EP0418401A1 - Method and device for acceleration of liquid and bulk materials - Google Patents
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- EP0418401A1 EP0418401A1 EP90906435A EP90906435A EP0418401A1 EP 0418401 A1 EP0418401 A1 EP 0418401A1 EP 90906435 A EP90906435 A EP 90906435A EP 90906435 A EP90906435 A EP 90906435A EP 0418401 A1 EP0418401 A1 EP 0418401A1
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- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/02—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by using ultrasonic vibrations
Definitions
- the present invention relates to a method for accelerating liquid and pourable goods and a device for carrying out this method.
- accelerations to treat various goods by centrifugation are well known. Accelerations are generated which are limited by the components of the centrifugal machine (drive, bearing of the shaft and the like). In addition, a certain start-up time is required to accelerate a product in the centrifugal machine centrifuge bowl. Thus, the treatment intensity is limited because of the limited acceleration size and the result is insufficient performance because the centrifugal machine has to be started up and slowed down.
- a method for treating liquid and pourable goods in which the goods to be treated are given an acceleration with the aid of electromagnetic pulses.
- the material to be treated is placed in a vessel while the impulses are applied to the bottom of the vessel.
- Elastic deformation occurs in the floor. under the influence of which the particles of the material to be treated receive an acceleration and are displaced relative to one another (SU, A, 775559).
- a disadvantage of this method is that a considerable amount of energy is generated by electromagnetic pulses for the elastic deformation of the vessel bottom get lost.
- the lighting effects achieved are not very high (2 to 5 g), which means that there is no possibility of intensifying the treatment process.
- the invention is based on the object of creating such a method for accelerating goods to be treated, in which the conversion of electromagnetic energy into mechanical takes place with minimal unproductive losses, and to develop a device for carrying out this method
- the object is achieved in that in the method for accelerating liquid and pourable goods by converting an electromagnetic pulse energy of a radiator into a mechanical energy given to the material to be treated, according to the invention the conversion of the energy of the electromagnetic pulse into mechanical energy with the aid of a plate-shaped element is made of electrically conductive material which has at least one degree of freedom in the predetermined acceleration direction, the opposite surfaces of the plate-shaped element being brought into physical contact with the emitter or the material to be treated at the moment the emitter emits the electromagnetic pulse.
- the material to be treated is water, the current of which is directed onto a surface of the plate-shaped element, the electromagnetic pulses being emitted in uninterrupted operation.
- the material to be treated is a biological substance that is to be sterilized.
- the biological substance is placed on only one surface of the plate-shaped element.
- the streams of different materials, which are subject to mixing, are expediently conducted simultaneously onto the surface of the plate-shaped element.
- the leading edge of the pulse is determined by the rise time, which is 10 to 20% of the pulse duration. This ensures that the pulse is saturated with maximum energy, which creates a high acceleration is achieved by high intensity of the interaction of the primary and secondary fields in the power transmission element.
- the method according to the invention is carried out with a device which has a source for electromagnetic pulses which is connected to a radiator, the device according to the invention containing a converter for converting the energy of an electromagnetic pulse of the radiator into mechanical energy, which is in the form of a plate-shaped element is formed, which is installed with at least one degree of freedom, one surface of the plate-shaped element being in physical contact with the radiator and the other surface serving to receive the material to be treated.
- the device according to the invention contains at least one additional plate-shaped element, the plate-shaped elements mentioned being arranged at an angle to one another, and that each additional plate-shaped element has a surface which is in physical contact with an associated radiator.
- a device can be used, for example, for mixing different goods, for heat and mass exchange and the like.
- the device according to the invention with a deflector which is arranged at a distance from the surface of the plate-shaped element and parallel to the surface of the latter, which serves to receive the material to be treated.
- This device ensures a high degree of effectiveness in the comminution and atomization of a pourable or liquid material.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a device for carrying out the method according to the invention
- Fig. 7 shows another embodiment of the device.
- the device has a radiator 1 of an electromagnetic pulse, which is connected to a source 2 (a generator) for electromagnetic pulses.
- the conversion of the electromagnetic pulse is carried out by means of a plate-shaped element 3, one surface of which is in contact with the radiator 2.
- a container which is delimited by the wall 4, serves to hold a good M to be treated, which is brought into physical contact with the other surface of the plate-shaped element 3 at the moment of the emission of a pulse.
- the material M can be placed on the surface of the plate-shaped element 3 in advance and can be placed on its surface at the point in time which precedes the transmission of the pulse, via a pipeline, by a conveyor and the like. conduct.
- the plate-shaped element 3 is made of an electrically conductive material, preferably copper or aluminum.
- the plate is mounted with at least one degree of freedom in the predetermined direction of acceleration (possibly vertically upwards), and its displacement is limited by stops 5 (FIG. 1).
- an electromagnetic secondary field is induced in the plate-shaped element 3 with this pulse, whereby a mechanical pulse is formed by a resulting field that is perpendicular to the plane of the plate-shaped element 3 is directed.
- Practically all of the energy is converted into displacements of the particles of the material M to be treated, because the freely arranged plate-shaped element 3 is not deformed.
- the accelerations that can be developed which are determined by the energy of the impulse and the mass of the material to be treated, reach hundreds and even thousands of g, which ensures a high treatment intensity. For example, when drying, dehumidification takes place under the Effect of huge mass forces that are applied to each particle, moreover, disintegration of particles can take place with the separation of particles with different specific weights, which is only possible under the effect of super high accelerations.
- the leading edge of the pulse is determined by the rise time, which is 10 to 20% of the pulse duration.
- a rise time that is shorter than 10% of the pulse duration is considered unsuitable because the plate-shaped element 3 can be destroyed as a result of extremely high stresses caused by inertial forces. If the rise time is longer than 20% of the pulse duration, the energy of the pulse is reduced and the accelerations obtained thereby decrease.
- the material to be treated can be water (or another liquid), the flow of which (FIG. 2) is directed onto a surface of the plate-shaped element 3, the electromagnetic pulses being emitted by the radiator 1 in uninterrupted operation.
- the wall 4 (FIG. 2) forms a graduation tower, in which the cooling of water takes place more intensively than in conventional graduation towers, which is achieved by high accelerations. This makes it possible to reduce the amount of recooling water.
- FIG. 3 shows a device in which the method according to the invention for the sterilization of biological objects (as which any biological material for medical or food purposes as well as dressing materials with biological liquids and the like can be considered).
- This device additionally contains radiators 5 for heat or ionizing radiation. A combined action on harmful microorganisms with high loading accelerations and radiation guaranteed.
- FIG. 4 illustrates a method for drying and compacting, in which a capsule 6 with openings is used.
- the good M is placed in the capsule 6, which is placed on the plate-shaped element 3.
- a super high acceleration leads to a strong compression of the material M in the capsule and to the pressing out of a moisture which is removed via the openings 7. Tableting can be carried out by this method.
- FIG. 5 shows a device for mixing two different goods, in which the same sources I, I ', emitters 2, 2' of electromagnetic pulses and plate-shaped elements 3, 3 'are present.
- Goods M, M 'are conveyed via pipes 8, 8', while the plate-shaped elements 3, 3 'are arranged opposite deflectors 9, 9'.
- the electromagnetic pulses are emitted, the goods M, M 'experience an acceleration in the vertical direction, are thrown back by the deflectors 9, 9', meet each other at high speeds, so that their intensive mixing, their heat exchange and their mutual comminution take place.
- This method can be used to carry out physical interactions and chemical reactions of different goods.
- the device shown in FIG. 6 can be used as a variant of the device shown in FIG. 5 and also has a deflector 9 for comminuting particles of a good M.
- radiators I, I 'sources 2, 2' and plate-shaped elements 3, 3 ' are mutually arranged opposite.
- the plate-shaped element 3 ' has return springs 10 which are installed in supports 11. This embodiment of the device ensures an intensive comminution of the good M and mixing it with the good M ', which can also be subjected to comminution.
- the plate-shaped element 3 must be of minimal thickness, taking into account the strength conditions.
- the invention can be used in various industries for drying, humidifying, heat exchange (heating or cooling) bulk or liquid goods, e.g. used in the food and medical-pharmaceutical industries, in the production of plastics, building materials, etc., in other words wherever an intensive treatment of goods is required.
- the invention can be used for low temperature sterilization of various materials.
- the invention can be used to impregnate, disintegrate and remove ice and other structures from various surfaces.
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Abstract
Das Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern beinhaltet die Umwandlung der Energie eines elektromagnetischen Impulses des Strahlers (1) in eine dem zu behandelnden Gut erteilte mechanische Energie mit Hilfe eines plattenförmigen Elementes (3) aus elektrisch leitendem Werkstoff, das über mindestens einen Freiheitsgrad in der Beschleunigungsrichtung verfügt. Die entgegengesetzten Oberflächen des plattenförmigen Elementes (3) werden im Augenblick der Aussendung eines elektromagnetischen Impulses in physikalischen Kontakt mit dem Strahler bzw. dem zu behandelnden Gut gebracht. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Strahler (1), der mit einer Quelle (2) elektromagnetischer Impulse verbunden ist, ein am Strahler (1) frei angeordnetes plattenförmiges Element (3) aus elektrisch leitendem Werkstoff auf, dessen Oberfläche zur Aufnahme des zu behandelnden Guts dient. <IMAGE>The method for accelerating liquid and pourable goods includes converting the energy of an electromagnetic pulse from the emitter (1) into mechanical energy given to the material to be treated with the aid of a plate-shaped element (3) made of an electrically conductive material, which has at least one degree of freedom the direction of acceleration. The opposite surfaces of the plate-shaped element (3) are brought into physical contact with the emitter or the material to be treated at the moment of the emission of an electromagnetic pulse. The device for carrying out the method has a radiator (1), which is connected to a source (2) of electromagnetic pulses, a plate-shaped element (3) made of electrically conductive material which is freely arranged on the radiator (1), the surface of which for receiving the serving goods. <IMAGE>
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for accelerating liquid and pourable goods and a device for carrying out this method.
Weit bekannt ist die Ausnutzung von Beschleunigungen zur Behandlung verschiedener Güter durch Zentrifugieren. Dabei werden Beschleunigungen erzeugt, die durch die Bauelemente der Zentrifugalmaschine (Antrieb, Lager der Welle u.dgl.) begrenzt sind. Darüber hinaus ist für das Beschleunigen eines im Schleuderkorb der Zentrifugalmaschine befindlichen Gutes eine bestimmte Anlaufzeit erforderlich. Somit ist einmal die Behandlungsintensität wegen begrenzter Beschleunigungsgrösse beschränkt und ergibt sich zum anderen eine unzureichend hohe Leistung, weil die Zentrifugalmaschine hochgefahren und verlangsamt werden muss.The use of accelerations to treat various goods by centrifugation is well known. Accelerations are generated which are limited by the components of the centrifugal machine (drive, bearing of the shaft and the like). In addition, a certain start-up time is required to accelerate a product in the centrifugal machine centrifuge bowl. Thus, the treatment intensity is limited because of the limited acceleration size and the result is insufficient performance because the centrifugal machine has to be started up and slowed down.
Bekannt ist ein Verfahren zur Behandlung von flüssigen und aufschüttbaren Gütern, bei welchem den zu behandelnden Gut eine Beschleunigung mit Hilfe von elektromagnetischen Impulsen erteilt wird. Dabei bringt man das zu behandelnde Gut in einem Gefäss unter, während die Impulse an den Boden des Gefässes angelegt werden. Im Boden treten elastische Verformungen auf,. unter deren Einfluss die Teilchen des zu behandelnden Guts eine Beschleunigung erhalten und relativ zueinander (SU, A, 775559) verlagert werden.A method for treating liquid and pourable goods is known, in which the goods to be treated are given an acceleration with the aid of electromagnetic pulses. The material to be treated is placed in a vessel while the impulses are applied to the bottom of the vessel. Elastic deformation occurs in the floor. under the influence of which the particles of the material to be treated receive an acceleration and are displaced relative to one another (SU, A, 775559).
Als Nachteil dieses Verfahrens ist zu bezeichnen, dass für die elastische Verformung des Gefässbodens eine erhebliche Energie elektromagnetischer Impulse verlorengeht. Die dabei erreichten Belscheunigungen sind recht nicht hoch (2 bis 5 g), was keine Möglichkeit gibt, den Behandlungsvorgang zu intensivieren.A disadvantage of this method is that a considerable amount of energy is generated by electromagnetic pulses for the elastic deformation of the vessel bottom get lost. The lighting effects achieved are not very high (2 to 5 g), which means that there is no possibility of intensifying the treatment process.
Der Erfindung liegt die Aufgsae zugrunde, ein solches Verfahren zum Beschleunigen zu behandelnden Gütern zu schaffen, bei dem die Umwandlung elektromagnetischer Energie in mechanische mit minimalen unproduktiven Verlusten erfolgt, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickelnThe invention is based on the object of creating such a method for accelerating goods to be treated, in which the conversion of electromagnetic energy into mechanical takes place with minimal unproductive losses, and to develop a device for carrying out this method
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass beim Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern durch Umwandlung einer elektromagnetischen Impulsenergie eines Strahlers in eine dem zu behandelnden Gut erteilte mechanische Energie erfindungsgemäss die Umwandlung der Energie des elektromagnetischen Impulses in eine mechanische Energie mit Hilfe eines plattenförmigen Elementes aus elektrisch leitendem Werkstoff vorgenommen wird, das über mindestens einen Freiheitsgrand in der vorgegebenen Beschleunigungsrichtung verfügt, wobei die entgegengesetzten Oberflächen des plattenförmigen Elementes im Augenblick der Aussendung des elektromagnetischen Impulses durch den Strahler mit dem Strahler bzw. dem zu behandelnden Gut in physikalischen Kontakt gebracht werden.The object is achieved in that in the method for accelerating liquid and pourable goods by converting an electromagnetic pulse energy of a radiator into a mechanical energy given to the material to be treated, according to the invention the conversion of the energy of the electromagnetic pulse into mechanical energy with the aid of a plate-shaped element is made of electrically conductive material which has at least one degree of freedom in the predetermined acceleration direction, the opposite surfaces of the plate-shaped element being brought into physical contact with the emitter or the material to be treated at the moment the emitter emits the electromagnetic pulse.
Obwohl sich der Urheber auch an keine bestimmte theoretische Begründung der physikalischen Erscheinung binden will, die bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern stattfindet, kann man annehmen, dass Superhochbeschleunigungen (in einer Grössenordnung von einigen 1000 g) dadurch erzeugt werden, dass im plattenförmigen Element ein Sekundärfeld inzuziert wird, das mit dem elektromagnetischen Primärfeld des Impulsstrahlers zusammenwirkt, was zur Bildung eines mechanischen Impulses hoher Energie führt. Durch die Anordnung des plattenförmigen Elementes mit mindestens einem Freiheitsgrad in vorgegebener Beschleunigungsrichtung fällt der Aufwand einer elektromagnetischen Impulsenergie für elastische Verformungen des Materials weg, das sich zwischen dem Strahler und dem zu behandelnden Gut befindet.Although the author does not want to be bound by any particular theoretical justification for the physical appearance that takes place when the method according to the invention for accelerating liquid and pourable goods is carried out, it can be assumed that super high accelerations (in the order of magnitude of a few 1000 g) are produced by this that im plate-shaped element a secondary field is involved, which interacts with the primary electromagnetic field of the pulse emitter, which leads to the formation of a mechanical pulse of high energy. The arrangement of the plate-shaped element with at least one degree of freedom in the predetermined acceleration direction eliminates the need for electromagnetic pulse energy for elastic deformations of the material located between the radiator and the material to be treated.
Die Wirkung der vorgeschlagenen Erfindung ist überraschend. So wurde bei der Durchführung von Versuchen ein Gut der Masse von 8 kg in eine Hühe von 3 bis 4 m bei einer Energie des elektromagnetischen Impulses von einigen Joulen (J) geworfen.The effect of the proposed invention is surprising. Thus, when carrying out tests, a good of 8 kg was thrown into a height of 3 to 4 m with an energy of the electromagnetic pulse of a few joules (J).
Es ist zweckmässig, dass das zu behandelnde Gut Wasser darstellt, dessen Strom auf eine Oberfläche des plattenförmigen Elementes gerichtet wird, wobei die Aussendung der elektromagnetischen Impulse in ununterbrochenem Betrieb vorgenommen wird.It is expedient that the material to be treated is water, the current of which is directed onto a surface of the plate-shaped element, the electromagnetic pulses being emitted in uninterrupted operation.
Bei einem solchen Verfahren ist eine erhebliche Intensivierung der Abkühlung, z.B. in Gradierwerken und anderen Wärmeaustauscheinrichtungen möglich.Such a process requires a significant intensification of cooling, e.g. possible in graduation towers and other heat exchange facilities.
Es ist zweckdienlich, dass das zu behandelnde Gut einen biologischen Stoff darstellt, der zu sterilisieren ist.It is expedient that the material to be treated is a biological substance that is to be sterilized.
Bei solch einem Verfahren ordnet man den biologischen Stoff auf nur einer Oberfläche des plattenförmigen Elementes an.In such a method, the biological substance is placed on only one surface of the plate-shaped element.
Auf die Oberfläche des plattenförmigen Elementes werden zweckmässigerweise die Ströme verschiedener Materialien gleichzeitig geleitet, die einer Vermischung unterliegen.The streams of different materials, which are subject to mixing, are expediently conducted simultaneously onto the surface of the plate-shaped element.
Es ist vorteilhaft, dass die Vorderflanke des Impulses durch die Anstiegszeit festgelegt wird, die 10 bis 20% der Impulsdauer beträgt. Dabei wird gewährleistet, dass der Impuls mit maximaler Energie gesättigt ist, wodurch eine hohe Beschleunigung erzeugt wird, die durch hohe Intensität der Wechselwirkung des Primär- und des Sekundärfeldes im Kraftübertragungselement erzielt wird.It is advantageous that the leading edge of the pulse is determined by the rise time, which is 10 to 20% of the pulse duration. This ensures that the pulse is saturated with maximum energy, which creates a high acceleration is achieved by high intensity of the interaction of the primary and secondary fields in the power transmission element.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird mit einer Einrichtung durchgeführt, die eine Quelle für elektromagnetische Impulse aufweist, die mit einem Strahler in Verbindung steht, wobei die Einrichtung erfindungsgemäss einen Wandler zur Umwandlung der Energie eines elektromagnetischen Impulses des Strahlers in eine mechanische Energie enthält, welcher als plattenförmiges Element ausgebildet ist, das mit mindestens einem Freiheitsgrad eingebaut ist, wobei die eine Oberfläche des plattenförmigen Elementes in physikalischen Kontakt mit dem Strahler steht und die andere Oberfläche zur Aufnahme des zu behandelnden Guts dient.The method according to the invention is carried out with a device which has a source for electromagnetic pulses which is connected to a radiator, the device according to the invention containing a converter for converting the energy of an electromagnetic pulse of the radiator into mechanical energy, which is in the form of a plate-shaped element is formed, which is installed with at least one degree of freedom, one surface of the plate-shaped element being in physical contact with the radiator and the other surface serving to receive the material to be treated.
Es ist sinnvoll, dass die erfindungsgemässe Einrichtung mindestens ein zusätzliches plattenförmiges Element enthält, wobei die genannten plattenförmigen Elemente unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, und dass jedes zusätzliche plattenförmige Element eine Oberfläche aufweist, die mit einem zugehörigen Strahler in physikalischem Kontakt steht. Solc eine Einrichtung kann, z.B., zur Vermischung von verschiedenen Gütern, zum Wärme- und Massenaustausch und zu ähnlichem verwendet werden.It makes sense that the device according to the invention contains at least one additional plate-shaped element, the plate-shaped elements mentioned being arranged at an angle to one another, and that each additional plate-shaped element has a surface which is in physical contact with an associated radiator. Such a device can be used, for example, for mixing different goods, for heat and mass exchange and the like.
Es ist zweckmässig, die erfindungsgemässe Einrichtung mit einem Ablenker zu versehen, der in einer Entfernung von der Oberfläche des plattenförmigen Elementes und parallel zur Oberfläche des letzteren angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu behandelnden Guts dient.It is expedient to provide the device according to the invention with a deflector which is arranged at a distance from the surface of the plate-shaped element and parallel to the surface of the latter, which serves to receive the material to be treated.
Diese Einrichtung sichert eine hohe Effektivität der Zerkleinerung und der Zerstäubung eines aufschüttbaren bzw. flüssigen Guts.This device ensures a high degree of effectiveness in the comminution and atomization of a pourable or liquid material.
Im weiteren wird die Erfindung an Hand von konkreten Ausführungsbeispielen, die die vorliegende Erfindung nicht beschränken, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below on the basis of specific exemplary embodiments which do not restrict the present invention, with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 schematische Darstellung einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens;1 shows a schematic representation of a device for carrying out the method according to the invention;
Fig. 2 ein Gradierwerk, in dem das Abkühlen von Wasser unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt;2 shows a graduation tower in which the cooling of water takes place using the method according to the invention;
Fig. 3 ein Verfahren zur Sterilisierung eines biologischen Stoffes gemäss der Erfindung;3 shows a method for sterilizing a biological substance according to the invention;
Fig. 4 ein Verfahren zum Trocknen und Verdichten eines Guts gemäss der Erfindung;4 shows a method for drying and compacting a good according to the invention;
Fig. 5 ein Verfahren zur Vermischung von verschiedenen Materialien gemäss der Erfindung;5 shows a method for mixing different materials according to the invention;
Fig. 6 eine Ausführungsform der Einrichtung;6 shows an embodiment of the device;
Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Einrichtung.Fig. 7 shows another embodiment of the device.
In der nachfolgenden Beschreibung sind die gleichen Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the following description, the same components are denoted by the same reference symbols.
Zunächst soll auf Fig. 1 eingegangen werden, wo eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt ist. Die Einrichtung weist einen Strahler 1 eines elektromagnetischen Impulses auf, welcher mit einer Quelle 2 (einem Generator) für elektromagnetische Impulse verbunden ist. Die Umwandlung des elektromagnetischen Impulses wird mittels eines plattenförmigen Elementes 3 vorgenommen, dessen eine Oberfläche mit dem Strahler 2 in Kontakt steht. Ein Behälter, der durch die Wand 4 begrenzt ist, dient zur Aufnahme eines zu behandelnden Guts M, das im Augenblick der Aussendung eines Impulses in physikalischen Kontakt mit der anderen Oberfläche des plattenförmigen Elementes 3 gebracht wird. Zu diesem Zweck kann das Gut M auf die Oberfläche des plattenförmigen Elementes 3 im voraus aufgelegt werden und lässt sich auf dessen Oberfläche im Zeitpunkt, der der Aussendung des Impulses vorangeht, über eine Rohrleitung, durch einen Förderer u.ä. leiten. Das plattenförmige Element 3 ist aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, am besten aus Kupfer oder Aluminium gefertigt. Die Platte ist mit mindestens einem Freiheitsgrad in vorgegebener Beschleunigungsrichtung (gegebenenfalls vertikal nach oben) montiert, und ihre Verschiebung ist durch Anschläge 5 (Fig. 1) begrenzt.1, where a device for carrying out the method according to the invention is shown. The device has a radiator 1 of an electromagnetic pulse, which is connected to a source 2 (a generator) for electromagnetic pulses. The conversion of the electromagnetic pulse is carried out by means of a plate-
Sobald von der Quelle 2 ein elektromagnetischer Impuls abgegeben wird, der vom Strahler 1 ausgesandt wird, wird mit diesem Impuls ein elektromagnetisches Sekundärfeld im plattenförmigen Element 3 induziert, wobei durch ein resultierenden Feld ein mechanischer Impuls gebildet wird, der senkrecht zur Ebene des plattenförmigen Elementes 3 gerichtet ist. Hierbei wird praktisch die ganze Energie in Verschiebungen der Teilchen des zu behandelnden Guts M verwandelt, weil das frei angeordnete plattenförmige Element 3 nicht verformt wird. Die dabei entwickelbaren Beschleunigungen, die durch die Energie des Impulses und die Masse des zu behandelnden Guts bestimmt werden, erreichen Hunderte und sogar Tausende von g, was eine hohe Behandlungsintensität gewährleistet. So geschieht beispielsweise beim Trocknen ein Entfeuchten unter der Wirkung von riesigen Massenkräften, die an jedes Teilchen angelegt sind, ausserdem kann eine Zersetzung ungleichartiger Teilchen unter Separation von Teilchen mit verschiedenem spezifischem Gewicht stattfinden, was nur unter der Wirkung von Superhochbeschleunigungen möglich ist.As soon as an electromagnetic pulse is emitted by the
Die Vorderflanke des Impulses wird durch die Anstiegszeit bestimmt, die 10 bis 20% der Impulsdauer beträgt. Als unzweckmässig gilt eine Anstiegszeit, die kürzer als 10% der Impulsdauer ist, weil dabei eine Zerstörung des plattenförmigen Elementes 3 infolge äusserst grosser, durch Massenkräfte bedingter Beanspruchungen geschehen kann. Ist die Anstiegszeit länger als 20% der Impulsdauer, dann wird die Energie des Impulses herabgesetzt und nehmen die dabei erhaltenen Beschleunigungen ab.The leading edge of the pulse is determined by the rise time, which is 10 to 20% of the pulse duration. A rise time that is shorter than 10% of the pulse duration is considered unsuitable because the plate-
Das zu behandelnde Gut kann Wasser (oder eine andere Flüssigkeit) darstellen, dessen (deren) Strom (Fig. 2) auf eine Oberfläche des plattenförmigen Elementes 3 gerichtet wird, wobei die Aussendung elektromagnetischer Impulse durch den Strahler 1 in ununterbrochenem Betrieb erfolgt. Die Wand 4 (Fig. 2) bildet ein Gradierwerk, in dem das Abkühlen von Wasser intensiver geschieht als bei üblichen Gradierwerken, was durch hohe Beschleunigungen erreicht wird. Dadurch wird es möglich, die Rückkühlwassermenge zu verringern.The material to be treated can be water (or another liquid), the flow of which (FIG. 2) is directed onto a surface of the plate-
In Fig. 3 ist eine Einrichtung gezeigt, in der dzs erfindungsgemässe Verfahren zur Sterilisierung biologischer Objekte (als welche ein beliebiges biologisches Material für medizinische oder Nahrungszwecke sowie Verbandmaterialien mit biologischen Flüssigkeiten u.ä. in Betracht kommen können). Diese Einrichtung enthält zusätzlich Strahler 5 zur Wärme- oder ionisierenden Bestrahlung. Dabei wird eine kombinierte Einwirkung auf schädliche Mikroorganismen mit hohen Be schleunigungen und einer Bestrahlung gewährleistet.3 shows a device in which the method according to the invention for the sterilization of biological objects (as which any biological material for medical or food purposes as well as dressing materials with biological liquids and the like can be considered). This device additionally contains radiators 5 for heat or ionizing radiation. A combined action on harmful microorganisms with high loading accelerations and radiation guaranteed.
In Fig. 4 ist ein Verfahren zum Trocknen und Verdichten veranschaulicht, bei dem man eine Kapsel 6 mit Offnungen benutzt. Das Gut M bringt man in der Kapsel 6 unter, die auf das plattenförmige Element 3 aufgestellt wird. Sobald ein Impuls vom Strahler (in Fig. 4 nicht gezeigt) ausgesendet wird, führt eine Superhochbeschleunigung zu einem starken Verdichtung des Guts M in der Kapsel und zum Herausdrücken einer Feuchte, die über die Offnungen 7 entfernt wird. Durch dieses Verfahren kann ein Tablettieren durchgeführt werden.4 illustrates a method for drying and compacting, in which a
In Fig. 5 ist eine Einrichtung zur Vermischung von zwei verschiedenen Gütern gezeigt, in der gleiche Quellen I, I', Strahler 2, 2' elektromggnetischer Impulse und plattenförmige Elemente 3, 3' vorhanden sind. Güter M, M' werden über Rohre 8, 8' gefördert, während den plattenförmigen Elementen 3, 3' gegenüber Ablenker 9, 9' angeordnet sind. Bei Aussendung der elektromagnetischen Impulse erfahren die Güter M, M' eine Beschleunigung in der vertikalen Richtung, werden von den Ablenkern 9, 9' zurückgeworfen, treffen einander mit hohen Geschwindigkeiten, so dass ihre intensive Vermischung, ihr Wärmeaustausch und ihre gegenseitige Zerkleinerung erfolgen. Diese Verfahren kann zur Durchführung physikalischer Wechselwirkungen und chemischer Umsetzungen von verschiedenen Gütern benutzt werden.5 shows a device for mixing two different goods, in which the same sources I, I ',
Die in Fig. 6 wiedergegebene Einrichtung kann als eine Variante der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung eingesetzt werden und weist auch einen Ablenker 9 zur Zerkleinerung von Teilchen eines Guts M auf.The device shown in FIG. 6 can be used as a variant of the device shown in FIG. 5 and also has a
In der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung sind auch Paare von Strahlern I, I' Quellen 2, 2' und platenförmigen Elementen 3, 3' vorhanden, aber sie sind einander gegenüber angeordnet. Dabei hat das plattenförmige Element 3' Rückstellfedern 10, die in Stützen 11 eingebaut sind. Diese Ausführungsform der Einrichtung sichert eine intensive Zerkleinerung des Guts M und Vermischung desselben mit dem Gut M', das ebenfalls einer Zerkleinerung unterworfen werden kann.In the device shown in Fig. 7 there are also pairs of radiators I, I '
Bei sämtlichen Ausführungsformen der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens muss das plattenförmige Element 3 unter Berücksichtigung der Festigkeitsbedingungen von minimaler Dicke sein.In all embodiments of the device for carrying out the method according to the invention, the plate-shaped
Es ist offensichtlich, dass auch andere Ausführungsvarianten des Verfahrens und der Einrichtung zu dessen Durchführung möglich sind, z.B. solche, die eine Kombination von hohen Beschleunigungen mit thermischen, chemischen und anderen Wechselwirkungen bzw. Umsetzungen vorsehen.It is obvious that other design variants of the method and the device for its implementation are possible, e.g. Those that provide a combination of high accelerations with thermal, chemical and other interactions or reactions.
Die Erfindung kann in verschiedenen Industriezweigen zum Trocknen, Befeuchten, Wärmeaustausch (Erwärmen oder Abkühlen) von Schütt- oder flüssigen Gütern, z.B. in der Nahrungsmittel- und der medizinisch-pharmazeutischen Industrie, bei der Herstellung von Kunststoffen, Baumaterialien usw. verwendet werden, anders gesagt überall, wo eine intensive Behandlung von Gütern erforderlich ist. Die Erfindung kann zur Tieftemperatursterilisierung verschiedener Materialien verwendet werden. Ausserdem kann die Erfindung zur Tränkung, Desintegration sowie zur Entfernung von Eis und anderen Gebilden von verschiedenen Oberflächen verwendet werden.The invention can be used in various industries for drying, humidifying, heat exchange (heating or cooling) bulk or liquid goods, e.g. used in the food and medical-pharmaceutical industries, in the production of plastics, building materials, etc., in other words wherever an intensive treatment of goods is required. The invention can be used for low temperature sterilization of various materials. In addition, the invention can be used to impregnate, disintegrate and remove ice and other structures from various surfaces.
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