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Regelbares Mundstück für Spritzstrahlen.
Es gibt bereits regelbare Mundstücke für Spritzstrahlen mit einer in einer Hülse relativ axial verstellbaren Peltonnadel, durch deren Verstellung der Austrittsquerschnitt des Mundstückes mehr oder weniger stark gedrosselt oder auch gänzlich abgesperrt werden kann. Es gibt auch bereits solche regelbare Mundstücke mit Peltonnadel, bei denen die Peltonnadel in ihrem in der Strahlrichtung sich verjüngenden kegelförmigen Teil eine ringsherum laufende Nut von mehr oder minder flachem Querschnitt enthält. Hiedurch sollte erreicht werden, dass bei einer relativen Einstellung der Peltonnadel, bei welcher sich diese Nut im Bereiche des Austrittsquerschnittes befindet, der Wasserstrahl zerstäubt wird, so dass also eine Art Brausenstrahl entsteht.
Die Austrittsöffnung dieser Mundstücke ist dabei durch einen einwärts gerichteten Flansch der die Peltonnadel umgebenden Hülse gebildet, und dieser Flansch hat bei einer Ausführungsform dieses bekannten Mundstückes eine zylindrische Innenbegrenzung von beträchtlicher Höhe in axialer Richtung, so dass die Austrittsöffnung einen ausgesprochenen zylindrischen Kanal bildet. Von der Austrittsöffnung weg in der Strahlrichtung erweitert sich die Hülse nach Art eines spitzen oder auch eines flachen Hohlkegels.
Bei einer andern bekannten Ausführungsform hat der die Austritts- öffnung bildende einwärts gerichtete Flansch eine scharfe Innenkante und seine gegen das Innere der Hülse gerichtete Fläche ist nach Art eines steil kegeligen Ventilsitzes gestaltet, gegen den sich die kegelige Fläche der Ausbauchung der Peltonnadel dicht anlegen kann, wenn die Nadel zum Zwecke der Sperrung des Mundstückes in ihre äusserste Vorwärtsstellung gebracht wird. Von diesem einwärts ragenden Flansch weg in der Strahlrichtung erweitert sich die Hülse in Gestalt eines spitzen Hohlkegels.
Derartige regelbare Mundstücke sind wohl infolge der Quernut der Peltonnadel geeignet, bei entsprechender Einstellung Brausenstrahlen hervorzubringen ; die Gestalt der Brausenstrahlen lässt aber keine Variationen zu, und es ist daher auch das Anwendungsgebiet dieser Mundstücke verhältnismässig eng begrenzt.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein derartiges regelbares Mundstück mit einer relativ verstellbaren Peltonnadel, deren kegelförmiger Teil mit einer ringsherum laufenden Quernut versehen ist, wobei aber die Austrittsöffnung des Mundstückes durch einen vom Ende der Hülse einwärts ragenden, im Querschnitt spitzwinkeligen Flansch begrenzt ist, dessen Aussenfläche flach ist. Die Nut der Peltonnadel ist im Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmig oder nach einer ähnlichen stetigen Kurve gekrümmt. Der spitzwinkelige, die Austrittsöffnung begrenzende Flansch und seine Aussenfläche bedingen im Zusammenwirken mit der Nut der Peltonnadel eine viel grössere Variabilität des Wasserstrahls, als dies bei allen bisher bekannt gewordenen regelbaren Mundstücken dieser Art möglich war.
Man kann mit einem solchen Mundstück je nach relativer Einstellung der Peltonnadel nicht nur Vollstrahlen verschiedenen Querschnittes und unveränderliche Brausenstrahlen erzeugen, sondern es kann bei entsprechender Verstellung der Peltonnadel der von einem ringförmigen Austrittsquerschnitt ausgehende, im Wesen vorwärts gerichtete Brausenstrahl zu einem hohlkegeligen, schirmartige Wasserschleier von immer grösser und grösser werdendem Kegelwinkel entfaltet werden, bis sich schliesslich ein nahezu ebener Wasserschleier, dessen Ebene senkrecht zur Achse des Mundstückes liegt, bildet.
Es soll dies an der in den Fig. 1-5 in verschiedenen Einstellungen gezeigten Ausführungsform des regelbaren Mundstückes näher erläutert werden.
In einer Hülse a ist eine Peltonnadel b axial verschiebbar angeordnet, die mit einer Ausbauchung f versehen ist, an die sich ein in der Strömungsrichtung verjüngender kegeliger Teil g anschliesst. Dieser
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von spitzwinkeligem Querschnitt gebildet, dessen scharfe Kante c die Austrittsöffnung begrenzt und dessen äussere Begrenzungsfläche c'einen flachen, sich in der Strahlrichtung rasch erweiternden Hohlkegel bildet.
Solange die Peltonnadel b vom Mündungsrand c der Hülse a so weit zurückgezogen ist, wie dies Fig. 1 zeigt, wobei die Spitze des Kegels g über den Mündungsrand c nicht hinausgeht, tritt ein Vollstrahl h aus, dessen Durchmesser dem des Mündungsrandes c entspricht.
Wird die Peltonnadel so weit vorgeschoben, dass ihr Kegel g zum Teil aus dem Mündungsrand herausragt, wie dies Fig. 2 zeigt, so ist nur mehr ein ringförmiger Teil der Austrittsöffnung für den Durchtritt des Wassers frei, und es tritt ein Vollstrahl i aus, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Mündungsrandes der Hülse.
Wird die Peltonnadel noch weiter vorgeschoben, wie dies Fig. 3 zeigt, wobei nur mehr ein ganz schmaler Ringquerschnitt freigegeben ist, so entsteht ein Brausenstrahl 7c, der aber immer noch im Wesen vorwärts gerichtet ist. Bis hieher unterscheidet sich die Wirkungsweise des Mundstückes gemäss der Erfindung nicht wesentlich von der der eingangs erwähnten bekannten Konstruktionen.
Wird aber die Peltonnadel noch weiter vorgeschoben, so dass die Nut e in den Mündungsquerschnitt eintritt, wie dies die Fig. 4 zeigt, so wird der Brausenstrahl zu einem hohlkegeligen, schirmförmige Wasserschleier I entfaltet. Es geschieht dies durch das Zusammenwirken der scharfen Kante e der Austrittsöffnung mit der ihr gegenüberstehenden Nut e der Peltonnadel und mit der flachen Aussenfläche e' des Mündungsflansches der Hülse a, indem nämlich-das austretende Wasser durch das Zusammenwirken dieser Elemente eine S-förmige Umlenkung erfährt, deren Endrichtung dem Hohlkegel l entspricht, dessen Entfaltung durch kein Organ des Mundstückes gestört wird.
Beim Übergang der Peltonnadel aus der Stellung nach Fig. 3 zu der Stellung nach Fig. 4 geht daher der hohle Brausenstrahl (dessen Hohlraum in einiger Entfernung von der Austrittsöffnung infolge der Zerstäubung natürlich verschwindet) in einen mehr oder minder flächenartigen hohlkegeligen Schirmstrahl über, dessen maximaler Kegelwinkel nur durch die Aussenfläche c'des Mündungsflansches begrenzt ist, so dass bei entsprechender flacher Ausbildung der Fläche e'ein ebener Schirmstrahl oder Wasserschleier entsteht, dessen Ebene zur Achse des Mundstückes senkrecht steht.
Eine solche Strahlausbildung kann nicht erreicht werden, wenn die Austrittsöffnung der Hülse a rohr-oder kanalförmig ausgebildet ist oder wenn die Aussenfläche e'des Mündungsflansches nach Art eines spitzen Hohlkegels gestaltet ist.
Wird die Peltonnadel so weit vorgeschoben, wie dies die Fig. 5 zeigt, wobei die Ausbauchung F an den Mündungsrand e der Hülse a anliegt, so ist der Wasseraustritt gänzlich gesperrt.
Die hier geschilderte Variabilität des Wasserstrahl ist für den Feuerlöschbetrieb von grosser Bedeutung, weil nunmehr der Strahl den augenblicklichen Verhältnissen rasch und einfach angepasst werden kann, Man kann also dem Brausenstrahl verschiedene Ausbreitungswinkel geben, je nachdem, ob man ein Flugfeuer bekämpfen, ob man in einem verqualmten Raum durch Vorgehen mit dem Wasserschirm den Qualm vertreiben oder ob man bei kleinen Innenbränden eine schwache wasserarme Brause abgeben will.
Man kann die Peltonnadel auch aus zwei oder mehr Stücken zusammensetzen, die zwischen sich die ringsherum laufende Nut begrenzen, und werden diese Stücke gegeneinander verschoben angeordnet, so kann man damit die Breite der Nut verändern. Hiedurch kann die zur Bildung des schirmförmige Wasserschleiers gemäss Fig. 4 durchfliessende Wassermenge veränderlich gemacht werden.
Eine Ausführungsform einer solchen aus zwei Stücken zusammengesetzten Peltonnadel zeigt Fig. 6. Dabei ist der die Ausbauchung bildende Teil der Nadel an dem den Kegelteil g tragenden Schaft rn in axialer Richtung verschiebbar, u. zw. dadurch, dass dieser Teil f Muttergewinde enthält, die in Muttergewinde des Schaftes m eingreifen. Je nachdem der Teil f dem Kegel g genähert oder von ihm entfernt wird, wird die Breite der Nut e kleiner oder grösser.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelbares Mundstück zur Erzeugung verschiedener Arten von Brausenstrahlen, bestehend aus einer Mundstückhülse mit einwärts gerichteter, scharfkantiger Begrenzung der Mündungsöffnung und einer darin relativ verstellbaren, gegebenenfalls auch zum Absperren des Mundstückes geeigneten Peltonnadel mit einer in deren kegelförmigem Teil angeordneten ringsherum laufenden Quernut, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung des Mundstückes durch einen vom Ende der Hülse (a) einwärts ragenden, im Querschnitt spitzwinkeligen Flansch begrenzt ist, dessen Aussenfläche (c') flach ist, um bei einer Einstellung der Peltonnadel, bei welcher die Quernut dem scharfen Rand des Mündungsflansches gegenübersteht, die Ausbreitung des Wasserstrahl zu einem sehr flachen, als Schirm wirkenden
Strahl zu ermöglichen.