JPH05337305A - 液状組成物中に含まれる気泡を溶解させる装置 - Google Patents

液状組成物中に含まれる気泡を溶解させる装置

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JPH05337305A
JPH05337305A JP1537693A JP1537693A JPH05337305A JP H05337305 A JPH05337305 A JP H05337305A JP 1537693 A JP1537693 A JP 1537693A JP 1537693 A JP1537693 A JP 1537693A JP H05337305 A JPH05337305 A JP H05337305A
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JP
Japan
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composition
power supply
frequency
voltage
phase difference
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Pending
Application number
JP1537693A
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English (en)
Inventor
Bruno Beaux Laurent
ブルノ ボー ローレン
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液状組成物中に存在する気泡を溶解させるこ
とができる装置を提供する。 【構成】 本装置は、除泡すべき組成物を導入するため
の入口オリフィス(11)及び除泡済組成物を排出するため
の出口オリフィス(12)を設けた室(10)と、超音波変換器
(13、14、15、16、17、18、19、20) と、前記変換器に給電する
ための電源(21)とを含んで成る。前記電源(21)は、周波
数と電力を同時に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液状組成物中に含まれ
る気泡の溶解に関し、より詳細には、除泡すべき液状組
成物の特性のいかなる変化にも自動的に適応する装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】化学工業、医薬品工業、食品工業及び関
連の工業における多くの製品、とりわけ乳濁液、懸濁
液、ペースト及び高粘度液体等は、製造の際に必然的に
液体中に取り込まれることになるが最終製品中にはあっ
てはならない、溶解しているかまたは小さな気泡状の空
気または気体を含有する。こうして、例えば、写真乳剤
の場合には、気泡が、これら乳剤を用いて生産した写真
紙またはフィルムの品質を大きく損なう。なぜなら、気
泡または小気泡が、塗布装置内の体積流れを乱すことに
よって、写真材料を使用できないものにしてしまう縞ま
たはすじの形成をもたらすからである。
【0003】ここで参照する図1は、従来の写真乳剤の
ダウンフィードを略図的に示している。このような従来
の配置によると、乳剤のダウンフィードは、処理される
べき乳剤が導入される、攪はん下に維持されているバッ
ト1を含む。次いで、その乳剤を予備処理装置2に搬送
し、そこで前記乳剤を初歩的に除泡するために超音波に
よって第一の処理を加える。用語「除泡(debubbling)」
は、処理すべき組成物中の気泡の溶解を意味する。その
後、その組成物はポンプ3によって気泡分離器4へ送ら
れる。気泡分離器を、以降イニシャルECRで指称し、
そこでは、予備処理の終了時に残存するすべての気泡を
写真用組成物中に再導入する目的で超音波処理も加え
る。ECRは、後により詳細な説明の主題となる。EC
Rは電源7によって駆動する。その後、処理溶液は、例
えば写真塗布ステーションのような利用ステーション8
へ搬送される。
【0004】一般には、例えば部分真空型の他の装置
(図示なし)がECRの上流に導入されている。同様
に、バット自体に、この段階における気泡のいくらかを
排除するために超音波振動を施すことができる。
【0005】ここで参照する図2は、この種の適用に従
来より用いられているタイプのECRを詳細に示すもの
である。これらの装置は、当該技術分野ではよく知られ
ているが、溶液を導入する入口オリフィス11と処理済
溶液を排出する出口オリフィス12とを具備した例えば
ステンレススチール製の処理室10を主として含んで成
る。また、ECRは、室内に取り付けられた超音波変換
器(図示なし)を含んで成る。その変換器は、一般にチ
タン製のダイヤフラム14を通して処理室10内に配置
されているチタン製ロッド13に振動を伝達する。
【0006】実際には、変換器は、接続部16を通して
供給される周波数と同じ速度で伸長及び収縮できる、い
わゆる「ランジュヴァン トリプレット(Langevin trip
let)」配置で配置されている結晶及び圧電セラミック1
6、17の集成体によって形成されている。いわゆる
「ランジュヴァン トリプレット」配置は、中間リング
によって分離されている2枚の圧電ディスクから成る。
セラミック16、17の各々は、その面の一方が接地さ
れており、その他方が電源の接点21に接続されてい
る。二つのセラミックはアルミニウム製リング18によ
って絶縁されている。また、変換器は、溶液と接触して
いるチタン製ロッド13へ超音波の大部分を反射し戻す
ことができる後部バランスウエイト19を含んで成る。
その全体は、セラミックの静止点を移動させることがで
きるボルト20によって予備圧縮されているので、過剰
に大きな引張応力の作用の下でセラミックが破壊する危
険もなく、より強い電場を印加することができる。実際
に、セラミックの圧縮強度はその引張強度よりも大き
い。一般に、電源の周波数は38〜43 kHzの間で変動
する。
【0007】このような超音波装置は、現実には、RL
C型の回路にたとえることができる。ここでR項は、処
理室10の内側のダイヤフラム14、流体及び圧力によ
る機械的ダンピングに関連する電気抵抗に相当し;L項
は振動集成体の質量に相当し;C項は内部電極キャパシ
タンス、すなわち二つのセラミック16、17間に相当
する。結果として、このような装置は、どの時点におい
ても、電源の周波数がRLC回路の固有共鳴振動数に一
致するならば、最適に機能する。
【0008】現存のECRの欠点は、超音波変換器電源
の周波数調整が作業員によって手動式で行われるという
点にある。この調整は、現実には、処理されるべき各バ
ッチについて決定的に行われており、その結果、特にダ
イヤフラム14の摩耗や処理室10内部の圧力変化のた
めにR項が変化すると不適当になることがしばしばあ
る。さらに、ある特定の場合では、作業員による調整
は、周波数を連続的ではなく離散的に、すなわち段階的
に(数百ヘルツ単位で)行われる。それゆえ、このよう
な装置系では、超音波変換器電源周波数の精密な調整が
不可能である。この結果、明らかに、チタン製ロッド1
3に供給される電気エネルギー/機械エネルギー転換の
収率が最適にはならず、よって液状組成物中で行われる
除泡は不十分なものになってしまう。
【0009】別の問題が、変換器電源の電力適応にあ
る。実際には、作業員の役割になんら介在せずに、運転
条件、すなわち組成物の流速、温度、圧力または粘度に
よって、変換器に送られるエネルギーを即座に適合させ
ることが望ましい。このことは、装置が、いつも同じ組
成物に用いられるのではなく、特定の変数、特に粘度の
変化する組成物に用いられる場合には必要である。実際
には、処理すべき組成物が変化する毎に調整を繰り返さ
なければならないことは、効率の観点からは非常に不利
である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】こうして、本発明の目
的の一つは、超音波変換器を用い、その電力供給を、作
業変数に、とりわけ処理すべき組成物の特性に、自動的
に適合させることによって、水性組成物中に存在する気
泡を溶解させることを可能にする装置を提供することで
ある。
【0011】本発明の別の目的は、従来の設備に存在し
ていた予備処理装置を不要にできることである。
【0012】その他の目的は、以下のより詳細な説明に
よって明らかになる。
【0013】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】これらの
目的は、液状組成物中に含まれる気泡を溶解させること
ができる装置を製作することによって達成される。該装
置は:除泡すべき組成物を導入する入口オリフィスと、
除泡済組成物を排出する出口オリフィスとが設けられて
いる室;前記室の内部に交番圧力場を誘発する超音波変
換器;前記変換器に給電するための電源;を含んで成
り、前記電源を周波数と電力で同時に調節することを特
徴とする。
【0014】一つの有利な実施態様によると、周波数の
調節は、超音波変換器端子における電流と電圧との間の
位相差に基づく。
【0015】別の有利な特徴によると、該装置は、作業
員が周波数の予備調整を行うことができる手段と、その
予備調整が正確に行われた場合に作業員に指示するため
に設けられている手段をも含んで成る。
【0016】超音波変換器がランジュヴァン トリプレ
ット型の構造を有することも有利である。
【0017】本発明によると、ECR電源周波数は、超
音波変換器に対応するRLC回路の固有共鳴周波数と常
時一致しなければならず、その共鳴周波数は、ECRの
端子における電流と電圧の間の位相差が零となる周波数
に相当する。図3に示したグラフから、位相差が零にな
る周波数が二つ、すなわち、電流が最大になる直列共鳴
周波数Fs と電流が最小になる並列共鳴周波数Fp とが
存在することが明白である。収率の理由から、当然にそ
の目的は直列共鳴周波数、すなわち装置の内部抵抗が最
小になる条件下を選定することになる。
【0018】本発明により用いられるECRは、図2を
参照して記述したものと同じタイプのものであり、従っ
てさらなる説明はなんら必要ではない。ECR電源の制
御のみが詳細な説明の主題である。
【0019】ここで参照する図4は、機能ブロックの形
態で、電源35のECR36への周波数及び電力調節用
の回路の実施態様の一つを示している。周波数の調節
は、位相ロッキングループによって実現し、その入力ス
テージ22は、ECRの端子において電圧及び電流を表
している信号を整形する回路である。この段階におい
て、前記電流及び電圧信号は方形信号として整形され
る。次いで、これらの信号を位相比較器23に伝達し、
それがECRの端子における電圧と電流の間の位相差に
比例する電圧を発生する。次いで、比較器23から出て
くる位相信号を積分器24によって積分する。装置の始
動時に、作業員は予備調整周波数25を入力する。この
予備調整の際に、積分器から出てくる位相信号をウィン
ドウ比較器26に伝達し、それが、それに送られた信号
と、予備調整の所望の上限値及び下限値に対応する所定
の二つのしきい値とを比較する。入力信号の値がこれら
二つのしきい値の間にある場合には、指示器、例えば発
光ダイオード型の可視指示器27が、作業員に、予備調
整が正確に行われたことを知らせる。
【0020】この予備調整を自動及び連続調整法に代え
ることが有利である。この目的のために、ECRの端子
における電流と電圧の間の位相差のサインを測定する。
前記位相差のサインによって、カウンターを増減させ
る。前記カウンターがディジタルアナログ変換器(DA
C)を制御し、順にそれが調整電圧を提供する。連続的
に自己調整される前記電圧が、上述の実施態様において
作業員が入力した予備調整電圧にとって代わる。前記カ
ウンターは、位相差が前記の所定の二つのしきい値によ
って規定される一定範囲内に収まるまで増減する。この
ような積分型の補正システムは、いかなる共鳴周波数の
ドリフトも、そのドリフトの原因が何であろうと
(To 、ECRホーンの摩耗)、いつでも補正すること
を可能にする。さらに、電流及び電圧の信号間の振幅差
が一定値よりも大きい場合には、前記カウンターをリセ
ットすることができる。前記値よりも大きな差は、実際
に、前記調整ループが、効率が最大ではない周波数にロ
ックされていることを暗示するであろう。例として、処
理室内の周波数の急激な変動は、効率が最小である並列
共鳴周波数に関する調整ループのロッキングを引き起こ
しうる。前記カウンターのリセットは、効率が最大であ
る直列共鳴周波数に関する調整に対してロックすること
を可能にする。
【0021】本明細書に記載した実施態様によると、積
分器24からの電圧は、実際には、負の位相差のx度に
対しての0ボルトと正の位相差のx度に対しての15ボ
ルトとの間で変動する。この信号は、移相器28に伝達
されて0ボルトに関して再整列される。その後信号は-
7.5Vと+7.5Vの間で変動する。次いでこの信号は、加
算器29によって、作業員が与えた予備調整電圧に、ま
たはDACが供給した連続自己調整電圧に加えられる。
得られた電圧が、電圧制御発振器(VCO)30に給電
し、それが応答して38〜43 kHzの周波数を発生す
る。この周波数は、出力ステージ31を通して、電源3
5の電力部分を給電する。
【0022】こうして、必要な予備調整を行った後、電
力供給は、システムの作業変数によって周波数を自動的
に、且つ連続的に適合させる。
【0023】この周波数調整段階の記述後、ここで電力
調整段階を記述する。作業員は電力基準入力値32を入
力し、そしてこの基準入力値と、電源35によってEC
Rに実際に供給された電力とを比較33する。電源によ
って実際に供給された電力は、例えば電力計盤によって
測定する。得られた誤差電圧は、調光機型の電力変動器
34に給電し、それ自身が、前記誤差電圧を連続的に消
去するように電源35の電力ステージに給電する。
【0024】この調整ループは、処理すべき組成物の特
性(粘度、温度)がどのようであっても、電力に関して
電力供給を適合させることを可能にする。
【0025】このような周波数と電力の両方同時の調整
によって、上述のような補助的な除泡装置の使用を回避
することができ、よって装置とそのメンテナンスに関す
るコストが制限される。また、このような簡素化はヘッ
ドロスの低減ももたらす。
【0026】本出願明細書に記載した実施例は、本発明
の一部の可能な実施態様を構成するにすぎない。特に調
整ループに関しては、同じ機能を実現するその他の配置
を提案できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の写真乳剤ダウンフィードの概略図であ
る。
【図2】超音波除泡装置(ECR)の詳細図である。
【図3】周波数の関数として、ECRの端子における電
流(点Δを通る曲線)、及び電流と電圧の間の位相差
(点+を通る曲線)を示すグラフである。
【図4】本発明による装置への電力供給を調節するため
の回路の一つの実施態様をブロック図で示す概略図であ
る。
【符号の説明】
1…バット 2…予備処理装置 3…ポンプ 4…気泡分離器 7…電源 8…利用ステーション 10…処理室 11…入口オリフィス 12…出口オリフィス 13…ロッド 14…ダイヤフラム 16、17…圧電セラミック 18…リング 19…バランスウェイト 20…ボルト 21…電源 22…入力ステージ 23…位相比較器 24…積分器 25…予備調整周波数 26…ウィンドウ比較器 27…発光ダイオード型可視指示器 28…移相器 29…加算器 30…電圧制御発振器 31…出力ステージ 32…電力基準入力 34…電力変動器 35…電源 36…ECR

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状組成物中に含まれる気泡を溶解させ
    る装置において、 除泡すべき組成物を導入する入口オリフィス(11)及び除
    泡済組成物を排出する出口オリフィス(12)が設けられて
    いる室(10);前記室内に交番圧力場を誘発する超音波変
    換器(13、14、15、16、17、18、19、20) ;及び前記変換器に給
    電するための電源(21);を含んで成り、前記電源を周波
    数と電力において同時に調節することを特徴とする前記
    装置。
  2. 【請求項2】 周波数の調節が、超音波変換器の端子に
    おける電流と電圧の間の位相差に基づくものであること
    を特徴とする、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 作業員が周波数の予備調整を行うことを
    可能にする手段(25)と、予備調整が正確に行われた場合
    に作業員に指示するために設けられている手段(27)とを
    さらに含んで成ることを特徴とする、請求項1または2
    記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記指示器手段が、ウィンドウ比較器(2
    6)によって制御される発光ダイオード(27)を含んで成る
    ことを特徴とする、請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 超音波変換器の端子における電流と電圧
    の間の位相差のサインを測定するための手段と;前記サ
    インに依存して、位相差が一定の範囲内に収まるまでカ
    ウンターを増減するための手段とをさらに含んで成り、
    前記カウンターがディジタルアナログ変換器を制御し、
    それが順に、前記位相差を表す電圧に加えられる対応す
    る調整電圧を提供する、請求項2記載の装置。
  6. 【請求項6】 電流及び電圧信号間の振幅差が一定値よ
    りも大きくなる毎に前記カウンターをリセットするため
    の手段をさらに含んで成る、請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】 電源周波数が38〜43 kHzの間で変動
    することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに
    記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記室(10)がステンレススチール製であ
    ることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記
    載の装置。
  9. 【請求項9】 前記液状組成物が写真用組成物であるこ
    とを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の
    装置。
  10. 【請求項10】 超音波変換器がランジュヴァン トリ
    プレット型の構造を有することを特徴とする、請求項1
    〜9のいずれか一つに記載の装置。
JP1537693A 1992-01-03 1993-02-02 液状組成物中に含まれる気泡を溶解させる装置 Pending JPH05337305A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9200143A FR2685881B1 (fr) 1992-01-03 1992-01-03 Procede de fabrication de tubes duplex et triplex a base de zirconium.
FR92001430 1992-02-04

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Publication Number Publication Date
JPH05337305A true JPH05337305A (ja) 1993-12-21

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JP1537693A Pending JPH05337305A (ja) 1992-01-03 1993-02-02 液状組成物中に含まれる気泡を溶解させる装置

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