde Fläche. Da bei dieser Anordnung, je nach den Abmessungen des Wellenbündelquerschnittes, verschiedene Stellen der Gutstückoberfläche den Schwingungen noch nicht oder nur schwach ausgesetzt werden, sieht die Erfindung vor, entweder das Gutstück in,der gezeigten Pfeilrichtung hin und her zu bewegen oder den spitzen Winkel des Schallgebers periodisch zu verändern. Hierdurch wird erreicht, daß die beschallten Stellen der Gutstückoberfläche hin und her wandern, so daß überall eine gleichmäßige Reinigung erzielt wird.Fig. I shows a liquid container i in plan, in which a glass or metal pane 2 to be treated is arranged vertically. The vibrator 3 is with its sound-radiating surface at an acute angle to the to arranged to be treated. The path of the sound waves is through the dash-dotted line Line q indicated. The sound waves are thus reflected repeatedly, namely alternately on the good piece 2 and the container wall and thus arrive repeatedly on the area to be treated. As with this arrangement, depending on the dimensions of the shaft bundle cross-section, different points of the good piece surface the vibrations not yet or only weakly exposed, the invention provides, either to move the good piece back and forth in the direction of the arrow or the point To change the angle of the sounder periodically. This ensures that the Sonicated parts of the good piece surface wander back and forth, so that everywhere one uniform cleaning is achieved.

In der Fig. i ist nur auf einer Seite ein Schwingungsgeber dargestellt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch auf der Rückseite des Gutstückes einen zweiten Schwingungsgeber anzuordnen.In Fig. I, a vibration transmitter is shown on only one side. However, it is easily possible to also have one on the back of the good piece to arrange second vibrator.

In der Fig. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, die sich besonders für den Durchlaufbetrieb eignet. Das Gutstück 2 wird auf den Rollen 5 durch den Behälter i innerhalb der Flüssigkeit? fortbewegt. Die Oberfläche des Gutstückes soll gemäß der Erfindung gereinigt werden. Hierzu ist der Schwingungsgeber 3 vorgesehen, der wiederum mit seiner schallabstrahlenden Fläche in einem spitzen Winkel zum Gutstück angeordnet ist. Oberhalb des Gutstückes ist der Schallspiegel 6 angeordnet. Da sich das Gut in der gezeigten Pfeilrichtung bewegt, ist bei dieser Anordnung von selbst ein gleichmäßiges Reinigen aller einzelnen Teile des Gutstückes gegeben.In Fig. 2, a device is shown which is particularly suitable for continuous operation. The good piece 2 is on the rollers 5 by the Container i within the liquid? moved. The surface of the good piece is to be cleaned according to the invention. The vibration transmitter 3 is provided for this purpose, which in turn with its sound-radiating surface at an acute angle to the good piece is arranged. The sound mirror 6 is arranged above the good piece. That I the goods are moved in the direction of the arrow shown in this arrangement by itself given a uniform cleaning of all individual parts of the good piece.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann mannigfach abgewandelt werden. So kann beispielsweise in Fig. i, sofern sich die Behälterwand als Schallspiegel nicht eignen sollte, in dem Behälter noch ein besonderer Schallspiegel vorgesehen werden.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited, but can be modified in many ways. For example, in Fig. I, if the container wall should not be suitable as a sound mirror, in which Container still a special sound mirror can be provided.

Auch bei der Einrichtung nach Fig. 2 kann auf der Unterseite zusätzlich und gleichzeitig eine Behandlung des Gutstückes erfindungsgemäß vorgenommen werden.Also with the device according to FIG. 2 can additionally on the underside and at the same time a treatment of the good piece can be carried out according to the invention.

An Stelle eines einzigen Schwingungsgebers können auch mehrere Schwingungsgeber gleichzeitig vorgesehen und mit ihren Wellenbündeln gleichzeitig auf die zu behandelnde Oberfläche gerichtet werden. Vorteilhaft ist es hierbei, die Schwingungsgeber so anzuordnen, daß sie an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche auftreffen bzw. reflektiert werden; eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Wellenbündel ist dann unter Umständen entbehrlich. Die Relativbewegung zwischen Gutstück und Wellenbündel kann statt durch Bewegen des Gutstückes auch durch Bewegen des Wellenbündels oder des Schwingungsgebers selbst erfolgen. Die zur Reflexion der Schwingungen dienende Reflexionsfläche, sei es ein fester Schallspiegel oder sei es die Flüssigkeitsoberfläche, braucht auch nicht unbedingt parallel zu der behandelnden Oberfläche angeordnet zu sein, obwohl :die parallele Anordnung besonders zweckmäßig ist.Instead of a single vibration transmitter, several vibration transmitters can also be used provided at the same time and with their wave bundles simultaneously on the one to be treated Surface can be straightened. It is advantageous here for the vibration transmitter to do so to arrange that they impinge or at different points on the surface be reflected; is a relative movement between the workpiece and the shaft bundle then possibly dispensable. The relative movement between the good piece and the shaft bundle can instead of moving the good piece also by moving the shaft bundle or of the vibrator itself. The one used to reflect the vibrations Reflection surface, be it a solid sound mirror or be it the surface of the liquid, also does not necessarily need to be arranged parallel to the surface to be treated to be, although: the parallel arrangement is particularly useful.

Als Schwingungsgeber kommen insbesondere piezoelektrische, elektromagnetische und magnetostriktive Schwinger in Frage, doch können auch andere Schwinger verwendet werden, beispielsweise eine Schall- oder Ultraschallpfeife oder eine Sirene, die unmittelbar von der Reinigungs- bzw. Behandlungsflüssigkeit selbst erregt werden können.In particular, piezoelectric, electromagnetic ones are used as vibration transmitters and magnetostrictive transducers in question, but other transducers can be used be, for example a sonic or ultrasonic whistle or a siren that are directly excited by the cleaning or treatment liquid itself can.

Außer zum Reinigen kann die Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise zur Kornbeeinflussung von Oberflächenüberzügen verwendet werden.In addition to cleaning, the device according to the invention can, for example can be used to influence the grain of surface coatings.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for surface treatment, for example for cleaning, solid good pieces of large size, z. B. glass or metal plates, in a liquid, e.g. B. water, using mechanical vibrations of the Sound or ultrasound area, characterized by such an arrangement of a a directional wave beam radiating vibrator and a reflective surface, z. B. the container wall or the liquid level to which in the liquid located good piece that the wave bundle at an acute angle to the to be treated Surface of the good piece in the space between the good piece and the reflection surface occurs and is repeatedly reflected between them.

2. Device according to claim i, characterized in that the reflective surface is parallel to that to be treated Surface is arranged.

3. Device according to claim i or 2, characterized by means of a relative movement between the good piece during the treatment and cause the wave bundle, e.g. B. a means for moving the good piece back and forth parallel to its surface or a means for pivoting the wave bundle to and fro.