DEP0052048DA - Einrichtung zur Schallbehandlung von Flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten getragenen Stoffen - Google Patents

Description

Siemana^Schuokertwerke Erlangen* den 12, AU§. 1949

Aktiengesellschaft Qstl* Stadtmauerstr_e30

_PA15/ 491236

PA 9A40/28

Anmeldetags

angemeldet alss Patent,Gebrauchsmuster

Bearbeiters Henri

Erfinder; Dr.Wenk, Hundel

Abt»;Werks TS 45» Hochfrequenz,

Kosten trägts TS 45? Hochfrequenz

"be tr β nochs

s £®tierende ringförmige Schleuderdüse mit gegenüberstehendem Zahnkranz»

Einrichtung zur Sohallbehandlung; von glüssigkeiten

getragenen^ Stoff eau

Es ist-für die verschiedensten Zwecke, z»33. Mischen Emulgieren, Dispergieren, Sterilisieren usw», bekannt, Flüssigkeiten oder von ^Flüssigkeiten in Pulver- oder Körnerform getragene Stoffe (Behandlungsflüssigkeit) zu beschallen in der Weise_p dass die zu beschallende Flüssigkeit durch die BesohaHungseinriohtung geführt wird, hierbei diese erregt und gleichseitig beschallt wird. Unter Beschallen ist hierbei das Erzeugen von elastischen unterhörfrequenten, hörfrequen-ten und überhörfreq.uenten longitudinal— und/oder Transversalschwingungen au verstehen, die in der Akustik als Schallwellen bezeichnet werden*

Für industrielle Zwecke besteht das Bedürfnis, nach unempfindlichen Beschallungseinrichtungen mit intensiver ¥irkung und gross em Durchsatz« Eine derartige Einrichtung ist G-egenstand der Erfindung» Sis besteht aus einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden, radial zur Drehachse gerichteten Düse mit achsialer Zuführung für die Behandlungsflüssigkeit, sodass diese durch Fliehkraft durch die Düse gepresst 'wird. Im G-egensata 'zu den

bisher vargeschlagenen BeschallurLgseinrichtungen der genannten Art ist es nach der Erf indung nicht mehr nötig, die Behandlungsflüssigkeit mittels Pumpen oder dergl* unter hohem Druck durch den Beschaller zu pressen, da die neue Einrichtung den erforderlichen Düsendruck selbst erzeugt« Es wird zum. Antrieb nur ein Motor mit entsprechend htrher Drehzahl benötigt«

Ein besonderer Vorteil der neuen Einrichtung besteht darin, das3 sich die rt^tierende Düse beliebig bis zu einer sich über den ganzen Umfang eines Schleuderteners erstreckenden Ringdüse verbreitern und damit der Durchsatz erheblich steigern lässt» Dabei können gemäss der -weiteren Erfindung auf einfache Weise den beim Düsenaustritt auftretenden Schwingungen noch weitere Schwingungen überlagert werden, indem· der Düse ein Zahnkranz oder ein Lochkranz gegenübergestellt wird« Es tritt dann zusätzlich an den Kanten starke Kavitation auf, die beim Erfindungsgegenstand wegen ihres äusserst günstigen Einflusses in Sichtung der angestrebten Wirkung beim Homogenisieren, Zerkleinern und Dispergieren, beim Emulgieren, Mischen, Sterilisieren, Zerstäuben USWi sehr erwünscht und von grossem Torteil ist.

An Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nachstehend näher erklärt.

Es zeigen U¹Ig,, 1 und 2 eine rotierende Düsenanordnung in Schnitt und Draufsicht, Fig_e 3 und 4 eine andere Ausführungsform mit Schleuderteller, Ringdüse und Zahnkranz in teilvveisem Schnitt und in Draufsicht und Fig. 5 einen Teil eines liochkranaes.

In Fig«. 1 ist 1 eine auf der Drehachse 2 befestigte Rinne* die in eine vorteilhaft schlitzförmige Düse 3 ausmündet und auf der Rückseite abgeschlossen ist» 4 ist ein in die Rinne 1 in Rieh— tung der Antriebsachse 2 hineinragendes Zuführungsrohr für die Behandlungsflüssigkeit, worunter ausser Flüssigkeiten auch feste Stoffe zu verstehen sind, die in Flüssigkeiten, z»B» in Wasser, suspendiert oder aufgeschwemmt sind, wie Mohn, Senf u^dergl*

p Kaoline und sonstige pulver— oder körnerförmige Substanzen,

Durch die rasche Rotation der Düse 3 um die Achse 2 wird die aus dem Rohr 4 austretende Behandlungsflüssigkeit durch. Fliehkraft nach aussen geschleudert, unter heftigem Druck durch die Düse 3 gepresst und dadurch beschallt. Zur Vergrößerung des Durchsatzes und aus Syrxiietriegrundeii ist es vorteilhaft, — wie gestrichelt bei 1', 3' angedeutet - mindestens noch eine weitere Düse in entgegengesetzter Richtung anzuordnen» Es können aber ohne weiteres auch mehrere Düsen oder Düsenpaare vorgesehen "werden, ebenso wie sich der Durchsatz durch Verbreiterung der Schlitzdüsen vergrössern lässt, ohne dass die Wirkung auf die Behandlungsflüssigkeit eine Änderung erfährt» Die Verbreiterung der Schiitadüse kann vorteilhaft so weit getrieben werden, dass sie sich über den ganzen Hreisumfang erstreckt, die Schlitzdüse 3 somit zu einer Ringdüse und die Rinne 1 zu einem Schleuderten er wird»

Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig_e 3 und. 4 dargestellt» Hier ist 5 der Schleuderteller mit dem sich über seinen ganzen Umfang erstreckenden Büsensehlitz 6* Die obere Düsen— wand 7 reicht dabei vorteilhaft tellerartig bis an den Zufüh·«- rungskanal 4 für die Behandlungsflüssigkeit heran. Zu ihrer Halterung ist sie mit dem Schleuderteller 5 durch Stege 8 verbunden, 9 ist das Gehäuse der Beschallungseinrichtung, das einen nach der Mitte au ansteigenden Boden 10 aufweisen und am Rande mit einem Abflusstutzen 11 versehen sein kann. Zur Stützung des Gehäuses kennen Befestigungsf-üsse 12 vorgesehen sein. 13 ist der Antriebsmotor entsprechend hoher Umdrehungszahl j diese kann den jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechend von etwa 3000 U/min gegebenenfalls bis zu 20.000 U/min und mehr betragen,, zu welchem Zweck u„U_e auch ein geeignetes Übersetzungsgetriebo eingeschaltet werden kann«

V#rteilhaft "Wird der "beim Düsenaustritt der Behandlung sflüss igkeit auf-tretenden Schwingung noch eine weitere Schwingung überlagert mittels eines der Ringdüse 6 gegenübergestellten Zahnkranzes 18, der durch Stehbolzen 14 o^dgl*. am Gehäuse 9 gehaltert sein kann_a An Stelle eines Zahnkranzes kann auch ein lochkranz treten^ wie er in Pig. 5 in teilweiser Abwicklung bei-»· spielsweise dargestellt ist, 15 sind schlitzförmige Öffnungen in einem den Zahnkranz 18 ersetzenden Kreisring 16, so dass die daawisoiLea liegenden Stege 17 den Zähnen des Zahnkranzes 18 entsprechen« An jedem Zahn des Zahnkranzes 18 "bezw* Steg 17 des Iiochkranzes 16 werden ähnlich wie bei einer Pfeifenzunge neue Schwingungen erregt, die sich den Düsenschwingungen überlagern* Gleichzeitig tritt an den Kanten starke Kavitationserscheinung auf, die in !Richtung einer weiteren Intensivierung der Behandlung wirkt und sich als äusserst günstig erweist,, Die \7irkung des Zahn- bezw. Iiochkranzes kann noch erheblich geste: gert werden dadurch, dass er eine der Düsendr einrichtung entgegengesetzte Bewegung erfährt» Er braucht hierzu nur drehbar gelagert und mit dem Antriebsmotor IJ, z,B« über ein Getriebe,oder mit einer anderen Antriebs quelle in ·.; Antriebs verbindung gesetzt zu werden» Perner besteht die Möglichkeit, die ringförmige Düse 6 durch einen an- ©der eingesetzten Iiochkranz in eine Vielzahl von auf den Umfang des Sciile-iidertellers verteilten Einzeldüsen zu unterteilen»

Als Antriebswelle für die Düse wie auch für den Zahn— bczw» Lochkranz kann gegebenenfalls auch eine Turbine treten, z.3„ eine Pressluft— oder Wasserturbine»

8 Patentansprüche
5 Figuren

Claims (3)

1. I₈, Einrichtung zaoc Schallbehandlung von flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten in Bulver- oder Körnerform getragenen Stoffen, gekennzeichnet durch, eine mit hoher Geschwindigkeit Lunlauf ende, radial zur Drehachse gerichtete Düse mit achsialer Zuführung für die Behandlungsflüssigkeit, so dass diese durch Fliehkraft durch die Düse gepresst wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse als Schlitzdüse ausgebildet ist»
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet* dass die Schlitzdüse am Rand eines Schleudertellers angeordnet ist und sioh über den ganzen Umfang desselben erstreckte

   4« Einrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Düse durch einen IrOchkranz in eine Vielzahl van Einzeldüsen unterteilt ist*

   3m, Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Düsenwand tellerartig verbreitert ist und bis an den achsialen Zuführungskanal für die !Behandlungsflüssig— keit heranreicht»

   6o Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düse ein Zahnkranz gegenübersteht»

   7» Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düse ein Dochkranz gegenübersteht»

   8, Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahn- oder Irochkranz drehbar gelagert ist und. mit . einer Antriebswelle in zur Düsendr ehr iohtung entgegengesetzter Richtung in Antriebsverbindung steht_e