JPS58196874A - 超音波処理装置 - Google Patents
超音波処理装置Info
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- JPS58196874A JPS58196874A JP57079774A JP7977482A JPS58196874A JP S58196874 A JPS58196874 A JP S58196874A JP 57079774 A JP57079774 A JP 57079774A JP 7977482 A JP7977482 A JP 7977482A JP S58196874 A JPS58196874 A JP S58196874A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- wide
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- horn
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B13/00—Treatment of textile materials with liquids, gases or vapours with aid of vibration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
- B08B7/026—Using sound waves
- B08B7/028—Using ultrasounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
- B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/81463—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a plurality of single pressing elements, e.g. a plurality of sonotrodes, or comprising a plurality of single counter-pressing elements, e.g. a plurality of anvils, said plurality of said single elements being suitable for making a single joint
- B29C66/81465—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a plurality of single pressing elements, e.g. a plurality of sonotrodes, or comprising a plurality of single counter-pressing elements, e.g. a plurality of anvils, said plurality of said single elements being suitable for making a single joint one placed behind the other in a single row in the feed direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/10—High frequency vibratory devices
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、たとえば洗浄装置等への利用に適した超音波
処理装置に関するものである。
処理装置に関するものである。
従来、強力な超音波振動を照射してそのキャビティショ
ンによるエネルギーを効果的に利用するような処理装置
は、たとえば洗浄装置その他のものとして産業界で広く
用いられている。とくに、洗浄装置等においては強力な
振動を広い幅にわたって発生させて処理を行なう必要が
ある。たとえば、布地の洗浄、染色、のり抜きあるいは
精練轡の処理を行なうとき、従来の超音波洗浄槽の中を
通すのでは振動が弱くて布地の内部までその作用を及ば
ずことができないため、効果的ではない。
ンによるエネルギーを効果的に利用するような処理装置
は、たとえば洗浄装置その他のものとして産業界で広く
用いられている。とくに、洗浄装置等においては強力な
振動を広い幅にわたって発生させて処理を行なう必要が
ある。たとえば、布地の洗浄、染色、のり抜きあるいは
精練轡の処理を行なうとき、従来の超音波洗浄槽の中を
通すのでは振動が弱くて布地の内部までその作用を及ば
ずことができないため、効果的ではない。
そこで、振幅拡大ホーンにより振動子の振幅を拡大集中
させ、その先端より強力な振動を発生させる幅広の振動
体の実現が要望され、第１図に示すような構造のものが
試みられている。すなわち、幅広ホーン（１）はステッ
プ部（２）を有して振幅拡大をして先端部（３）に強力
な振動を発生させるようにしている。そして、中央部に
振動子（４）が接続された拡大ホーン（５）全接合し、
前記幅広ホーン（１）の幅方向には複数本のスリット（
６）を形成している。これらのスリット（６）は振動子
（４）の軸方向、すなわち、振動方向にその両端のルー
プ附近Ｋまで設けてあり、撮動時に応力最大となるノー
ド部分での隣接するノードとの幅方向の干渉を避けて共
振振動が行なえ、かつ、先端部（３）の全幅にわたって
の均一な振動を得ようとしているものである。換言すｎ
ば、縦方向に共振振動をしている幅広ホーン（１）にお
いて、その振動応力の分布状態、すなわち、ノードとな
るステップ部（２）附近の応力が最も大龜く、端部にな
るにしたがって応力は小さくなるが、その分布状態に比
例して振動方向と直角方向にも僅かではあるが振幅が発
生して幅方向の干渉によって縦方向以外の共振状態が起
り、これにより、先端部（３）での均一振動が得られな
くなる現象があり、このような状態を避けるためにスリ
ット（６）が形成されているものでおる。
させ、その先端より強力な振動を発生させる幅広の振動
体の実現が要望され、第１図に示すような構造のものが
試みられている。すなわち、幅広ホーン（１）はステッ
プ部（２）を有して振幅拡大をして先端部（３）に強力
な振動を発生させるようにしている。そして、中央部に
振動子（４）が接続された拡大ホーン（５）全接合し、
前記幅広ホーン（１）の幅方向には複数本のスリット（
６）を形成している。これらのスリット（６）は振動子
（４）の軸方向、すなわち、振動方向にその両端のルー
プ附近Ｋまで設けてあり、撮動時に応力最大となるノー
ド部分での隣接するノードとの幅方向の干渉を避けて共
振振動が行なえ、かつ、先端部（３）の全幅にわたって
の均一な振動を得ようとしているものである。換言すｎ
ば、縦方向に共振振動をしている幅広ホーン（１）にお
いて、その振動応力の分布状態、すなわち、ノードとな
るステップ部（２）附近の応力が最も大龜く、端部にな
るにしたがって応力は小さくなるが、その分布状態に比
例して振動方向と直角方向にも僅かではあるが振幅が発
生して幅方向の干渉によって縦方向以外の共振状態が起
り、これにより、先端部（３）での均一振動が得られな
くなる現象があり、このような状態を避けるためにスリ
ット（６）が形成されているものでおる。
したがって、幅方向の振動による干渉を避けるためにス
リット（６）は重要な機能を有しているものであるが、
一方、幅方向への超音波エネルギーの伝達は必要である
ために、スリット（６） を両ループ端まで完全に設け
ることができず、結果的Ｖこは幅方向振動の干渉はどう
しても発生して先端部（３）の均一振動可能な幅寸法は
限定されてしまうものである。
リット（６）は重要な機能を有しているものであるが、
一方、幅方向への超音波エネルギーの伝達は必要である
ために、スリット（６） を両ループ端まで完全に設け
ることができず、結果的Ｖこは幅方向振動の干渉はどう
しても発生して先端部（３）の均一振動可能な幅寸法は
限定されてしまうものである。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、幅広ホ
ーンの先端部の全幅にわたって均等な振動を発生させる
ことができる超音波処理装置を得ることを目的とする。
ーンの先端部の全幅にわたって均等な振動を発生させる
ことができる超音波処理装置を得ることを目的とする。
本発明は、縦方向に電波長で幅方向に８Ｘ ｎ波長で共
振させるように幅広ホーンの幅方向振動振幅分布の最大
点または幅方向端部の振動振幅分布の最大点に超音波振
動子を接合させることにより、幅広ホーンの先端部にお
いてはその全幅にわたって電波長毎に最大値と最小値と
が繰り返して表われるようになり、全体的には全幅にわ
たっての均一振動であるとみなすことができ、また、複
数組の幅広ホーンを処理物の流れ方向に間隔をもたせて
幅方向にずらせて配置することにより、より一層の均一
化をはかることができるように構成したものである。
振させるように幅広ホーンの幅方向振動振幅分布の最大
点または幅方向端部の振動振幅分布の最大点に超音波振
動子を接合させることにより、幅広ホーンの先端部にお
いてはその全幅にわたって電波長毎に最大値と最小値と
が繰り返して表われるようになり、全体的には全幅にわ
たっての均一振動であるとみなすことができ、また、複
数組の幅広ホーンを処理物の流れ方向に間隔をもたせて
幅方向にずらせて配置することにより、より一層の均一
化をはかることができるように構成したものである。
本発明の第一の実施例を第２図に基いて説明する。まず
、幅広ホーン（７）は先端部（８）と他端部（９）とを
有する直方体状のものであり、縦方向に電波長で輪方向
に（／２ｘ−６）波長、すなわち３波長の共振振動を行
なうものであり、幅方向振動振幅分布の最大点に三組の
超音波振動子αＱおよび拡大ホーンＯυが接合されてい
る。（６）は超音波振動子α１のそれぞれに接続された
超音波電源でるる。
、幅広ホーン（７）は先端部（８）と他端部（９）とを
有する直方体状のものであり、縦方向に電波長で輪方向
に（／２ｘ−６）波長、すなわち３波長の共振振動を行
なうものであり、幅方向振動振幅分布の最大点に三組の
超音波振動子αＱおよび拡大ホーンＯυが接合されてい
る。（６）は超音波振動子α１のそれぞれに接続された
超音波電源でるる。
このような構成において、超音波振動子αＱを駆動する
と幅広ホーン（７）の縦方向の振動は（ｅ）に示すよう
に４波長であり、先端５（８）の軸方向成分の振幅は（
句に示すようになる。そのため、匈波長幅方向にずれた
位置でそれぞれ逆位相の最大振幅となり、各最大振幅位
置より電波長ずれたところで振幅は零となる。したがっ
て、幅広ホーン（７）の先端部（８）における振動強度
分布は（ｄ）に示すようｌｌＣ″／４波長毎に最大値と
最小値とを示す。
と幅広ホーン（７）の縦方向の振動は（ｅ）に示すよう
に４波長であり、先端５（８）の軸方向成分の振幅は（
句に示すようになる。そのため、匈波長幅方向にずれた
位置でそれぞれ逆位相の最大振幅となり、各最大振幅位
置より電波長ずれたところで振幅は零となる。したがっ
て、幅広ホーン（７）の先端部（８）における振動強度
分布は（ｄ）に示すようｌｌＣ″／４波長毎に最大値と
最小値とを示す。
なお、前記実施例においては、超音波振動子四と拡大ホ
ーンαηとを三組設けた状態について説明したが、処理
に必要な超音波エネルギーが少なくてもよい場合には、
１組でおっても幅広ホーン（７）の幅方向全域を振動さ
せることもできる。
ーンαηとを三組設けた状態について説明したが、処理
に必要な超音波エネルギーが少なくてもよい場合には、
１組でおっても幅広ホーン（７）の幅方向全域を振動さ
せることもできる。
逆に、さらに大きいエネルギーを必要とする場合には、
（ｃＬ）における駆動点より幅方向に電波長ずらして超
音波振動子四と拡大ホーン０ηとを退却し、逆位相をも
って駆動するようにすればよい。
（ｃＬ）における駆動点より幅方向に電波長ずらして超
音波振動子四と拡大ホーン０ηとを退却し、逆位相をも
って駆動するようにすればよい。
つぎに、本発明の第二の実施例を第３図および第４図に
基いて説明する。前記実施例と同一部分は同一符号を用
い説明も省略する。本実施例は幅広ホーン（７）に−組
だけの超音波振動子α１と拡大ホーンαηとを設けたも
のを用いたものであり、それが二組用いられているもの
である。すなわち、容器（至）内の処理物ａ４は所定幅
の長尺状のものであり、ローラ（至）に接合して矢印方
向に流されているが、このような処理物α◆の流れ方向
に間隔全おいて二個の幅広ホーン（７）が電波長ずらし
て配設されている。
基いて説明する。前記実施例と同一部分は同一符号を用
い説明も省略する。本実施例は幅広ホーン（７）に−組
だけの超音波振動子α１と拡大ホーンαηとを設けたも
のを用いたものであり、それが二組用いられているもの
である。すなわち、容器（至）内の処理物ａ４は所定幅
の長尺状のものであり、ローラ（至）に接合して矢印方
向に流されているが、このような処理物α◆の流れ方向
に間隔全おいて二個の幅広ホーン（７）が電波長ずらし
て配設されている。
このような構成において、第４図の（４）および（Ｏ）
にボナのＦｉ第２図（ｄ）に示したのと同様にそれぞれ
の幅広ホーン（７）の幅方向での振動強度分布である。
にボナのＦｉ第２図（ｄ）に示したのと同様にそれぞれ
の幅広ホーン（７）の幅方向での振動強度分布である。
そして、処理物α◆は第一の幅広ホーン（７）の下で処
理され、ついで第二の幅広ホーン（７）で処理されるか
ら、両者の振動強度分布の影響を受けて総合的に第４図
（ｃＬ）に示すような処理を受けたことになり、全Ｉｌ
！にわたってほぼ均一な処理を受けたことになるもので
ある。
理され、ついで第二の幅広ホーン（７）で処理されるか
ら、両者の振動強度分布の影響を受けて総合的に第４図
（ｃＬ）に示すような処理を受けたことになり、全Ｉｌ
！にわたってほぼ均一な処理を受けたことになるもので
ある。
なお、前記実施例においては、二個の幅広ホーン（７）
をし波長ずらして配設したものについて１明したが、必
要であれば％波長ずらして３組の一層ホーン（７）を設
けてもよいものである。このようにすることにより、幅
方向での総合的な振動強度分布は一層均一化されて局部
的な処理ムラはなくなる。
をし波長ずらして配設したものについて１明したが、必
要であれば％波長ずらして３組の一層ホーン（７）を設
けてもよいものである。このようにすることにより、幅
方向での総合的な振動強度分布は一層均一化されて局部
的な処理ムラはなくなる。
このように前記各実施例のように構成することによって
非常に幅の広い処理物であっても処理することがＩＪ能
である。たとえば、超音波周波数が２８ｋｌ（ｚの従来
装置においては、量産的にほぼ均一な振幅が得られる最
大幅は約３０ｃｍであるが、前記実施例のように構成す
ることにより、スリットがなくて幅方向への超音波エネ
ルギーの減衰がないため、幅寸法が１ｍの幅広ホーン（
７）でおっても充分に駆動することが可能である。
非常に幅の広い処理物であっても処理することがＩＪ能
である。たとえば、超音波周波数が２８ｋｌ（ｚの従来
装置においては、量産的にほぼ均一な振幅が得られる最
大幅は約３０ｃｍであるが、前記実施例のように構成す
ることにより、スリットがなくて幅方向への超音波エネ
ルギーの減衰がないため、幅寸法が１ｍの幅広ホーン（
７）でおっても充分に駆動することが可能である。
ついで、本発明の第三の実施例７に第５図に基いて説明
する。本実施例における幅広ホーンαＯは幅方向に１号
波長でその直角方向に匙波長にて共伽振動し、幅方向両
端部αηより超音波電源α呻に接続された超音波振動子
（至）及び拡大ホーン翰によって駆動するものである。
する。本実施例における幅広ホーンαＯは幅方向に１号
波長でその直角方向に匙波長にて共伽振動し、幅方向両
端部αηより超音波電源α呻に接続された超音波振動子
（至）及び拡大ホーン翰によって駆動するものである。
そして、幅広ホーン（至）の先端部クメ及び他端部（２
）の振動振幅分布は第５図（剖に示すようになる。これ
は第２図（４）に示したものと同様である。しかして、
本実施例に係るものは、超音波エネルギーの放射面とし
て先端部Ｑυのみならず他端部（２）をも用いることが
できるものである。
）の振動振幅分布は第５図（剖に示すようになる。これ
は第２図（４）に示したものと同様である。しかして、
本実施例に係るものは、超音波エネルギーの放射面とし
て先端部Ｑυのみならず他端部（２）をも用いることが
できるものである。
さらに、実施に当っては二組の超音波周波数（６）を用
いることなく、一方の端部αηにのみ一組のものを接合
して駆動するようにしてもよいことはもちろんである。
いることなく、一方の端部αηにのみ一組のものを接合
して駆動するようにしてもよいことはもちろんである。
また、第３図および第４図に示したように複数組のもの
を幅方向にずらして配設してもよい。
を幅方向にずらして配設してもよい。
本発明は、上述のように縦方向に釉波長で幅方向に８
Ｘ ｎ波長で共振させた幅広ホーンの幅方向伽動振−分
布の最大点または幅方向端部の振動振幅分布の最大点に
超音波振動子を接合したので、幅広ホーンの全幅にわた
って均一な振動を発生させることができ、しかも、幅広
ホーンにはスリットがないため幅方向の超音波エネルギ
ーの伝達が有効になされ、これにきわめて大きい幅寸法
に対しても均−振動を行なわせることができ、さらに、
複数組のものを輪方向にずらして配設することにより処
理物の全幅にわたってムラのない処理を行なうことがで
きるものである。
Ｘ ｎ波長で共振させた幅広ホーンの幅方向伽動振−分
布の最大点または幅方向端部の振動振幅分布の最大点に
超音波振動子を接合したので、幅広ホーンの全幅にわた
って均一な振動を発生させることができ、しかも、幅広
ホーンにはスリットがないため幅方向の超音波エネルギ
ーの伝達が有効になされ、これにきわめて大きい幅寸法
に対しても均−振動を行なわせることができ、さらに、
複数組のものを輪方向にずらして配設することにより処
理物の全幅にわたってムラのない処理を行なうことがで
きるものである。
第１図は従来の一例を示す斜視図、第２図は本発明の第
一の実施例を示す正面図、第３図は本発明の第二の実施
例を示す斜視図、第４図はその平面図、第５図は本発明
の第三の実施例を示す正面図である。 ７・・・幅広ホーン、ｌＯ・・・超音波振動子、１１・
・拡大ホーン、１４・・・処理物、１６・・・幅広ホー
ン、１９ 超音波振動子、２０・・・拡大ホーン 出 願 人 多賀電気株式会社
一の実施例を示す正面図、第３図は本発明の第二の実施
例を示す斜視図、第４図はその平面図、第５図は本発明
の第三の実施例を示す正面図である。 ７・・・幅広ホーン、ｌＯ・・・超音波振動子、１１・
・拡大ホーン、１４・・・処理物、１６・・・幅広ホー
ン、１９ 超音波振動子、２０・・・拡大ホーン 出 願 人 多賀電気株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ 軸方向に共振振動する超音波振動子により幅広ホー
ンを駆動するようにしたものにおいて、縦方向に〜波長
で幅方向ににＸｆｉ波長（ｎは整数）で共振させた前記
幅広ホーンの幅方向振動振幅分布の最大点に前記超音波
振動子を接合したことを特徴とする超音波処理装置。 ２ 軸方向に共振振動する超音波振動子により幅広ホー
ンを駆動するようにしたものにおいて、縦方向ＶＣ超波
長で幅方向に匙×ｎ波長（ｎは整数）で共振させた前記
幅広ホーンの幅方向端部の振動蚕幅分布の最大点に前記
超音波振動子を接合したことを特徴とする超音波処理装
置。 ３ 軸方向に共振振動する超音波振動子により縦方向に
号波長で幅方向にＸＸ ｎ波長（ｎは整数）で共振する
よう駆動された幅広ホーンを複数組設け、これらの幅広
ホーンを処理物の流れ方向に間隔ｔおき幅方向にずらせ
て配置したことを特徴とする超音波処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079774A JPS58196874A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 超音波処理装置 |
| US06/491,803 US4483571A (en) | 1982-05-12 | 1983-05-05 | Ultrasonic processing device |
| DE19833316353 DE3316353A1 (de) | 1982-05-12 | 1983-05-05 | Ultraschall-bearbeitungseinrichtung, insbesondere reinigungseinrichtung |
| GB08312469A GB2120497B (en) | 1982-05-12 | 1983-05-06 | Ultrasonic processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079774A JPS58196874A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 超音波処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196874A true JPS58196874A (ja) | 1983-11-16 |
Family
ID=13699546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57079774A Pending JPS58196874A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 超音波処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4483571A (ja) |
| JP (1) | JPS58196874A (ja) |
| DE (1) | DE3316353A1 (ja) |
| GB (1) | GB2120497B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502010A (ja) * | 1985-12-21 | 1988-08-11 | シユーラー，ヴオルフガング | 模型鉄道用のレ−ル装置 |
| JP2013544625A (ja) * | 2010-09-27 | 2013-12-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 超音波振動ユニット |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4602184A (en) * | 1984-10-29 | 1986-07-22 | Ford Motor Company | Apparatus for applying high frequency ultrasonic energy to cleaning and etching solutions |
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| US4651043A (en) * | 1985-10-23 | 1987-03-17 | Branson Ultrasonics Corporation | Resonator exhibiting uniform motional output |
| US5119840A (en) * | 1986-04-07 | 1992-06-09 | Kaijo Kenki Co., Ltd. | Ultrasonic oscillating device and ultrasonic washing apparatus using the same |
| US4930898A (en) * | 1988-06-27 | 1990-06-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process and apparatus for direct ultrasonic mixing prior to analysis |
| DE3911959A1 (de) * | 1988-11-26 | 1990-05-31 | Heinz Doevenspeck | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von tierischen haaren und federn bzw. pflanzlichen fasern |
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| US5090430A (en) * | 1990-02-02 | 1992-02-25 | Agape Enterprises, Inc. | Ultrasonic cleaning system for fluorescent light diffuser lens |
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