DE896272C

DE896272C - Schwingquarz zur Erzeugung von Ultraschall

Info

Publication number: DE896272C
Application number: DES5944D
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr-Ing Barwich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-11-23
Filing date: 1940-11-23
Publication date: 1953-11-09

Description

Es ist bekannt, bei der Behandlung einer Flüssig-. keit mit Ultraschall einen Quarzschwinger in die Flüssigkeit einzusetzen, der die Ultraschallschwingungen erzeugt. Die Flüssigkeit, in der sich der Schwinger befindet, kann auch nur idazu dienen, die Schwingungsenergie auf andere Körper zu übertragen. Diese Schwingeranordnungen haben den Nachteil, daß sehr hohe Spannungen für den Betrieb des Schwingungsquarzes notwendig sind, wenn verhältnismäßig große Energien abgestrahlt werden sollen. Auch ist es schwierig, an irgendeiner Stelle .der Flüssigkeit eine große Energiedichte zu erhalten. Um dies zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, .die Schwingeranor.dnung so zu treffen, daß die Schallwellen in der Flüssigkeit konvergieren, also .dem Quarz beispielsweise eine Hohlspiegelform zu geben.
Die Erfindung betrifft nun eine Maßnahme, .die es ermöglicht, in einfacher Weise gleichzeitig die Energiedichte in einem bestimmten Bereich der Flüssigkeit als auch die abgestrahlte Gesamtleistung des Quarzes zu erhöhen. Die Maßnahme nach der Erfindung besteht darin, -daß Mittel vorgesehen werden, um für einen Teil der abstrahlenden Schwingeroberfläche den Strahlungswiderstand zu verkleinern. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man Teile der Schwingeroberfläche in geeigneter Weise abdeckt, derart, Jaß diese Teile nicht an die Flüssigkeit angrenzen, sondern mit einem Luftpolster in Berührung stehen. Dann wird an diesen Stellen der Strahlungswiderstand beträchtlich herabgesetzt. Von den übrigen Flächenteilen ides Schwingers geht eine Strahlung aus, deren Energiedichte erheblich größer ist als bei völlig unabgedeckter Schwingeroberfläche. Gleichzeitig wird aber auch die ,abgestrahlte Gesamtenergie erhöht. Eine vorteilhafteAusführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. i. In dieser ist mit i der in einer Flüssigkeit befindliche Schwingquarz bezeichnet, während 2 einen Blechring bedeutet, durch den ein Teil des Quarzes abgedeckt wird. Inder Höhlung 3 des Blechringes befindet sich keine Flüssigkeit, sondern Luft, so daß auf der von dem Ring 2 bedeckten Fläche - der Schwingquarz nicht mit der Flüssigkeit in Berührung steht und der Strahlungswiderstand dort wesentlich kleiner wird. Dies hat in der Zone q. eine wesentliche Erhöhung der Energiedichte der Strahlung sowie eine Erhöhung der abgestrahlten Gesamtenergie zur Folge.
Ein weiteres Beispiel für .die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens ist in der Fig. 2 dargestellt. In dieser bedeutet 5 einen in einer Flüssigkeit befindlichen Schwingquarz, der durch eine Vorrichtung 6 teilweise abgedeckt ist. Diese besteht aus Metallstegen 7, welche mit Blechen ä abgedeckt sind. Unter den Blechen befindet sich der Luftpolster g. Der- Schwingquarz i strahlt die Schwingungsenergie nur in die Zone io - ab, in welchen sich eine höhere Energiedichte ergibt. In dieses Bereich wird das zu behandelnde Gut gebracht.
Die Vorrichtung zur Abdeckung von Teilen der Oberfläche des Schwingquarzes kann natürlich auch noch in verschiedener anderer Weise ausgebildet sein. So kann der Quarz z. B. mit einem gitterförmigen Körper abgedeckt werden, dessen Stege auf der Seite, .an der sie an dem Quarz anliegen, Hohlräume aufweisen, die im Betriebe keine Flüssigkeit enthalten. Solche Gebilde lassen sich am besten aus Blechen herstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. In einer Flüssigkeit arbeitender Quarzschwinger zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um für einen Teil der Oberfläche .des Schwingers ,den Strahlungswiderstand zu verkleinern.
2. Schwinger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ,daß Teile der Schwingeroberfläche derart abgedeckt sind, :daß sie nicht mit der Flüssigkeit, sondern z. B. mit Luft in Berührung stehen.
3. Schwinger nach Anspruch i bzw. 2, da-@durch gekennzeichnet, daß ein Teil .der Schwingeroberfläche durch einen Ring abgedeckt ist, welcher an .der auf ,den Schwinger aufliegenden Seite hohl ist. q..
Schwinger nach Anspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, daß zurAbdeckungderSchwingerteile metallische oder isolierende Stege dienen, die .auf .den Quarz aufgelegt sind und Deckbleche bzw. isolierende Abdeckplättchen tragen.
5. Schwinger nach Anspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung .des Schwingers vorzugsweise aus Blech bestehende, gitterförmige Körper dienen, wobei die Gitterstege nach der Schwingoberfläche zu offene Hohlräume aufweisen.