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Einrichtung zur Bildung eines Flüssigkeitsnebels in einem Gasstrom, insbesondere für die Schmierung von Druckluftgeräten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bildung eines Flüssigkeitsnebels in einem
Gasstrom, insbesondere für die Schmierung von Druckluftgeräten, mit einem Zerstäuber, in dessen vom
Gasstrom durchsetzten Durchgangskanal die Flüssigkeit aus einem Behälter zugeführt und zerstäubt wird.
Einrichtungen und Zerstäuber dieser Bauart dienen hauptsächlich zur Bildung eines feinen ölnebels in Druckluftleitungen zur Schmierung von Druckluftgeräten, wobei die den Geräten zugeführte Druckluft durch den Durchgangskanal des Zerstäubers hindurchgeführt und in diesem mit Schmierstoff in feinverteilter Form versorgt wird. Die Transportfähigkeit des dem Luftstrom beigemischten
Schmierstoffes ist dabei bekanntlich von der Grösse der Schmierstofftropfen, der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und der Länge und Art der Leitungsführung abhängig. Bei grösseren Leitungslängen wird ein beträchtlicher Teil des Schmierstoffes, insbesondere die im Luftstrom enthaltenen grösseren Schmierstofftropfen, an den Wänden der Leitung abgeschieden und den Schmierstellen erst später, unter Umständen schwallweise, zugeführt.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles und um den Transport des Schmierstoffes auch über grössere Leitungslängen zu ermöglichen, wird daher eine möglichst feine Zerstäubung unter Vermeidung von grösseren Flüssigkeitstropfen angestrebt. Die gleichen Probleme treten auch bei der Zerstäubung anderer Flüssigkeiten auf, beispielsweise bei der Beimischung von Frostschutzmitteln in Gasleitungen zur Verhinderung von Eisbildung und beim Zerstäuben von Insektenvertilgungsmitteln.
Bei bekannten Zerstäuberbauarten wurde ein möglichst feiner Flüssigkeitsnebel dadurch zu erzielen versucht, dass der Gasstrom nach Beimischung der Flüssigkeit auf eine Prallplatte geführt oder in rasche Drehbewegung versetzt wird, wobei die grösseren Flüssigkeitsteilchen abgeschieden und in den Flüssigkeitsbehälter zurückgeführt werden. Dabei erfolgt jedoch eine starke Umlenkung des Gasstromes und die Bildung von Strömungswirbeln, wodurch verhältnismässig grosse Druckverluste auftreten, die unerwünscht und oftmals untragbar sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei derartigen Geräten praktisch keine Möglichkeit zur Bestimmung der dem Gasstrom in der Zeiteinheit zugeführten Flüssigkeitsmenge besteht, weil der abgeschiedene und in den Flüssigkeitsbehälter zurückfliessende Anteil dauernd schwankt und nicht gemessen werden kann.
Die Erfindung bezweckt nun die Verbesserung der bisher bekannten Zerstäubungseinrichtungen und die Schaffung einer neuen Bauart, mit deren Hilfe die Bildung eines feinen Ölnebels in einem Gasstrom ohne wesentliche Drosselung desselben möglich ist und wobei auch die mit dem Gasstrom in der Zeiteinheit mitgeführte Flüssigkeitsmenge einwandfrei bestimmt werden kann. Dies wird unter Verwendung eines bekannten Zerstäubers erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass dem Durchgangskanal des Zerstäubers ein gekrümmter Leitungsabschnitt nachgeschaltet ist, der mindestens an der Innenseite der Krümmung eine vorzugsweise schlitzförmige Abflussöffnung und eine an diese anschliessende Abflussleitung für die an der Wandung des gekrümmten Leitungsabschnittes abgeschiedene Flüssigkeit aufweist.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass die von einem Gasstrom mitgeführten grösseren Flüssigkeitsteilchen sich an der Leitungswand abscheiden und dieser Wand entlang als
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Wandfilm weiterwandern, und dass der Wandfilm beim Passieren einer Leitungskrümmung an der Innenseite der Krümmung konzentriert wird. Durch die erfmdungsgemäss vorgesehene Abflussöffnung wird dieser Flüssigkeitsfilm abgesaugt und über die Abflussleitung abgeführt, z. B. in den Flüssigkeitsbehälter zurückgeführt. Auf diese einfache Weise wird somit sichergestellt, dass in dem die erfindungsgemässe Einrichtung verlassenden Gasstrom nur noch fein vernebelte Flüssigkeitströpfchen mitgeführt werden, die eine grosse Transportfähigkeit aufweisen.
Ausser dieser vorteilhaften Funktion zeichnet sich die erfindungsgemässe Einrichtung auch noch durch einen geringen Herstellungsaufwand aus.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Abflussleitung in den Durchgangskanal des Zerstäubers zurückführen oder zu einer eigenen Zerstäubungsvorrichtung geführt sein, in welcher die aus dem gekrümmten Leitungsabschnitt abgeleitete Flüssigkeitsmenge wieder zerstäubt und dem Gasstrom beigemischt wird. Die eigene Zerstäubungsvorrichtung ist vorzugsweise vor dem gekrümmten Leitungsabschnitt in die Gasleitung eingeschaltet und beispielsweise als an sich bekannter Injektorzerstäuber ausgebildet.
Es wird dadurch ein Umlauf der im gekrümmten Leitungsabschnitt abgeschiedenen Flüssigkeit erzielt, wobei aber die dem Zerstäuber insgesamt zugeführte Flüssigkeitsmenge voll im Gasstrom verbleibt, so dass die dem Gasstrom in der Zeiteinheit zugeführte Flüssigkeitsmenge nach bekannten Methoden, beispielsweise mit Hilfe einer durchsichtigen Tropfhaube, in welcher die Flüssigkeitstropfen gezählt werden, genau bestimmt werden kann.
Der gemäss der Erfindung vorgesehene gekrümmte Leitungsabschnitt kann in den Zerstäuber oder in den Flüssigkeitsbehälter desselben eingebaut sein. Abweichend davon hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, den gekrümmten Leitungsabschnitt in einem eigenen Zusatzgerät vorzusehen, das dem Zerstäuber nachgeschaltet ist. Mit Hilfe eines solchen Zusatzgerätes kann wahlweise und den jeweiligen Anforderungen entsprechend die Zerstäubung jedes bekannten Zerstäubers verbessert werden.
Ausserdem können erforderlichenfalls auch mehrere solche Zusatzgeräte hintereinandergeschaltet werden, wobei es insbesondere bei sehr langen Gasleitungn vorteilhaft sein kann, wenn solche Zusatzgeräte in bestimmten Abständen in die Gasleitung eingeschaltet werden, um allenfalls vorhandene grössere Flüssigkeitstropfen neuerlich zu zerstäuben.
Um eine gute Wirkung der erfindungsgemässen Einrichtung zu erzielen, hat sich eine Bodenlänge des gekrümmten Leitungsabschnittes von wenigstens 900 als vorteilhaft erwiesen, wobei die Abflussöffnung in der Nähe des Endes des gekrümmten Leitungsabschnittes angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht ferner vor, dass der gekrümmte Leitungsabschnitt eine vorzugsweise in einer annähernd vertikalen Ebene liegende Schlaufe bildet, an deren einem Ende die Zerstäubungsvorrichtung und an derem andern Ende die Abflussöffnung vorgesehen ist, wobei Zerstäubungsvorrichtung und Abflussöffnung nebeneinander liegen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung im axialen Mittelschnitt, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in teilweise aufgeschnittener Ansicht und Fig. 3 dazu eine Draufsicht, teilweise im Schnitt. In Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 gezeigt.
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welchem sich eine Einengung--5--befindet, die beim Hindurchtreten von Luft einen Druckabfall erzeugt, mit dessen Hilfe der Schmierstoff in den Durchgangskanal-4-gefördert wird.
Zu diesem Zweck steht der in Durchströmungsrichtung vor der Einengung --5-- liegende Teil des Durchgangskanals --4-- über einen in einer Schraube-6-vorgesehenen Drosselkanal-7-mit dem Inneren des Behälters--l--in Verbindung, so dass sich in diesem ein auf den Schmierstoffspiegel wirkender Druck aufbaut.
Aus dem Behälter--l--führt ein Steigrohr--S-- nach oben, durch welches der Schmierstoff über im Zerstäuberkopf --2-- vorgesehene, nicht dargestellte Kanäle in einen Kanal-9-der Tropfhaube-3-gelangt, aus welchem es durch den Tropfraum--10-tropfenweise in eine trichterförmige Ausnehmung --11-- am Boden des Tropfraumes--10--herabfällt und durch einen Zuführungskanal --12-- im Bereich der Einengung --5-- der den Durchgangskanal--4--durchsetzenden Luft beigemischt wird.
An diesen bekannten Zerstäuber schliesst ein gekrümmter Leitungsabschnitt --13-- an, der dem Durchgangskanal --4-- nachgeschaltet ist. An der Innenseite der Krümmung des Leitungsabschnittes
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- ist eine schlitzförmige Abflussöffnung --14-- vorgesehen, die mit einem Ringkanal - einer auf den eitungsabschnitt --13-- aufgesetzten Muffe --16-- in Verbindung steht.
Vom Ringkanal-15-führt eine an die Muffe --16-- angeschlossene Abflussleitung --17-- zu einem il Zerstäuberkopf --2-- ausgesparten Kanal --18--, der im Bereich der Einengung-5-
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wegführenden Luft- oder Gasleitung versehen.
Die durch den Durchgangskanal --4-- in Pfeilrichtung hindurchströmende Druckluft wird im Bereich der Einengung--5--mit aus dem Behälter--l--in den Durchgangskanal--4-zerstäubtem Schmierstoff versorgt und strömt sodann durch den gekrümmten Leitungsabschnitt - -13--. Zufolge der Krümmung des Leitungsabschnittes --13-- scheiden sich die grösseren Schmierstofftröpfchen an der auf der Innenseite der Krümmung liegenden Leitungswand ab und wandern als Schmierstoffilm der Leitungswand entlang.
Der Schmierstoffilm gelangt schliesslich zur schlitzförmigen Abflussöffnung-14-, durch welche der abgeschiedene Schmierstoff aus dem
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--13-- abgeleitet--5-- in den Durchgangskanal --4-- mündet, an welcher Stelle ein geringerer Druck herrscht als im gekrümmten Leitungsabschnitt-13-, wird der zurückgeführte Schmierstoff abgesaugt und neuerlich in die den Durchgangskanal--4--durchsetzende Druckluft zerstäubt.
Durch diese Ausscheidung der grösseren Schmierstofftröpfchen aus dem Luftstrom und die neuerliche Zerstäubung wird sichergestellt, dass die Druckluft beim Verlassen der Zerstäubungseinrichtung nur einen aus feinsten Schmierstoffteilchen bestehenden Flüssigkeitsnebel enthält, der auch durch verhältnismässig lange Leitungen transportiert werden kann, ohne dass sich ein erheblicher Teil des Schmierstoffes an den Leitungswänden abscheidet.
Die Abflussleitung--17--könnte statt in den Durchgangskanal --4-- auch in den Behälter - münden oder in eine andere Druckluftleitung führen. Die dargestellte Ausführungsform hat jedoch den Vorteil, dass der gesamte Schmierstoff, der aus dem Behälter --1-- in den
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--4-- gefördertbeigemischten Schmierstoffes genau bestimmt werden kann.
Bei dem in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der gekrümmte Leitungsabschnitt --13-- in einem eigenen Zusatzgerät vorgesehen, welches eine Zerstäubungsvorrichtung-20-- aufweist, die beispielsweise als an sich bekannter Injektorzerstäuber ausgebildet ist. Im Gehäuse
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kann durch Zählen der Tropfen die Menge der in der Zeiteinheit zurückgeführten Flüssigkeit genau bestimmt werden.
Das Zusatzgerät mit der eigenen Zerstäubungsvorrichtung --20-- und dem eine Schlaufe bildenden gekrümmten Leitungsabschnitt --13-- kann jeder beliebigen bekannten Zerstäuberbauart nachgeschaltet werden, um die Zerstäubung durch Ausscheiden der grossen Flüssigkeitströpfchen zu verbessern. Das Gehäuse --21-- der Zerstäubungsvorrichtung --20-- kann dabei unmittelbar an
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den Zerstäuberkopf des Zerstäubers angeschlossen werden. Die Zerstäubungsvorrichtung-20-kann aber auch an beliebiger anderer Stelle in die einen Flüssigkeitsnebel mit sich führende Gasleitung eingeschaltet werden, um die grösseren Flüssigkeitströpfchen aus der Leitung zu entnehmen und in feinverteilter Form der Leitung sogleich wieder zuzuführen.
Ein besonderer Vorteil ist es dabei, dass die gesamte Flüssigkeitsmenge, die sich an den Wänden der Leitung abgeschieden hat und aus dieser entnommen wird, wieder zur Gänze in die. Leitung zerstäubt wird, so dass das Mischungsverhältnis zwischen Gas und zerstäubter Flüssigkeit stets konstant bleibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Bildung eines Flüssigkeitsnebels in einem Gasstrom, insbesondere für die Schmierung von Druckluftgeräten, mit einem Zerstäuber, in dessen vom Gasstrom durchsetzten Durchgangskanal die Flüssigkeit aus einem Behälter zugeführt und zerstäubt wird, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens an der Innenseite der Krümmung eines dem Durchgangskanal (4) nachgeschalteten gekrümmten Leitungsabschnittes (13) eine vorzugsweise schlitzförmige Abflussöffnung (14) und eine an diese anschliessende Abflussleitung (17) für die an der Wandung des gekrümmten Leitungsabschnittes abgeschiedene Flüssigkeit vorgesehen sind.
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