EP0857088B1 - Gerät zur einkopplung von ultraschall in ein flüssiges oder pastöses medium - Google Patents

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EP0857088B1
EP0857088B1 EP96934714A EP96934714A EP0857088B1 EP 0857088 B1 EP0857088 B1 EP 0857088B1 EP 96934714 A EP96934714 A EP 96934714A EP 96934714 A EP96934714 A EP 96934714A EP 0857088 B1 EP0857088 B1 EP 0857088B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity resonator
denotes
resonator
relationship
longitudinal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96934714A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0857088A1 (de
Inventor
Vladimir Abramov
Vyacheslav Alenichev
Leonid Makarov
Andrew Ruhman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tech Sonic Gesellschaft fur Ultraschall-Technologie Mbh
Original Assignee
Tech Sonic Gesellschaft fur Ultraschall-Technologie Mbh
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Publication date
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Publication of EP0857088A1 publication Critical patent/EP0857088A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling Ultrasound in a liquid or pasty medium and with the other, in the preamble of claim 1 mentioned generic features.
  • a thing Device is known from US-PS 4,016,436.
  • the known device is one-sided to one tubular cavity resonator attached waveguide provided that by means of a piezoelectric transducer, which in turn is electrical AC voltage output signals of an alternating voltage generator in converts longitudinal mechanical vibrations, too resonant longitudinal vibrations can be excited.
  • this transducer is mechanically fixed in a flange Area of the same cavity acoustic coupled.
  • the vibration-active element is designed as a three-dimensional cavity resonator, in which the propagation velocities ⁇ x and ⁇ r and thus also the wavelengths ⁇ x and ⁇ r of the vibrations, which result in deflections in the direction of the longitudinal axis (x direction) and radially thereto, are linked, are necessarily different.
  • Such a design requires, given the values of the material parameters characteristic of the resonator wall, very precise coordination of the geometrical dimensions of the resonator, namely their length L, their outer diameter D 0 and their wall thickness ⁇ .
  • This adjustment can be achieved at given values of the outer diameter D 0 and the wall density ⁇ by adapting the resonator length L, but this usually requires time-consuming tests and is only rational if a larger number of such devices are subsequently determined using tests, optimal length can be built. Special devices that are only built in small numbers are therefore very expensive.
  • This broad horn is designed as a flat rod-shaped, solid radiation body ("sonotrode"), the length of which measured in the excitation direction corresponds to half the ultrasound wavelength ( ⁇ / 2) and the width measured in the transverse direction corresponds to an integral multiple of this value; the thickness of the plate-shaped broad horn measured between the wide longitudinal surfaces is significantly smaller than half the ultrasonic wavelength, which has the same value in the longitudinal and transverse directions.
  • This dimensioning of the Breithorn should, which is also possible in principle, over the entire width ( n.
  • a "weak" coupling of the tubular cavity resonator and the waveguide is provided, weak coupling meaning that there is a significant phase shift between the resonant vibrations of the cavity resonator, on the one hand, and the resonant - longitudinal - vibrations of the waveguide.
  • a weak coupling can be realized, for example, in that the waveguide is vibration-coupled to the cavity resonator with the cavity resonator via a flexible spring element, which can have the shape of a plate spring.
  • L w nC 0 2f r 1 - 4 ⁇ 2nd D 0 - ⁇ D 0 2nd + C. 0 2 ⁇ f r 1 - 4 ⁇ 2nd D 0 - ⁇ D 0 2nd arctg ⁇ (D 0 - ⁇ ) ⁇ 1 (D 0 - ⁇ 1 ) given if the ultrasound is coupled into the resonator from one side only at the same time.
  • L w (n-1) C 0 2f r 1 - 4 ⁇ 2nd D 0 - ⁇ D 0 2nd + C. 0 ⁇ f r 1 - 4 ⁇ 2nd D 0 - ⁇ D 0 2nd arctg ⁇ (D 0 - ⁇ ) ⁇ 1 (D 0 - ⁇ 1 )
  • claims 4 to 6 specify conditions in which the vibration form of the cavity resonator is completely radially symmetrical (symmetry group C ⁇ ), ie the radial deflections in a plane perpendicular to the central longitudinal axis are always in phase, or the resonator in each Cross-sectional plane is circular, but the diameter of these circles varies spatially periodically over the length of the resonator, and in each cross-sectional plane the resonator diameter varies periodically.
  • a device is designated by 10 in total, by means of its ultrasound in a fluid medium 11, the fluid or pasty or fluid-like, e.g. can be in powder form, can be coupled.
  • the device 10 comprises a total of 20 Transducer, the one offered in the form of an AC voltage converts electrical energy into (ultra) sound power and this formwork performance in the form of forced longitudinal Vibrations of a cylindrical-goat-shaped Transducerblocks 21 offers, a total of 24 designated elongated cylindrical-tubular cavity resonator and this one acoustically with the transducer coupling, in turn circular cylindrical block-shaped trained waveguide 23 through which the means of the transducer generated longitudinal vibrations can be coupled into the jacket 36 of the cavity resonator 24 are.
  • the transducer 20, the waveguide 23 and the cavity 24 are in that order along a common central longitudinal axis 26 arranged coaxially with respect to this and mechanically fixed are interconnected.
  • a central threaded bolt 22 is provided, which with threads 25 arranged opposite one another and 25 'of the waveguide 23 and the transducer block 21 is in meshing engagement, so that this by mutual Twist around the central longitudinal axis with their opposing ring faces 17 and 18 are firmly pressed together.
  • its waveguide-side end section 19 is designed as a union nut, which is in meshing engagement with an external thread 31 provided on the facing end section 28, so that the cavity resonator 24 is rotated about the central longitudinal axis 26 with respect to the waveguide 23 can be firmly connected to this in a force-fit manner, the cavity resonator 24 being axially supported on the end face 38 of the threaded section 28 of the waveguide 23 facing the cavity resonator 24 with an annular end face 29 which runs radially between the threaded jacket 32 and the inner jacket surface 41 of the resonator jacket 36 .
  • the radial width r b of the ring end face 29 of the cavity resonator jacket 36, with that at the resonator end face 38 of the waveguide 23 is axially supported, at least and corresponds approximately to 0.7 times the value ⁇ of the resonator cladding, which is determined by the relationship ⁇ (D 0 - D 1 ) / 2 is given, in which D 0 denotes the outside diameter and D 1 denotes the inside diameter of the resonator shell 36 of the cavity resonator 24.
  • the diameter of the waveguide also has the value corresponding to the outer diameter D 0 of the cavity resonator 24.
  • the transducer 20 comprises, as an electromechanical voltage / vibration converter, a piezoelectric column, designated overall by 27, which can be excited by activation with an alternating voltage to "thick" vibrations running in the direction of the central longitudinal axis 26, that is to say longitudinal changes in length, which can be excited via the transducer block 21 and the waveguide 23 firmly connected to this can be transferred to the jacket 36 of the cavity resonator 24.
  • the piezoelectric column 27 is realized by a plurality of piezoceramic ring disks 33, which are firmly clamped between a stable clamping ring 37 and the transducer block 21 by means of a central clamping screw 34 and can be excited to in-phase thickness oscillations by parallel control with the output alternating voltage U r of an alternating voltage generator 35 .
  • the AC output voltage of the AC voltage generator can be set to the resonance frequency of the longitudinal natural oscillations of the waveguide 23, so that the latter can be excited to such vibrations in a resonant manner.
  • the device 10 In the exemplary embodiment chosen for explanation of the device 10 is that to be subjected to ultrasound treatment Medium 11 from a total of 12, cylindrical-pot-shaped reactor vessel added, the one on its underside by an annular disc Base plate 13 is completed, the one central, circular opening 14 has on the outside, according to the representation of FIG. 1 lower edge area 14 'the device 10 by means of a radial flange 30 of the waveguide 23 can be fastened, as by Schematically illustrates screw-nut connections, those in axially symmetric grouping with respect the central longitudinal axis 26 of the device 10 are provided.
  • the radial flange 30 of the waveguide 23, viewed in the longitudinal direction thereof, is arranged in the middle between the resonator-side end face 38 and the transducer-side ring end face 17 of the waveguide 23, so that the central plane 40 of the flange 30, which runs at right angles to the central longitudinal axis 26 of the device 10 resonant vibration excitation of the waveguide 23 represents a node level of its longitudinal vibrations.
  • the propagation velocities ⁇ x and ⁇ r of the cladding vibrations in the longitudinal and transverse directions and thus also their wavelengths ⁇ x and ⁇ r differ in a characteristic manner, ie depending on the geometry of the resonator 24 and the type of resonator material.
  • the waveguide 23 is operated in its mechanical resonance frequency fr, at which half the wavelength of the longitudinal vibrations that can be excited in the waveguide is equal to that average distance a of its end faces 17 and 38 measured in the axial direction.
  • the AC voltage generator 35 can be tuned to such an extent that the resonant excitation of the waveguide 23 is ensured.
  • the cavity resonator 24 is also tuned to the resonance frequency f r of the waveguide 23 and is also designed in such a way that the resonance condition for both the longitudinal and the transverse vibration modes of his coat 36 is fulfilled.
  • the cavity resonator 24 can also be resonantly excited to natural vibrations of lower axial symmetry, for example to natural vibrations of its jacket 36, which have a 3-fold symmetry with respect to the central longitudinal axis 26 that, seen in the circumferential direction of the jacket 36, equidistantly arranged 60 ° partial areas 48, 49 and 51 of the resonator jacket 36 experience outward deflections, while the complementary 60 ° partial areas 52, 53 and 54 arranged between two of these partial areas of the resonator jacket 36 experience radially inward deflections, as illustrated by the corresponding directional arrows 56 and 57.
  • FIG. 2 To explain a further exemplary embodiment of a device which can be used analogously to the device 10 according to FIG. 1 and is designated overall by 10 ', reference is now made to FIG. 2, in which, for the sake of simplicity, the device 10' only by its transducer 20, the waveguide 23 'and the cavity resonator 24' acoustically coupled to it and the mounting and coupling elements provided for their acoustic coupling are shown.
  • the device 10 'according to FIG. 2 differs in functional respect from the device 10 according to FIG.
  • the cavity resonator 24' is connected to the waveguide 23 'in the sense of a "weak" acoustic coupling which causes the Cavity resonator 24 'and the cylindrical-rod-shaped block 58 of the waveguide 23' can perform longitudinal relative movements against one another, this weak coupling as a result of which, in the event of resonance, the longitudinal movements of the cavity resonator 24 'relative to the longitudinal vibrations of the waveguide 23' have significant phase shift.
  • the - acoustically weak - coupling of the tubular cavity resonator 24 'and the rod-shaped block 58 of the waveguide 23' is achieved by supporting a radially tapering support flange 60 on an inner support surface 59 of the cavity resonator 24 'which is conically complementary in an outer radial region and which between Sheath sections 36 'and 36''of different thicknesses ⁇ and ⁇ 1 are conveyed, the outer diameter D 0 of both sections 36' and 36 '' being the same.
  • the section 36 ′′ of the smaller thickness ⁇ 1 viewed in the direction of the central longitudinal axis 26 of the device 10 ′, has an axial extent which corresponds to 1/8 of the wavelength ⁇ x , which in the case of resonant vibration excitation of the cavity resonator 24 ′ of the wavelength ⁇ x corresponds to the longitudinal vibration excitation in the cavity 24 '.
  • the radially outer edge 60 'of the support flange 60 which is designed in the form of a wedge or a wedge, as shown in the longitudinal section in FIG is formed in one piece with the rod-shaped block 58 of the waveguide 23 '.
  • a tubular spacer 61 which is enclosed by the thin-walled section 36 ′′ of the cavity resonator casing 36 ′ and coaxially and at a slight radial distance from it, engages by means of a union nut 62 which is connected to an external thread 63 of the thin-walled section 36 '' the thickness ⁇ 1 of the resonator jacket 36 'is in meshing engagement and can be set to a predetermined value of the axial force with which the waveguide 23' is axially supported via its support flange 60 on the conical support surface 59 of the cavity resonator 24 'against which ring-shaped flange area 60 '' is pushed.
  • the latter acquires the property of a spring, similar to that of a plate spring, which mediates the axially flexible connection - coupling - of the cavity resonator 24 'to the rod-shaped block 58 of the waveguide 23'.
  • the device 10 ' compared to the device 10 1, larger amounts of the radial vibration amplitudes of the cavity resonator 24 ', i.e. a higher Q factor, generally by the ratio the emitted acoustic power for this required - electrical - excitation power defined is.
  • Device 10 '' shown in schematic form is the device 10 'according to FIG. 2 in both constructive and in terms of functionality largely analog and different differ from this only in that both ends of its tubular cavity resonator 24 '' each acoustically weak to the cavity resonator 24 '' coupled transducer and waveguide 23 'of provided with reference to Fig. 2 is provided to higher amplitudes of the transverse vibrations of the To achieve cavity resonator 24 ''.
  • the - not specifically shown - piezoceramic Pillars or magnetostrictive transducers of these transducers 20 'and waveguide 23' are by means of the AC voltage generator 35 'controlled so that they are in phase opposition Vibrations are excited.
  • a - not shown - modification of the embodiments 1 and 2 can also consist in that the resonator 24 or the resonator 24 ' its end is complete, e.g. through a plate, which is firmly attached to the resonator tube.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Einkopplung von Ultraschall in ein flüssiges oder pastöses Medium und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen. Ein derartiges Gerät ist durch die US-PS 4,016,436 bekannt.
Bei dem bekannten Gerät ist ein einseitig an einen rohrförmigen Hohlraumresonator angesetzter Wellenleiter vorgesehen, der mittels eines piezoelektrischen Transducers, der seinerseits elektrische Wechselspannungs-Ausgangssignale eines Wechselspannungsgenerators in longitudinale mechanische Schwingungen umwandelt, zu resonanten longitudinalen Schwingungen anregbar ist. An diesen Transducer ist mechanisch fest in einem flanschförmigen Bereich desselben der Hohlraumresonator akustisch angekoppelt.
Bei einem weiteren Gerät der eingangs genannten Art (US-PS 5,200,666), das zum erstgenannten weitgehend funktionsanalog ist, wird an beiden Enden des rohrförmigen Resonators, der zur Konversion longitudinaler Schwingungen in transversale Schwingungen vorgesehen ist, mittels je eines Transducers Ultraschall-Energie eingekoppelt.
Es ist auch bekannt (US-PS 4,537,511), einen rohrförmigen Hohlraumresonator zu verwenden, der an beiden Enden abgeschlossen ist und von einer Seite her mit dem mittels eines Transducers eingekoppelten Ultraschall beaufschlagt wird.
Bei all diesen Geräten wird die Länge des Hohlraumresonators gleichsam in einer ersten Näherung gemäß der Beziehung L = nc0 / 2fr gewählt, in der n eine ganze Zahl bedeutet, mit c0 die Schallgeschwindigkeit in einem stahlförmigen Resonator und mit fr die mechanische Resonanzfreuquenz des mit dem Transducer akustisch gekoppelten, zur Einleitung von Ultraschall in den Resonator benutzten Wellenleiters bezeichnet ist. Die Schallgeschwindigkeit c0, ist hier durch die Beziehung c0 = E / ρ gegeben, in der mit E der Elastizitätsmodul (Young'scher Modul) und mit ρ das spezifische Gewicht des Resonator-Materials bezeichnet ist.
Um bei solchen Ultraschall-Geräten einen möglichst hohen Anteil der elektrischen Ausgangsenergie in nutzbare Schalleistung zu konvertieren, ist es auch bekannt (FR-A-2 354 827 und EP-A-0 044 800), eine Auslegung des Hohlraumresonators dahingehend anzustreben, daß er sowohl hinsichtlich longitudinaler als auch transversaler Eigenschwingungen seines Mantels der Resonanzbedingung genügt.
Bei solchen Geräten ist das schwingungsaktive Element als dreidimensionaler Hohlraumresonator ausgebildet, bei dem die Ausbreitungsgeschwindigkeiten νx und νr und damit auch die Wellenlängen λx und λr der Schwingungen, die mit Auslenkungen in Richtung der Längsachse (x-Richtung) und radial dazu, verknüpft sind, notwendigerweise verschieden sind. Diejenigen Ultraschallwellen, denen Auslenkungen in Richtung der Längsachse (x-Richtung) des Resonators entsprechen, dessen axiale Länge gleich einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge (λx/2) gewählt ist, tragen nicht zur Abstrahlung von Ultraschallenergie bei, vermitteln jedoch eine Speicherung von Ultraschallenergie und bewirken eine gute Gleichförmigkeit der Verteilung der Ultraschall-Energie über die gesamte - axiale - Resonatorlänge, während diejenigen Ultraschallwellen, denen Schwingungsformen des Resonators mit Auslenkungen radial zur Resonator-Längsachse und zu seiner Außenfläche entsprechen, eine wirksame Abstrahlung von Ultraschallenergie in die Umgebung vermitteln.
Eine solche Auslegung erfordert bei vorgegebenen Werten der für die Resonatorwand charakteristischen Material-Parameter eine sehr genaue Abstimmung der geometrischen Dimensionen des Resonators aufeinander, nämlich seiner Länge L, seines Außendurchmessers D0 und seiner Wand-Dicke δ. Diese Abstimmung kann bei vorgegebenen Werten des Außendurchmessers D0 und der Wanddichte δ zwar durch Anpassung der Resonatorlänge L erzielt werden, was jedoch in der Regel zeitaufwendige Versuche erfordert und nur dann rationell ist, wenn anschließend eine größere Zahl solcher Geräte mit dieser durch Versuche ermittelten, optimalen Länge gebaut werden können. Spezialgeräte, die nur in geringen Stückzahlen gebaut werden, sind daher sehr teuer.
Durch die DE-33 16 353 A1 ist es in Verbindung mit einem Reinigungsgerät, bei dem das zu reinigende Material, z.B. eine Textilstoffbahn, einem Ultraschallfeld aussetzbar ist, bekannt, zur Einkopplung von Ultraschall in ein Flüssigkkeitsbad, durch das die Textilstoffbahn hindurchtransportiert wird, ein sogenanntes Breithorn zu verwenden, das mittels eines Ultraschallsenders sowohl in Längsrichtung - der Anregungsrichtung - als auch in der dazu rechtwinkligen Querrichtung, in der die Ausdehnung des Breithorns mindestens annähernd der Breite der zu reinigenden Textilstoffbahn entspricht, resonant zu Schwingungen anregbar ist. Dieses Breithorn ist als flachstab-förmiger, massiver Abstrahlkörper ("Sonotrode") ausgebildet, dessen in Anregungsrichtung gemessene Länge der halben Ultraschall-Wellenlänge (λ/2) und dessen in Querrichtung gemessene Breite einem ganzzahligen Vielfachen dieses Wertes entspricht; die zwischen den breiten Längsflächen gemessene Dicke des plattenförmigen Breithorns ist signifikant kleiner als die halbe Ultraschallwellenlänge, die in Längs- und Querrichtung denselben Wert hat. Durch diese Dimensionierung des Breithorns soll, was prinzipiell auch möglich ist, über die gesamte Breite (n . λ/2) eine gleichförmige Abstrahlcharakteristik des Breithorns und damit auch eine gleichmäßig gute Reinigung des bahnförmigen Materials erreicht werden, jedoch ist der Q-Faktor (nutzbare Ultraschall-Energie / elektrische Anregungsenergie), verglichen mit Ultraschallgeräten, die mit Hohlraumresonator-Anregung arbeiten, vergleichsweise gering, so daß sehr leistungsstarke und entsprechend teure Ultraschallsender verwendet werden müssen, was den Betrieb solcher bekannter Reinigungsgeräte, die mit blockförmig-massiven Abstrahlelementen arbeiten, erheblich verteuert.
Von einem Gerät der eingangs genannten Art ausgehend, ist es daher Aufgabe der Erfindung, für ein solches eine Gestaltung anzugeben, die einen günstig hohen Übertragungs-Wirkungsgrad ergibt, und, nachdem es einmal ausgelegt ist, nicht, zumindest nicht nennenswerter Nachbearbeitungen bedarf, um auf einen Betrieb mit optimalem Wirkungsgrad ausgelegt werden zu können, insbesondere ein Gerät zu schaffen, das bei einer vorgegebenen Auslegung und Art der Ankopplung des zur Schwingungsanregung vorgesehenen, seinerseits durch den Transducer angesteuerten Wellenleiters an den Hohlraumresonator mit einem nahe dem optimalen Wirkungsgrad liegenden Wirkungsgrad arbeitet.
Diese Aufgabe wird für Geräte, bei denen der Hohlraumresonator "stark", d.h. mechanisch weitgehend starr, mit dem Wellenleiter gekoppelt ist, gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelölst, daß die Resonatorlänge L gemäß der Beziehung: L = nC0 2fr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 gewählt ist, in der mit ν der Poisson'sche Querkontraktionskoeffizient des Hohlraumresonator-Materials, mit δ die Wanddicke des Hohlraumresonators und mit D0 der Außendurchmesser des rohrförmigen Hohlraumresonators bezeichnet sind.
Die hiernach gegebene Abweichung von der Beziehung (1) kann sehr klein sein, so daß die Beziehung (2) gegenüber der Beziehung (1) nur eine geringfügige Verbesserung ergibt, kann jedoch in praktischen Fällen auch um fast 40% von dem durch die Beziehung (1) gewinnbaren Resultat abweichen, so daß, verglichen mit einem solchen Fall, die Auslegung gemäß der Beziehung (2) ein wesentlich besseres Resultat ergibt.
In einer bevorzugten Gestaltung eines erfindungsgemäßen Geräts ist eine "schwache" Kopplung des rohrförmigen Hohlraumresonators und des Wellenleiters vorgesehen, wobei schwache Kopplung bedeutet, daß zwischen den resonanten Schwingungen des Hohlraumresonators, einerseits, und den resonanten - longitudinalen - Schwingungen des Wellenleiters eine signifikante Phasenverschiebung besteht. Eine solche schwache Kopplung kann z.B. dadurch realisiert werden, daß der Wellenleiter mit dem Hohlraumresonator über ein nachgiebiges Federelement, das die Form einer Tellerfeder haben kann, mit dem Hohlraumresonator schwingungsgekoppelt ist. Für diesen Fall, in dem der Wellenleiter vorab eine Vielzahl von longitudinalen Schwingungen ausgeführt haben muß, bevor der Hohlraumresonator in Resonanz gelangt, d.h. mit maximaler Amplitude schwingt, ist dessen Länge Lw gemäß der Beziehung Lw = nC0 2fr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 + C0 2πfr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1) gegeben, wenn gleichzeitig der Ultraschall nur von einer Seite des Resonators her in diesen eingekoppelt wird.
Für den ebenfalls für schwache akustische Kopplung zwischen dem Hohlraumresonator und dem Wellenleiter vorgesehenen Fall, daß der Hohlraumresonator von seinen beiden Enden her gleichphasig mit der von zwei Transducern erzeugten Schwingungsenergie beaufschlagt wird, ist seine Länge Lw, durch die Beziehung L' w = (n-1)C0 2fr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 + C0 πfr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1)
Durch die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind Bedingungen angegeben, bei deren Erfüllung die Schwingungsform des Hohlraumresonators vollkommen radialsymmetrisch ist (Symmetriegruppe C∞), d.h. die radialen Auslenkungen in einer rechtwinklig zur zentralen Längsachse verlaufenden Ebene immer gleichphasig sind, bzw. der Resonator in jeder Querschnittsebene kreisförmig ist, der Durchmesser dieser Kreise jedoch über die Länge des Resonators hinweg räumlich periodisch variiert, und in jeder Querschnittsebene der Resonatordurchmesser zeitperiodisch variiert.
Durch die Merkmale der Ansprüche 7, 8 und 9 sind zusätzliche Bedingungen angegeben, bei deren Erfüllung der Resonator in einer Normalschwingungs-Form schwingt, deren Symmetrie-Ordnung definiert durch die Abmessungen des Resonators vorgebbar ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts für starke Kopplung zwischen Hohlraumresonator und Transducer, in schematisch vereinfachter Längsschnittdarstellung;
Fig. 2
ein Ausführungsbeispiel eines Geräts mit schwacher Kopplung zwischen Hohlraumresonator und Transducer;
Fig. 3a und b
mögliche Schwingungstypen des Hohlraumresonators für definierte geometrische Gestaltungen desselben und
Fig. 4
ein Ausführungsbeispiel mit Erregung des Hohlraumresonators mittels zweier gegenphasig angeregter Transducer.
In der Fig. 1 ist insgesamt mit 10 ein Gerät bezeichnet, mittels dessen Ultraschall in ein fluides Medium 11, das dünnflüssig oder pastös oder fluid-ähnlich, z.B. pulverförmig sein kann, einkoppelbar ist.
Das Gerät 10 umfaßt einen insgesamt mit 20 bezeichneten Transducer, der in Form einer Wechselspannung angebotene elektrische Energie in (Ultra-)Schalleistung umsetzt und diese Schalleistung in Form erzwungener longitudinaler Schwingungen eines zylindrisch-bockförmigen Transducerblocks 21 anbietet, ein insgesamt mit 24 bezeichneten langgestreckt zylindrisch-rohrförmigen Hohlraumresonator und einen diesen akustisch mit dem Transducer koppelnden, seinerseits kreiszylindrisch-blockförmig ausgebildeten Wellenleiter 23, über den die mittels des Transducers erzeugten longitudinalen Schwingungen in den Mantel 36 des Hohlraumresonators 24 einkoppelbar sind. Der Transducer 20, der Wellenleiter 23 und der Hohlraumresonator 24 sind, in dieser Reihenfolge entlang einer gemeinsamen zentralen Längsachse 26 koaxial bezüglich dieser angeordnet und mechanisch fest miteinander verbunden sind. Zur diesbezüglich festen Verbindung des Wellenleiters 23 mit dem Transducerblock 21 ist ein zentraler Gewindebolzen 22 vorgesehen, der mit einander gegenüberliegend angeordneten Gewinden 25 und 25' des Wellenleiters 23 bzw. des Transducerblocks 21 in kämmendem Eingriff steht, so daß diese durch gegenseitiges Verdrehen um die zentrale Längsachse mit ihren einander gegenüberliegenden Ringstirnflächen 17 und 18 fest aneinander anpreßbar sind.
Zur mechanisch festen Verbindung des Wellenleiters 23 mit dem Hohlraumresonator 24 ist dessen wellenleiterseitiger Endabschnitt 19 als Überwurfmutter ausgebildet, die mit einem am zugewandten Endabschnitt 28 vorhandenen Außengewinde 31 in kämmendem Eingriff steht, so daß der Hohlraumresonator 24 durch Verdrehen um die zentrale Längsachse 26 gegenüber dem Wellenleiter 23 mit diesem kraftformschlüssig fest verbindbar ist, wobei der Hohlraumresonator 24 sich mit einer Ringstirnfläche 29, die zwischen dem Gewindemantel 32 und der inneren Mantelfläche 41 des Resonatormantels 36 radial verläuft, an der dem Hohlraumresonator 24 zugewandten Endstirnfläche 38 des Gewindeabschnitts 28 des Wellenleiters 23 axial abstützt. Durch die hierdurch erzielte mechanische Verbindung des Hohlraumresonators 24 und des Wellenleiters 23 wird zwischen diesen Funktionselementen des Geräts eine Schwingungskopplung im Sinne einer starken akustischen Kopplung erzielt, wobei die radiale Breite rb der Ringstirnfläche 29 des Hohlraumresonatormantels 36, mit der dieser an der resonatorseitigen Endstirnfläche 38 des Wellenleiters 23 axial abgestützt ist, mindestens und etwa dem 0,7-fachen Wert der Dicke δ des Resonatormantels entspricht, die durch die Beziehung δ = (D0 - D1)/2 gegeben ist, in der mit D0 der Außendurchmesser und mit D1 der Innendurchmesser des Resonatormantels 36 des Hohlraumresonators 24 bezeichnet sind. Auch der Durchmesser des Wellenleiters hat den dem Außendurchmesser D0 des Hohlraumresonators 24 entsprechenden Wert.
Der Transducer 20 umfaßt als elektromechanischen Spannungs-/Schwingungswandler eine insgesamt mit 27 bezeichnete piezoelektrische Säule, die durch Ansteuerung mit einer Wechselspannung zu in Richtung der zentralen Längsachse 26 verlaufenden "Dicken"-Schwinungen, d.h. longitudinalen Längenänderungen anregbar ist, die über den Transducerblock 21 und den fest mit diesem verbundenen Wellenleiter 23 auf den Mantel 36 des Hohlraumresonators 24 übertragbar sind. Die piezoelektrische Säule 27 ist durch eine Mehrzahl piezokeramischer Ringscheiben 33 realisiert, die mittels einer zentralen Spannschraube 34 zwischen einem stabilen Spannring 37 und dem Transducerblock 21 fest eingespannt sind und durch parallele Ansteuerung mit der Ausgangswechselspannung Ur eines Wechselspannungsgenerators 35 zu gleichphasigen Dicken-Schwingungen anregbar sind. Die Ausgangs-Wechselspannung des Wechselspannungsgenerators ist auf die Resonanzfrequenz der longitudinalen Eigenschwingungen des Wellenleiters 23 einstellbar, so daß dieser resonant zu solchen Schwingungen anregbar ist.
Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel des Geräts 10 ist das der Ultraschallbehandlung auszusetzende Medium 11 von einem insgesamt mit 12 bezeichneten, zylindrisch-topfförmigen Reaktorbehälter aufgenommen, der an seiner Unterseite durch eine ringscheibenförmige Bodenplatte 13 abgeschlossen ist, die eine zentrale, kreisrunde Öffnung 14 hat an deren außenseitigem, gemäß der Darstellung der Fig. 1 unteren Randbereich 14' das Gerät 10 mittels eines radialen Flansches 30 des Wellenleiters 23 befestigbar ist, wie durch Schrauben-Mutter-Verbindungen schematisch veranschaulicht, die in axialsymmetrischer Gruppierung bezüglich der zentralen Längsachse 26 des Geräts 10 vorgesehen sind.
Der radiale Flansch 30 des Wellenleiters 23 ist, in dessen Längsrichtung gesehen, in der Mitte zwischen der resonatorseitigen Endstirnfläche 38 und der transducerseitigen Ringstirnfläche 17 des Wellenleiters 23 angeordnet, so daß die rechtwinklig zur zentralen Längsachse 26 des Geräts 10 verlaufende Mittelebene 40 des Flansches 30 bei resonanter Schwingungsanregung des Wellenleiters 23 eine Knotenebene seiner longitudinalen Schwingungen repräsentiert.
Durch die in dem Wellenleiter 23 angeregten, longitudinalen Schwingungen, die mit in Richtung der zentralen Längsachse 26 verlaufenden Auslenkungen seiner Endstirnflächen 17 und 38 verknüpft sind, wobei diese Auslenkungen, entlang der zentralen Längsachse 26 des Wellenleiters 23 gesehen, stets einander entgegengesetzt gerichtet sind, wird auch der Hohlraumresonator 24 zu longitudinalen Schwingungen angeregt, mit denen aufgrund der hiermit verknüpften Querkontrakton des Resonator-Mantels 36 auch transversale, d.h. radial zur zentralen Längsachse 26 gerichtete Mantel-Schwingungen einhergehen, mittels derer Ultraschallenergie über die äußeren und inneren Zylindermantelflächen 39 und 41 in radialer Richtung in das der Ultraschallbehandlung auszusetzende Medium "abstrahlbar" - einkoppelbar - ist.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeiten νx und νr der Mantelschwingungen in longitudinaler und transversaler Richtung und damit auch deren Wellenlängen λx und λr sind hierbei in charakteristischer Weise, d.h. je nach Geometrie des Resonators 24 und Art des Resonator-Materials, verschieden.
Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Umsetzung von elektrischer Energie in Schall-Leistung, die in das Medium 11 einkoppelbar ist, zu erzielen, wird der Wellenleiter 23 in seiner mechanischen Resonanzfrequenz fr betrieben, bei der die halbe Wellenlänge der im Wellenleiter anregbaren longitudinalen Schwingungen gleich dem mittleren, in axialer Richtung gemessenen Abstand a seiner Endstirnflächen 17 und 38 ist. Der Wechselspannungsgenerator 35 ist soweit durchstimmbar, daß die resonante Anregung des Wellenleiters 23 sichergestellt ist. Zur Erzielung des erwünscht hohen Wirkungsgrades der Umsetzung von elektrischer Leistung in mechanische Schall-Leistung ist auch der Hohlraumresonator 24 auf die Resonanz-Frequenz fr des Wellenleiters 23 abgestimmt und hierbei auch dahingehend ausgelegt, daß die Resonanzbedingung sowohl für die longitudinalen als auch die transversalen Schwingungsmoden seines Mantels 36 erfüllt ist.
Hierzu ist die von der Einkoppelebene 42, in der die resonatorseitigen Endstirnfläche 38 des Wellenleiters 23 an der einen, gemäß der Darstellung der Fig. 1 unteren ringförmigen Endstirnfläche 29 des Hohlraumresonators 24 abgestützt und hierbei fest an diese angepreßt ist, bis zur oberen, freien Endstirnfläche 44 des Hohlraumresonators 24 gemessene Länge L desselben gemäß der Beziehung L = nC0 2fr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 gewählt ist. In dieser Beziehung bedeuten:
ν:
Poisson'scher Querkontraktionskoeffizient
D0:
Außendurchmesser des Hohlraumresonators 24
δ:
Wanddicke des Mantels 36 des Hohlraumresonators
fr:
Resonanzfrequenz des Wellenleiters 23
n:
ganze Zahl ≥ 1
c0:
Schallgeschwindigkeit in einem stabförmigem Resonator die ihrerseits durch die Beziehung c0 = Eρ gegeben ist, in der mit E der Elastizitäts Koeffizient (Young'scher Modul) des Materials des Hohlraumresonators 24 und mit ρ dessen Dichte bezeichnet sind.
Um bei einer solchen Auslegung des Hohlraumresonators 24 eine definierte, axial voll-symmetrische Abstrahlcharakteristik zu erzielen, derart, daß der Mantel (36) radiale Schwingungsbewegungen ausführt, bei denen in Knoten-Ebenen derselben der mittlere Durchmesser D des Hohlraumresonatormantels 36 erhalten bleibt und ansonsten über die Länge L des Hohlraumresonators sinusoidal variiert, wobei in jeder Querschnittsebene der Querschnitt kreisförmig bleibt, wenngleich im Durchmesser zeitlich varriierend, ist der Hohlraumresonator 24 weiterhin so ausgelegt, daß zusätzlich zu der Beziehung (2) auch die Beziehung L = nπD0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 21-ν2 erfüllt ist.
Zur Erläuterung der vollsymmetrischen Schwingungsform resonanter Schwingungen des Hohlraumresonators 24, die sich ergibt, wenn dieser gemäß den Beziehungen (2) und (5') ausgelegt ist, sei auf die Fig. 3a Bezug genommen, in der durch radial auswärts gerichtete Pfeile 46 und radial einwärts gerichtete Pfeile 47 die Auslenkungen des Resonatormantels 36 bezüglich seiner zentralen Längsachse 26 veranschaulicht sind, die der Resonatormantel 36 - außerhalb einer Knotenebene - unter Beibehaltung seines kreisringförmigen Querschnitts erfährt.
Alternativ zu der durch die Fig. 3a veranschaulichten, axial voll-symmetrischen Schwingungsform kann der Hohlraumresonator 24 auch resonant zu Eigenschwingungen niedrigerer axialer Symmetrie angeregt werden, z.B. zu Eigenschwingungen seines Mantels 36, die bezüglich der zentralen Längsachse 26 eine 3-zählige Symmetrie haben, derart, daß, in Umfangsrichtung des Mantels 36 gesehen, äquidistant voneinander angeordnete 60°-Teilbereiche 48, 49 und 51 des Resonator-Mantels 36 auswärts gerichtete Auslenkungen erfahren, während die zwischen jeweils zwei dieser Teilbereiche angeordneten komplementären 60°-Teilbereiche 52, 53 und 54 des Resonatormantels 36 radial einwärts gerichtete Auslenkungen erfahren, wie durch die entsprechenden Richtungspfeile 56 und 57 veranschaulicht. Ein Schwingungsverhalten des Hohlraumresonators 24 mit derartigen Schwingungsformen axialer Symmetrie definierter Zähligkeit p, wobei für die Schwingungsform gemäß Fig. 3b p = 3 gilt, ist dadurch erreichbar, daß der Hohlraumresonator 24 gemäß Fig. 1 so ausgelegt wird, daR zusätzlich zu der Relation (2) auch die Relation L = nπ2 3 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 2·D0 p2 δD0 1-ν2 erfüllt ist.
Zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines zu dem Gerät 10 gemäß Fig. 1 analog einsetzbaren, insgesamt mit 10' bezeichneten Geräts sei nunmehr auf die Fig. 2 bezug genommen, in der, der Einfachheit halber, das Gerät 10' lediglich durch seinen Transducer 20, den Wellenleiter 23' und den mit diesem akustisch gekoppelten Hohlraumresonator 24' sowie die zu deren akustischer Kopplung vorgesehen Montage- und Kopplungselemente dargestellt sind. Das Gerät 10' gemäß Fig. 2 unterscheidet sich in funktioneller Hinsicht von dem Gerät 10 gemäß Fig. 1 lediglich dadurch, daß der Hohlraumresonator 24' mit dem Wellenleiter 23' im Sinne einer "schwachen" akustischen Kopplung verbunden ist, die bewirkt, daß der Hohlraumresonator 24' und der zylindrisch-stabförmige Block 58 des Wellenleiters 23' longitudinale Relativbewegungen gegeneinander ausführen können, wobei diese schwache Kopplung im Ergebnis dazu führt, daß, im Resonanzfall, die longitudinalen Bewegungen des Hohlraumresonators 24' gegenüber den longitudinalen Schwingungen des Wellenleiters 23' eine signifikante Phasenverschiebung haben. Die - akustisch schwache - Kopplung des rohrförmigen Hohlraumresonators 24' und des stabförmigen Blocks 58 des Wellenleiters 23' wird durch Abstützung eines sich radial verjüngenden Stützflansches 60 an einer in einem äußeren radialen Bereich konisch komplementär verlaufenden inneren Stützfläche 59 des Hohlraumresonators 24' erzielt, die zwischen Mantelabschnitten 36' und 36'' unterschiedlicher Dicken δ und δ1 vermittelt, wobei der Außendurchmesser D0 beider Abschnitte 36' und 36'' derselbe ist. Der Abschnitt 36'' der kleineren Dicke δ1 hat, in Richtung der zentralen Längsachse 26 des Geräts 10' gesehen, eine axiale Ausdehnung, die 1/8 der Wellenlänge λx entspricht, die im Falle resonanter Schwingungsanregung des Hohlraumresonators 24' der Wellenlänge λx der longitudinalen Schwingungsanregung im Hohlraumresonator 24' entspricht. Der gemäß der Längsschnittdarstellung der Fig. 2 schneidenförmig beziehungsweise keilförmig ausgebildete radial äußere Rand 60' des Stützflansches 60, der sich an der konischen Stützfläche 59 des Hohlraumresonators 24' axial abstützt, geht von einem radial inneren, ringscheibenförmigen Flanschbereich 60'' aus, der seinerseits einstückig mit dem stabförmigen Block 58 des Wellenleiters 23' ausgebildet ist. Innerhalb dieses ringscheibenförmigen Teilbereichs 60'' greift ein von dem dünnerwandigen Abschnitt 36'' des Hohlraumresonatormantels 36' koaxial und in lichtem radialem Abstand von diesem umschlossenes, rohrförmiges Distanzstück 61 an, das mittels einer Überwurfmutter 62, die mit einem Außengewinde 63 des dünnerwandigen Abschnittes 36'' der Dicke δ1 des Resonatormantels 36' in kämmendem Eingriff steht und auf einen vorgegebenen Wert der axialen Kraft einstellbar ist, mit der sich der Wellenleiter 23' über seinen Stützflansch 60 an der konischen Stützfläche 59 des Hohlraumresonators 24' axial abstützt, gegen den ringscheibenförmigen Flanschbereich 60'' gedrängt wird. Durch die sich radial nach außen verjüngende Gestaltung des Stützflansches 60 erlangt dieser die Eigenschaft einer Feder, ähnlich derjenigen einer Tellerfeder, die die axial-nachgiebige Verbindung - Kopplung - des Hohlraumresonators 24' mit dem stabförmigen Block 58 des Wellenleiters 23' vermittelt.
Bei dem Gerät 10' sind, verglichen mit dem Gerät 10 gemäß Fig. 1, größere Beträge der radialen Schwingungsamplituden des Hohlraumresonators 24' erreichbar, d.h. ein höherer Q-Faktor, der allgemein durch das Verhältnis der abgestrahlten akustischen Leistung zur hierzu benötigten - elektrischen - Anregungsleistung definiert ist.
Um bei dem Gerät 10' die für die Erreichung eines möglichst hohen Q-Faktors geeigneten Bedingungen einzuhalten, nämlich den Hohlraumresonator 24' so zu gestalten, daß bei diesem sowohl für longitudinale als auch für transversale Schwingungen die Resonanzbedingung erfüllt ist, ist die Länge Lw des Hohlraumresonators 24' gemäß der Beziehung Lw = nC0 2fr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 + C0 2πfr 1 - 4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1) gewählt.
Soll der Hohlraumresonator 24' des Geräts 10' im Resonanzfall in der axial vollsymmetrischen Schwingungsform (Fig. 3a) schwingen, wird er so ausgelegt, daß seine Länge Lw zusätzlich zu der Bedingung (3) auch der Bedingung Lw = n-14 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 πD0 21-ν2 genügt.
Sollen andererseits bei dem Gerät 10' Schwingungsformen niedrigerer axialer Symmetrie anregbar sein, wie z.B. anhand der Fig. 3b erläutert, so wird dies durch eine Auslegung des Hohlraumresonators 24' dahingehend erreicht, daß dieser zusätzlich zu der Beziehung (3) auch der Beziehung Lw = n-14 π2 3 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 2D0 p2 1-ν2 δD0 genügt, in der mit p
eine ganze Zahl ≥ 1 bezeichnet ist.
Das als weiteres Ausführungsbeispiel in der Fig. 4, auf die nunmehr Bezug genommen sei, in stark vereinfachter, schematischer Form dargestellte Gerät 10'' ist dem Gerät 10' gemäß Fig. 2 sowohl in konstruktiver als auch in funktioneller Hinsicht weitestgehend analog und unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, daß an beiden Enden seines rohrförmigen Hohlraumresonators 24'' je ein akustisch schwach an den Hohlraumresonator 24'' angekoppelter Transducer und Wellenleiter 23' des anhand der Fig. 2 geschilderten Typs vorgesehen ist, um höhere Amplituden der transversalen Schwingungen des Hohlraumresonators 24'' zu erreichen.
Die - nicht eigens dargestellten - piezokeramischen Säulen oder magnetostriktiven Wandler dieser Transducer 20' und Wellenleiter 23' werden mittels des Wechselspannungsgenerators 35' so angesteuert, daß sie zu gegenphasigen Schwingungen angeregt werden.
Die Bedingung, daß der Hohlraumresonator 24' sowohl die Resonanzbedingung für longitudinale resonante Schwingungen als auch für transversale resonante Schwingungen erfüllt, ist bei dem Gerät 10'' gemäß Fig. 4 dadurch erreichbar, daß die Länge Lw' des Hohlraumresonators 24'' gemäß der Beziehung Lw ' = (n-1)C0 2fr 1-4ν2 D0-δD0 2 +C0 πfr 1-4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1) gewählt wird, in der mit n eine ganze Zahl ≥ 2 bezeichnet ist.
Soll der Hohlraumresonator 24'' des Geräts 10'' gemäß Fig. 4 mit der vollsymmetrischen Abstrahlcharakteristik gemäß Fig. 3a betrieben werden, so wird der Hohlraumresonator 24'' so ausgelegt, daß zusätzlich zu der Relation (4) auch die Relation Lw' = n-12 πD0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 21-ν2 erfüllt ist.
Soll, andererseits, das Gerät 10'' gemäß Fig. 4 mit Schwingungsformen niedrigerer axialer Symmetrie seines Hohlraumresonators 24'' betrieben werden, wird der Hohlraumresonator 24'' so ausgelegt, daß seine Länge Lw' zusätzlich zu der Bedingung (4) auch der Bedingung Lw' = n-12 π2 3 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 2D0 p2 δD0 1-ν2 genügt.
Die anhand der Fig. 1, 2 und 4 erläuterten Geräte 10, 10' und 10'' können zur Reinigung von Werkstücken, zur Stimulierung chemischer Reaktionen, zur Mischung mehrerer flüssiger oder pastöser Komponenten von Nahrungsmitteln, zur Emulgation und dergleichen eingesetzt werden.
Eine - nicht dargestellte - Abwandlung der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 kann auch darin bestehen, daß der Resonator 24 oder der Resonator 24' an seinem Ende abgeschlossen ist, z.B. durch eine Platte, die fest an das Resonatorrohr angesetzt ist.
Solange die Dicke dieser Abschlußplatte klein gegen die halbe Wellenlänge der Schallwellen im Resonatorrohr ist, werden auch mit einem solchermaßen abgeschlossenen Resonator dieselben Resultate erzielt, wie anhand der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 erläutert.

Claims (9)

  1. Gerät (10) zur Einkopplung von Ultraschall in ein flüssiges oder pastöses Medium, bestehend aus folgenden Funktionselementen:
    a) einem Wechselspannungsgenerator (35), der auf Frequenzen zwischen 1 kHz und 100 kHz ausgelegt ist,
    b) einem mit der Ausgangs-Wechselspannung des Generators zu hochfrequenten - longitudinalen - mechanischen Schwingungen ansteuerbaren, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Transducer (20),
    c) einem zylindrisch-stabförmigen Wellenleiter (23), der durch den Transducer zu longitudinalen resonanten Schwingungen anregbar ist und
    d) einem mit dem Wellenleiter akustisch gekoppelten, rohrförmigen Hohlraumresonator (24), der die longitudinalen resonanten Schwingungen in bezüglich seiner Längsachse transversale Schwingungen umsetzt, deren Schwingungsenergie in das mit Ultraschall zu behandelnde Medium einkoppelbar ist, wobei
    e) der Hohlraumresonator (24) so ausgelegt ist, daß er sowohl hinsichtlich longitudinaler als auch hinsichtlich transversaler Eigenschwingungen seines Mantels (36) der Resonanzbedingung genügt,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer mechanisch weitgehend starren - "starken" - Kopplung des Wellenleiters (23) mit dem Hohlraumresonator die Länge L des an den Wellenleiter (23) angekoppelten Hohlraumresonators gemäß der Beziehung L = nC0 2fr · 1-4ν2 D0-δD0 2 gewählt ist, in der mit
    ν
    der Poisson'sche Querkontraktionskoeffizient, mit
    D0
    der Außendurchmesser des Hohlraumresonators, mit
    δ
    die Wanddicke des Mantels 36 des Hohlraumresonators 24, mit
    fr
    die Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators 24 mit
    n
    eine ganze Zahl ≥ 1 (und) mit
    c0
    die Schallgeschwindigkeit in einem stabförmigen Resonator bezeichnet sind, wobei diese Schallgeschwindigkeit c0 ihrerseits durch die Beziehung c0 = E / ρ gegeben ist, in der mit E der Elastizitäts-Koeffizient (Young'scher Modul) des Materials des Hohlraumresonators 24 und mit δ dessen Dichte bezeichnet sind.
  2. Gerät (10') zur Einkopplung von Ultraschall in ein flüssiges oder pastöses Medium, bestehend aus folgenden Funktionselementen:
    a) einem Wechselspannungsgenerator, der auf Frequenzen zwischen 1 kHz und 100 kHz ausgelegt ist,
    b) einem mit der Ausgangs-Wechselspannung des Generators zu hochfrequenten - longitudinalen - mechanischen Schwingungen ansteuerbaren, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Transducer,
    c) einem zylindrisch-stabförmigen Wellenleiter (23'), der durch den Transducer zu longitudinalen resonanten Schwingungen anregbar ist und
    d) einem mit dem Wellenleiter akustisch gekoppelten, rohrförmigen Hohlraumresonator (24'), der die longitudinalen resonanten Schwingungen in bezüglich seiner Längsachse transversale Schwingungen umsetzt, deren Schwingungsenergie in das mit Ultraschall zu behandelnde Medium einkoppelbar ist, wobei
    e) der Hohlraumresonator (24') so ausgelegt ist, daß er sowohl hinsichtlich longitudinaler als auch hinsichtlich transversaler Eigenschwingungen seines Mantels (36') der Resonanzbedingung genügt,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer akustisch schwachen Kopplung des Hohlraumresonators (24') an den Wellenleiter (23') die Resonator-Länge Lw gemäß der Beziehung Lw = nC0 2fr 1-4ν2 D0-δD0 2 + C0 2πfr 1-4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1) gewählt ist, in der mit
    ν
    der Poisson'sche Querkontraktionskoeffizient, mit
    D0
    der Außendurchmesser des Hohlraumresonators (24''), mit
    δ
    die Wanddicke des Mantels 36 des Hohlraumresonators (24''), mit
    fr
    die Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators (24'') mit
    n
    eine ganze Zahl ≥ 2, mit
    c0
    die Schallgeschwindigkeit in einem stabförmigen Resonator bezeichnet sind, wobei diese Schallgeschwindigkeit c0 ihrerseits durch die Beziehung c0 = E / ρ gegeben ist, in der mit E der Elastizitäts-Koeffizient (Young'scher Modul) des Materials des Hohlraumresonators (24'') und mit ρ dessen Dichte bezeichnet sind, und mit δ1 die gegenüber der Dicke δ des die Einkopplung der Schallenergie in das zu behandelnde Medium vermittelnden Abschnitts (36') des Resonatormantels reduzierte Dicke eines transducerseitigen Mantelabschnitts (36'') bezeichnet ist, dessen Außendurchmesser ebenfalls den Wert D0 hat und dessen Länge 1/8 der Schallwellenlänge λx bei resonanter Anregung des Hohlraumresonators (24') entspricht.
  3. Gerät (10'') zur Einkopplung von Ultraschall in ein flüssiges oder pastöses Medium, bestehend aus folgenden Funktionselementen:
    a) einem Wechselspannungsgenerator, der auf Frequenzen zwischen 1 kHz und 100 kHz ausgelegt ist,
    b) einem mit der Ausgangs-Wechselspannung des Generators zu hochfrequenten - longitudinalen - mechanischen Schwingungen ansteuerbaren, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Transducer,
    c) einem zylindrisch-stabförmigen Wellenleiter, der durch den Transducer zu longitudinalen resonanten Schwingungen anregbar ist und
    d) einem mit dem Wellenleiter akustisch gekoppelten, rohrförmigen Hohlraumresonator (24'') der die longitudinalen resonanten Schwingungen in bezüglich seiner Längsachse transversale Schwingungen umsetzt, deren Schwingungsenergie in das mit Ultraschall zu behandelnde Medium einkoppelbar ist, wobei
    e) der Hohlraumresonator (24'') so ausgelegt ist, daß er sowohl hinsichtlich longitudinaler als auch hinsichtlich transversaler Eigenschwingungen seines Mantels (36'') der Resonanzbedingung genügt,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gestaltung des Geräts (10''), bei der der Hohlraumresonator (24'') von beiden Seiten her durch schwach angekoppelte Transducer zu resonanten transversalen Schwingungen anregbar ist, die Resonatorlänge Lw gemäß der Beziehung Lw ' = (n-1)C0 2fr 1-4ν2 D0-δD0 2 + C0 πfr 1-4ν2 D0-δD0 2 arctgδ(D0-δ)δ1(D0-δ1) gewählt ist, in der mit
    ν
    der Poisson'sche Querkontraktionskoeffizient, mit
    D0
    der Außendurchmesser des Hohlraumresonators (24''), mit
    δ
    die Wanddicke des Mantels 36 des Hohlraumresonators (24''), mit
    fr
    die Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators (24'') mit
    n
    eine ganze Zahl ≥ 1, mit
    c0
    die Schallgeschwindigkeit in einem stabförmigen Resonator bezeichnet sind, wobei diese Schallgeschwindigkeit c0 ihrerseits durch die Beziehung c0 = E / ρ gegeben ist, in der mit E der Elastizitäts-Koeffizient (Young'scher Modul) des Materials des Hohlraumresonators (24'') und mit ρ dessen Dichte bezeichnet sind, und mit δ1 die gegenüber der Dicke δ des die Einkopplung der Schallenergie in das zu behandelnde Medium vermittelnden Abschnitts (36') des Resonatormantels reduzierte Dicke eines transducerseitigen Mantelabschnitts (36'') bezeichnet ist, dessen Außendurchmesser ebenfalls den Wert D0 hat und dessen Länge 1/8 der Schallwellenlänge λx bei resonanter Anregung des Hohlraumresonators (24'') entspricht.
  4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L des Hohlraumresonators (24) zusätzlich zu der Beziehung (2) auch der Beziehung: L = nπD0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 21-ν2 genügt.
  5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hohlraumresonators (24') zusätzlich zu der Beziehung (3) auch der Beziehung Lw = n-14 πD0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 21-ν2 genügt.
  6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge Lw des Hohlraumresonators (24'') zusätzlich zu der Beziehung (4) auch der Beziehung Lw' = n-12 πD0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 21-ν2 genügt.
  7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hohlraumresonators (24) zusätzlich zu der Beziehung (2) auch der Beziehung L = nπ2 3D0 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 p2 δD0 1-ν2 genügt, in der mit p eine ganze Zahl ≥ bezeichnet ist.
  8. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge Lw des Hohlraum-Resonators (24') zusätzlich zu der Beziehung (3) auch der Beziehung Lw = n-14 π2 3 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 2D0 p2 δD0 1-ν2 genügt, in der mit p eine ganze Zahl ≥1 bezeichnet ist.
  9. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge Lw des Hohlraumresonators (24'') zusätzlich zu der Beziehung (4) auch der Beziehung L' w = n-12 π2 3 1-4ν2 1-δD0 2 1-δD0 2D0 p2 δD0 1-ν2 genügt, in der mit p eine ganze Zahl ≥ 1 bezeichnet ist.
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Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19717397A1 (de) * 1997-04-24 1998-11-05 Vladimir Dr Abramov Gerät zur Einkopplung von Ultraschall in ein flüssiges oder pastöses Medium
US6624539B1 (en) * 1997-05-13 2003-09-23 Edge Technologies, Inc. High power ultrasonic transducers
US6404104B1 (en) * 1997-11-27 2002-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Vibration type actuator and vibration type driving apparatus
DE19921145B4 (de) * 1999-05-07 2008-01-10 Kobra Formen Gmbh Rüttelantrieb für eine Form
US7467945B2 (en) * 2004-09-10 2008-12-23 S.C. Johnson & Son, Inc. Candle assembly and fuel element therefor
AU2002952457A0 (en) * 2002-11-01 2002-11-21 Mars, Incorporated Method of Treatment of Vegetable Matter with Ultrasonic Energy
US6758925B1 (en) * 2002-12-20 2004-07-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Acoustical energy transfer component
US7063144B2 (en) * 2003-07-08 2006-06-20 Klamath Falls, Inc. Acoustic well recovery method and device
US7216690B2 (en) * 2004-06-17 2007-05-15 Ut-Battelle Llc Method and apparatus for semi-solid material processing
US7218033B2 (en) * 2004-09-01 2007-05-15 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US20060043840A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Impulse Devices Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US20070035208A1 (en) * 2004-09-01 2007-02-15 Impulse Devices Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US20060043838A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US7218034B2 (en) * 2004-09-01 2007-05-15 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US7122943B2 (en) * 2004-09-01 2006-10-17 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US7126256B2 (en) * 2004-09-01 2006-10-24 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with recessed head mass contact surface
US6958569B1 (en) * 2004-09-01 2005-10-25 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly for a spherical cavitation chamber
US7122941B2 (en) * 2004-09-01 2006-10-17 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with recessed head mass contact surface
US7224103B2 (en) 2004-09-01 2007-05-29 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with recessed head mass contact surface
US7425791B2 (en) * 2004-09-01 2008-09-16 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with recessed head mass contact surface
US7126258B2 (en) * 2004-09-01 2006-10-24 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with recessed head mass contact surface
US20060043835A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Impulse Devices Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US7425792B2 (en) * 2004-09-01 2008-09-16 Impulse Devices, Inc. Acoustic driver assembly with restricted contact area
US7425091B2 (en) * 2005-01-18 2008-09-16 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7448791B2 (en) * 2005-01-18 2008-11-11 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7448792B2 (en) * 2005-01-18 2008-11-11 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US20060159560A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-20 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7380974B2 (en) * 2005-01-18 2008-06-03 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7425092B1 (en) * 2005-01-18 2008-09-16 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7380975B2 (en) * 2005-01-18 2008-06-03 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber with integrated fluid rotation system
US7510321B2 (en) * 2005-02-28 2009-03-31 Impulse Devices, Inc. Hydraulic actuated cavitation chamber
US7682556B2 (en) 2005-08-16 2010-03-23 Ut-Battelle Llc Degassing of molten alloys with the assistance of ultrasonic vibration
US20070103034A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Impulse Devices Inc. Acoustic driver assembly with increased head mass displacement amplitude
US7461965B2 (en) * 2005-12-16 2008-12-09 Impulse Devices, Inc. Cavitation chamber with flexibly mounted reflector
US7510322B2 (en) * 2005-12-16 2009-03-31 Impulse Devices, Inc. High pressure cavitation chamber with dual internal reflectors
US20070138911A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Impulse Devices Inc. Tunable acoustic driver and cavitation chamber assembly
US7766067B2 (en) 2006-09-28 2010-08-03 3-L Ludvigsen A/S Rotary ultrasonic sealer
US7872400B2 (en) * 2007-09-24 2011-01-18 Dr. Hielscher Gmbh Ultrasonic device with a disk-shaped resonator
JP2009136135A (ja) * 2007-11-08 2009-06-18 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電駆動装置
WO2009135273A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Cavitus Pty Ltd Methods and apparatus for ultrasonic cleaning
US8746333B2 (en) 2009-11-30 2014-06-10 Technological Research Ltd System and method for increasing production capacity of oil, gas and water wells
US8613312B2 (en) * 2009-12-11 2013-12-24 Technological Research Ltd Method and apparatus for stimulating wells
WO2012025833A2 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Socpra- Sciences Et Génie, S.E.C. Mechanical wave generator and method thereof
US8804464B2 (en) * 2011-10-20 2014-08-12 Dr. Hielscher Gmbh Device for generating radial ultrasound oscillations
US9664016B2 (en) 2013-03-15 2017-05-30 Chevron U.S.A. Inc. Acoustic artificial lift system for gas production well deliquification
US9587470B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-07 Chevron U.S.A. Inc. Acoustic artificial lift system for gas production well deliquification
DE102014210886A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Weber Ultrasonics Gmbh Ultraschall-Konverter
FR3029816B1 (fr) 2014-12-15 2016-12-30 Cedrat Tech Transducteur tubulaire ultrasonore modulaire et immersible
RU2700286C2 (ru) * 2018-02-14 2019-09-16 Александр Петрович Демченко Ультразвуковой датчик уровня жидкости
CN111704223A (zh) * 2020-06-29 2020-09-25 海积(北京)科技有限公司 多用途大功率高频声场耦合传振反应栅
NL2032517B1 (en) * 2022-07-15 2024-01-25 Tranzero B V Vibration member, cleaning tool and vibration member operating method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4016436A (en) * 1975-12-10 1977-04-05 Branson Ultrasonics Corporation Sonic or ultrasonic processing apparatus
FR2354827A1 (fr) * 1976-06-16 1978-01-13 Mecasonic Sa Dispositif producteur d'ultra-sons utilisable notamment dans l'industrie des matieres thermoplastiques
DE3027533C2 (de) * 1980-07-21 1986-05-15 Telsonic Aktiengesellschaft für elektronische Entwicklung und Fabrikation, Bronschhofen Verfahren zur Erzeugung und Abstrahlung von Ultraschallenergie in Flüssigkeiten sowie Ultraschallresonator zur Ausführung des Verfahrens
JPS58196874A (ja) * 1982-05-12 1983-11-16 多賀電気株式会社 超音波処理装置
DE3902765A1 (de) * 1988-12-02 1991-01-17 Volker Ulrich Boehringer Vorrichtung zur uebertragung ebener wellen von einem schwingungsgeber mit periodischer anregung (erzeugung ebener wellen) in einem fluiden, zylindrischen leitsystem auf die objektflaeche

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