DEP0052048DA

DEP0052048DA - Device for sonic treatment of liquids or substances carried by liquids

Info

Publication number: DEP0052048DA
Authority: DE
Inventors: Ulrich Nürnberg Nündel; Paul Dr. Erlangen Wenk
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1951-03-15

Description

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

Aktiengesellschaft Qstl* Stadtmauerstr_e30Aktiengesellschaft Qstl * Stadtmauerstr _e 30

_PA15/ 491236 _{PA15 /} 491236

PA 9A40/28PA 9A40 / 28

AnmeldetagsFiling dates

angemeldet alss Patent,Gebrauchsmusterregistered as a patent, utility model

Bearbeiters HenriArranger Henri

Erfinder; Dr.Wenk, HundelInventor; Dr Wenk, Hundel

Abt»;Werks TS 45» Hochfrequenz,Abt »; factory TS 45» high frequency,

Kosten trägts TS 45? HochfrequenzTS 45 bears the costs? High frequency

"be tr β nochs"be still going

s £®tierende ringförmige Schleuderdüse mit gegenüberstehendem Zahnkranz»rotating ring-shaped centrifugal nozzle with opposing toothed ring »

Einrichtung zur Sohallbehandlung; von glüssigkeiten Device for soiling treatment; of happiness

getragenen^ Stoff eauworn ^ fabric 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*It is for the most varied of purposes, for example 33. Mixing emulsifying, dispersing, sterilizing, etc. "known, liquids or (treatment liquid) to sonicate of ^ liquids in powder or grain-borne substances in a manner _p that is guided to be acoustically irradiated liquid through the BesohaHungseinriohtung, in this case this excited and equilateral sonicated is . In this context, under sonication is the generation of elastic longitudinal and / or transversal vibrations, which are referred to as sound waves in acoustics *

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 denFor industrial purposes there is a need for insensitive sound reinforcement systems with an intensive effect and high throughput "Such a device is the subject of the invention" Sis consists of one with high speed circumferential nozzle directed radially to the axis of rotation with axial feed for the treatment liquid so that it passes through Centrifugal force is pressed through the nozzle '. In the G-egensata 'to the

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«According to the invention, it is no longer necessary to pass the treatment liquid by means of pumps or the like under high pressure to press the sonicator, as the new device generates the required nozzle pressure itself «It will be the. Drive only a motor with a correspondingly higher speed is required «

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.A particular advantage of the new device is that the rotating nozzle can be moved up to one point Widen the entire circumference of a centrifugal tarring ring nozzle and thus increase the throughput considerably According to the further invention, the vibrations that occur at the nozzle outlet can still be eliminated in a simple manner further vibrations can be superimposed by · placing a toothed ring or a perforated ring opposite the nozzle. «It then occurs in addition, strong cavitation at the edges, which in the subject of the invention is due to its extremely favorable influence in sighting the desired effect in homogenizing, comminuting and dispersing, in emulsifying, mixing, sterilizing, atomizing USWi is very welcome and is a large part of the goal.

An Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nachstehend näher erklärt.The invention is explained in more detail below using a few exemplary embodiments shown in the drawing.

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.Shown U ¹ Ig ,, 1 and 2, a rotating nozzle structure in a sectional and plan view, FIG _e 3 and 4, another embodiment with spinning disk, ring die and ring gear in teilvveisem section and in plan view, and FIG. 5 shows a part of a 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*In Fig. 1, 1 is a channel * which is fixed on the axis of rotation 2 and opens out into an advantageously slot-shaped nozzle 3 and on the The rear side is closed. 4 is a feed pipe for the Treatment liquid, which in addition to liquids also includes solid substances that are present in liquids, e.g. in water, are suspended or bloated, such as poppy seeds, mustard etc.

p Kaoline und sonstige pulver— oder körnerförmige Substanzen,p kaolins and other powdery or granular substances,

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»Due to the rapid rotation of the nozzle 3 around the axis 2, the treatment liquid emerging from the tube 4 is passed through. Centrifugal force thrown outwards, pressed through the nozzle 3 under intense pressure and thereby exposed to sound. To enlarge of the throughput and for reasons of syrxiietry, it is advantageous - as indicated by dashed lines at 1 ', 3' - at least one more to arrange further nozzles in the opposite direction »However, several nozzles or pairs of nozzles can be used without further ado provided ", just as the throughput can be increased by widening the slot nozzles without the Effect on the treatment liquid undergoes a change »The widening of the Schiita nozzle can be beneficial so far be driven that it extends over the entire circumference of the Hreis, the slot nozzle 3 thus to an annular nozzle and the channel 1 to a fling he becomes »

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«An exemplary example of this is shown in Figure 3, and _e. 4: Here 5 is the centrifugal plate with the bushing seat 6 extending over its entire circumference. The upper nozzle wall 7 extends advantageously like a plate up to the supply channel 4 for the treatment liquid. To hold it, it is connected to the centrifugal plate 5 by webs 8, 9 is the housing of the sound system, which has a bottom 10 that rises towards the center and can be provided with a drain connection 11 at the edge. Fastening feet 12 can be provided to support the housing. 13, the driving motor correspondingly high number of revolutions is j, it can min optionally be the respective operating conditions corresponding to about 3000 U / up to 20,000 U / min and more ,, for which purpose u "U _e, a suitable Übersetzungsgetriebo can be switched"

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»Advantageously, if the oscillation occurring when the treatment liquid exits from the nozzle is superimposed by a further oscillation by means of a toothed ring 18 opposite the annular nozzle 6, which is secured by stud bolts 14 or the like. can be held on the housing 9 _a instead of a ring gear can be a ring of holes ^ as it in Pig. 5 is shown in partial development, for example, 15 are slot-shaped openings in a circular ring 16 replacing the toothed ring 18, so that the daawisoiLea lying webs 17 correspond to the teeth of the toothed ring 18 "on each tooth of the toothed ring 18" or web 17 Similar to a pipe tongue, new vibrations are excited on the rim of the ring 16, which are superimposed on the nozzle vibrations. At the same time, strong cavitation phenomena occur at the edges Tooth or ring rim can be significantly improved by experiencing a movement opposite to that of the nozzle device. »For this purpose, it only needs to be rotatably mounted and with the drive motor IJ, z, B« via a gearbox or with another drive source in · .; drive connection to be set »Perner there is the possibility of connecting the ring-shaped nozzle 6 with a © to subdivide the inserted ring wreath into a large number of individual nozzles distributed over the circumference of the sciile-idler plate »

Als Antriebswelle für die Düse wie auch für den Zahn— bczw» Lochkranz kann gegebenenfalls auch eine Turbine treten, z.3„ eine Pressluft— oder Wasserturbine»A turbine can be used as the drive shaft for the nozzle as well as for the toothed or perforated ring, e.g. a compressed air or water turbine »

8 Patentansprüche
5 Figuren8 claims
5 figures

Claims

I ₈ , device zaoc sonic treatment of liquids or substances carried by liquids in bulk or granular form, characterized by a nozzle running radially to the axis of rotation at high speed with an axial feed for the treatment liquid so that it is pressed through the nozzle by centrifugal force will.

2. Device according to claim 1, characterized in that the nozzle is designed as a slot nozzle »

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the slot nozzle is arranged on the edge of a centrifugal plate is and sioh extended over the entire circumference of the same

4 «Device according to claim 3? characterized in that the annular nozzle is divided into a plurality by an IrOchkranz is divided into individual nozzles *

3m, device according to claims 3 and 4, characterized in that the upper nozzle wall is widened like a plate and reaches up to the axial supply channel for the treatment liquid.

6o device according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that the nozzle is a toothed ring faces »

7 »Device according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that the nozzle has a wreath faces »

8, device according to claim 6 or 7, characterized in that the toothed or Iroch rim is rotatably mounted and. With . a drive shaft is in drive connection in the direction opposite to the nozzle rotation _e