EP0418401B1 - Verfahren zum beschleunigen von flüssigen und aufschuttbaren gütern und einrichtung zu seiner durchführung - Google Patents

Verfahren zum beschleunigen von flüssigen und aufschuttbaren gütern und einrichtung zu seiner durchführung Download PDF

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EP0418401B1
EP0418401B1 EP90906435A EP90906435A EP0418401B1 EP 0418401 B1 EP0418401 B1 EP 0418401B1 EP 90906435 A EP90906435 A EP 90906435A EP 90906435 A EP90906435 A EP 90906435A EP 0418401 B1 EP0418401 B1 EP 0418401B1
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EP
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radiator
pulse
electromagnetic
acceleration
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Igor Anatolievich Levin
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MEZHOTRASLEVOI VNEDRECCHESKY TSENTR "IMPULS"
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MEZHOTRASLEVOI VNEDRECCHESKY TSENTR "IMPULS"
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • 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 an apparatus for performing this method.
  • accelerations for the treatment of various goods by centrifugation are well known. Accelerations are generated which are limited by the components of the centrifugal machine (drive, shaft bearing 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 on the one hand due to limited acceleration values and, on the other hand, there is insufficient performance because the centrifugal machine has to be started up and braked.
  • a method for the treatment of 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 container while the impulses are applied to the bottom of the container.
  • Elastic deformations occur in the soil, under the influence of which the particles of the material to be treated are accelerated and are displaced relative to one another (SU, A, 775559).
  • GB-A-2 057 655 describes a generic method and a device, wherein a pulsating current is applied to dry a bed arranged in a container. This current generates an electromagnetic field in a coil, which induces a current in a conductive material which is arranged near the coil. A mechanical movement of the material is caused by the induced current, whereby the container wall arranged on the material is also moved. As a result of this elastic deformation of the container wall, it is subjected to a high load, which limits the maximum pulse frequency and slope and also leads to energy loss.
  • the object of the invention is to provide a method for accelerating liquid and pourable goods, in which the conversion of electromagnetic to mechanical energy of the material to be treated takes place with minimal losses, and to implement a device for carrying out this method.
  • the inventive method for accelerating liquid and pourable goods by converting an electromagnetic pulse energy of an element for generating an electromagnetic field into a mechanical energy given to the material to be treated contains the conversion of the energy of the electromagnetic pulse into mechanical energy with the aid of a plate-shaped element made of electrically conductive Material.
  • This element has at least one degree of freedom in the predetermined direction of acceleration, the opposite surfaces of the plate-shaped element being brought into physical contact with the same or the material to be treated at the moment the electromagnetic pulse is emitted by the element.
  • the super high accelerations in the order of magnitude of a few 1000 g which take place when the method according to the invention is carried out for accelerating the liquid and pourable goods are produced by inducing a secondary field in the plate-shaped element which is associated with the primary electromagnetic field of the pulse emitter interacts, which leads to the formation of a mechanical pulse of high energy.
  • the material to be treated is water, it is expedient to direct its current onto a surface of the plate-shaped element, the electromagnetic pulses being emitted in uninterrupted operation.
  • the material to be treated prefferably be a biological substance which 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 is. This ensures that the pulse is saturated with maximum energy, which produces a high acceleration, which 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 an element for generating an electromagnetic field, a converter for converting the energy of an electromagnetic pulse of the element into mechanical energy being provided according to the invention, which is designed as a plate-shaped element which is arranged with at least one degree of freedom, one surface of the plate-shaped element being in physical contact with the element 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, said plate-shaped elements 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 element for generating an electromagnetic field stands.
  • a device can e.g. B., 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.
  • the device has an element 1 for generating an electromagnetic pulse, hereinafter also referred to as a radiator, which is connected to a source 2 (a generator) for electromagnetic pulses.
  • a source 2 a generator
  • 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 element 1 or the radiator.
  • 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 in the instant 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 pipe, by a conveyor and the like. lead.
  • 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).
  • 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 it can destroy the plate-shaped element 3 as a result of extremely large 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 is used for the sterilization of biological objects, e.g. B. any biological material for medical or food purposes and dressing materials with biological liquids.
  • This device also contains devices 15 for heat or ionizing radiation. A combined action on harmful microorganisms with high accelerations and radiation is guaranteed.
  • FIG. 4 shows a method for drying and compacting, in which a capsule 6 with openings is used.
  • the good M is accommodated 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 the 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 1, 1 ', radiators 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 one another at high speeds, so that their intensive mixing, their heat exchange and their mutual comminution take place.
  • 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 1, 1 ' In the device shown in FIG. 7 there are also pairs of radiators 1, 1 ', sources 2, 2' and plate-shaped elements 3, 3 ', but they are arranged opposite one another.
  • the plate-shaped element 3 ' has return springs 10 which are installed in supports 11. This embodiment of the device ensures 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, moistening, heat exchange (heating or cooling) of bulk or liquid goods, e.g. B. in the food and medical-pharmaceutical industry, in the manufacture 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 also be used to impregnate, disintegrate and remove ice and other structures from various surfaces.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • 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 Beschleunigungswerte beschränkt und es ergibt sich zum anderen eine unzureichende Leistung, da die Zentrifugalmaschine hochgefahren und abgebremst werden muß.
  • Weiterhin ist ein Verfahren zur Behandlung von flüssigen und aufschüttbaren Gütern bekannt, bei welchem dem zu behandelnden Gut eine Beschleunigung mit Hilfe von elektromagnetischen Impulsen erteilt wird. Dabei wird das zu behandelnde Gut in einen Behälter eingebracht, während die Impulse an den Boden des Behälters 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.
  • Als Nachteil dieses Verfahrens kann angesehen werden, daß für die elastische Verformung des Behälterbodens eine erhebliche Energie elektromagnetischer Impulse verlorengeht. Die dabei erreichten Beschleunigungen sind nicht sehr hoch (2 bis 5 g), wodurch der Behandlungsvorgang nicht intensiviert werden kann.
  • Aus der GB-A-2 057 655 ist ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, wobei zum Trocknen einer in einem Behälter angeordneten Schüttung ein pulsierender Strom angelegt wird. Dieser Strom erzeugt in einer Spule ein elektromagnetisches Feld, welches in einem leitfähigen Material, das nahe der Spule angeordnet ist, einen Strom induziert. Durch den induzierten Strom wird eine mechanische Bewegung des Materials verursacht, wobei die an dem Material angeordnete Behälterwand mitbewegt wird. Durch diese elastische Verformung der Behälterwand wird diese einer hohen Belastung ausgesetzt, wodurch die maximale Pulsfrequenz und Flankensteigung begrenzt werden und zudem ein Energieverlust auftritt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern zu schaffen, bei dem die Umwandlung elektromagnetischer in mechanische Energie des zu behandelnden Guts mit minimalen Verlusten erfolgt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu realisieren.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung an.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern durch Umwandlung einer elektromagnetischen Impulsenergie eines Elements zur Erzeugung eines elektromagnetischen Felds in eine dem zu behandelnden Gut erteilte mechanische Energie enthält die Umwandlung der Energie des elektromagnetischen Impulses in mechanische Energie mit Hilfe eines plattenförmigen Elements aus elektrisch leitendem Werkstoff. Dieses Element weist mindestens einen Freiheitsgrad in der vorgegebenen Beschleunigungsrichtung auf, wobei die entgegengesetzten Oberflächen des plattenförmigen Elements im Augenblick der Aussendung des elektromagnetischen Impulses durch das Element mit demselben bzw. dem zu behandelnden Gut in physikalischen Kontakt gebracht werden.
  • Es wird angenommen, daß die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschleunigen der flüssigen und aufschüttbaren Güter stattfindenden Superhochbeschleunigungen (in einer Größenordnung von einigen 1000 g) dadurch erzeugt werden, daß im plattenförmigen Element ein Sekundärfeld induziert wird, welches 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 einer vorgegebenen Beschleunigungsrichtung fällt der Aufwand einer elektromagnetischen Impulsenergie für elastische Verformungen des Materials weg, das sich zwischen dem Strahler und dem zu behandelnden Gut befindet.
  • Die Wirkung der vorgeschlagenen Erfindung ist überraschend. So wurde bei der Durchführung von Versuchen ein Gut der Masse von 8 kg in eine Höhe von 3 bis 4 m bei einer Energie des elektromagnetischen Impulses von einigen Joules (J) geworfen.
  • Wenn das zu behandelnde Gut Wasser ist, ist es zweckmäßig, dessen Strom auf eine Oberfläche des plattenförmigen Elements zu richten, wobei die Aussendung der elektromagnetischen Impulse in ununterbrochenem Betrieb vorgenommen wird.
  • Bei einem solchen Verfahren ist eine erhebliche Intensivierung der Abkühlung, z. B. in Gradierwerken und anderen Wärmeaustauscheinrichtungen möglich.
  • Es ist weiterhin zweckdienlich, daß das zu behandelnde Gut einen biologischen Stoff darstellt, der zu sterilisieren ist.
  • Bei solch einem Verfahren ordnet man den biologischen Stoff auf nur einer Oberfläche des plattenförmigen Elements an.
  • Auf die Oberfläche des plattenförmigen Elements werden zweckmäßigerweise die Ströme verschiedener Materialien gleichzeitig geleitet, die einer Vermischung unterliegen.
  • 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 gesätttigt ist, wodurch eine hohe Beschleunigung erzeugt wird, die durch hohe Intensität der Wechselwirkung des Primär- und des Sekundärfeldes im Kraftübertragungselement erzielt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Vorrichtung durchgeführt, die eine Quelle für elektromagnetische Impulse aufweist, die mit einem Element zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes in Verbindung steht, wobei erfindungsgemäß ein Wandler zur Umwandlung der Energie eines elektromagnetischen Impulses des Elements in eine mechanische Energie vorgesehen ist, welcher als plattenförmiges Element ausgebildet ist, das mit mindestens einem Freiheitsgrad angeordnet ist, wobei die eine Oberfläche des plattenförmigen Elements in physikalischen Kontakt mit dem Element steht und die andere Oberfläche zur Aufnahme des zu behandelnden Guts dient.
  • Es ist sinnvoll, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung 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 Element zur Erzeugung eines elektromagnetischen Felds in physikalischem Kontakt steht. Solch eine Vorrichtung kann, z. B., zur Vermischung von verschiedenen Gütern, zum Wärme- und Massenaustausch und zu ähnlichem verwendet werden.
  • Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Ablenker zu versehen, der in einer Entfernung von der Oberfläche des plattenförmigen Elements und parallel zur Oberfläche des letzteren angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu behandelnden Guts dient.
  • Diese Vorrichtung sichert eine hohe Effektivität der Zerkleinerung und der Zerstäubung eines aufschüttbaren bzw. flüssigen Guts.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    Fig. 2
    ein Gradierwerk, in dem das Abkühlen von Wasser unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt;
    Fig. 3
    ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Sterilisierung eines biologischen Stoffes,
    Fig. 4
    ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Trocknen und Verdichten eines Guts,
    Fig. 5
    ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vermischung von verschiedenen Materialien,
    Fig. 6
    eine Ausführungsform der Vorrichtung,
    Fig. 7
    eine andere Ausführungsform der Vorrichtung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung sind die gleichen Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Zunächst soll auf Fig. 1 eingegangen werden, wo eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist. Die Einrichtung weist ein Element 1 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses auf, im folgenden auch mit Strahler bezeichnet, welcher mit einer Quelle 2 (einem Generator) für elektromagnetische Impulse verbunden ist.
  • Die Umwandlung des elektromagnetischen Impulses wird mittels eines plattenförmigen Elements 3 vorgenommen, dessen eine Oberfläche mit dem Element 1 bzw. Strahler in Kontakt steht. Ein Behälter, der durch die Wand 4 begrenzt ist, dient zur Aufnahme eines zu behandelnden Guts M, das im Augenglick der Aussendung eines Impulses in physikalischen Kontakt mit der anderen Oberfläche des plattenförmigen Elements 3 gebracht wird. Zu diesem Zweck kann das Gut M auf die Oberfläche des plattenförmigen Elements 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.
  • 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 resultierendes Feld ein mechanischer Impuls gebildet wird, der senkrecht zur Ebene des plattenförmigen Elements 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 (Erdbeschleunigung), was eine hohe Behandlungsintensität gewährleistet. So geschieht beispielsweise beim Trocknen ein Entfeuchten unter der Wirkung von sehr großen Massenkräften, die auf jedes Teilchen wirken, außerdem kann eine Zersetzung ungleichartiger Teilchen unter Separation von Teilchen mit verschiedenem spezifischem Gewicht stattfinden, was nur unter der Wirkung von Superhochbeschleunigungen möglich ist.
  • 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 Elements 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.
  • Das zu behandelnde Gut kann Wasser (oder eine andere Flüssigkeit) darstellen, dessen (deren) Strom (Fig. 2) auf eine Oberfläche des plattenförmigen Elements 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.
  • In Fig. 3 ist eine Einrichtung gezeigt, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Sterilisierung biologischer Objekte verwendet wird, z. B. ein beliebiges biologisches Material für medizinische oder Nahrungszwecke sowie Verbandmaterialien mit biologischen Flüssigkeiten. Diese Einrichtung enthält zusätzlich Einrichtungen 15 zur Wärme- oder ionisierenden Bestrahlung. Dabei wird eine kombinierte Einwirkung auf schädliche Mikroorganismen mit hohen Beschleunigungen und einer Bestrahlung gewährleistet.
  • In Fig. 4 ist ein Verfahren zum Trocknen und Verdichten gezeigt, bei dem eine Kapsel 6 mit Öffnungen verwendet wird. Das Gut M wird in der Kapsel 6 untergebracht, die auf das plattenförmige Element 3 gestellt wird. Sobald ein Impuls vom Strahler (in Fig. 4 nicht gezeigt) ausgesendet wird, führt eine Superhochbeschleunigung zu einer starken Verdichtung des Guts M in der Kapsel und zum Herausdrücken der Feuchtigkeit, die über die Öffnungen 7 entfernt wird. Durch dieses Verfahren kann ein Tablettieren durchgeführt werden.
  • In Fig. 5 ist eine Vorrichtung zur Vermischung von zwei verschiedenen Gütern gezeigt, in der gleiche Quellen 1, 1', Strahler 2, 2' elektromagnetischer 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 können zur Durchführung physikalischer Wechselwirkungen und chemischer Umsetzungen von verschiedenen Gütern benutzt werden.
  • Die in Fig. 6 wiedergegebene Vorrichtung kann als eine Variante der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung eingesetzt werden und weist auch einen Ablenker 9 zur Zerkleinerung von Teilchen eines Guts M auf.
  • In der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung sind auch Paare von Strahlern 1, 1', Quellen 2, 2' und plattenförmigen 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 Vorrichtung sichert eine intensive Zerkleinerung des Guts M und Vermischung desselben mit dem Gut M', das ebenfalls einer Zerkleinerung unterworfen werden kann.
  • Bei sämtlichen Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß das plattenförmige Element 3 unter Berücksichtigung der Festigkeitsbedingungen von minimaler Dicke sein.
  • Es ist offensichtlich, daß auch andere Ausführungsvarianten des Verfahrens und der Vorrichtungg zu dessen Durchführung möglich sind, z. B. solche, die eine Kombination von hohen Beschleunigungen mit thermischen, chemischen und anderen Wechselwirkungen bzw. Umsetzungen vorsehen.
  • 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.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Beschleunigen von flüssigen und aufschüttbaren Gütern (M) durch Umwandlung der Energie eines durch ein Element (1) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Felds erzeugten elektromagnetischen Impulses in mechanische Energie des zu behandelnden Guts (M), wobei die Umwandlung der Energie des elektromagnetischen Impulses in mechanische Energie mit Hilfe eines plattenförmigen Elements (3) aus elektrisch leitendem Werkstoff erfolgt, das über mindestens einen Freiheitsgrad in der vorgegebenen Beschleunigungsrichtung verfügt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die entgegengesetzten Oberflächen des plattenförmigen Elements (3) im Augenblick der Aussendung des elektromagnetischen Impulses durch das Element (1) in physikalischen Kontakt mit dem Element (1) bzw. dem zu behandelnden Gut (M) gebracht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das zu behandelnde Gut (M) Wasser ist, welches auf eine Oberfläche des plattenförmigen Elements (3) gerichtet wird, wobei die Aussendung der elektromagnetischen Impulse ununterbrochen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das zu behandelnde Gut (M) ein biologischer zu sterilisierender Stoff ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der biologische Stoff in einem Behälter angeordnet ist, welcher auf einer Oberfläche des plattenförmigen Elements (3) aufgestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    auf die Oberfläche des plattenförmigen Elements (3) die Ströme verschiedener Güter (M) gleichzeitig geleitet werden, die einer Vermischung unterliegen.
  6. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vorderflanke des elektromagnetischen Impulses durch die Anstiegszeit festgelegt wird, die 10 bis 20 % der Impulsdauer beträgt.
  7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Quelle (2) zur Erzeugung elektromagnetischer Impulse, die mit der Einheit (1) in Verbindung steht, und einem Wandler zur Umwandlung der Energie eines elektromagnetischen Impulses des Elements (1) in mechanische Energie, welcher als plattenförmiges Element (3) ausgebildet ist, das mit mindestens einem Freiheitsgrad angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Verschiebung des plattenförmigen Elements (3) durch Anschläge (5) begrenzt ist, eine Oberfläche desselben in physikalischem Kontakt mit der Einheit (1) zur Erzeugung elektromagnetischer Impulse steht und die andere Oberfläche zur Aufnahme des zu behandelnden Guts (M) dient.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens ein zusätzliches plattenförmiges Element (3) vorgesehen ist, wobei jedes zusätzliche plattenförmige Element (3) eine Oberfläche aufweist, die mit einer zugehörigen zusätzlichen Einheit (1) in physikalischem Kontakt steht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Ablenker (9) vorgesehen ist, der beabstandet von der Oberfläche des plattenförmigen Elements (3) und parallel zur Oberfläche des letzteren angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu behandelnden Guts (M) dient.
EP90906435A 1989-04-04 1990-02-14 Verfahren zum beschleunigen von flüssigen und aufschuttbaren gütern und einrichtung zu seiner durchführung Expired - Lifetime EP0418401B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4666633 1989-04-04
SU4666633/10A SU1835705A1 (ru) 1989-04-04 1989-04-04 Способ обработки материалов
PCT/SU1990/000042 WO1990011840A1 (en) 1989-04-04 1990-02-14 Method and device for acceleration of liquid and bulk materials

Publications (3)

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EP0418401A1 EP0418401A1 (de) 1991-03-27
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5573732A (en) * 1994-09-08 1996-11-12 Waggener, Przydzial And Associates Method and apparatus for sterilizing medical devices using glow discharges
US7296924B2 (en) * 2004-02-17 2007-11-20 Advanced Analytical Technologies, Inc. Vortexer
US20100008178A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-14 Dale Fahrion Acoustic Beverage Mixer
CN103372553B (zh) * 2012-04-24 2015-09-30 北京和佳欣科技有限责任公司 一种电磁脉冲清灰清堵系统
CN106288687A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 重庆科技学院 一种实验室用超声波辅助电阻干燥箱
CN112827871A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 夏玮玮 一种人工湿地用填料清洗装置及其使用方法
CN114832928B (zh) * 2022-07-02 2022-12-09 江苏秦烯新材料有限公司 一种高纯度磷的脉冲式智能化破碎装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1945015A (en) * 1932-07-01 1934-01-30 Hugh E Wurzbach Electromagnetic vibrating apparatus
US3088220A (en) * 1957-10-21 1963-05-07 Ind Powertronix Inc Supersonic vibrating drying system
US2964581A (en) * 1959-02-24 1960-12-13 Swindell Dressler Corp Magnetomotive agitator for molten metal baths or the like
JPS52309B2 (de) * 1971-05-15 1977-01-06
JPS5241186Y2 (de) * 1972-03-02 1977-09-17
SU775559A1 (ru) * 1977-01-28 1980-10-30 Государственный Союзный Завод По Механической И Химической Очистке Котлоагрегатов "Котлоочистка" Сушилка дл сыпучего материала
GB2057655B (en) * 1979-09-03 1983-09-14 G Sojuz Z Mek I Khim Ochistke Methods of and devices for drying loose materials
DE2949917A1 (de) * 1979-12-12 1981-07-23 Veb Rohrkombinat Stahl- Und Walzwerk Riesa, Ddr 8400 Riesa Einrichtung zur erzeugung einer erschuetterung eines stahlrohres
SU869842A1 (ru) * 1980-01-30 1981-10-07 Каунасский Политехнический Институт Им. А.Снечкуса Электродинамический вибратор
US4556467A (en) * 1981-06-22 1985-12-03 Mineral Separation Corporation Apparatus for ultrasonic processing of materials
US4834124A (en) * 1987-01-09 1989-05-30 Honda Electronics Co., Ltd. Ultrasonic cleaning device
US4836684A (en) * 1988-02-18 1989-06-06 Ultrasonic Power Corporation Ultrasonic cleaning apparatus with phase diversifier

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