DE917460C

DE917460C - Device for the ultrasonic excitation of substances in containers

Info

Publication number: DE917460C
Application number: DEK18161D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kuerth
Original assignee: RUDOLF KUERTH
Current assignee: RUDOLF KUERTH
Priority date: 1944-08-31
Filing date: 1944-08-31
Publication date: 1954-09-02

Description

Es'istbekannt, die Ultraschallgeber an den Boden oder die Seitenwände von Gefäßen aller Art anzusetzen und den Inhalt zu durchschallen.It's known to attach the ultrasonic transducers to the floor or the side walls of all kinds of vessels and sonicating the contents.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Ultraschallerregung von in Behältern befindlichen Flüssigkeiten, Schlämmen, Gasen u. dgl., deren wesentliches Merkmal in einer besonderen Stellungsdes Ultraschallgebers zum Behälter besteht. Erfindungsgemäß ist der Ultraschallgeber durch eine derartige Stellung des Ultraschallgebers gekennzeichnet, :daß seine Abstra'hlrichtung einen spitzen Winkel mit .der gekrümmten oder gewinkelten Mantelfläche des Behälters bildet und die gerichteten Wellen in dem Gefäß von der Mantelfläche mehr als einmal reflektiert werden. Durch eine solche Einrichtung wird erreicht, daß in dem Gutbehälter eine Schicht, die dem Durchmesser :des Ultraschallgebers entspricht, in allen ihren Einzelteilen gut durchschallt wird.The invention relates to a device for ultrasonic excitation of liquids, slurries, gases and the like located in containers, their essentials Feature consists in a special position of the ultrasonic transmitter to the container. According to the invention, the ultrasonic transmitter is in such a position of the ultrasonic transmitter characterized: that its direction of emission forms an acute angle with the curved or angled outer surface of the container and the directed waves in be reflected from the surface of the vessel more than once. By such a Device is achieved that in the material container a layer that corresponds to the diameter : of the ultrasonic transducer, with good sound transmission in all of its individual parts will.

Bei Behältern geeigneten Querschnlittes, insbesondere bei runden, ovalen, elliptischen, vieleckigen Behältern, erfolgt eine vielfache Ablenkung. des gerichteten Schallstrahlenbündels in der Schichtstärke des Ultraschallgebers und :in derselben Ebene, wenn der Ultraschallgeber in seiner Mittelachse senkrecht, d. h. in einer senkrechten Ebene zur Ebene der ersten ablenkenden Gefäßwand steht.Suitable cross-section for containers, especially round, oval, elliptical, polygonal containers, there is a multiple deflection. of directed sound beam in the layer thickness of the ultrasonic transducer and : in the same plane if the ultrasonic transducer is perpendicular in its central axis, d. H. stands in a plane perpendicular to the plane of the first deflecting vessel wall.

Im Rahmender Erfindung kann auch so gearbeitet werden, insbesondere bei runden oder ähnlichen Behältern, daß die Abstrahlrichtung des Ultraschallgebers nicht nur mit der Mantelfläche, sondern auch mit einer senkrecht zur Wand des Behälters verlaufenden Ebene einen spitzen Winkel bildet, so daß die Ultraschallstrahlen mach- Art eines in eine Schraubenlinie eingepaßten Sehnenzuges verlaufen. Auf diese Weise wird nicht nur eine Schicht des Behälterinhalts, sondern der gesamte beispielsweise flüssige oder gasförmige Inhalt gutdurchschallt.It is also possible to work in this way within the framework of the invention, in particular in the case of round or similar containers, that the direction of radiation of the ultrasonic transducer not only with the outer surface, but also with one perpendicular to the wall of the container extending plane forms an acute angle so that the ultrasonic rays Type of a string of chords fitted into a helical line. In this way becomes not just one layer of the contents of the container, but the entire for example liquid or gaseous contents well transmitted.

Gelangt die Energie am Ende des Sehnenzuges an das Ende .auch der Flüssigkeitssäule und ist der Boden des Gefäßes so gewählt, d-aß er an dieser Stelle :die Flüssigkeitssäule begrenzt, so tritt bei Fortsetzung der Beschallung der Zustand ein; daß Energieanteile aus den gerichteten Wellen den Gefäßboden treffen und von diesem wiederum, und zwar in einem aufsteigenden Sehnenzug im Gegensatz zu dem vorher erzielten absteigenden Sehnenzug, abgelenkt werden.If the energy reaches the end of the tendon pull, also the end Column of liquid and the bottom of the vessel is chosen so that he ate at this point : if the liquid column is limited, the state occurs when the sonication is continued a; that energy components from the directed waves hit the bottom of the vessel and from this in turn, in an ascending cord pull in contrast to the one before obtained descending tendon pull, be distracted.

Die beschriebenen Wege gestatten die vollkommene Durchschaldung von Flüssigkeiten und Gasen mit Ultraschallgebern verhältnismäßig geringer abstrahlender Flächen.The paths described allow the complete opening of Liquids and gases with ultrasonic transducers emit relatively less radiation Surfaces.

Es ist bereits bekannt, Ultraschallwellen zur Echolotung von, Meerestiefen derart zu verwenden, daß die von einem UltraschailIgeber abgestrahlten Ultraschallwellen durch den Meeresboden reflektiert werden. Ferner ist es bereits bekannt, die Schwärzung fotografischer Platten durch stehende Ultraschallwellen in der Weise herbeizuführen, daß die Schallwellen unter einem spitzen Winkel auf die Platte gerichtet werden. Der Gedanke, die Ablenkung von Ultraschallwellen an irgendwelchen Flächen dazu zu benutzen, um den Inhalt von in Behältern befindlichen Flüssigkeiten, Schlämmen, Gasen u. dgl. wirkungsvoll zu durchschallen, wird jedoch erstmalig in der vorliegenden Erfindung offenbart.It is already known to use ultrasonic waves for echo sounding of, ocean depths to be used in such a way that the ultrasonic waves emitted by an ultrasonic generator be reflected by the ocean floor. Furthermore, it is already known that the blackening of photographic plates by standing ultrasonic waves in such a way that that the sound waves are directed at the plate at an acute angle. The thought of deflecting ultrasonic waves on any surface to do this use to remove the contents of liquids, sludges, However, this is the first time that gases and the like can be transmitted through effectively Invention disclosed.

Die Zeichnung veranschaulicht ein. Ausführungsbeispiel im Längsschnitt durch einen Ultraschallmagnetostriktionsstab z mit Abstrahlkopf 3, beeinflußt durch die Induktionsspulen q., der über ein verlängertes, den Magnetostriktionsstab umgebendes Rohr 5, z. B. aus Glas, sehnenförmig in einen mit Flüssigkeit gefüllten, walzenförmigen Behälter i einwirkt.The drawing illustrates a. Exemplary embodiment in longitudinal section by an ultrasonic magnetostriction rod z with radiation head 3, influenced by the induction coils q., the over an elongated, surrounding the magnetostriction rod Tube 5, e.g. B. made of glass, chord-shaped in a liquid-filled, cylindrical Container i acts.

Das Glasrohr 5 ist am eintauchenden Ende bei 6 aufgeweitet und mit einer senkrecht zur Rohrachse liegenden Glasscheibe 7 verschlossen. Die Glasscheibe 7 schwingt um so leichter, je größer ihre eigene Elastizität und je günstiger ihre Einspannung über dem Ende des Glasrohres ist. Dünn ist daher noch eine andere Ausführungsmöglichkeit angedeutet, bei der der vorn am Glasrohr 5 ersichtliche topfförmige Raum vergrößert und die verschließende Glasplatte 7' noch günstiger gehaltert ist.The glass tube 5 is widened at the dipping end at 6 and with a sheet of glass 7 perpendicular to the tube axis is closed. The pane of glass 7 vibrates the easier, the greater its own elasticity and the more favorable its Clamping over the end of the glass tube is. Another option is therefore thin indicated, in which the cup-shaped space visible at the front of the glass tube 5 is enlarged and the closing glass plate 7 'is supported even more favorably.

Die Glasplatte 7 wird von den Ultraschallstrahlen 8, 9, 1o, 1i, i2, 13 durchsetzt, die von der Wand des Behälters i je nach dem Einfallwinkel der gerichteten Schallwellen reflektiert werden. Nach der Schräglage zum Schnitt senkrecht durch die Gefäßachse ergibt sich die Ablenkung der gerichteten Schallwellen aus einer Ebene (Schicht) der Flüss,igkeit in die andere.The glass plate 7 is affected by the ultrasonic beams 8, 9, 1o, 1i, i2, 13 interspersed by the wall of the container i depending on the angle of incidence of the directional Sound waves are reflected. After the incline to the cut perpendicular through the axis of the vessel results in the deflection of the directed sound waves from a Level (layer) of liquid in the other.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the ultrasound excitation of substances in containers, characterized by the position of the ultrasound transmitter in such a way that the directed waves in the vessel are reflected more than once from the surface area.

2. Device according to claim i, characterized gekennzeirhnet, that the direction of radiation of the ultrasonic transducer with a perpendicular to the wall of the The container extending plane forms an acute angle, so .that the ultrasonic beams run in the manner of a string of tendons fitted into a helical line.