CN110191782B - 用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中的喷射探头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷射探头(10)，其用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中，尤其引入到狭窄的积碳的空腔、例如内燃机的阀(19)的入口通道(18)中，尤其用于清洁所述空腔，所述喷射探头具有能够以后端部衔接到喷射材料输送管线(11)上的喷射管(28)和在所述喷射管(28)的前端部上的喷射喷嘴(27)，所述喷射喷嘴具有关于所述喷射管(28)的纵向轴线(31)在径向上的、用于喷射材料的至少一个排出开口(29)，所述排出开口配有倾斜于所述喷射管(28)的纵向轴线(31)布置的折流面(30)。

Description

用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中的喷射探头

技术领域

本发明涉及一种用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中、尤其用于其清洁的喷射探头，以及一种用于清洁空腔的设备，所述设备设有根据本发明的喷射探头。

背景技术

由DE 10 2010 039 696.6已知一种用于清洁积碳的空腔、尤其内燃机的入口通道和入口阀的设备，所述设备具有第一探头，所述第一探头在其前端部上设有一个或多个用于将碱性液体喷射到待清洁的空腔中的喷嘴，并且所述第一探头以其另外的端部与泵的压力侧连接，可以将碱性液体输送给所述泵的吸入侧。在此，待引入到待清洁的空腔中、例如内燃机的阀的入口通道中的碱性液体可以由混合物构成，所述混合物由溶剂和固态形式的碱组成。在使用这类碱性液体的情况下，可以将该液体通过径向地布置在所述探头上的喷嘴喷射到待清洁的空腔中。

由EP 2 565 416 A1已知另外一种用于清洁积碳的空腔、尤其内燃机的入口通道和阀的设备，在所述设备中，清洁喷射探头除了液体管线之外还具有粉末喷射管，通过所述粉末喷射管、借助于压力空气将喷射材料这样引入到待清洁的空腔中，使得颗粒状的喷射材料类似于喷砂中那样冲刷待清洁的空腔的壁的污垢。因为同时通过清洁喷射探头中的液体管线将溶剂与颗粒状的清洁粉末引入到空腔中以形成将污垢剥离的清洁液，所以清洁粉末的研磨作用用于准备和支持借助于清洁液的清洁过程。

如果应该以两步法进行空腔的清洁，这在装入的马达的情况下在车间中清洁内燃机的输入通道和阀时能实现更简单的操作，然而困难的是将从粉末喷射管的(处在轴向方向上的)排出开口中射出的清洁粉末射束有针对性地对准待清洁的空腔的壁的所有的区域。

控制清洁粉末射束方向的可能性在于，使粉末喷射管的射出区域弯曲/转弯，使得粉末射束除了轴向分量之外也具有径向分量。然而，为了能够在柱形的空腔的情况下以这种方式在周向方向上完全地以清洁粉末加载该空腔所必需的是，使粉末喷射管可以围绕其纵向轴线转动360°，这在狭窄的入口通道中实际上是不可能的。

发明内容

由此出发，本发明基于以下任务：提供一种用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中的喷射探头，利用该喷射探头在狭窄的空腔中也可以确保能够以用于清洁空腔的颗粒状的喷射材料加载空腔的所有的壁，以便完全地将污垢剥离。

该任务通过根据本发明的喷射探头解决。

在说明书中说明本发明的有利的构型和拓展方案。

因此，根据本发明，用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中用于其清洁的喷射探头具有喷射管，所述喷射管的出口侧的端部配有喷射喷嘴，所述喷射喷嘴具有径向的排出开口，所述径向的排出开口配有倾斜于其开口面并且倾斜于喷射管的纵向轴线布置的折流面。由此实现，利用压力气体、尤其压力空气通过喷射探头的喷射管运输的喷射材料经由折流面这样偏转到径向方向上，使得所述喷射材料不仅向前、而且也朝旁边从喷射探头的喷射管中射出。

因此，根据本发明的喷射喷嘴在喷射探头的出口侧的端部上的使用提供了弯转的喷射材料射束，所述弯转的喷射材料射束可以通过喷射管围绕其纵向轴线的简单转动被引导经过整个周边区域。因为喷射探头的喷射管没有任何弯曲，所以该喷射管在最狭窄的空腔(该喷射管恰好能够被插入到所述最狭窄的空腔中)中也可以完整地转动360°，从而也可以可靠地以喷射材料加载最狭窄的空腔的壁、例如尤其内燃机的入口阀的入口通道的壁并且因此也可以完好地将其清洁。

为了能够不仅清洁位于喷射探头的喷射管的出口侧的端部旁边的面、而且也清洁位于喷射探头之前的面，设置，折流面和喷射管的纵向轴线之间的角度在50°和20°之间、优选在40°和30°之间、尤其大约为35°。

通过折流面相对于喷射管的纵向轴线(即相对于喷射材料的穿过喷射管的运输方向)的专门的角度调节实现，喷射材料流不但具有径向的分量、而且具有轴向的分量，从而能够以颗粒状的喷射材料加载不但位于喷射探头的尖端旁边、而且位于该尖端之前的面。

为了实现使喷射材料不撞击到排出开口的边缘上，更有利地设置，折流面凹形地拱曲。

在本发明的一种有利的拓展方案中设置，排出开口由在喷射管的纵向方向上延伸的长管构成，其中，在喷射管的纵向方向上看，折流面的长度大约为该长孔的长度的三分之一至五分之四。

通过使用长孔作为排出开口能够获得尤其在喷射探头的轴向方向上的发散的喷射材料射束，所述喷射材料射束能够在空腔的待清洁的壁上扫掠相应地宽的条带。由此进一步简化用于清洁空腔的喷射探头的操作。

为了进一步改进根据本发明的喷射探头的效力，在本发明的一种有利的构型中设置，喷射喷嘴具有多个、优选三个径向的排出开口，所述排出开口在喷射管的周向方向上均匀地分布。通过使用沿着周边均匀分布的多个排出开口获得进行清洁的喷射材料流，所述喷射材料流可以基本上类似于瓶刷地通过柱形的空腔、例如通过在内燃机中的阀的入口通道被引导。如果例如设置有喷射喷嘴的三个沿着周边均匀分布的排出开口，则喷射探头仅需要围绕其纵向轴线转动略多于120°，以便360°地以喷射材料加载围绕的壁。

在本发明的一种特别有利的构型中设置，喷射喷嘴具有喷嘴体，所述喷嘴体具有在喷射管的纵向方向上延伸的钻孔，所述钻孔构成喷射材料通道，所述喷射材料通道通到径向的排出开口中，并且所述喷射材料通道的处在喷射方向上的端部由折流面构成，所述折流面构成顶盖形或者棱锥形的转向体。

通过构造具有下述喷嘴体的喷射喷嘴可以简化根据本发明的喷射探头的制造：喷射探头的喷射管的前端部被安装到所述喷嘴体的构成喷射材料通道的钻孔中，并且所述喷嘴体与喷射管焊接、尤其点焊在一起。尤其能由此实现，以简单的方式制造具有不同的长度的喷射探头。通过将喷射管安装到喷嘴体的钻孔中进一步实现，喷嘴体中的喷射材料通道具有大于从喷射管中射出的喷射材料流的直径，从而减小喷射材料流对喷嘴体中的钻孔的内壁的作用，由此明显提高喷嘴体的寿命。

为了进一步提高喷射探头的寿命、即其耐久性，在本发明的另一种构型中设置，喷嘴体、尤其转向体被硬化。

以特别符合目的的方式，根据本发明的喷射探头与用于清洁空腔的设备一起使用，所述用于清洁空腔的设备具有能与喷射探头的后端部连接的喷射材料输送管线，所述喷射材料输送管线的输入侧的端部与下述装置连接，所述装置衔接到喷射材料源上并且所述装置能通过压力气体管线衔接到压力气体源上，以使颗粒状的喷射材料与压力气体混合。用于清洁空腔的这类设备可以方便地在车间中使用，因为在那里通常提供作为压力气体的压力空气用于多种应用，所述压力气体然后可以与作为颗粒状的喷射材料的清洁粉末一起使用，以便清洁空腔、尤其内燃机中的狭窄的积碳的空腔却不将其拆卸。

附图说明

下面例如参考附图详细阐述本发明。附图示出：

图1具有根据本发明的喷射探头的、用于清洁空腔的设备的简化的示意性框图；

图2在借助于根据本发明的喷射探头的清洁过程期间在内燃机中的待清洁的空腔的简化的示意性截面图；

图3根据本发明的第一实施例的根据本发明的喷射探头的俯视图；

图4穿过图3中所示的根据本发明的喷射探头的前端部的截面；

图5根据本发明的一个优选的实施例的喷射探头；

图6基本上根据图5中的线VI-VI剖开的截面；和

图7A至7C根据本发明的喷射探头的简化示图，用于阐明从不同的喷射喷嘴射出的喷射材料流。

在附图的不同的图中，彼此相应的结构元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出具有喷射探头10的、用于清洁空腔的设备，所述喷射探头以其后端部与喷射材料输送管线11连接，所述喷射材料输送管线的输入侧的端部衔接到混合装置12上，在所述混合装置中使喷射材料与压力气体、例如压力空气混合，从而可以将喷射材料流经由喷射材料输送管线11输送给喷射探头10。为此目的，混合装置12一方面经由管线14衔接到用作喷射材料源15的喷射材料容器15’上并且另一方面可以经由压力气体管线16衔接到未详细示出的压力气体源上。压力气体管线16在此设有接口离合器17，所述接口离合器可以例如衔接到车间的压力空气装置上。

为了使颗粒状的喷射材料与作为压力气体的压力空气混合，喷射材料、例如清洁粉末在混合装置12中可以例如按照虹吸器或者喷水泵的方式被穿过该混合装置流动的压力空气抽吸并且与该压力空气混合，从而使得压力空气与其所运输的颗粒状的喷射材料一起作为喷射材料流24被输送给喷射探头10。

作为用于待清洁的空腔的示例，图2中示出了在气缸头20中的入口阀19的入口通道18。在气缸头20中借助于阀引导部21被引导的入口阀19用于关闭和开启入口通道18的出口开口22，所述出口开口同时构成气缸体23中的未示出的气缸空间的入口开口。在出口开口22和入口阀19的区域中，入口通道18和入口阀易于积碳，从而必须视内燃机的运行方式而定不时地清洁这些入口通道18。

为此，作为颗粒状的喷射材料，将清洁粉末朝入口通道18的壁和入口阀19的暴露的面这样喷射，使得在图2中未详细示出的污垢按照待清洁的面的喷砂的方式被清洁粉末剥离。清洁粉末在此作为喷射材料流24穿过喷射探头10的喷射材料通道25被引入到入口通道18的内部中并且通过设置在喷射探头10的前端部上的喷射喷嘴27对准空腔的内壁。如果喷射探头10围绕其纵向轴线转动，则以径向的分量射出的喷射材料流相应地被枢转并且喷射材料流24的清洁粉末可以加载和清洁待清洁的空腔的所有的壁、即入口通道的内壁和入口阀19的面。

参考图3和4详细地阐述根据本发明的喷射探头10的构造。

图3中所示的喷射探头10具有喷射管28，在所述喷射管的前(图3中右边的)端部上设置有喷射喷嘴27。该喷射喷嘴27在此包括优选地构造为长孔的径向的排出开口29和倾斜于喷射管的纵向轴线31布置的折流面30，如在图4中特别清晰可见。在所示实施例中，折流面与喷射管的纵向轴线31围成的角度α为35°。然而，视喷射材料流应朝哪个方向转向(这又取决于待清洁的空腔的几何结构)而定，该角度也可以更大或者更小。视从喷射喷嘴27射出的喷射材料流24的径向分量还是其轴向分量应占重要部分而定，角度α更大或者更小地被选择。优选地，角度α处于50°和20°之间的范围内、尤其在40°和30°之间的范围内。在在实验室中被测试的喷射探头中，已经在折流面30和喷射管28的纵向轴线31之间的角度α为35°的情况下实现了在内燃机中的入口阀的入口通道中的特别好的清洁效果。

为了使喷射探头10能够与图3中未示出的喷射材料输送管线连接，在喷射管28的(背离喷射喷嘴27的)端部的区域中在该端部上设置有切割环32，所述切割环与锁紧螺母33共同用于将喷射材料输送管线牢固地与喷射探头10在连接区域中旋紧。

为了使喷射探头10的使用者在将喷射喷嘴27导入到待清洁的空腔中之后得知喷射材料流24在哪个方向上从喷射喷嘴27中射出，在喷射管28的后方的区域中在与喷射喷嘴27的排出开口29正相反地对置的侧上安装、尤其焊接有盘34。

在图5中所示的根据本发明的喷射探头10中，在喷射管28的前(图5中右边的)端部上装有喷射喷嘴27，所述喷射喷嘴具有喷嘴体26，所述喷嘴体具有在喷射管28的纵向方向上延伸的钻孔35，所述钻孔构成喷射材料通道36，所述喷射材料通道通到径向的排出开口29中。

喷射管28被安装到喷嘴体26的钻孔35中并且优选地与喷嘴体26焊接、尤其点焊在一起。因为喷射材料通道35的直径因此大于喷射管28中的喷射材料通道25的直径，所以实际上没有喷射材料撞击到喷嘴体26中的喷射材料通道35的内周面上，由此减少了磨损。

如在图6中可见，喷嘴体26具有三个沿着周边均匀分布地布置的排出开口29，所述排出开口分别配有一个专用的折流面30。这三个折流面30因此构成锥形或者棱锥形的转向体37，所述转向体被排出开口29之间的隔片38支撑。所述折流面30在此这样构型，使得没有喷射材料撞击到隔片38上。折流面30例如可以为此凹形地构造。

替代三个沿着周边均匀分布的、具有相应的折流面30(所述折流面构成棱锥形的转向体37)的排出开口29，也可以沿着周边分布地设置有两个或者多个排出开口。如果例如设置有两个彼此正相反地对置的排出开口，则由配属于它们的折流面构成的转向体是顶盖形的。如果设置有多于三个开口、即四个或者五个沿着周边均匀分布的、具有相应的折流面的排出开口，则锥形的转向体37呈现为四角的或者五角的棱锥体。

为了提高转向体37的耐磨性，该转向体优选地被硬化。

在根据图5的喷射喷嘴27中的排出开口29也构造为长孔。如在图3、4和5中特别清晰可见，折流面30在喷射管28的纵向方向上的长度、即折流面30到喷射管28的纵向轴线31上的投影短于构成排出开口29的长孔的长度。尤其地，折流面30到喷射管28的相应的纵向轴线31上的投影的长度大约为构成排出开口29的长孔的长度的三分之一至五分之四。

图7A至7C示意性地阐明喷射材料流24在喷射喷嘴27的一个或者多个折流面30上的转向。如在图7A中可见，从喷嘴27的排出开口30中射出的发散的喷射材料流24’不但具有径向的分量、而且具有轴向的分量，从而通过喷射探头的围绕其纵向轴线的转动可以使射出的喷射材料流24’枢转360°。

如在图7B和7C中可见，本发明的根据图5的构型也提供三个从喷射喷嘴27的相应的排出开口29射出的喷射材料流24”，所述喷射材料流相应于排出开口的布置分别沿着周边错开120°地布置。因此，为了能够扫掠360°，在此仅需使喷射探头10转动120°，使得喷射材料流24”必须相应地枢转120°，以便能够以喷射材料、即以相应的颗粒状的清洁剂对完整的圆加载。

根据本发明的喷射探头10能实现通过简单的移动和围绕其纵向轴线的转动以清洁粉末作为喷射材料加载并且因此清洁待清洁的空腔的所有的壁。

Claims (18)

1.一种喷射探头(10)，所述喷射探头用于将颗粒状的喷射材料引入到空腔中，所述喷射探头具有：

-喷射管(28)，所述喷射管能够以后端部衔接到喷射材料输送管线(11)上，和

-在所述喷射管(28)的前端部上的喷射喷嘴(27)，所述喷射喷嘴具有关于所述喷射管(28)的纵向轴线(31)径向的、用于所述喷射材料的多个排出开口(29)，所述排出开口在所述喷射管(28)的周向方向上均匀地分布并且配有倾斜于所述喷射管(28)的纵向轴线(31)布置的折流面(30)，

其特征在于，所述喷射喷嘴(27)具有喷嘴体(26)，所述喷嘴体具有在所述喷射管(28)的纵向方向上延伸的钻孔(35)，所述钻孔构成喷射材料通道(36)，所述喷射材料通道通到径向的所述排出开口(29)中，并且所述喷射材料通道的处在喷射方向上的端部由所述折流面(30)构成，所述折流面构成屋顶形或者棱锥形的转向体(37)。

2.根据权利要求1所述的喷射探头(10)，其特征在于，在所述折流面(30)和所述喷射管(28)的纵向轴线(31)之间的角度α在50°和20°之间。

3.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述折流面(30)凹形地拱曲。

4.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述排出开口(29)由在所述喷射管(28)的纵向方向上延伸的长孔构成。

5.根据权利要求4所述的喷射探头(10)，其特征在于，在所述喷射管(28)的纵向方向上看，所述折流面(30)的长度为所述长孔的长度的三分之一至五分之四。

6.根据权利要求1所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述喷嘴体(26)被硬化。

7.根据权利要求1或6所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述喷射管(28)的前端部被安装到构成所述喷射材料通道(36)的钻孔中，并且所述喷嘴体(26)与所述喷射管(28)焊接在一起。

8.根据权利要求1所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述空腔是狭窄的积碳的空腔。

9.根据权利要求1所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述空腔是内燃机的阀(19)的入口通道(18)。

10.根据权利要求1所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述喷射探头(10)设置成用于清洁所述空腔。

11.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述喷射喷嘴(27)具有在所述喷射管(28)的周向方向上均匀地分布的三个排出开口(29)。

12.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，在所述折流面(30)和所述喷射管(28)的纵向轴线(31)之间的角度α在40°和30°之间。

13.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，在所述折流面(30)和所述喷射管(28)的纵向轴线(31)之间的角度α为35°。

14.根据权利要求1或2所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述转向体(37)被硬化。

15.根据权利要求7所述的喷射探头(10)，其特征在于，所述喷嘴体(26)与所述喷射管(28)点焊在一起。

16.一种用于清洁空腔的设备，所述设备具有：

-根据前述权利要求1至15中任一项所述的喷射探头(10)，和

-与所述喷射探头(10)的后端部连接的喷射材料输送管线(11)，所述喷射材料输送管线的输入侧的端部与下述装置(12)连接，所述装置衔接到喷射材料源(15)上并且所述装置能够经由压力气体管线(16)衔接到压力气体源上，用于使颗粒状的喷射材料与压力气体混合。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述空腔是狭窄的积碳的空腔。

18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述空腔是内燃机的阀(19)的入口通道(18)。

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