CH212928A - Einrichtung zur Behandlung von Gut mittels mechanischer Schwingbewegungen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Behandlung von Gut mittels mechanischer Schwingbewegungen.    Es ist     bekannt,    Stoffe verschiedenster  Art der Einwirkung mechanischer Schwing  bewegungen auszusetzen und     in        ihnen    irgend  welche physikalischen, chemischen oder bio  logischen Vorgänge     auszulösen    oder zu be  einflussen.

   Ferner ist es bekannt, hierfür  als     Schwingungserzeuger        magnetostriktive          Schwingungserzeuger    zu     verwenden.    Die be  kannten     magnetostriktiven    Schwingungs  erzeuger sind jedoch gewöhnlich nur für be  schränkte Leistungen gebräuchlich, da die  Herstellung     magnetostriktiver    Schwingkör  per für grössere Leistungen Schwierigkeiten  bereitet.

   Es ist nicht angängig, zur Lei  stungsvergrösserung einfach die Abmessun  gen des     Schwingkörpers    zu vergrössern, denn  sowohl bei einer Vergrösserung der Länge  als auch der Dicke der meist     stabförmigen,          magnetostriktiven    Körper kann sich die       Eigenschwingung    des     Körpers    unerwünscht  ändern.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine Ein-         richtung    zum Behandeln von Gut     mittels     mechanischer     Schwingbewegungen        unter    Ver  wendung     magnetostriktiver    Schwingkörper,  welche dadurch     gekennzeichnet    ist, dass an  mindestens     einer    zur     Übertragung    der       Schwingbewegungen    auf das Gut     bestimm-          ten,        schwingfähigen    Platte     zwei    oder mehr       magnetostriktive    Körper,

   von denen jeder  zum Schwingen erregt werden kann, mit  einem ihrer     schwingenden    Enden befestigt  sind. Mit einer solchen     Einrichtung    ist es  möglich, die anwendbare Leistung ganz er  heblich über das mit     magnetostriktiven          Schwingungserzeugern    bisher erreichbare  Mass zu steigern.  



  Für die praktische Ausbildung der Ein  richtung nach der     Erfindung    gibt es ver  schiedene Möglichkeiten, von     denen    einige an  Hand der in der Zeichnung dargestellten  Ausführungsbeispiele erläutert werden sollen.  



  In     Fig.    1 und la sind mehrere     magneto-          striktive,        stabförmige    Körper 1, beispiels-      weise aus Nickelstahl, parallel zueinander zu  einem Bündel zusammengefasst und von einer  gemeinsamen Erregerspule     22    umgeben. Die  obern Enden der     Körper    1 sind an einer  schwingfähigen Platte 3 befestigt, welche  zur Erzeugung     bezw.    zur Übertragung der  Schwingbewegungen auf beliebiges festes,  flüssiges oder auch gasförmiges Gut be  stimmt ist. Die untern Enden der Körper 1  sind an einem plattenförmigen, möglichst  schwingungsunfähigen Tragkörper 4 be  festigt.

   Zum Schutz der Erregerwicklung ist  eine Schutzhülle 5 aus magnetisch nichtlei  tendem Material vorgesehen, welche bei  spielsweise aus einem keramischen Stoff be  stehen kann. Die     magnetostriktiven    Stäbe 1  können hierbei massiv sein oder auch aus  einer festen Zusammenfügung einzelner, bei  spielsweise     lamellenförmiger    Teile bestehen.  Die schwingfähige Platte 3 wird also von  sämtlichen Stäben 1 gleichzeitig zum Schwin  gen gebracht und kann daher eine sehr grosse  Energie aufnehmen, sowie auch abgeben,  ohne dass die Abmessungen der für eine be  stimmte Frequenz ausgelegten Stäbe 1 ge  ändert zu werden brauchen.  



       Fig.    2 zeigt eine ähnliche Anordnung,  doch ist hier jeder der Stäbe 1 mit je einer  besonderen     Erregeiivicklung    ? versehen.  Ferner sind hier die Stäbe 1 in einer gera  den Linie nebeneinander angeordnet, so dass  entsprechend auch die     schwingfähige    Platte  3 eine längliche Form hat. Die Stäbe 1.  können jedoch bei andern Formen der Platte  3 auch jede beliebige andere Anordnung, bei  spielsweise eine kreisförmige Anordnung,  haben.  



       Fig.    2 zeigt noch eine     weitere    Besonder  heit: Durch die Schutzhülle 5 ist der gesamte  Schwingungserzeuger als ein Hohlkörper aus  gebildet, dessen Innenteile     beispielsweise     durch ein durchströmendes Kühlmittel, z. B.  Luft, gekühlt sein können. Zur Zu- und Ab  leitung des Kühlmittels sind die Rohrstut  zen 6 und 7 vorgesehen. Die Zuleitung der  Erregerwicklungen 2 sind     mittels    Durchfüh  rungsisolatoren 8 isoliert und abgedichtet  eingeführt.

   Ein derart geschlossen ausgebil-         deter        Schwingungserreger    kann ohne weite  res in ein     beispielsweise    körniges, staubför  miges oder auch flüssiges Gut eingetaucht  werden, ohne dass seine empfindliche     Innen-          1eile    verschmutzt oder gefährdet werden.  



  Gemäss     Fig.    3 kann die     beispielsweise     keramische Schutzhülle 5' auch so ausgebil  det sein. dass sie den gesamten     Schwingungs-          erzeuger        vollkommen    umschliesst, wobei aller  dings der an der Platte 3 liegende Teil der       Schutzhülle        diinn    genug sein     muss.    um die       Schwingbetvegungen    der Platte auf das zu  behandelnde Gut.     übertragen    zu können.

   Soll  der     Schwingungserzeuger    zur Behandlung  heissen Gutes,     beispielsweise    zum     Entgasen     von Schmelzen, verwendet werden, so wird  der     Schutzüberzug    zweckmässig aus feuer  festem Stoff hergestellt.  



  Wie erwähnt, ist der Tragkörper 4 der       magnetostriktiven    Stäbe     möglichst    schwin  gungsunfähig. In den in     Fig.    7 bis 3 gezeig  ten Ausführungsbeispielen ist daher der     plat-          tenförmige        Tragkuii-pei-    -t ziemlich dick be  messen.     Fig.        -t    zeigt, dass der Tragkörper 4  gegebenenfalls     auch    dünn ausgeführt wer  den kann, sofern man andere Mittel vorsieht.

    welche eine     Übertragung    der     Srh@vingbetve-          gungen    des Tragkörpers auf das umgebende       -Medium    verhindern.     Ii-n    Falle der     Fig.    4 ist  als ein solches hinderndes Mittel     eine    für       piezo-elektrische    Schwinger bekannte     Luft-          polsterkaininer    9 vorgesehen.  



       Unter    Uniständen kann es von     Vorteil     sein, auch den Tragkörper 4 zur Schwin  gungserzeugung mit     heranzuzieben,    beispiels  weise bei     Verwendung    des Schwingungs  erzeugers in Flüssigkeiten. In einem solchen  Falle kann dann der Tragkörper 4 gemäss       Fig.    5 ebenso als     schwingungsfähige    Platte  ausgebildet sein wie die Platte 3.  



       Fig.    5 zeigt ferner, dass die einzelnen       magnetostriktiven    Stäbe l auch aus der die  Erregerwicklungen 2 umschliessenden und  zum Beispiel als Kühlmantel dienenden  Schutzhülle 5" herausragen können, wobei  die     Durchführungsstellen    der Stäbe durch  die Wandungen der Schutzkammer durch       schwingungsnacbgiebige    Mittel, beispiels-      weise Gummikragen, abgedichtet sein kön  nen. Statt dessen kann auch die Schutzkam  mer 5" selbst schwingungsnachgiebig aus  gebildet sein.  



  Die in den Figuren gezeigte ebene  Schwingplatte 3 kann auch eine gewölbte,  insbesondere eine an der von den Stäben  abgewandten Seite konkav gewölbte Form  haben.     Fig.    6 zeigt eine solche zylindrisch  konkav gewölbte     Schwingplatte    3.     Hierdurch     wird erreicht, dass die Schwingungsenergie  auf einen ganz bestimmten kleinen Raum  konzentriert werden kann, so dass beispiels  weise ein Gut von kleinen Abmessungen mit  ausserordentlich hoher Energie behandelt  werden kann.  



  Die Herstellung einer gemäss     Fig.    6 ge  wölbten Schwingplatte 3 kann bei grösseren  Abmessungen unter Umständen Schwierig  keiten bereiten. Diese     Schwierigkeiten    kön  nen umgangen werden, wenn die Schwing  platte 3 gemäss     Fig.    7 und 8 in eine grössere  Anzahl von einzelnen     Platten    aufgelöst wird.  Die einzelnen Platten können hierbei ent  weder eben oder auch gewölbt sein.     Ferner     kann jede dieser einzelnen Platten sowohl  von einem einzelnen, als auch von mehreren  Stäbe 1     erregt    werden, wie es in     Fig.    8 an  gedeutet ist.  



  Statt einer zylindrischen Form der kon  kav gewölbten, schwingfähigen     Platte    kann  je nach den Betriebserfordernissen auch eine  beliebige andere     Konkavform,    beispielsweise  eine     kugelförmig-konkave    Schwingplatte,  vorgesehen werden.  



  Während die an der     Schwingplatte   <B>3</B> be  festigten     Schwingkörper    gemäss     Fig.    1 sämt  lich mit einer gemeinsamen Erregerwicklung  versehen sind,     und    gemäss     Fig.    2 jeder       Schwingkörper    mit einer     besonderen    Erreger  wicklung ausgestattet ist, können auch je  weils einzelne Gruppen der Schwingkörper  eine gemeinsame     Erregerwicklung    erhalten.  Sind mehrere Erregerwicklungen vorhanden,  so können diese sämtlich oder gruppenweise  in Reihen- oder Parallelschaltung zueinander  an der gleichen     Wechselspannungsquelle     liegen.

      Eine künstliche Kühlung der     magneto-          striktiven    Schwingkörper kann auch dadurch  erzielt werden, dass diese mit von einem       Kühlmittel,    z. B. Luft,     durchflossenen    Hohl  räumen versehen werden, beispielsweise  durch Ausbildung der Körper als Hohlstäbe.

Claims (1)

1. \ PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Behandeln von Gut mit tels mechanischer Schwingbewegungen unter Verwendung magnetostriktiver Schwingkör per, dadurch gekennzeichnet, dass an minde stens einer zur Übertragung der Schwing bewegungen auf das Gut bestimmten, schwingfähigen Platte zwei oder mehr mag- netostriktive Körper, von denen jeder zum Schwingen erregt werden kann, mit einem ihrer schwingenden Enden befestigt sind. UNTERANSPRüCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine solche Erregung der einzelnen magnetostriktiven Körper, dass sie die schwingfähige Platte in je dem Zeitpunkt nach der gleichen Platten- seite hin bewegen. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass alle magneto- striktiven Körper mit einer gemeinsamen Erregerwicklung versehen sind. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jeder der maggnetostriktiven Körper mit einer be sonderen Erregerwicklung versehen ist. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schwing richtung der magnetostriktiven Körper senkrecht zu der schwingfähigen Platte steht. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die schwing fähige Platte gewölbt ist.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die schwing fähige Platte auf der von den magneto- striktiven Körpern abgewandten Seite konkav gewölbt ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die der schu>ingfähigen Platte abgewandten En den der magnetostriktiven Körper an einem schwingunfähigen Tragkörper be festigt sind. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die der schwingfähigen Platte abgewandten En den der magnetostriktiven Körper an einem Tragkörper befestigt sind, an wel chem Mittel vorgesehen sind, die eine Übertragung der Schwingbewegungen des Tragkörpers auf das umgebende Me dium hindern. 9. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass beide Enden der magnetostriktiven Körper mit je einer schwingfähigen, zur Erzeugung der Schwingbewegung bestimmten Platte verbunden sind. 10.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die gesamte Schwingeinrichtung mit einem wasser dichten Überzug versehen ist. 11. Einrichtung nach Patentanspra7ch, da durch gekennzeichnet, da,ss die gesamte Schwingeinrichtung mit einem feuer festen tberzug versehen ist. 1?. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die magneto- striktiven Körper künstlich gekühlt sind.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1?, da durch gekennzeichnet, dass die magneto- striktiven Körper mit, von einem Kühl mittel durchflossenen Hohlräumen ver sehen sind. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zum minde sten der die Erregerwicklung tragende Teil der Schwingkörper samt den Er- regerwicklungen von einem kühlmittel- durchflossenen Kühlmantel umschlossen ist. 15.

   Einrichtung nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass die mit der schwingfähigen Platte verbundenen En den der schwingfähigen Körper an ihrer Durchführungsstelle durch den Kühl mantel durch nachgiebige Mittel gegen diesen -abgedichtet sind. 16. Einrichtung nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass der gesamte Kühlmantel aus einem schwingungsnach giebigen Stoff besteht.