BE505334A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE TRAITEMENTDE CORPS   PAROLES   ULTRASONS. 



   La présente invention a pour objet un procédé de traitement de corps par les ultrasons. 



   Elle est basée sur la constatation faite par la demanderesse que l'application d'énergie ultrasonique simultanément avec l'énergie élec- trique donne des résultats particuliers dans le traitement de diverses ma- tières, notamment là où il s'agit de destruction ou de dispersion d'une pha- 'se de matière contenue dans l'autre et l'invention consiste en ordre princi- pal dans le traitement simultané de la matière par ces deux formes   d'éner-   gie. 



   Le passage d'énergie électrique par les matières peut se faire par action électrostatique, électrolytique, inductive ou magnétique, ou par action purement thermique et provoque l'abaissement d'énergie   de'rup-   ture et plus particulièrement l'abaissement de la tension superficielle ou de la viscosité du corps ou du mélange de plusieurs corps. 



   La méthode vise tout traitement de matières où la rupture, la division, la destruction, la séparation ou la dispersion structurelle a un effet sur les propriétés ou le comportement de la matière à traiter. 



   C'est ainsi que l'on peut obtenir des résultats favorables de dispersion de structure cristalline de pénicilline procaine cristallisée sous l'action des ultrasons et de l'énergie électrique. Cette application peut s'étendre à des corps liquides, solides ou des mélanges de deux ou de plusieurs corps liquides ou solides à l'état de fusion, de cristallisation, ou de recristallisation, y compris les métaux et leurs alliages. 



   L'état de destruction, de rupture ou de dispersion peut s'éten- dre sur toutes matières chimiques y compris les métaux ainsi que sur toutes matières organiques y comprises les matières suivantes. 

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   De ce fait, la méthode s'étend aussi à la stérilisation par la destruction des organismes vivants quelconques et plus particulièrement des bacilles, des plantes ou leurs spores ou germes contenus dans les matières quelconques à traiter. 



   L'invention a également comme but de procurer : 
1) une méthode particulière de conjonction simultanée de l'ac- tion Ultrasonique avec l'action électrique, 
2) des dispositifs assurant l'emploi rationnel et simultané d'é- nergie Ultrasonique et électrique en donnant un rendement particulièrement efficace du traitement. 



   Elle porte aussi sur des modes d'introduction ou de passage de la matière dans l'espace où elle est soumise à l'action simultanée des deux énergies. 



   Afin de bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-a- près différentes-formesde réalisation en se référant aux dessins annexés. 



   Dans la réalisation suivant la figure 1, outre les dispositifs de production d'énergie ultrasonique comprenant l'élément vibratoire 1, une électrode extérieure 2 et une électrode d'alimentation 3 et la matière à traiter 5, on prévoit une électrode supplémentaire 4 en matière appropriée de sorte que le courant électrique peut traverser la matière à traiter, tan- dis que simultanément celle-ci est soumise à l'action ultrasonique. 



   Le courant de, haute fréquence destiné à l'alimentation du quartz 1 est amené aux bornes 8 et 9; aux bornes 6 et 7 sont amenés les courants, soit continus, soit alternatifs, soit de haute fréquence appropriée pour la matière à traiter et agissant sur cette matière en rendant plus efficace l'action destructive ou dispersive de l'Ultrason. 



   Ce dispositif convient particulièrement pour la stérilisation par ultrasons ou l'électrocution par haute fréquence. 



   A la figure 2, l'électrode 4 n'a pas de contact direct avec la matière à traiter; les courants amenés à cette électrode par les bornes 6 et 7 au lieu de traverser la matière créent un champ électrostatique constant ou variable ou à haute fréquence agissant sur la matière à traiter simulta- nément avec l'action de l'ultrason. 



   Ce dispositif est particulièrement approprié pour assurer la division, la dispersion ou l'émulgation d'une phase de produits renfermés dans une autre. 



   Dans le cas de la figure 3, les courants amenés aux bornes 6 et 7 traversent une self d'induction 11 en créant ainsi un champ inductif dans lequel se trouve la matière à traiter 5 soumise à l'action d'Ultrasons. 



   Ce champ inductif peut suivant l'invention être constant, va- riable ou bien de haute fréquence et présenter la particularité d'avoir une action propre sur la matière à traiter en rendant plus efficace l'action destructive ou dispersive de l'Ultrason. 



   Cette disposition est particulièrement adaptée pour le traite- ment des matières solides et liquides se caractérisant par des propriétés dia ou paramagnétiques pouvant etre influencées par des champs appropriés de haute fréquence en vue de la stérilisation ou de la destruction quelcon- que d'une phase de matières renfermées dans l'autre. 



   A la figure 4, les courants amenés aux bornes 6 et 7 traversent une bobine 12 à noyau magnétique 13 reposant sur la matière et formant un champ magnétique agissant sur cette dernière. 



   Cette disposition convient particulièrement pour le traitement de métaux ou de leurs alliages ou de compositions quelconques à base de ma- tières pour lesquelles l'action simultanée d'Ultrasons avec le champ magné- tique peut agir sur la dispersion, la séparation ou l'orientation des struc- tures et plus particulièrement des structures de métaux ou de leurs alliages 

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 à un état de cristallisation ou de recristallisation. 



   Pour la mise en application de l'invention, il peut être fait usage avantageusement de l'appareillage décrit et mis sous protection par la demande de brevet belge No   394.209   du 28 juillet 1951 dans laquelle (fig. 



  5) le quartz 1 ou tout autre élément vibratoire piézoélectrique avec élec- trode externe 21 est placé dans une chambre 14 dans laquelle le vide peut avoir été fait ou qui peut être remplie d'air ou d'un gaz tandis que l'élec- trode interne 31 se trouve dans une chambre 16 séparée de façon hermétique de la chambre 14 par une membrane 15 de mince épaisseur en matière isolante. 



  La chambre 16 peut être remplie avec de l'huile, de la résine ou une matiè- re isolante appropriée quelconque. 



   De cette façon, les surfaces intérieures du quartz 1 n'ayant aucun contact mécanique avec l'électrode 31, ni avec la matière isolante 16 solide ou liquide ne sont pas du tout amorties. De plus l'électrode in- térieure 31 est entourée par une ambiance ayant de parfaites propriétés d'isolation . 



   Comme le montre la figure 5, les conducteurs d'amenée 61 et 71 des courants agissant sur la matière à traiter 5 peuvent avantageusement être raccordées à des électrodes 17-18 plongeant dans la matière à traiter et ces courants peuvent traverser le champ d'action ultrasonique d'une ma- nière entièrement indépendante. 



   La figure 6 représente une forme d'exécution particulière dans laquelle la chambre à vide 14 est utilisée pour l'action propre sur la ma- tière à traiter. La matière à traiter introduite par le tube 20 et évacuée par le tube 21 passe par cette chambre et est soumise à l'action.simultanée des Ultrasons provoquée par le quartz 1 et du champ à haute fréquence irra-   dié. par   l'électrode 31. 



   La figure 7 représente le même mode d'utilisation de deux champs   simultanés avec   la différence que la matière à traiter est guidée par des chicanes 22 par exemple en forme de spirale en obligeant ainsi la matière à effectuer un parcours allongé; le champ d'action ultrasonique est maximum soit à l'entrée de la matière, soit à sa' sortie. 



   L'entrée de la matière peut se faire en 23 et la sortie en 24 inversement mais l'entrée peut également se faire en 24 et la sortie en 23. 



  On peut également remplacer le tube 23 par deux tubes amenant des liquides différents devant être mélangés, 
La figure 8 est un graphique montrant l'intensité d'Ultrasons en fonction de l'éloignement du centre. D'après ce graphique, on pourra dé- cider si l'entrée de la matière doit se faire en 23 ou en 24 (fig. 7). 



   La figure 9 montre comment on peut obtenir une application si- multanée de plusieurs actions électriques avec l'action de l'Ultrason. En- tre les bornes 6 et 7, on amène par exemple l'énergie électrique constante -ou variable passant par le self 11 et créant dans le produit à traiter 5 le champ inductif ou magnétique. Entre les bornes 8 et 9 on amène l'énergie d'alimentation du quartz 1 agissant par les électrodes 31 et 26 et traversant par conséquent la matière à traiter. L'énergie électrique peut être amenée indépendamment du courant d'alimentation du quartz également à une ou plu- sieurs électrodes 27 agissant favorablement sur la matière à traiter con- jointement avec l'action ultrasonique et inductive. 



   La figure 10 représente une forme de réalisation dans laquelle, tout comme à la figure 3, une action inductive est exercée par une self 11 sur la matière à traiter qui est également sous l'action d'ultrasons, ces derniers étant produits par l'appareillage représenté à la figure 5. la figure 11 représente la même action mais l'énergie électri- que traversant le self d'induction 11 alimente en même temps le quartz 1 par les électrodes 21-31 à partir des bornes 61 et   71.   

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   La figure 12 représente l'action magnétique ét en même temps magnéto-strictive d'une self 30 traversée par le courant continu et de hau- te fréquence amené aux bornes 6 et 7. Le noyau de la' self est formé par la matière magnéto-strictive mise sous forme de cylindre 31 et présentant la particularité de servir au passage de la matière à traiter introduite par le conduit 32 et évacuée par le tuyau 33. 



   La matière à traiter se trouve ainsi sous l'action simultanée de l'énergie ultrasonique créée par les propriétés magnéto-strictives de la matière et de l'énergie magnétique créée par le self 30. 



   La figure 13 représente une disposition du même genre dans la- quelle la matière vibratoire (par exemple une tôle de nickel) forme une spirale 34 et dans laquelle le parcours durant lequel la matière à traiter est soumise à l'action simultanée des Ultrasons et du champ magnétique est allongé. 



   La figure 14 représente l'action magnétique provoquée par le passage du courant amené aux bornes 6 et 7 dans une self 30 agissant sur un noyau 35 cette action étant combinée avec celle du courant électrique traversant la matière à traiter 5 et amené aux bornes 36-37. Cette matière est soumise en outre à l'action d'ultrasons obtenus par le quartz (courant amené aux bornes 8 et 9). 



   La figure 15 représente les mêmes particularités avec la dif- férence que le courant amené aux bornes 8 et 9 ne traverse pas la matière à traiter mais crée dans l'espace 14 rempli avec la matière à traiter un champ électrostatique d'une haute fréquence. Le noyau 35 irradie le champ magnétique dans le même espace 14 par le passage du courant entre les bor- nes 6 et 7 de la self 30 et remplit en même temps la fonction d'électrode interne alimentant le quartz 1 en haute fréquence. La matière à traiter introduite par le tuyau 38 et sortant par le tuyau 39 se trouve ainsi sous l'action simultanée du champ électro-magnétique, du champ électrostatique entre 21 et 35 et des Ultrasons (quartz 1). Les dispositifscaractérisant la présente invention peuvent être appliqués séparément ou en combinaison. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Procédé de traitement de corps par les ultrasons caracté- risé par une application simultanée d'énergie ultrasonique et d'énergie é- lectrique.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les deux formes d'énergie agissant sur la matière à traiter sont combinées de façon que l'énergie électrique facilite dans le corps à traiter l'action destructive ou séparative (dispersive) de l'ultrason.

   3. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le passage d'énergie électrique par les matières à traiter se fait par action électrostatique, électrolytique, inductive ou magnétique ou par ac- tion purement thermique.

   4. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par l'appli- cation des moyens décrits et mis sous protection dans la demande de brevet belge No 394. 209 du 28 juillet 1951, le quartz ou autre élément vibratoire piézoélectrique étant placé dans une chambre (14) où le vide a été fait ou qui peut être remplie d'air ou d'un gaz tandis que l'électrode interne se trouve dans une chambre (16) séparée de fagon hermétique de la chambre (14) par une membrane en matière isolante.

   5. - Appareillage pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que outre les dispositifs habituels de production d'énergie ultrasonique, on prévoit une électrode supplémentaire (4) disposée de telle manière que le courant électrique traverse la matière à traiter tandis que celle-ci est soumise à l'action ultrasonique (fig.l). <Desc/Clms Page number 5>

   6. - Appareillage suivant la revendication 5 caractérisé en ce que l'électrode supplémentaire (4) est disposée de manière que le courant amené à cette électrode crée un champ électrostatique agissant sur la matiè- re simultanément avec l'action de l'ultrason (fig. 2).

   7.- Appareillage pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1 caractérisé par une self d'induction (11) créant un champ inductif dans lequel se trouve la matière à traiter soumise à l'ul- trason (fig. 3).

   8.- Appareillage pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1 caractérisé par une bobine (12) à noyau magnétique (13) reposant sur la matière et formant un champ magnétique agissant sur cette dernière (fig. 4).

   9.- Procédé suivant les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la chambre dans laquelle se trouve l'élément vibratoire est utilisée pour l'action sur la matière à traiter et en ce que celle-ci passe par cet- te chambre.

   10. - Procédé suivant la revendication 9 caractérisé en ce que le parcours de la matière à traiter pendant qu'elle est soumise à l'action simultanée des ultrasons et de l'énergie électrique est allongé par exemple en la faisant circuler dans des chicanes en forme de spirale.

   Il.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par une application simultanée de plusieurs actions électriques combinées avec l'ul- trason.

   12. - Procédé suivant la revendication 11 caractérisé en ce que l'énergie électrique est amenée à une self créant dans le produit à traiter un champ inductif ou magnétique et aussi à des électrodes plongeant dans le produit (fig. 9).

   13.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par l'ac- tion magnétique et en même temps magnéto-strictive d'une self (30) sur un noyau formé par la matière magnéto-strictive et mise sous une forme par exemple cylindrique permettant le passage de la matière à traiter, la ma- tière à traiter se trouvant aussi sous l'action simultanée de l'énergie ultrasonique créée par les propriétés magnéto-strictives de la matière et de l'énergie magnétique produite par la self.

   14.- Procédé suivant la revendication 13 caractérisée en ce que la matière vibratoire constituée par exemple par une tôle de nickel for- me une spirale.

   15. - Procédé suivant la revendication 13 caractérisé par une action magnétique obtenue grâce au passage du courant dans une self agissant sur un noyau (35) combinée avec celle d'un courant électrique traversant la matière à traiter laquelle est soumise aussi à l'action des ultrasons.

   16. - Procédé suivant la revendication 15 avec utilisation d'un élément vibratoire logé dans un espace parcouru par la matière caractérisé en ce que dans cet espace est créé un champ électrostatique de haute fré- quence et en ce qu'un noyau (35) irradie un champ magnétique dans le même espace et remplit en même temps la fonction d'électrode interne alimentant l'élément vibratoire en haute fréquence.

   17.- Appareillage pour la mise en pratique de procédés suivant la revendication 1 caractérisé par les dispositions et les couplages tels que décrits et représentés.