DE1050102B

DE1050102B -

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Publication number: DE1050102B
Application number: DENDAT1050102D
Authority: DE
Publication date: 1959-02-05

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

kl. 42 s —kl. 42 s -

INTERNATIONALE KL.INTERNATIONAL KL.

F06b; BOIfF06b; BOIf

ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL:

S 49842 IX/42sS 49842 IX / 42s

4. AUGUST 1956AUGUST 4, 1956

5. FEBRUAR 1959FEBRUARY 5, 1959

Beim Behandeln von Stoffen, insbesondere von Flüssigkeiten, Schmelzen u. dgl., durch Schallwellen ist es vielfach erforderlich, sehr hohe Schallenergien auf den Stoff einwirken zu lassen. Es ist zwar möglich, Schallsender für sehr hohe Energien zu bauen; diese können aber in vielen Fällen nicht unmittelbar, sondern erst über eine Koppelflüssigkeit auf das zu beschallende Gut zum Einsatz gebracht werden. Ein solcher Fall liegt beispielsweise beim Beschallen von Flüssigkeiten vor, die aus chemischen Gründen nicht unmittelbar mit dem Schallschwinger bzw. mit dem Beschallungskopf in Berührung gebracht werden dürfen. Während vielfach, z. B. beim Reinigen von metallischen Gegenständen, am Behandlungsgut Kavitation erwünscht ist, soll diese in der Koppelflüssigkeit selbst möglichst nicht auftreten, um Erosionsschäden an der Schwingeroberfläche und auch an der zwischen Behandlungsgut und Koppelflüssigkeit angeordneten schalldurchlässigen Trennwände zu vermeiden. When treating substances, especially liquids, melts and the like, by means of sound waves it is often necessary to allow very high sound energies to act on the fabric. It is possible To build sound transmitters for very high energies; In many cases, however, these cannot be but can only be applied to the material to be sonicated via a coupling liquid. A this is the case, for example, when sonicating liquids that are not for chemical reasons be brought into direct contact with the sound transducer or with the sounding head to be allowed to. While in many cases, e.g. B. when cleaning metallic objects, cavitation on the material to be treated it is desirable that this should not occur in the coupling fluid itself, if possible, in order to avoid erosion damage on the transducer surface and also on the one between the material to be treated and the coupling liquid Avoid sound-permeable partitions.

Es ist zur Vermeidung der Kavitation bekannt, entweder den Druck in der Koppelflüssigkeit zu erhöhen oder aber die gefährdeten Teile mit einem Lack zu überziehen. Die Druckerhöhung ist in der Praxis nur beschränkt anwendbar, da die Rohre, insbesondere aus akustischen Anpassungsgründen, sehr dünnwandig gehalten werden müssen und somit übermäßigen Drücken von außen her nicht standhalten. Lacküberzüge haben sich nur gegenüber mäßigen Schalleistungen als ausreichend beständig erwiesen.To avoid cavitation, it is known to either increase the pressure in the coupling liquid or to coat the endangered parts with a paint. The pressure increase is in the Can only be used to a limited extent in practice, as the pipes, in particular for acoustic adaptation reasons, are very Must be kept thin-walled and therefore not withstand excessive external pressure. Paint coatings have only proven to be sufficiently resistant to moderate sound power levels.

Ferner sind wasserfreie Koppelflüssigkeiten bekannt, in denen erst unter dem Einfluß großer Schallintensitäten Kavitation auftritt. Sämtliche dieser Flüssigkeiten weisen eine höhere Schallabsorption als Wasser auf. Außerdem ist ihre spezifische Wärme geringer als die des Wassers. Beide Umstände bedingen, daß die bekannten kavitationsarmen Koppelflüssigkeiten sich schneller erwärmen und sich daher zur gleichzeitigen Kühlung des Schallschwingers weniger eignen als eine gleiche schallübertragende Wasserschicht. Furthermore, anhydrous coupling fluids are known, in which cavitation only occurs under the influence of great sound intensities. All of these Liquids have a higher sound absorption than water. In addition, their specific heat is lower than that of water. Both circumstances require that the known low-cavitation coupling liquids heat up faster and therefore less to cool the sound transducer at the same time suitable as an equal sound-transmitting water layer.

Die Erfindung setzt sich das Ziel, die Kavitationsbereitschaft von Koppelflüssigkeiten zu vermindern, ohne jedoch deren Schallabsorption zu erhöhen. Sie bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zum Vermindern unerwünschter Kavitationserscheinungen durch benetzungsfördernde Maßnahmen und kennzeichnet sich durch die Verwendung eines löslichen Netzmittels als Zusatz zu unter erhöhtem Druck stehenden schallübertragenden Koppelflüssigkeiten aus.The aim of the invention is to reduce the cavitation readiness of coupling fluids, but without increasing their sound absorption. Accordingly, it relates to a method of reducing undesirable cavitation phenomena due to measures promoting wetting and identifies by using a soluble wetting agent as an additive to those under increased pressure sound-transmitting coupling fluids.

In der Zeichnung ist zur Erläuterung der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung eine Schallbehandlungseinrichtung dargestellt, die selbst nicht Gegenstand der Patentanmeldung ist.In the drawing, to explain the application of the method according to the invention, a sound treatment device is shown shown, which itself is not the subject of the patent application.

Verfahren zum Vermindern unerwünschter KavitationserscheinungenProcess for reducing undesirable cavitation phenomena

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Phys. Dr. Rolf EscheDipl.-Phys. Dr. Rolf Esche

und Dipl.-Ing. Erwin Schaufler, Erlangen,and Dipl.-Ing. Erwin Schaufler, Erlangen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Das zu beschallende Gut 1, im vorliegenden Fall die zu beschallende Flüssigkeit, wird in Richtung des Pfeiles A durch das aus schalldurchlässigem Material bestehende Rohr 2 geleitet. Dieses Rohr wird konzentrisch von den Rohrschwingern 3 umgeben, die an ihren Stirnseiten durch Dichtungszwischenlagen bzw. Abschlußstücken zu einem zusammenhängenden Rohrkörper zusammengefügt sind. Die Belege der Rohrschwinger sind über die Leitungen 4 und 5 mit dem Hochfrequenzgenerator 6 elektrisch. verbunden. Zur Übertragung der von den Rohrschwingern 3 ausgehenden Schalleistung auf das Gut 1 dient die Koppelflüssigkeit 7. Die entgaste Koppelflüssigkeit (z. B. Wasser oder öl) wird mit Hilfe der Pumpe 8 unter erhöhten Druck gesetzt. Der Druck kann durch das Schraubventil 9 eingestellt werden, das vorzugsweise im Auslaßstutzen 10 angebracht ist. Der Koppelflüssigkeit wird erfindungsgemäß ein in ihr lösliches Netzmittel zugesetzt, das die Oberflächenspannung herabsetzt und damit die Benetzbarkeit der von der Koppelflüssigkeit berührten Stellen erhöht. Das Netzmittel kann entweder vor dem Einfüllen der Koppelflüssigkeit in das Beschallungsgefäß oder aber während des Betriebes durch den verschließbaren Stutzen 11 des Thermostaten 12 mit dem Thermo- The material 1 to be sonicated, in the present case the liquid to be sonicated, is passed in the direction of arrow A through the pipe 2 made of sound-permeable material. This tube is surrounded concentrically by the tube vibrators 3, which are joined together at their end faces by sealing interlayers or end pieces to form a coherent tube body. The vouchers from the tube vibrators are electrically connected to the high-frequency generator 6 via lines 4 and 5. tied together. The coupling liquid 7 is used to transmit the sound power emanating from the tube oscillators 3 to the product 1. The degassed coupling liquid (e.g. water or oil) is placed under increased pressure with the aid of the pump 8. The pressure can be adjusted by means of the screw valve 9, which is preferably mounted in the outlet connection 10. According to the invention, a wetting agent which is soluble in it is added to the coupling liquid, which reduces the surface tension and thus increases the wettability of the areas in contact with the coupling liquid. The wetting agent can be used either before the coupling liquid is poured into the sonication vessel or during operation through the closable nozzle 11 of the thermostat 12 with the thermo

809 748/125809 748/125

regler 13 beigemischt werden, der vorteilhaft mit einem Wärmeaustauscher 14 versehen ist.Controller 13 are added, which is advantageously provided with a heat exchanger 14.

Claims

Claim:

Process for reducing undesirable cavitation phenomena caused by wettability Measures characterized by the use of a soluble wetting agent as an additive to sound-transmitting coupling fluids under increased pressure.

Considered publications:
German Patent No. 944 998;
L. Bergmann, Der Ultraschall, 6th Edition, 1954, pp. 165 to 167, 843, 844, 848..

1 sheet of drawings