| (19) |
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(11) |
EP 0 618 847 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.03.1996 Patentblatt 1996/13 |
| (22) |
Anmeldetag: 08.10.1993 |
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH9300/241 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9408/732 (28.04.1994 Gazette 1994/10) |
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| (54) |
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BESCHALLEN UND ZUR ÜBERTRAGUNG VON SCHWINGUNGEN AUF
EINE TEILCHEN ENTHALTENDE BESCHALLUNGSFLÜSSIGKEIT
PROCESS AND DEVICE FOR ACOUSTICALLY IRRADIATING AND TRANSFERRING VIBRATIONS TO AN
ACOUSTIC IRRADIATION FLUID CONTAINING PARTICLES
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT AUX ULTRASONS ET POUR LA TRANSMISSION DE
VIBRATIONS A UN LIQUIDE SOUMIS AUX ULTRASONS RENFERMANT DES PARTICULES
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE CH DE FR GB IT LI NL |
| (30) |
Priorität: |
08.10.1992 CH 3150/92
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.10.1994 Patentblatt 1994/41 |
| (73) |
Patentinhaber: SOFIMA AG |
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CH-8304 Wallisellen (CH) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- GÄHLER, Franz
CH-9500 Wil (CH)
- KELLER, Urs
CH-8472 Seuzach (CH)
- MEIER, Roland
CH-8406 Winterthur (CH)
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| (74) |
Vertreter: Gachnang, Hans Rudolf |
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Badstrasse 5
Postfach 323 CH-8501 Frauenfeld CH-8501 Frauenfeld (CH) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
FR-A- 745 611 FR-A- 2 338 745 US-A- 3 310 129
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FR-A- 1 359 616 GB-A- 2 217 806 US-A- 3 680 841
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- ULTRASONICS Bd. 30, Nr. 4 , April 1992 , GUILDFORD GB Seiten 203 - 212 XP289686 J.BERLAN
EA. 'Sonochemistry: from research laboratories to industrial plants'
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschallen und zur
Übertragung von Schwingungen auf eine Teilchen enthaltende Beschallungsflüssigkeit
gemäss einem der Ansprüche 1, 7 und 21.
[0002] Für die Reinigung der Oberflächen von Schmuckstücken, aber auch Maschinenteilen werden
seit vielen Jahren Ultraschall-Reinigungsanlagen eingesetzt, welche aus einem eine
Reinigungsflüssigkeit enthaltenden Behälter, einem Ultraschall-Generator sowie einem
oder mehreren Schallwandlern bestehen, die aussen an den Behälterwänden befestigt
sind, diese in Schwingung versetzen und die Schwingungen auf die Flüssigkeit übertragen.
[0003] Es wurde schon früh als Nachteil erkannt, dass die Schallwandler über eine schlechte
Anpassungsfähigkeit an die Last verfügen, die sich aus dem Behälter, der Reinigungsflüssigkeit
bzw. dem Kopplungsmedium und den darin zur Reinigung eingetauchten Gegenständen zusammensetzt.
Auch die physikalischen Gegebenheiten, wie Arbeitsfrequenz, das Übertragungsverhalten
des Behälters, die Dämpfung der Kopplungsflüssigkeit und des zu reinigenden Materials,
setzen den Abmessungen der Reinigungsanlagen Grenzen.
[0004] Aus der EP-B1-0044800 ist bekannt, dass ein typischer piezoelektrischer Schallwandler
für eine Arbeitsfrequenz von 20 kHz eine Länge von ca. 100 mm und eine laterale Abmessung
von ca. 65 mm aufweist. Ein solcher Schallwandler vermag nur 2 bis 6% der Energie
an das Kopplungsmedium abzustrahlen; der Rest verursacht im Schallwandler Wärme, welche
abgeführt werden muss und/oder nur kurze Einschaltzeiten erlaubt. Aus der genannten
Schrift ist es auch bekannt, dass einer guten Anpassung der Last an die Kopplungsflüssigkeit
und der darin eingetauchten zu reinigenden Gegenstände noch ein anderer Faktor entgegensteht.
Die pro Flächeneinheit abgestrahlte Schalleistung lässt sich nicht beliebig vergrössern,
da durch die Kavitation eine teilweise Entkoppelung des Schallwandlers von der Koppelungsflüssigkeit
stattfindet. Diese Erkenntnisse haben dazu geführt, dass bei grösseren Reinigungsanlagen
eine Vielzahl von Schallwandlern an den Behälterböden montiert werden müssen. Dies
führt zu hohen Investitionen und entsprechend hohen Betriebskosten. Trotz dieser Verbesserung
gelingt es bei der Beschallung einer Suspension, in welche eine Vielzahl von zu behandelnden
Teilchen eingebracht wurde, nur ungenügend, die zur Reinigung dieser Teilchen notwendige
Schallenergie in die Suspension einzubringen, da die durch diese Teilchen verursachte
Dämpfung die Ausbreitung der Schallwellen stark reduziert oder verhindert.
[0005] Aus dem Europäischen Recherchenbericht ist auch ein Messinstrument zum Messen der
Charakteristik von Flüssigkeiten (US-A-3,680,841) bekannt. Mit einer in einen mit
Flüssigkeit gefüllten Behälter eingetauchten Beschallungsvorrichtung soll verhindert
werden, dass sich an den in die Flüssigkeit eintauchenden Bereichen von Messelektroden
ein Niederschlag bildet. Zum Schutz gegen die Agressivität der zu charakterisierenden
Flüssigkeit, z.B. Säure, ist der Schallwandler mit einem Mantel umgeben. Zur Übertragung
der Schwingungen des aus einem elektrischen Schallwandler bestehenden Vibrators an
den ihn umgebenden Schutzmantel ist in letzteren eine Flüssigkeit eingefüllt. Dieser
Schutzmantel wirkt als Resonator und überträgt die Ultraschall-Wellen direkt auf die
zu messende Flüssigkeit. Gemäss der US-Schrift soll es mit dem Vibrator möglich sein,
mit geringer Energie Ablagerungen an den beiden Elektroden zu verhindern, um so beispielsweise
eine stets gleichbleibende Qualität einer pH-Messung vornehmen zu können, auch wenn
die Flüssigkeit teilweise kristallisiert ist. Da der Schallwandler von einem Mantel
umgeben ist, kann er direkt in heissen und korrosiven Flüssigkeiten eingesetzt und
durch die Flüssigkeit gekühlt werden. Die z.B. auf ihren pH-Wert zu messende Flüssigkeit
enthält keine zu reinigende Teilchen in suspendierter Form, welche dämpfend auf die
Ausbreitung der Schallwellen wirken. Probleme, den Vibrator bei dieser Anwendung in
Gang zu setzen oder dessen Betrieb aufrechtzuerhalten, treten in dieser Anwendung
nicht auf. Ein Einsatz der aus der US-A-3,680,841 bekannten Sonde zur Beschallung
dämpfungsreicher Beschallungsmedien ist nicht möglich.
[0006] Die Verwendung des aus der EP-B1-0044800 bekannten Rohrschwingers zur Beschallung
von in der Koppelungsflüssigkeit suspendierten, mit Ablagerungen verunreinigten pulver-,
granulat- oder andersförmigen Produkten hat sich als nicht möglich erwiesen, wenn
der prozentuale Anteil von zu reinigenden Produkten bezüglich der Menge der Koppelungsflüssigkeit
bestimmte Grenzen überschreitet. In den meisten Fällen gelingt es überhaupt nicht,
den Resonator innerhalb der Flüssigkeit in Schwingung zu setzen, da die Dämpfung der
Koppelungsflüssigkeit zusammen mit den darin enthaltenen zu reinigenden Produkte zu
gross ist. Eine wesentliche Verkleinerung des prozentualen Anteiles des zu reinigenden
Produktes in der Flüssigkeit, um die Dämpfung zu verringern, ist aus Produktivitäts-
und Kostengründen nicht erwünscht. Aus diesem Grunde sind bis heute keine Anlagen
zur grosstechnischen Beschallung von rieselfähigen Schüttgütern, wie Strahlmittel,
Giessereisand etc., in die Praxis umgesetzt worden.
[0007] Dieses Problem ist deutlich aus der FR-PS-1.212.496 bekannt. Dort wird versucht,
in einem sehr kleinen Beschallungsbehälter nur eine kleine Menge von zu beschallendem
Material den Schallwellen einer Schallvorrichtung auszusetzen. Da die abgelösten Verunreinigungen
leichter, die gereinigten Teilchen jedoch schwerer als die Beschallungsflüssigkeit
sind, erfolgt deren Trennung auf natürlichem Wege, und es bedarf dafür keiner zusätzlichen
Vorrichtungen oder Einflüsse. Nebst einer sehr geringen möglichen Leistung einer solchen
Anlage kann diese z.B. zur Reinigung von Strahlmitteln, bei denen z.B. Korund und
Schwermetallverunreinigungen getrennt werden müssen, nicht eingesetzt werden. Auch
bei der Reinigung von Giessereisand treten dieselben Probleme auf.
Aus EP-A-0 528 070 (veröffentlichungstag : 24.02.93) ist ein Verfahren zur Aufbereitung
von Schüttgütern bekannt, bei dem die Liberierung der auf Giessereisand haftenden
Verunreinigungen mit Ultraschall vorgenommen werden soll. Es hat sich bei Versuchen
allerdings gezeigt, dass schon bei einer wirtschaftlich uninteressanten kleinen Konzentration
an Schüttgut in der Beschallungsflüssigkeit die Schallsonde nicht mehr in Gang gesetzt
werden kann.
[0008] Es hat sich auch gezeigt, dass das einwandfreie Ablösen allein noch nicht die erwartete
klare Trennung der Komponenten erlaubt, weil die Ablagerungen dazu neigen, erneut
anzuhaften.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung
zur Erzeugung von Schallwellen und zur Liberierung von in einer Beschallungsfüssigkeit
vorliegender Teilchen von deren anhaftenden Ablagerungen oder Verunreinigungen.
[0010] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen
der Ansprüche 1, 7 und 21.
[0011] Überraschenderweise gelingt es mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der Vorrichtung,
die Schallsonde bzw. den Resonator trotz Energieverlust durch die zusätzlichen Übertragungsmedien,
welche den Kontakt des Resonators mit der Beschallungsflüssigkeit und den darin eingebrachten
zu reinigenden Teilchen verhindern, im wesentlichen unabhängig von den Dämpfungseigenschaften
der Teilchen und der Teilchen enthaltenden Beschallungs- und Koppelungsflüssigkeit,
in Gang zu setzen. Die zur Trennung des Übertragungsmediums eingesetzte Abteilwand
wird durch die vom Resonator ausgesandten Schallwellen in Schwingung versetzt und
überträgt diese an die zu beschallenden Teilchen.
[0012] Bei der Verwendung eines Resonators mit Oberflächenstruktur, werden die Schwingungen
sich gegenseitig kreuzend in allen Richtungen vom Resonator abgesandt. Bei einem Resonator
mit Erhebungen in Form von Stäbchen, Buckeln etc., erfolgt die Abgabe der Schwingungen
an die Beschallungsflüssigkeit ebenfalls nach allen Richtungen, so dass sich die Schallwellen
im Beschallungsmedium kreuzen können und so auch von allen Seiten auf die zu beschallenden
Teilchen auftreffen.
[0013] Bei der Verwendung einer für die Koppelungsflüssigkeit durchlässigen Abteilwand entfällt
der Einsatz einer zusätzlichen Übertragungsflüssigkeit, und es wird die Beschallungsenergie
direkt vom Resonator in die zwischen dem Resonator und der Abteilwand befindliche,
jedoch nicht teilchenbeladene, ein Schutzströmung oder -mantel bildende Beschallungsflüssigkeit
eingeleitet.
[0014] Die Erfindung wird im folgenden anhand illustrierter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen:
- Figur 1
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer mantelförmigen Abteilwand
in einem Beschallungsbehälter,
- Figur 2
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer beutelförmigen Abteilwand,
- Figur 3
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer gewellten Abteilwand,
- Figur 4
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer mit Erhebungen versehenen
Abteilwand,
- Figur 5
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einem rohrförmigen Resonator
und einer darin eingesetzten Abteilwand,
- Figur 6
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einem durch eine strömende
Übertragungsflüssigkeit erzeugten Mantel,
- Figur 7
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer Abteilwand und einem
als Aufstromklassierer ausgebildeten Behälter (teilweise als Halbschnitt dargestellt),
- Figur 8
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einem die Sonde umfassenden,
doppelwandigen flüssigkeitsdurchlässigen Rohr (teilweise als Halbschnitt dargestellt),
- Figur 9
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung gemäss Figur 8 ohne eine den
Resonator und die Beschallungsflüssigkeit trennende Abteilwand (teilweise als Halbschnitt
dargestellt),
- Figur 10
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer rohr- und schraubenlinienförmig
ausgebildeten Abteilwand und mit einer Zentrifuge,
- Figur 11
- einen Längsschnitt durch eine Beschallungsvorrichtung mit einer rohr- und schraubenlinienförmig
ausgebildeten Abteilwand in eine Aufstromklassiervorrichtung eingesetzt.
[0015] Die erfindungsgemässe Beschallungsvorrichtung 1 weist einen hohl oder massiv ausgebildeten
Resonator 3 auf, mit einem Durchmesser d von z.B. 48,5 mm auf, welcher in Verbindung
steht mit einem Schallwandler 6, der in Figur 1 nur schematisch dargestellt ist. Der
Schallwandler 6 ist ausserhalb des hier rohrförmig ausgebildeten Resonators 3 angeordnet
und stirnseitig mit letzterem verbunden. Es kann ein magnetostriktiver oder ein piezoelektrischer
Schallwandler 6 aufgesetzt sein. Die als Ganzes mit 2 bezeichnete Schallsonde ist
an ihrem einen, den Schallwandler 6 enthaltenden Ende mit der Wand 8 eines Beschallungsbehälters
10 über Flansch 13 verbunden. Der Resonator 3 kann auch eine andere als rohrförmige
geometrische Gestalt aufweisen. Die Versorgung des Schallwandlers 6 mit Energie erfolgt
durch einen Schallgenerator 16, der ebenfalls ausserhalb des Resonators 3 und des
Beschallungsbehälters 10 angeordnet ist, über die Leitung 12.
[0016] Unter Bildung eines Zwischenraumes 7 umgibt im ersten Beispiel eine mantelförmige
Abteilwand 9 den Resonator 3. Die Abteilwand 9 taucht mit dem darin angeordneten Resonator
3 in eine zu beschallende Beschallungsflüssigkeit 11 ein. Die Abteilwand 9, deren
Durchmesser D z.B. 85 mm beträgt, ist mit dem Resonator 3 über ein im Zwischenraum
zwischen der Oberfläche des Resonators 3 und der Innenfläche der Abteilwand 9 befindliches
Übertragungsmedium oder einer Übertragungsflüssigkeit 15 mindestens teilweise schwingungsverbunden.
Der Zwischenraum 7 zwischen dem Resonator 3 und der Abteilwand 9 kann also ganz oder
teilweise mit der Übertragungsflüssigkeit 15 gefüllt werden, welche die vom Resonator
3 vorerst an die Übertragungsflüssigkeit 15 übertragenen Schwingungen an die Beschallungsflüssigkeit
11 und die darin eingebrachten Teilchen 32 und die darauf sitzenden Ablagerungen 34
überträgt (nur wenige in den Figuren 1 und 2 dargestellt).
Die Abteilwand 9 kann zur indirekten Übertragung ein geschlossener schwingungsfähiger
oder zur direkten Übertragung ein perforierter Körper sein; sie kann auch netz- oder
gitterförmig oder als textiles Flächengebilde ausgebildet sein und den Durchtritt
von Übertragungsflüssigkeit 15 oder Beschallungsflüssigkeit 11 ohne Beladung mit zu
beschallenden und dämpfenden Teilchen in den Zwischenraum 7 oder in umgekehrter Richtung
erlauben.
[0017] Es ist auch möglich, nur den Boden 18 der Abteilwand 9 flüssigkeitsdurchlässig auszugestalten.
[0018] Die Abteilwand 9 dient folglich dazu, eine dämpfungsarme Zone zwischen dem Resonator
3 und der Beschallungsflüssigkeit 11 mit den darin enthaltenen Teilen 32 zu schaffen.
[0019] Bei einer flüssigkeitsdichten Abteilwand 9 kann als dämpfungsarme Übertragungsflüssigkeit
15 für die Übertragung der am Resonator 3 erzeugten Schwingungen auf die Abteilwand
9 Wasser verwendet werden. Die mantelförmige Abteilwand 9 kann beispielsweise aus
Metall, Glas oder Kunststoff gefertigt sein, wobei deren Eigenresonanzverhalten vorzugsweise
an die gewünschten Beschallungsfrequenzen angepasst ist.
Bei einer flüssigkeitsdurchlässigen Abteilwand 9 wirkt diese als Sieb und die zwischen
dem Resonator 3 und der Abteilwand 9 vorhandene Flüssigkeit ist in diesem Fall identisch
mit der Beschallungsflüssigkeit 11. Die Übertragung der Schwingungen vom Resonator
3 an die zu beschallenden Teilchen erfolgt in dieser Ausgestaltung der Erfindung nun
direkt durch die mit dem Resonator 3 in Kontakt stehende teilchenfreie Beschallungsflüssigkeit
11 und in geringerem Ausmass auch durch die Abteilwand 9. Die als Schall- oder Schwingungsüberträgerin
wirkende schwingungsfähige Abteilwand 9 kann eine strukturierte Oberfläche aufweisen
(Figur 3). Dies ermöglicht eine Abstrahlung der Schallwellen in sich gegenseitig kreuzenden
Richtungen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 4 können auf
der Oberfläche der Abteilwand 9 Erhebungen oder dornförmige oder stäbchenförmige Aufsätze
21 angebracht sein, welche ebenfalls eine wirre Abstrahlung der Schallwellen erlauben.
[0020] In der Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 2 kann die Abteilwand 9 alternativ
die Gestalt eines aus einer Folie oder Netz bestehenden Beutels aufweisen, um die
Übertragungsflüssigkeit 15 von der Beschallungsflüssigkeit 11 zu trennen. Der Beutel
17 kann auch am Ende einer sich nur über eine Teillänge des Resonators 3 erstreckenden
Abteilwand 9 befestigt sein.
[0021] In einer zweiten Ausgestaltung der Sonde 102 kann der Resonator 103 als Hohlkörper
ausgebildet sein, in welchen die Abteilwand 109 unter Bildung eines Zwischenraumes
107 für die Übertragungsflüssigkeit 115 eingefügt ist.
[0022] In der einfachsten Ausgestaltung gemäss Figur 5 sind sowohl der Resonator 103 als
auch die in diesem eingesetzte Abteilwand 109 rohrförmig ausgebildet. Die Beschallungsflüssigkeit
111 mit den zu beschallenden Teilchen 132 befindet sich dann innerhalb der Abteilwand
109, welche durch die Übertragungsflüssigkeit 115 in Schwingung versetzbar ist. Ein
direkter Kontakt zwischen der Oberfläche des Resonators 103 mit der Beschallungsflüssigkeit
111 im Zwischenraum 107 sowie den Teilchen 132 darin findet nicht statt. Es wird mit
dieser Ausführung eine grössere Schallwellendichte in der Beschallungsflüssigkeit
111 erreicht. Es kann auch hier eine flüssigkeitsdichte oder eine flüssigkeitsdurchlässige
Abteilwand 109 eingesetzt werden.
[0023] Bei einer dritten Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 6 kann durch eine entsprechend
geführte Einleitung von Übertragungsflüssigkeit 215 (dargestellt als Schraubenlinie)
oder teilchenfreier Beschallungsflüssigkeit ein Flüssigkeitsmantel erzeugt werden,
der einen direkten Kontakt der Teilchen 232 in der Beschallungsflüssigkeit 211 mit
dem Resonator 203 weitgehend verhindert. Anstelle des in Figur 6 schematisch dargestellten
schraubenlinienförmigen Verlaufes der Strömung der Übertragungsflüssigkeit 215 könnte
auch eine parallel zur Längsachse des Resonators 203 verlaufende Strömung des Übertragungsmediums
215 erzeugt werden (vgl. dazu auch Ausführung nach Fig. 9).
[0024] In der Figur 7 ist der Resonator 303 in einer im unteren Bereich 324 kugelförmigen
Abteilwand 309 angeordnet, welche durch die Übertragungsflüssigkeit 315 in Kontakt
mit dem Resonator 303 steht. Ausserhalb des zylindrischen oberen Abschnittes 326 der
Abteilwand 309 ist parallel zu letzterer eine Führungswand 328 angeordnet, deren unteres
Ende 330 in einem Abstand zum kugelförmigen Abschnitt 324 unter Bildung eines Spaltes
X endet. Der Behälter 310, in welchen der Resonator 303 der Schallsonde 302 eingetaucht
ist, weist im oberen Abschnitt eine zylindrische Ausbildung auf. Im Bereich des kugelförmigen
Abschnittes 324 der Abteilwand 309 verläuft die Kontur des Behälters 310 streckenweise
etwa parallel zum kugelförmigen Abschnitt 324. Der kugelförmige Abschnitt 324 kann
von der Abteilwand 309 unabhängig unterhalb dieser angeordnet sein (keine Abb.). Der
Behälter 310 endet unten in eine Leitung 312.
Die Kombination der beschriebenen Merkmale bildet einen Aufstromklassierer, in welchem
unterschiedlich grosse und/oder ausgebildete Teilchen 332, die in der Beschallungsflüssigkeit
311 suspendiert sind und durch die Schallsonde 302 liberiert worden sind, aufgetrennt
und separat abgeführt werden können. Die Auftrennung erfolgt wie nachfolgend beschrieben.
In den Trennraum 318 zwischen der Abteilwand 309 und der Führungswand 328 werden mit
Ablagerungen beladene Teilchen 332 in die Beschallungsflüssigkeit 311 eingegeben und
sinken durch ihr Eigengewicht nach unten. Beim Passieren des Weges nach unten werden
sie von Schallwellen aus der Schallsonde 302 beschallt, und die Ablagerungen 334 werden
von den Teilchen 332 abgelöst, d.h. liberiert. Sie verbleiben in diesem liberierten
Zustand, da auch der kugelförmige Abschnitt 324 durch die Schallsonde 302 in Schwingung
versetzt wird und diese Schwingungen daher auch im Bereich unter der Führungswand
328 an die Beschallungsflüssigkeit 311 überträgt. Sobald die Teilchen 332 und die
abgelösten Ablagerungen 334 den ringförmigen Bereich zwischen der Abteilwand 309 und
der Führungswand 328 verlassen, geraten die abgelösten Ablagerungen 334, deren Grösse
in der Regel kleiner ist als die Grösse der Teilchen 332, in eine Strömung (Pfeil
P), welche durch eine Flüssigkeit erzeugt wird, die durch die Leitung 312 eingelassen
wird. Durch die Strömung P werden die abgelösten und liberierten Ablagerungen 311
im ringförmigen Kanal zwischen der Führungswand 328 und der Wand des Behälters 310
nach oben befördert und können dort abgeführt werden (Pfeil Q). Die schwereren Teilchen
332, die von den Ablagerungen 324 befreit sind, gelangen durch ihr Eigengewicht entgegen
der nach oben verlaufenden Strömung P nach unten und können durch die Leitung 312
den Behälter 310 verlassen und entnommen werden.
[0025] In der vierten Ausgestaltung der Erfindung gemäss Figur 8 umschliesst die Abteilwand
409 den Resonator 403 wie im Beispiel gemäss Figur 1. Im Behälter 410 ist ein Behandlungsraum
418, welcher durch zwei flüssigkeitsdurchlässige Wandflächen 428,446 begrenzt ist.
Das untere Ende der inneren Wand 428 des Behandlungsraumes 418 ist mit einem Boden
438 verbunden; die äussere Wand 446 ist mit dem Boden des Behälters 410 verbunden.
Der Behälter 410 ist unten über ein Ventil 440 mit einer Leitung 412 verbunden. Die
äussere Wand 446 ist unten weiter mit einer Zuleitung 442 und oben einer Ableitung
444 für Spülflüssigkeit verbunden.
Das Liberieren und Trennen von verunreinigten Teilchen 432 und der Ablagerungen 434
wird nachfolgend beschrieben. In den Ringraum des Behandlungsraumes 418 werden verunreinigte
Teilchen 432 eingeführt und sinken in der Beschallungsflüssigkeit 411 nach unten und
werden gleichzeitig beschallt. Durch einen Flüssigkeitsstrom (Pfeile R), der zwischen
der Abteilwand 409 und der inneren Wand 428 des Behandlungsraumes 418 ein- und durch
den Behandlungsraum 436 hindurchgeleitet wird, werden die abgelösten liberierten Ablagerungen
434 ausgespült und können dort von einem weiteren Flüssigkeitsstrom (Pfeile S) oben
oder unten, falls die Spülung in entgegengesetzter Richtung erfolgt, aus dem Behälter
410 abgeführt werden. Die gereinigten Teilchen 432 verlassen den Behälter 410 durch
die Leitung 412. Verunreinigte Teilchen mit einer sehr geringen Dichte, z.B. geschreddertes
verschmutztes Styropor oder dgl., werden von unten ein- und oben aus dem Behälter
410 abgeführt.
Die Verweildauer der zu reinigenden Teilchen 432 kann mit der Strömgeschwindigkeit
in der Leitung 412 gesteuert werden.
Durch Verschliessen des Behandlungsraumes 436 - unten und/oder oben - kann ein chargenweiser
Betrieb erfolgen.
[0026] In der fünften Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 9 wird die Abteilwand 509 durch
die innere Wand des Behandlungsraumes 518 gebildet. Im übrigen sind die Ausbildung
der Vorrichtung (Resonator 503, Behälter 510) und die Funktionsweise der Reinigung
der Teilchen 532 identisch mit derjenigen im vierten Ausführungsbeispiel.
[0027] In der fünften Ausgestaltung der Erfindung gemäss den Figuren 10 und 11 ist die Abteilwand
609 als Rohr ausgebildet und umschlingt den Resonator 603 schraubenlinienförmig. Sowohl
die schraubenlinienförmige Abteilwand 609 als auch der Resonator 603 tauchen in die
Übertragungsflüssigkeit 615, welche in einem Behälter 610 eingefüllt ist. Im Innern
der rohrförmigen Abteilwand befindet sich die Beschallungsflüssigkeit 611 mit den
mit Ablagerungen 634 beladenen Teilen 632.
In Figur 10 wird die Beschallungsflüssigkeit 611 mit den während des Durchlaufes abgelösten
Ablagerung 634 in eine Separationsvorrichtung, im vorliegenden Beispiel in eine Zentrifuge
650 geleitet. In der Zentrifuge 650 werden Ablagerungen 634 und Beschallungsflüssigkeit
611 von den Teilchen 632 getrennt. Die Teilchen 632 können beispielsweise Kiesgurpartikel
aus der Bierfiltration sein, von denen in der Vorrichtung Ablagerungen 634 aus Hefe,
Eiweiss und dergleichen abgelöst worden sind. In der Vorrichtung gemäss Figur 11 werden
am Ende des schraubenlinienförmig verlaufenden Beschallungsweges die Teilchen 632
von den abgelösten Verunreinigungen 634 in einem Aufstromklassiervorgang getrennt.
Die gereinigten, meist grossen Teilchen 632, z.B. Giessereisand, sinken im Behälter
610 ab und verlassen diesen an seinem unteren Ende. Von unter wird eine Spülflüssigkeit
eingeführt, welche die abgelösten Teilchen 634 nach oben fördern, wo sie ebenfalls
den Behälter 610 verlassen können.
[0028] Unter dem in der Beschreibung verwendeten Begriff Übertragungsflüssigkeit wird eine
Flüssigkeit verstanden, die im wesentlichen keine oder nur eine geringe Zahl massearmer
Teilchen enthält und folglich der Ausbreitung der Schallwellen eine geringe Dämpfung
entgegensetzt.
[0029] Die Beschallungsflüssigkeit kann die Reinigungswirkung und die Liberierung der Ablagerungen
unterstützende Zusatzstoffe, z.B. Lauge, enthalten.
[0030] Die Übertragungsflüssigkeit kann mit der Beschallungsflüssigkeit identisch oder auch
verschieden sein.
[0031] Die Schallsonde kann z.B. eine auf dem Markt erhältliche Ultraschallsonde RS-20 der
Firma Telsonic AG CH-9552 Bronschhofen oder ein ähnliches Produkt sein.
[0032] Sowohl die starre als auch die beutelförmige Abteilwand können sich nur über einen
Teil oder die gesamte Höhe des Beschallungsbehälters erstrecken.
1. Verfahren zum Beschallen und zur Übertragung von Schwingungen auf eine Teilchen enthaltende
Beschallungsflüssigkeit zum Ablösen von Verunreinigungen von in der Beschallungsflüssigkeit
eingebrachten Teilchen durch eine Beschallungsvorrichtung, mit einem Schallgenerator,
einem Schallwandler (6) und einem daran angeschlossenen, vom Schallwandler angeregten
Resonator, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Resonator (3,103,203,303,403,503,603)
erzeugten Schallwellen vorerst an eine mit dem Resonator (3,103,203,303,403,503,603)
direkt in Kontakt stehende dämpfungsarme Übertragungsflüssigkeit (15,115,215,315,415,515,615)
übertragen und durch diese weitergeleitet und direkt oder indirekt an die Beschallungsflüssigkeit
(11,211,311,411,511,611) und die in der Beschallungsflüssigkeit (11,211,311,411,511,611)
eingebrachten zu beschallenden Teilchen (32,132,232,332,432,532,632) übertragen werden,
so dass Ablagerungen (34,134,234,334,434,534,634) auf den Teilchen (32,132,232,332,432,532,632)
abgelöst und in liberierter Form gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Schallwandler (6)
erzeugten und vom Resonator (3,103,203,303,403,503,603) übertragenen Schwingungen
an die Übertragungsflüssigkeit (15,115,215,315,415,515,615) übertragen werden und
dass die Schwingungen von der Übertragungsflüssigkeit (15,115,215,315,415,515,615)
über eine Abteilwand (9,109,309,409,509,609) oder durch diese hindurch an die Beschallungsflüssigkeit
(11,111,211,311,411,511,611) und die darin eingebrachten zu beschallenden Teilchen
(32,132,232,332,432,532,632) übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine flüssigkeitsdurchlässige
Abteilwand (9,17,109,509,609) eingesetzt ist und als Übertragungsflüssigkeit (15,115,515,615)
teilchenfreie oder teilchenarme Beschallungsflüssigkeit (11,111,511,611) verwendet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallung durch eine
ganz oder in einem Teilabschnitt flüssigkeitsdichte Abteilwand (9,109,309,409,509,609)
erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsflüssigkeit
(215) oder teilchenfreie Beschallungsflüssigkeit eine Schutzströmung (R) bilden und
einen direkten Kontakt zwischen den zu beschallenden Teilchen (232,432,532) und/oder
der Beschallungsflüssigkeit und dem Resonator (203,403,503) verhindern.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abteilwand
(609) die Beschallungsflüssigkeit (111,611) mindestens im Bereich der Übertragungsflüssigkeit
(115,615) umschliesst.
7. Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung von Schwingungen auf eine Beschallungsflüssigkeit
in einem Beschallungsbehälter (310), mit einer Schallsonde (2), mit mindestens einem
Schallwandler (6) und einem mit dem Schallwandler verbundenen und von diesem in Schwingung
versetzbaren Resonator, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Oberfläche
des Resonators (3,103,303,403,503,603), der zur Übertragung der Schwingungen an die
zu beschallenden, in der Beschallungsflüssigkeit (11,111,211,311,411,511,611) eingebrachten
Teilchen (32,132,232,332,432,532,632) bestimmt ist, durch eine Abteilwand (9,109,309,409,509,609)
von den zu beschallenden Teilchen abgetrennt ist, wobei zwischen der Oberfläche des
Resonators (3,103,303,403,503,603) und der Abteilwand (9,109,309,409,509,609) eine
dämpfungsarme Übertragungsflüssigkeit (15,115,215,315,415,515,615) vorliegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Abteilwand
(9) strukturiert ist oder dass auf der Abteilwand (9) Erhebungen oder stabförmige
Schwingungselemente (21) befestigt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
ein Abschnitt der Abteilwand (9,109,309,409,509,609) rohrförmig ausgebildet ist oder
dass die Abteilwand (9,109,309,409,509,609) Perforationen aufweist, und als Beutel
oder als Gitter, Netz oder als textiles Flächengebilde ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die
Abteilwand (9,109,309,409,509,609) über einen Teil oder die gesamte Höhe des Beschallungsbehälters
(10,110,210,310,410,510,610) erstreckt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
der Oberfläche des Resonators (3,103,203,403,503) und der Beschallungsflüssigkeit
(15,115,215,415) mit den eingebrachten Teilchen (32,232,432,532) eine Schutzströmung
(R) vorliegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abteilwand
(9,409,509) den Resonator (3,303,403,503) umgibt oder dass die Abteilwand (109) innerhalb
des rohrförmig ausgebildeten Resonators (103) eingesetzt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
der Abteilwand (309) und der Wand des Behälter (310), unter Bildung zweier Ringräume,
eine Führungswand (328) eingesetzt ist, welche in einem Abstand über dem unteren Ende
der Abteilwand (309) endet, und dass am Behälter (310) Mittel (312) zum Einleiten
einer Flüssigkeit angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende (324) der
Abteilwand (309) eine Verdickung aufweist oder kugelförmig ausgebildet ist und dass
zwischen dem unteren Ende (330) der Führungswand (328) ein Spalt (S) vorliegt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
der Abteilwand (409) und der Wand des Behälters (410) ein flüssigkeitsdurchlässiger
Behandlungsraum (418) eingesetzt ist, der mit einer Flüssigkeit (415) durchspülbar
ist.
16. Vorrichtung nach Anspuch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (418)
oben und unten für online Betrieb offen oder unten und/oder oben für batchweisen Betrieb
verschliessbar und dazu ausgebildet und bestimmt ist, von oben oder von unten eingebrachte,
zu reinigende Teilchen (432) aufzunehmen.
17. Vorrichtung nach Anspuch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen der
aussenliegenden Wand des Behandlungsraum (418) und der Wand des Behälters (410) durchspülbar
ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Anspüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abteilwand
gleichzeitig die innere Wand des Behandlungsraum (436) bildet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abteilwand (609) als
schraubenlinienförmig verlaufender, den Resonator (603) mindestens teilweise umschlingender
oder innerhalb eines Resonators (603) liegender, in die Übertragungsflüssigkeit (615)
eintauchender Hohlkörper ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende der als
Hohlkörper ausgebildeten Abteilwand (609) in eine Separierungsvorrichtung (650) mündet.
21. Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung von Schwingungen auf eine teilchenbefrachtete
Beschallungsflüssigkeit, mit einer Schallsonde (2), mit mindestens einem Schallwandler
(6) und einem mit dem Schallwandler verbundenen und von diesem in Schwingung versetzbaren
Resonator (203), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Einleiten einer dämpfungsarmen
Übertragungsflüssigkeit zur Bildung eines Flüssigkeitsmantels (216) um den Resonator
(203) vorgesehen sind.
1. Process and device for acoustically irradiating and for transferring vibrations to
an acoustic irradiation fluid containing particles for separating impurities from
particles introduced into the acoustic irradiation fluid by means of an acoustic irradiation
device with a sound generator, an acoustic converter (6) and connected thereto a resonator
excited by the acoustic converter, characterised in that the sound waves generated
by the resonator (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603) are firstly transferred to a transfer
fluid (15, 115, 215, 315, 415, 515, 615) low in damping action in direct contact with
a resonator (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603), and is conducted further by said fluid
and transmitted directly or indirectly to the acoustic irradiation fluid (11, 211,
31, 411, 511, 611) and the particles (32, 132, 232, 332, 432, 532, 632) to be acoustically
irradiated inserted into the acoustic irradiation fluid (11, 211, 31, 411, 511, 611),
so that deposits (34, 134, 234, 334, 434, 534, 634) on the particles (32, 132, 232,
332, 432, 532, 632) are separated and are held in liberated form.
2. Method according to claim 1, characterised in that the vibrations generated by the
acoustic converter (6) and transmitted by the resonator (3, 103, 203, 303, 403, 503,
603) are transferred to the transfer fluid (15, 115, 215, 315, 415, 615), and in that
the vibrations are transmitted by the transfer fluid (15, 115, 215, 315, 415, 615)
via a compartment wall (9, 109, 309, 409, 509, 609) or through the latter to the acoustic
irradiation fluid (11, 111, 211, 311, 411, 511, 611) and the particles (32, 132, 232,
332, 432, 532, 632) submerged therein for acoustic irradiation.
3. Method according to claim 2, characterised in that a fluid-permeable compartment wall
(9, 17, 109, 509, 609) is used and a particle-free or low-particle acoustic irradiation
fluid (11, 111, 511, 611) is used as a transfer fluid (15, 115, 515, 615).
4. Method according to claim 2, characterised in that acoustic irradiation is effected
through a compartment wall (9, 109, 309, 409, 509, 609) which is fluid-tight over
its entirety or over a portion of its length.
5. Method according to claim 1, characterised in that the transfer fluid (215) or particle-free
acoustic irradiation fluid form a protective flow (R), and prevent direct contact
between the particles (232, 432, 532) to be acoustically irradiated and/or the acoustically
irradiation fluid and the resonator (203, 403, 503).
6. Method according to one of claims 2, 4 and 5, characterised in that the compartment
wall (609) surrounds the acoustic irradiation fluid (111, 611) at least in the region
of the transfer fluid (115, 615).
7. Device for generation and transfer of vibrations to an acoustic irradiation fluid
in an irradiation container (310), with an acoustic probe (2), with at least one acoustic
converter (6) and a resonator connected to said acoustic converter and capable of
being vibrated by the latter, characterised in that at least a portion of the surface
of the resonator (3, 103, 303, 403, 503, 603), intended to transmit the vibrations
to the particles (32, 132, 232, 332, 432, 532, 632) submerged in the acoustic irradiation
fluid (11, 111, 211, 311, 411, 511, 611) to be irradiated, is separated by a compartment
wall (9, 109, 309, 409, 509, 609) from the particles to be irradiated, a lower-damping
transfer fluid (15, 115, 215, 315, 415, 515, 615) being present between the surface
of the resonator (3, 103, 303, 403, 503, 603) and the compartment wall.
8. Device according to claim 7, characterised in that the surface of the compartment
wall (9) is structured, or in that raised portions or broad-shaped vibratory members
(21) are attached to the compartment wall (9).
9. Device according to one of claims 7 or 8, characterised in that at least a portion
of the compartment wall (9, 109, 309, 409, 509, 609) is tubular in shape, or in that
the compartment wall (9, 109, 309, 409, 509, 609) has perforations, and is in the
form of a bag or a grid, net or textile structure.
10. Device according to one of claims 7 to 9, characterised in that the compartment wall
(9, 109, 309, 409, 509, 609) extends over a portion of, or the entire height of, the
irradiation container (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610).
11. Device according to one of claims 7 to 10, characterised in that a protective flow
(R) is present between the surface of the resonator (3, 103, 203, 403, 503) and the
acoustic irradiation fluid (15, 115, 215, 415) with the contained particles (32, 232,
432, 532).
12. Device according to one of claims 7 to 11, characterised in that the compartment wall
(9, 409, 509) surrounds the resonator (3, 303, 403, 503), or in that the compartment
wall (109) is inserted within the tubular resonator (103).
13. Device according to one of claims 7 to 10, characterised in that there is inserted
between the compartment wall (309) and the wall of the container (310) forming two
annular spaces, a guide wall (328) which terminates at a distance above the lower
end of the compartment wall (309), and in that means (312) for introducing a fluid
are disposed on the container (310).
14. Device according to claim 13, characterised in that the lower end (324) of the compartment
wall (309) has a thickened portion, or is spherical in shape, and in that a slot (S)
is present between the lower end (330) of the guide wall (328).
15. Device according to one of claims 7 to 12, characterised in that there is inserted
between the compartment wall (409) and the wall of the container (410) a fluid-permeable
treatment chamber (418) through which a fluid (415) may wash.
16. Device according to claim 15, characterised in that the treatment chamber (418) is
open at the top and bottom for on-line operation, or may be closed at the bottom and/or
at the top for batch operation, and is designed and intended to accommodate particles
(432) for cleaning introduced from the top or from the bottom.
17. Device according to claim 16, characterised in that the region between the external
wall of the treatment chamber (418) and the wall of the container (410) is so formed
that it may be rinsed through.
18. Device according to one of claims 15 to 17, characterised in that the compartment
wall simultaneously forms the internal wall of the treatment chamber (436).
19. Device according to claim 7, characterised in that the compartment wall (609) is in
the shape of a spirally-extending hollow member at least partly surrounding the resonator
(603) or lying within a resonator (603) and submerged in the transfer fluid (615).
20. Device according to claim 19, characterised in that the lower end of the compartment
wall (609) which is in the form of a hollow member, opens into a separating device
(650).
21. Device for generating and transmitting vibrations to a particle-charged acoustic irradiation
fluid, with an acoustic probe (2) with at least one acoustic converter (6) and with
a resonator (203) connected to the acoustic converter and capable of being vibrated
by the latter, characterised in that means are provided for introducing a low-damping-action
transfer fluid in order to form a fluid jacket (216) around the resonator (203).
1. Procédé d'exposition aux ultrasons et de transmission de vibrations à un liquide soumis
aux ultrasons, contenant des particules, pour ségréguer des impuretés constituées
de particules introduites dans le liquide soumis aux ultrasons, au moyen d'un dispositif
d'exposition aux ultrasons, avec un générateur d'ultrasons, un convertisseur d'ultrasons
(6) et un résonateur, y étant raccordé et excité par le convertisseur d'ultrasons,
caractérisé en ce que les ondes sonores produites par le résonateur (3, 103, 203,
303, 403, 503, 603) sont, au préalable, directement transmises à un liquide de transmission
(15, 115, 215, 215, 315, 415, 515, 615) à faible amortissement mis en contact directement
avec le résonateur (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603) et sont retransmises au moyen
de ce liquide et transmises, directement ou indirectement, au liquide d'exposition
aux ultrasons (11, 111, 211, 311, 411, 511, 611) et aux particules (32, 132, 232,
332, 432, 532, 632), à exposer aux ultrasons et introduites dans le liquide d'exposition
aux ultrasons (11, 111, 211, 311, 411, 511, 611), de manière que des dépôts (34, 134,
234, 334, 434, 534, 634) se trouvant sur les particules (32, 132, 232, 332, 432, 532,
632) soient dissociés et maintenus sous une forme libérée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vibrations produites par
le convertisseur sonore (6) et transmises par le résonateur (3, 103, 203, 303, 403,
503, 603) sont transmises au liquide de transmission (15, 115, 215, 315, 415, 515,
615), et en ce que les vibrations sont transmises par le liquide de transmission (15,
115, 215, 315, 415, 515, 615), par l'intermédiaire d'une paroi de cloisonnement (9,
109, 309, 409, 509, 609) ou bien, à travers celle-ci, au liquide d'exposition aux
ultrasons (11, 111, 211, 311, 411, 511, 611) et sont transmises aux particules (32,
132, 232, 332, 432, 532, 632) à exposer aux ultrasons et introduites dans celui-ci.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une paroi de cloisonnement
(9, 109, 509, 609) perméable au liquide est mise en place et un liquide à exposer
aux ultrasons (11, 111, 511, 611) exempt de particules ou pauvre en particules est
utilisé comme liquide de transmission (15, 115, 515, 615).
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'exposition aux ultrasons
s'effectue à travers une paroi de cloisonnement (9, 109, 309, 409, 509, 609) étanche
aux liquides, en totalité ou pour une partie d'elle-même.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide de transmission
(215) ou le liquide d'exposition aux ultrasons exempt de particules constitue un écoulement
protecteur (R) et empêche tout contact direct entre les particules à exposer aux ultrasons
(232, 432, 532) et/ou le liquide d'exposition aux ultrasons et le résonateur (203,
403, 503).
6. Procédé selon l'une des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que la paroi de
cloisonnement (609) enclôt le liquide d'exposition aux ultrasons (111, 611) au moins
dans la zone de liquide de transmission (115, 615).
7. Dispositif de production et de transmission de vibrations sur un liquide d'exposition
aux ultrasons dans un récipient d'exposition aux ultrasons (310), avec une sonde d'ultrasons
(2), avec au moins un convertisseur d'ultrasons (6) et un résonateur relié au convertisseur
d'ultrasons et pouvant être mis en vibration par celui-ci, caractérisé en ce qu'au
moins une partie de la surface du résonateur (3, 103, 303, 403, 503, 603), qui est
conçu pour transmettre des vibrations aux particules (32, 132, 232, 332, 432, 532,
632) à exposer aux ultrasons et introduites dans le liquide d'exposition aux ultrasons
(11, 111, 211, 311, 411, 511, 611), est séparé au moyen d'une paroi de cloisonnement
(9, 109, 309, 409, 509, 609) vis-à-vis des particules à exposer aux ultrasons, un
liquide de transmission (15, 115, 215, 315, 415, 515, 615) à faible amortissement
étant prévu entre la surface du résonateur (3, 103, 303, 403, 503, 603) et la paroi
de cloisonnement (9, 109, 309, 409, 509, 609)
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de la paroi
de cloisonnement (9) est structurée ou en ce que des bossages ou des éléments vibrants
(21) en forme de barre sont fixés sur la paroi de cloisonnement (9).
9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'au moins une
partie de la paroi de cloisonnement (9, 109, 309, 409, 509, 609) est réalisée en forme
de tube ou en ce que la paroi de cloisonnement (9, 109, 309, 409, 509, 609) présente
des perforations, et en ce qu'elle est réalisée sous forme de sac ou de grille, de
réseau, ou de structure de surface textile.
10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la paroi de
cloisonnement (9, 109, 309, 409, 509, 609) s'étend sur une partie ou sur toute la
hauteur du récipient d'exposition aux ultrasons (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610).
11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'un écoulement
protecteur (R) est prévu entre la surface du résonateur (3, 103, 203, 403, 503) et
le liquide d'exposition aux ultrasons (15, 115, 215, 415), dans lequel sont introduites
les particules (32, 232, 432, 532).
12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la paroi de
cloisonnement (9, 409, 509) entoure le résonateur (3, 303, 403, 503) ou bien en ce
que la paroi de cloisonnement (109) est insérée à l'intérieur du résonateur (103)
réalisé en forme de tube.
13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que, entre la
paroi de cloisonnement (309) et la paroi du récipient (310), est insérée, en constituant
deux espaces annulaires, une paroi de guidage (328) qui s'achève à une certaine distance
au-dessus de l'extrémité inférieure de la paroi de cloisonnement (309), et en ce que
des moyens (312) destinés à introduire un liquide sont disposés sur le récipient (310).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure
(324) de la paroi de cloisonnement (309) présente un épaississement ou bien est réalisée
en forme de sphère et en ce qu'entre elle et l'extrémité inférieure (330) de la paroi
de guidage (328) existe un interstice (Z).
15. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'entre la paroi
de cloisonnement (409) et la paroi du récipient (410) est insérée une enceinte de
traitement (418) perméable au liquide et pouvant être traversé par un écoulement de
balayage par un liquide (415).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'enceinte de traitement
(418) est ouverte en partie haute et basse pour permettre un fonctionnement en ligne
ou bien est susceptible d'être obturée en partie basse et/ou en partie haute pour
permettre un fonctionnement par lots et est conçue à cette fin pour recevoir des particules
(432) à nettoyer, introduites par le haut ou par le bas.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la zone située entre la
paroi extérieure de l'enceinte de traitement (418) et la paroi du récipient (410)
est réalisée de façon à pouvoir être traversée par un écoulement de balayage.
18. Dispositif selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que la paroi
de cloisonnement constitue simultanément la paroi intérieure de l'enceinte de traitement
(436).
19. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi de cloisonnement
(609) est réalisée sous forme de corps creux, plongeant dans le liquide de transmission
(615), s'étendant selon une hélicoïde, enlaçant le résonateur (603) au moins partiellement,
ou bien situé à l'intérieur d'un résonateur (603).
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure
de la paroi de cloisonnement (609) réalisée sous forme de corps creux débouche dans
un dispositif de séparation (650).
21. Dispositif de production et de transmission de vibrations à un liquide d'exposition
aux ultrasons, chargé en particules, avec une sonde d'ultrasons (2), au moins un convertisseur
d'ultrasons (6) et un résonateur (203), relié au convertisseur à ultrasons et pouvant
être mis en vibration par celui-ci, caractérisé en ce que sont prévus des moyens pour
introduire un liquide de transmission à faible amortissement en vue de constituer
une enveloppe de liquide (216) autour du résonateur (203).