CN112543624B - 喷嘴系统、喷粉装置和喷嘴系统的使用方法 - Google Patents

喷嘴系统、喷粉装置和喷嘴系统的使用方法 Download PDF

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Abstract

用于喷粉装置的喷嘴系统(1)，包括：第一喷嘴元件(10)，其用于沿着输送方向(T)输送粉末‑气体混合物流(21)；和第二喷嘴元件(20)，第二喷嘴元件(20)围绕第一喷嘴元件(10)，使得在第一喷嘴元件(10)与第二喷嘴元件(20)之间形成至少一个通道(25)，通道(25)被设置用于输送液体流(22)。第一喷嘴元件(10)和第二喷嘴元件(20)被布置成这样：在操作中，由第一喷嘴元件(10)喷射的粉末‑气体混合物流(21)被通过通道(25)喷射的液体流(22)包裹，由此形成喷嘴系统(1)的输出流(2)。第一喷嘴元件(10)包括具有第一横截面的加速部(11)和具有第二横截面的扩散部(12)，其中，扩散部(12)布置在加速部(11)的下游。

Description

喷嘴系统、喷粉装置和喷嘴系统的使用方法
技术领域
本发明涉及喷嘴系统、喷粉装置和喷嘴系统的使用方法。
背景技术
从现有技术中，例如从专利文献US 3 882 638 A或EP 0 294 548 Al中，喷粉装置中的喷嘴系统是普遍已知的。这种喷嘴系统通常用来清洁牙齿，特别是用来去除牙齿上的污渍、牙垢和色素以及用来去除牙体生物膜。特别地，使用喷粉装置的目的是为了在不损伤作为牙釉质或牙本质的下部牙齿表面的前提下，清洁牙体表面并且消除牙体表面上的污渍、牙垢、牙体生物膜和色素。根据现有技术，粉末适合于操纵或调节输出流的功能。
优选地，喷嘴系统提供了被液体流包裹着的粉末-气体混合物流。把由被液体流包裹着的粉末-气体混合物流形成的输出流引导至牙齿表面，藉此去除污渍、牙垢、着色和/或牙体生物膜。包裹着粉末-气体混合物流的液体流被提供以用于捕集所产生的粉尘且用于避免在喷粉装置的操作期间出现薄雾。
特别地，当输出流被引导至由例如牙本质等材料形成的牙身时，这些材料特别容易受到磨损。在这样的情况下，很不利的是，即使是“软”粉末也可能会造成太强的磨损。然而，如果使粉末变得甚至“更软”，则将会抵消喷粉装置的主要功能，即清除污渍和各种各样的牙体沉积物的功能。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种喷嘴系统，其能够降低所喷射的输出流的磨蚀性而不会降低清除污渍、牙垢、牙体沉积物和/或牙体生物膜的效率。
该目的是通过根据本发明的喷嘴系统、喷粉装置和喷嘴系统的使用方法来实现的。优选的实施例体现于如下的详细说明和附图中。
根据本发明，提供了一种用于喷粉装置的喷嘴系统，该喷嘴系统包括：
-第一喷嘴元件，其用于沿着输送方向输送粉末-气体混合物流；和
-第二喷嘴元件，其中，第二喷嘴元件围绕第一喷嘴元件，使得在第一喷嘴元件与第二喷嘴元件之间形成至少一个通道，其中，这种通道被提供用于输送液体流。这里，第一喷嘴元件和第二喷嘴元件被布置成这样：在操作中，由第一喷嘴元件喷射的粉末-气体混合物流被通过通道喷射的液体流包裹，由此形成喷嘴系统的输出流。这里，第一喷嘴元件包括具有第一横截面的加速部和具有第二横截面的扩散部。这里假定：扩散部布置在加速部的下游，并且为了降低输出流的磨蚀性，第二横截面大于第一横截面。
与现有技术不同的是，根据本发明，假定第一喷嘴元件的内部横截面，即，第一喷嘴元件的内部几何形状，是沿着输送方向而改变的。因此，有利的是，能够降低输出流的磨蚀性，而不会影响该输出流在要被去除的牙体覆盖物上的效率。鉴于此，粉末-气体混合物的颗粒在加速部内被加速，从而获得速度。在随后的扩散部中，粉末-气体混合物的有效流动横截面利用扩散部的扩大的第二横截面而增大。换句话说：在第一喷嘴元件的内部，特别是在第一喷嘴元件的扩散部的内部，在流动方向上，粉末-气体混合物流的横截面是增大的。结果，当从喷嘴系统喷射粉末-气体混合物时，该粉末-气体混合物的包络面具有扩大的横截面，因此，通过输出流能够处理更大的表面。相应地，清洁表面增大了，与此同时粉末的磨蚀性降低了。另外，原本产生于喷嘴系统外部(优选地，喷嘴系统的前端处)的声震是在喷嘴系统内部产生的。所以，有利的是，减少了在操作中由喷嘴系统造成的噪声，从而给操作者和/或患者带来更舒适的印象/感觉。
另一个积极的效果是：能够在不增大空气流量的情况下扩大所喷射的输出流的横截面。因此，就能够避免在处置期间使用太多的空气，而如果使用了太多的空气，将会增大肺气肿的风险，即，把空气推入组织内的风险。通过增大输出流的横截面，特别是通过增大粉末-气体混合物的横截面，带来的另一个积极效果是：由于空气流量跟粉末流量一样都保持恒定，因而能够在不改变负责向喷嘴系统提供空气和/或粉末的基本单元的情况下建立或操纵不同的喷嘴特性。例如，有利的是，能够使所喷射的输出流的空气速度以及该输出流的压力适用。本发明的喷嘴系统的另一个积极效果是：当运用配备有本发明的喷嘴系统的喷粉装置时，所需要的且所使用的液体(例如，水)较少。这可能是由于如下事实：液体流得以更好地散布，且因此在捕获粉末和/或粉末-气体混合物流时更有效。
优选地，磨蚀性定义了在处置期间从材料表面去除颗粒的效率。例如，磨蚀性由坑深度生成速率与粉末量的比来规定。这个比值越大，则磨蚀性越大，即，从材料表面去除了被处置材料的越多颗粒。优选地，磨蚀性的降低所涉及的是具有恒定横截面(特别地，其是加速部的恒定第一横截面)的第一喷嘴元件。
优选地，第一喷嘴元件和/或第二喷嘴元件具有套筒状的主体，其中，第一喷嘴元件布置在第二喷嘴元件内，特别是同心地布置在第二喷嘴元件内。特别地，第一喷嘴元件和第二喷嘴元件在喷嘴系统的前端处结束或终止。此外，可以构想出的是，第一喷嘴元件和第二喷嘴元件沿着输送方向是同时终止的，即，在垂直于输送方向的一个平面中终止。可替代地，第一喷嘴元件在喷嘴系统的前端处伸出。特别地，喷嘴系统被装配到喷粉装置的手持设备中，使得操作者能够容易地将输出流引导到处置对象上。此外，假定扩散部形成第一喷嘴元件的在输送方向上的端部。此外，扩散部跟在加速部的下游，优选地紧随在加速部之后。
在优选实施例中，假定：加速部具有在沿着输送方向而延伸的方向上恒定的第一横截面，并且/或者，扩散部具有在沿着输送方向而延伸的方向上至少部分恒定的第二横截面。优选地，在沿着输送方向的整个延伸范围内，第二横截面都是恒定的。可替代地，加速部和/或扩散部包括具有不同横截面的分段。特别地，这些分段的横截面沿着输送方向是增大的，使得：在赋予给这些分段的所有横截面之中，位于加速部和/或扩散部的端部处的那个分段具有最大的横截面。特别地，加速部的第一长度大于0.5mm，优选地大于0.75mm，更优选地大于1mm。
在本发明的另一优选实施例中，假定：第一横截面具有垂直于输送方向而测量的第一宽度，并且第二横截面具有垂直于输送方向而测量的第二宽度。这里，第二宽度至多为第一宽度的3倍，优选地至多为2.5倍，最优选地至多为2倍，特别地大体上为1.5倍。而且/或者，第一宽度的宽度在0.1mm～2.5mm之间，优选地在0.25mm～1.5mm之间，最优选地为0.6mm。利用加速部和扩散部的这些尺寸，能够实现磨蚀性的显着降低。在扩散部内具有数个分段或具有变化的第二横截面的情况下，第二横截面和/或第二横截面的第二宽度优选是沿着输送方向的所有分段的所有第二横截面或所有第二宽度的平均值。
优选地，假定第一喷嘴元件包括收集部，其中，收集部布置在加速部的上游，其中，收集部具有第三横截面，该第三横截面优选地沿着输送方向是至少部分地恒定的。特别地，假定加速部紧跟在收集部的下游。优选地，收集部引领了加速部的粉末-气体混合物。例如，收集部的漏斗状分段，特别是位于收集部与加速部之间的过渡区域中的漏斗状分段，引领了加速部内的粉末-气体混合物。特别地，加速部、收集部和/或扩散部彼此相邻和/或彼此同心地布置着。
在另一优选实施例中，假定第三横截面大于第一横截面。
而且，第三横截面的第三宽度至多为第一宽度的3倍，优选地至多为2倍，最优选地至多为1.6倍，特别地大体上为1.2倍。这里，第一宽度的宽度在0.1mm～2.5mm之间，优选地在0.25mm～1.5mm之间，最优选地为0.6mm。
特别地，第一喷嘴元件的在过渡区域中或在扩散部中的内曲面具有阶梯状形状和/或锥体状形状。通过以阶梯状和/或锥体状的方式形成扩散部中的内曲面，就代表着带来了另一个优点：能够操纵在前端处喷射出的粉末-气体混合物流的横截面的形状。特别地，过渡区域形成了收集部与加速部之间的过渡和/或加速部与扩散部之间的过渡。
此外，优选地，假定加速部具有沿着输送方向测量的第一长度，扩散部具有沿着输送方向测量的第二长度，其中，第二长度为第一长度的0.5倍～3.5倍，优选地为1.1倍～2倍，最优选地为1.3倍～1.8倍。具体地，加速部的第一长度大于0.5mm，优选地大于0.75mm，最优选地大于1mm。通过选择相对较大的扩散部，有利的是，能够在前端处在垂直于输送方向的整个平面上建立均匀的粉末密度。可替代地，还可以构想出的是，第二长度比第一长度短。
在另一优选实施例中，假定液体流从通道经由输出表面喷射出，其中，通道优选地被构造成使得：包裹粉末-气体混合物流的液体流由液滴形成。通过用液滴而不是封闭的液体流来包裹粉末-气体混合物，有利的是，能够提高通过液体捕集粉尘的能力。结果，在喷嘴系统的操作中需要的液体(例如水)较少，这有益于患者的舒适度。另一个结果是，产生的灰尘较少，因此在重复使用后出现的喷嘴系统通道的堵塞是较少的。优选地，输出表面，特别是赋予给该输出表面的第四横截面，具有能够支持液滴成形的结构或轮廓。
特别地，假定输出表面具有第四横截面，其中，优选地，第四横截面的尺寸在0.1mm2～0.9mm2之间，优选在0.3mm2～0.6mm2之间，最优选地在0.3mm2～0.4mm2之间。因此，第四横截面被实现为小于现有技术中通常已知的第四横截面。第四横截面的减小能够有利地支持在喷嘴系统的前端处的液滴成形。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于喷粉装置的喷嘴系统，该喷嘴系统包括：
-第一喷嘴元件，其用于沿着输送方向输送粉末-气体混合物流；和
-第二喷嘴元件，其中，第二喷嘴元件围绕第一喷嘴元件，使得在第一喷嘴元件与第二喷嘴元件之间形成至少一个通道，其中，通道被设置用于输送液体流。这里，第一喷嘴元件和第二喷嘴元件被布置成这样：在操作中，由第一喷嘴元件喷射的粉末-气体混合物流被通过通道经由输出表面喷射的液体流包裹，由此形成喷嘴系统的输出流。而且这里，输出表面具有第四横截面，其中，第四横截面的尺寸在0.3mm2～0.4mm2之间。
优选地，假定第四横截面被形成得有起伏，或者被形成为狭缝、由孔形成的构件和/或由凹槽形成的构件。因此，有利的是，能够使第四横截面轮廓适用于决定液体如何从喷嘴系统喷射出来，特别地如何从通道喷射出来。由此，优选地，假定输出表面的第四横截面包括用于喷射液体流的六个以上开口。还可以构想出的是，第四横截面包括少于六个的开口。优选地，孔和/或凹槽沿着圆周方向均匀地或统计地分布着。这些孔可以具有圆形、矩形、椭圆形形状和/或任何其他形状或它们的组合。
特别地，假定第一喷嘴元件的外曲面限定了第四横截面的形状，其中，第一喷嘴元件的外曲面包括至少一个向内弯曲的凹部。优选地，该凹部被形成得在圆周方向上呈拱形的抛物线和/或呈圆形。换句话说：第一喷嘴元件的外曲面是通道的整体部分，特别地，它限定了第四横截面在前端处的结构/轮廓。例如，第一喷嘴元件的外曲面/外侧是依据第二喷嘴元件的内表面(优选地呈圆形)而被构造的，由此实现了平行于输送方向而延伸的一组子通道。特别地，子通道各自的端部都形成了作为第四横截面的一部分的开口。优选地，子通道延伸得至少与扩散部的第二长度一样长。
可替代地，假定第二喷嘴元件的内曲面限定了第四横截面的形状，其中，第二喷嘴元件的内曲面包括至少一个向外弯曲的凹部。优选地，该凹部被形成得在圆周方向上呈拱形的抛物线和/或呈圆形。换句话说：第二喷嘴元件的内曲面是通道的整体部分，特别地，它限定了第四横截面在前端处的结构/轮廓。例如，第二喷嘴元件的内曲面/内侧是依据第一喷嘴元件的外表面(优选地呈圆形)而被构造的，由此实现了平行于输送方向而延伸的一组子通道。特别地，子通道各自的端部都形成了作为第四横截面的一部分的开口。优选地，子通道延伸得至少与扩散部的第二长度一样长。可替代地，第四横截面的形状能够通过在第一喷嘴元件与第二喷嘴元件之间插入元件来限定。
在本发明的另一实施例中，假定第一喷嘴元件在平行于输送方向的方向上比第二喷嘴元件延伸得更远，或者，第一喷嘴元件和第二喷嘴元件在垂直于输送方向的公共平面处终止。换句话说：第一喷嘴元件沿着输送方向相对于第二喷嘴元件在前端处突出，或者在前端处不突出。这样，能够进一步操纵输出流的形状。特别地，第一喷嘴元件突出得不超过1mm，优选地不超过0.8mm，最优选地0.5mm。
本发明的另一方面是一种包括根据本发明的喷嘴系统的喷粉装置。在关于喷嘴系统的上下文中所提到的所有特征和优点都能够转移到喷粉装置中，反之亦然。
本发明的另一方面是根据本发明的喷嘴系统的使用方法，特别是在喷粉装置中的使用方法。在关于喷嘴系统的上下文中所提到的所有特征和优点都能够转移到使用方法中，反之亦然。
在一个优选实施例中，假定输出流具有与被形成得呈圆形的横截面不同的第五横截面。
所描述的本发明的范围是不受限制的，凡是没有明确说明的地方，都可以将各个实施例或它们的各个方面和特征相互结合或交换，只要这些组合或交换是有意义的并且是在本发明的意义上即可。在本发明的一个实施例中所描述的有利效果，只要适用，也可以是本发明的其他实施例的有利效果。
附图说明
在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的优选实施例的喷嘴系统。
图2示意性地示出了根据现有技术的第一喷嘴元件。
图2A至图2D示意性地示出了根据本发明的喷嘴系统的第一喷嘴元件的不同优选实施例。
图3示意性地示出了根据现有技术的喷嘴系统的前端的透视图。
图3A至图3I示意性地示出了根据本发明的喷嘴系统的不同优选实施例，它们给出了喷嘴系统的前端的透视图。
图4示出了赋予给输出流的第五横截面。
具体实施方式
在图1中，在沿着输送方向T的剖面侧视图中示出了根据本发明的优选实施例的喷嘴系统1。这样的喷嘴系统1优选是喷粉装置的必要部分。那些喷粉装置优选地被用来去除牙齿上的污渍、牙垢或着色和/或被用来去除牙体生物膜。喷嘴系统1提供了输出流2，该输出流2能够去除污渍和着色和/或能够去除牙体生物膜。在操作中，输出流2由喷嘴系统1从它的前端FE处喷射出去。
输出流2除了包括粉末-气体混合物流21之外，还包括液体流22，以便引导粉末-气体混合物流21并捕集所产生的粉尘，从而避免在操作期间出现薄雾。特别地，粉末-气体混合物流21在与输出流2的输送方向T垂直地延展的平面中至少部分地(优选完全地)被液体流22包裹或包围。为了实现这种输出流2，喷嘴系统1包括：第一喷嘴元件10，其用于沿着输送方向T输送粉末-气体混合物流21；和第二喷嘴元件20，第二喷嘴元件20围绕第一喷嘴元件10，使得在第一喷嘴元件10与第二喷嘴元件20之间形成至少一个通道25。优选地，第一喷嘴元件10和/或第二喷嘴元件20具有套筒状的主体，其中，第一喷嘴元件10布置在第二喷嘴元件20的内部，特别地，彼此同心地布置在第二喷嘴元件20的内部。优选地，输出流2由喷嘴系统1从前端FE处或者说从喷嘴系统1的前侧处喷射。优选地，第一喷嘴元件10在平行于输送方向T而延伸的方向上比第二喷嘴元件20延伸得更远。可替代地，第一喷嘴元件10和第二喷嘴元件20在垂直于输送方向T而延伸的公共平面处终止。
为了改善输出流2的质量，特别地关于在操作中具有较小磨蚀性方面的质量，与第一喷嘴元件10的几何形状相适应地提供了输出流2。特别地，第一喷嘴元件10包括具有第一横截面的加速部11和具有第二横截面的扩散部12，该扩散部12布置在加速部11的下游。于是，粉末-气体混合物流21的颗粒在加速部11内被加速，且因此在加速部11内在这些颗粒的输送期间增加了速度。扩散部12被构造成使得粉末-气体混合物流21的颗粒散布开。为了实现在扩散部12内部的散布，优选地假定第二横截面大于第一横截面。特别地，在平行于输送方向T而延伸的方向上，加速部11与扩散部12紧邻地布置着。
特别地，假定第一横截面具有垂直于输送方向T而测量的第一宽度W1，并且第二横截面具有垂直于输送方向T而测量的第二宽度W2，其中第二宽度W2至多为第一宽度W1的3倍，优选地至多为2.5倍，最优选地至多为2倍，特别地大体上为1.5倍，并且/或者，其中第一宽度W1的宽度在0.2mm～1.5mm之间，优选地在0.4mm～0.9mm之间，最优选地为0.6mm。通过扩大横截面，特别地通过利用上面所提及的第一宽度W1和第二宽度W2的尺寸，有利的是，能够降低输出流2的磨蚀性。此外，在喷嘴系统1的内部产生了声震而在喷嘴系统1的前端处没有产生声震。结果，能够减少在操作中由喷嘴系统1产生的噪声，从而给操作者和/或患者带来更舒适的印象。另外，可以在不增大空气流量的情况下扩大由第一喷嘴元件10喷射的粉末-气体混合物流21的绝对输出横截面。因为粉末-气体混合物流21具有扩大的输出横截面，所以降低了肺气肿的风险，并且能够建立更宽的关于输出流2的特性范围，例如在垂直于输送方向T的方向上测得的更细或更大的输出流。
此外，假定在平行于输送方向T而延伸的方向上，第一喷嘴元件10的内曲面/内侧14具有用于形成加速部11与扩散部12之间的过渡的阶梯状形状。此外，假定加速部11与扩散部12同心地布置着。因此，能够确保均匀的扩散。
此外，第一喷嘴元件10包括收集部13，其中，收集部13布置在加速部11的上游，并且其中，该收集部具有优选地沿着输送方向T恒定的第三横截面。通过利用收集部13，有利的是，能够适当地准备出用于进入加速部11的颗粒。例如在尺寸和阶梯方面，即，在第一喷嘴元件10的内侧14的形态方面，第三横截面可以与扩散部12的第二横截面相当，或者可以与第二横截面不同。特别地，第一喷嘴元件10的内曲面/内侧14具有用于形成从收集部13到加速部11的过渡的另一阶梯状形状。还可以构想出的是，收集部13与加速部11之间的过渡是漏斗状的。特别地，第三横截面大于第一横截面，其中，第三横截面的第三宽度W3至多为第一宽度的3倍，优选地至多为2倍，最优选地至多为1.6倍，特别地大体上为1.2倍，其中，第一宽度的宽度在0.2mm～1.5mm之间，优选地在0.4mm～0.9mm之间，最优选地大体上为0.6mm。
此外，加速部11具有沿着输送方向T测量的第一长度L1，扩散部12具有沿着输送方向T测量的第二长度L2，其中，第二长度L2为第一长度L1的0.5倍至3.5倍，优选地为1.1倍至2倍，最优选地为1.3倍至1.8倍。特别地，第一长度L1应当大于0.5mm。
此外，假定将通道25构造成使得能够产生小/细的液体喷射流(liquidjet)以用于输出流2。特别地，将液体喷射流喷射出来的输出表面23优选地具有比较小的第四横截面。优选地，第四横截面是在前端FE处在垂直于输送方向T而延伸的平面中测量的。这里，优选地，被用来喷射液体流和/或可用于喷射液体流的所有开口形成第四横截面，即，第四横截面可以由如下的子横截面形成：这些子横截面被赋予给前端处的用于喷射液体流22的数个分开或单独的开口。特别地，第四横截面具有由如下的多个开口形成的结构或轮廓：这些开口例如在通道25的前端FE处沿周向布置着，优选地沿圆周均匀地布置着。特别地，第四横截面的尺寸优选在0.1mm2～0.8mm2之间，更优选地在0.3mm2～0.6mm2之间，最优选地在0.3mm2～0.4mm2。与此不同的是，根据现有技术的第四横截面大于0.8mm2。
特别地，第四横截面优选地被构造成使得包裹粉末-气体混合物流21的液体流22由液滴形成。由于使用了液滴，有利的是，就能够增大液体捕集粉尘的可能性。此外，受控的液体流22支持对粉末-气体混合物流21的引领或引导。
通道25的这种几何形状使得其本身能够降低输出流的磨蚀性。因此，提供了如下的一种用于喷粉装置的喷嘴系统(1)，其包括：
-第一喷嘴元件(10)，其用于沿着输送方向(T)输送粉末-气体混合物流(21)；和
-第二喷嘴元件(20)，其中，第二喷嘴元件(20)围绕第一喷嘴元件(10)，使得在第一喷嘴元件(10)与第二喷嘴元件(20)之间形成至少一个通道(25)，通道(25)被设置用于输送液体流(22)。这里，第一喷嘴元件(10)和第二喷嘴元件(20)被布置成这样：在操作中，由第一喷嘴元件(10)喷射的粉末-气体混合物流(21)被通过通道(25)经由输出表面(23)喷射的液体流(22)包裹着，从而形成喷嘴系统(1)的输出流(2)。这里，输出表面(23)具有第四横截面，其中，第四横截面的尺寸在0.3mm2～0.4mm2之间，以降低输出流的磨蚀性。
在图2中示出了根据现有技术的第一喷嘴元件10，并将其与图2A至图2D的第一喷嘴元件10的几何形状进行比较，图2A至图2D示出了根据本发明的喷嘴系统1的第一喷嘴元件10的不同示例性实施例。特别地，图2A示出了第一喷嘴元件10，该第一喷嘴元件10被分配给下文中称为EA-5698的喷嘴系统1，并且该第一喷嘴元件10没有收集部。此外，第一喷嘴元件10具有与扩散部12相比而言相对较长的加速部11。在第一喷嘴元件10的外侧15处延伸的元件17(例如，支柱或肋)用来实现喷射液体流22的通道25的子通道及结构化的输出表面23。优选地，支柱和/或肋的长度大于第二长度L2。此外，第二宽度W2约为0.8mm，而根据现有技术的第一喷嘴元件10的内直径约为0.65mm。图2B中的第一喷嘴元件10具有收集部13，并且被分配给在下文中称为EA-5682的喷嘴系统1。该第一喷嘴元件的第二宽度W2约为0.7mm。第一长度L1约为3mm～5mm，并且第二长度L2约为2mm～3mm。赋予给收集部13的第三长度L3约为0.3mm～0.7mm，并且第三宽度约为1mm。此外，假定收集部13与加速部11之间的过渡是漏斗状的。此外，例如约为1mm的第三宽度W3大于例如约为0.7mm的第二宽度。第一宽度约为0.61mm。
图2C的第一喷嘴元件10例如是称为EA-5701的喷嘴系统1的一部分。图2C的第一喷嘴元件10与图2B的第一喷嘴元件10的不同之处在于扩散部12的内曲面/内侧14的设计，其中，沿着输送方向T的该内曲面/内侧具有阶梯状形状。在所图示的实施例中，设置了数个分段，特别地三个分段26，其中，这些分段26具有沿着输送方向T测量的相同长度。例如，各个分段的长度约为1.5mm，因此形成了约为4.5mm的第二长度L2。此外，优选地，假定赋予给各个分段的相应第二宽度W2沿着输送方向T是增大的。例如，对于在输送方向T上从一个分段26到下一个分段26的每一过渡，第二宽度W2都增大0.2mm。可替代地，还可以构想出的是，第二宽度W2在相邻分段26之间的增大沿着输送方向T是不同的，并且/或者，各个分段26的长度沿着输送方向T是不同的。
在图2D中，示出了另一种第一喷嘴元件10，并且该第一喷嘴元件是下文中称为EA-5697的喷嘴系统的一部分。与图2B的实施例相比，设置了更长的收集部13。此外，还假定：例如约为0.8mm的第三宽度W3小于例如约为1mm的第二宽度W2。
在图3中，以透视图示出了根据现有技术的喷嘴系统1的前端FE，并将其与图3A至图3I的喷嘴系统1的前端FE进行比较，图3A至图3I示出了根据本发明的喷嘴系统1的不同的示例性实施例。特别地，通过在前端FE处的图，示出了在喷射液体流22的通道25的端部处形成的第四横截面。代表现有技术的喷嘴系统1在下文中称为EMS。该喷嘴系统1是环形的，并且不具有通道25中所包含的用于形成轮廓化的第四横截面的结构。与此相反，由图3A至图3H示出的喷嘴系统1的通道25由第一喷嘴元件10与第二喷嘴元件20之间的数个子通道(特别是凹槽状的子通道)形成。优选地，这些子通道平行于输送方向T而延伸，并且这些子通道的在喷嘴系统1的前端处的端部形成第四横截面。特别地，这些子通道具有在平行于输送方向T而延伸的方向上测量的第四长度L4。优选地，第四长度L4是由从第一喷嘴元件10沿径向突出的肋元件和/或支柱元件17的长度决定的。例如，第四长度L4比第二长度L2长。特别地，第四长度L4与第二长度L2之比大于1，优选地大于2，最优选地大于3。
特别地，支柱元件17是第一喷嘴元件10的一部分。此外，假定第一喷嘴元件10的外曲面/外侧15具有处于两个相邻的支柱元件17之间的拱形形状。特别地，第一喷嘴元件10包括用于形成子通道的凹槽35。这里，第一喷嘴元件10的外曲面/外侧15是向内成型/弯曲的。在图3A至图3D的喷嘴系统中，上述拱形形状主要为抛物线，并且由六个沿径向延伸的支柱元件17形成了六个不同的子通道。图3A至图3D的喷嘴系统彼此之间的主要区别在于赋予给第一喷嘴元件10的壁的厚度。
在图3E和图3F中，实现了多于六个的子通道。在图3G和图3H中，形成了少于六个的子通道，并且上述拱形形状主要像圆弧。在图3I中，第四横截面由狭缝36形成。
此外，图3A的喷嘴系统是指EA-5682，图3B的喷嘴系统是指EA-5701，图3C的喷嘴系统是指EA-5698，图3D的喷嘴系统是指EA-5697。对于这些喷嘴系统，测量了输出流2的磨蚀性，并且将其与称为EMS的喷嘴系统的磨蚀性进行比较。磨蚀性测试是通过使用测试台来进行的，在该测试台中，将喷嘴放置在45°和2mm的投影距离处。喷嘴前方的闸门被用来确定暴露时间。为了确定磨蚀性，测试材料是PMMA板。利用相同的施用时间，为每次测试制作了16个磨损点。为了避免实验偏差，调整暴露时间以获得20微米至200微米的磨损孔。暴露时间大多数在1s至5s之间。由于该结果是根据所使用的粉末量而标准化的，因此暴露时间不是关键参数。因此，磨蚀性被定义为坑深生成速率与粉末量的比。磨蚀性＝坑深[μm]/所使用的粉末量[g]。
EMS的磨蚀性的值在1700μm/g～2333μm/g之间，EA-5682的磨蚀性的值在1300μm/gm～1600μm/gm之间，EA-5701的磨蚀性的值在900μm/g～1100μm/g之间，EA-5698的磨蚀性的值在700μm/g～1100μm/g之间，EA-5697的磨蚀性的值在400μm/g～600μm/g之间。
在图4中，示出了赋予给由EA-5701实现的输出流的第五横截面Q5。通过将输出流2引导到与喷嘴系统1的前端FE相距2.2mm距离处的喷漆钢表面上，可以直观地看到输出流的第五横截面。可以看出，第五横截面与由被形成得呈圆形的横截面不同。
附图标记列表
1 喷嘴系统
2 输出流
10 第一喷嘴元件
11 加速部
12 扩散部
13 收集部
14 内侧
15 外侧
17 支柱元件
20 第二喷嘴元件
21 粉末-气体混合物流
22 液体流
23 输出表面
25 通道
26 分段
35 凹槽
36 狭缝
T 输送方向
FE 前端
L1 第一长度
L2 第二长度
L3 第三长度
W1 第一宽度
W2 第二宽度
W3 第三宽度
Q5 第五横截面

Claims (31)

1.用于喷粉装置的喷嘴系统(1)，其包括：
第一喷嘴元件(10)，其用于沿着输送方向(T)输送粉末-气体混合物流(21)；和
第二喷嘴元件(20)，所述第二喷嘴元件(20)围绕所述第一喷嘴元件(10)，使得在所述第一喷嘴元件(10)与所述第二喷嘴元件(20)之间形成至少一个通道(25)，所述通道(25)被设置用于输送液体流(22)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)和所述第二喷嘴元件(20)被布置成这样：在操作中，由所述第一喷嘴元件(10)喷射的所述粉末-气体混合物流(21)被通过所述通道(25)喷射的所述液体流(22)包裹，由此形成所述喷嘴系统(1)的输出流(2)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)包括具有第一横截面的加速部(11)和具有第二横截面的扩散部(12)，所述扩散部(12)布置在所述加速部(11)的下游，其特征在于所述第二横截面大于所述第一横截面，
其中，从所述通道(25)经由输出表面(23)喷射所述液体流(22)，并且其中，所述输出表面(23)具有第四横截面，所述第四横截面的尺寸在0.3mm2～0.6mm2之间。
2.根据权利要求1所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述加速部(11)具有的所述第一横截面在沿着所述输送方向(T)而延伸的方向上是恒定的，并且/或者
其中，所述扩散部(12)具有的所述第二横截面在沿着所述输送方向(T)而延伸的方向上至少部分是恒定的。
3.根据权利要求1或2所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一横截面具有在垂直于所述输送方向(T)的方向上测量的第一宽度(W1)，第二横截面具有在垂直于所述输送方向(T)的方向上测量的第二宽度(W2)，
其中，所述第二宽度(W2)至多为所述第一宽度(W1)的3倍，并且/或者
其中，所述第一宽度(W1)在0.1mm～2.5mm之间。
4.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第二宽度(W2)至多为所述第一宽度(W1)的2.5倍。
5.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第二宽度(W2)至多为所述第一宽度(W1)的2倍。
6.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第二宽度(W2)大体上为所述第一宽度(W1)的1.5倍。
7.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一宽度(W1)在0.25mm～1.5mm之间。
8.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一宽度(W1)为0.6mm。
9.根据权利要求3所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)包括收集部(13)，所述收集部(13)布置在所述加速部(11)的上游，所述收集部(13)具有第三横截面。
10.根据权利要求9所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第三横截面沿着所述输送方向(T)至少部分是恒定的。
11.根据权利要求9所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第三横截面大于所述第一横截面，
其中，所述第三横截面的第三宽度(W3)至多为所述第一宽度(W1)的3倍，并且
其中，所述第一宽度(W1)在0.1mm～2.5mm之间。
12.根据权利要求11所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第三横截面的第三宽度(W3)至多为所述第一宽度(W1)的2倍。
13.根据权利要求11所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第三横截面的第三宽度(W3)至多为所述第一宽度(W1)的1.6倍。
14.根据权利要求11所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第三横截面的第三宽度(W3)大体上为所述第一宽度(W1)的1.2倍。
15.根据权利要求11所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一宽度(W1)在0.25mm～1.5mm之间。
16.根据权利要求11所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一宽度(W1)为0.6mm。
17.根据权利要求1或2所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)的在过渡区域中或在所述扩散部(12)中的内曲面(14)具有阶梯状形状和/或锥体状形状。
18.根据权利要求1或2所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述加速部(11)具有沿着所述输送方向(T)测量的第一长度(L1)，并且所述扩散部(12)具有沿着所述输送方向(T)测量的第二长度(L2)，并且
其中，所述第二长度(L2)为所述第一长度(L1)的0.5倍至3.5倍。
19.根据权利要求18所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第二长度(L2)为所述第一长度(L1)的1.1倍至2倍。
20.根据权利要求19所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第二长度(L2)为所述第一长度(L1)的1.3倍至1.8倍。
21.根据权利要求1或2所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述通道(25)被构造为使得包裹所述粉末-气体混合物流(21)的所述液体流(22)由液滴形成。
22.根据权利要求1所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第四横截面的尺寸在0.3mm2～0.4mm2之间。
23.根据权利要求1所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第四横截面被形成为狭缝(36)，或由孔形成的构件和/或由凹槽(35)形成的构件。
24.根据权利要求1所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)的外曲面(15)限定了所述第四横截面的形状，并且
其中，所述第一喷嘴元件(10)的所述外曲面包括至少一个向内弯曲的凹部。
25.用于喷粉装置的喷嘴系统(1)，其包括：
第一喷嘴元件(10)，其用于沿着输送方向(T)输送粉末-气体混合物流(21)；和
第二喷嘴元件(20)，所述第二喷嘴元件(20)围绕所述第一喷嘴元件(10)，使得在所述第一喷嘴元件(10)与所述第二喷嘴元件(20)之间形成至少一个通道(25)，所述通道(25)被设置用于输送液体流(22)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)和所述第二喷嘴元件(20)被布置成这样：在操作中，由所述第一喷嘴元件(10)喷射的所述粉末-气体混合物流(21)被通过所述通道(25)经由输出表面(23)喷射的所述液体流(22)包裹，由此形成所述喷嘴系统(1)的输出流(2)，并且
其中，所述输出表面(23)具有第四横截面，其中，所述第四横截面的尺寸在0.3mm2～0.4mm2之间，
其中，所述第一喷嘴元件(10)包括加速部(11)和扩散部(12)，所述扩散部(12)布置在所述加速部(11)的下游。
26.根据权利要求25所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第四横截面被形成为狭缝(36)，或由孔形成的构件和/或由凹槽(35)形成的构件。
27.根据权利要求25所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)的外曲面(15)限定了所述第四横截面的形状，并且
其中，所述第一喷嘴元件(10)的所述外曲面包括至少一个向内弯曲的凹部。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的喷嘴系统(1)，
其中，所述第一喷嘴元件(10)在平行于所述输送方向(T)的方向上比所述第二喷嘴元件(20)延伸得更远，或者
所述第一喷嘴元件(10)和所述第二喷嘴元件(20)在垂直于所述输送方向(T)的公共平面处终止。
29.喷粉装置，其包括根据前面权利要求中任一项所述的喷嘴系统(1)。
30.在喷粉装置中使用根据权利要求1-28中任一项所述的喷嘴系统(1)的方法。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述输出流(2)具有与被形成得呈圆形的横截面不同的第五横截面。
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