DE102008004999B4

DE102008004999B4 - Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008004999B4
Application number: DE102008004999.9A
Authority: DE
Inventors: Kai Langheld
Original assignee: Jopp Holding GmbH
Current assignee: Jopp Holding De GmbH
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: DE102008004999A1

Abstract

Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls, umfassend a) eine Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) mit einer Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504) zum Einleiten eines Fluids (132) in die Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500), b) eine sich von der Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) erstreckende erste Lippe (108; 208; 308; 408; 508) und c) eine sich von der Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) erstreckende zweite Lippe (110; 210; 310; 410; 510), d) wobei die Lippen (108; 110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) derart zueinander angeordnet sind, dass diese sich in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) aneinander annähern, so dass zwischen einer Kante der ersten Lippe (112; 212; 312; 412; 512) und einer Kante der zweiten Lippe (114; 214; 314; 414; 514) eine langgestreckte, schmale Austrittsöffnung gebildet ist, um das Fluid (132) fächerförmig aus der Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) auszuleiten, e) und wobei die Lippen (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) und die Basiswand (106) aus Kunststoff bestehen und einstückig ausgebildet sind, wobei mindestens eine Lippe (108; 100; 208; 210; 308; 310; 408; 410) elastisch verformbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.
Aus der Praxis sind eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Erzeugung fächerförmiger Strahlen bekannt. Die bekannten Vorrichtungen weisen geometrische Gestaltungen auf, welche die Geometrie des fächerförmigen Strahls vorgeben. Solche Vorrichtungen werden meist im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt und erfordern eine Entformung aus zwei Richtungen. Daher werden solche Vorrichtungen stets als separate Bauteile hergestellt und können nicht oder nur durch Betreibung eines sehr hohen Fertigungsaufwandes einstückig mit anderen Bauteilen ausgebildet werden.
Aus CH 477 197 A ist ein Brausekopf bekannt, mit welchem ein fächerförmiger Strahl erzeugt werden kann. Dieser besteht aus mehreren Teilen, die nach deren Einzelfertigung miteinander verbunden werden müssen.
Aus JP S60-75347 A ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, mit welcher ein fächerförmiger Strahl erzeugt werden kann. Auch diese Vorrichtung besteht aus mehreren Elementen, die nach deren Einzelfertigung miteinander verbunden werden müssen.
Aus US 3,604,433 A ist ein Rasensprenger mit einem metallischen Sprühkopf zur Ausbildung eines fächerförmigen Strahls bekannt. Der Sprühkopf ist in seiner Bauweise sehr massiv und aufwendig in der Herstellung.
Aus DE 77 24 732 U ist eine Düse zum Versprühen von flüssigen Medien mit einem als Spritzgußteil ausgebildeten aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Düsenkörper bekannt, dessen die innere Flüssigkeits-Durchtrittsöffnung des Düsenkörpers umgebendes Material eine etwa gleichmäßige Wanddicke aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls zur Verfügung zu stellen, welche kostengünstig herstellbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 15.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls umfasst:

a) eine Basiswand mit einer Durchgangsöffnung zum Einleiten eines Fluids in die Vorrichtung,
b) eine sich von der Basiswand in Strömungsrichtung des Fluids erstreckende erste Lippe und
c) eine sich von der Basiswand in Strömungsrichtung des Fluids erstreckende zweite Lippe,
d) wobei die Lippen derart zueinander angeordnet sind, dass diese sich in Strömungsrichtung des Fluids aneinander annähern, so dass zwischen einer Kante der ersten Lippe und einer Kante der zweiten Lippe eine langgestreckte, schmale Austrittsöffnung gebildet ist, um das Fluid fächerförmig aus der Vorrichtung auszuleiten,
e) dass die Lippen und die Basiswand aus Kunststoff bestehen und einstückig ausgebildet sind, wobei mindestens eine Lippe elastisch verformbar ausgebildet ist.

Der fächerförmige Strahl wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gebildet, dass ein Fluid mit Druck durch die langgestreckte, schmale Austrittsöffnung gepresst wird, wodurch das Fluid sich nach außen in Erstreckungsrichtung der Austrittsöffnung ausdehnt. Der Winkel des fächerförmigen Austritts kann folglich insbesondere durch den Abstand der Lippen zueinander und durch die Steuerung des Fluiddrucks im Bereich der Austrittsöffnung variiert werden. Je geringer der Abstand der Lippen und je höher der Fluiddruck gewählt wird, desto breiter ist der entstehende, fächerförmige Strahl. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aufgrund ihrer einfachen Geometrie mit nur wenigen Arbeitsschritten zeit- und kostengünstig herstellbar. Insbesondere sind keine aufwendigen Nachbearbeitungen bei der Herstellung erforderlich.
Die Basiswand und die Lippen bestehen aus Kunststoff. Kunststoff ist nicht nur relativ kostengünstig verfügbar, sondern im Vergleich zu anderen Werkstoffen auch bei relativ niedrigen Temperaturen verarbeitbar.
Ein weiterer Vorteil von Kunststoff ist, dass dieser in sehr unterschiedlichen Elastizitäten verfügbar ist. Ein Kunststoff mit hoher Elastizität lässt insbesondere größere kurzfristige Formänderungen zu und nimmt anschließend seine ursprüngliche Form wieder an. Dies ist insbesondere für die Herstellung der Vorrichtung ein großer Vorteil. Denn bei Wahl eines elastischen Kunststoffs kann für die Durchgangsöffnung und den von den Lippen begrenzten Hohlraum und die durch die Lippen gebildete Austrittsöffnung ein einziger Kern verwendet werden. Dieser Kenn kann nach der spritztechnischen Herstellung in Strömungsrichtung des Fluids gezogen werden. Beim Ziehen des Kerns wird dann mindestens eine Lippe kurzzeitig nach außen gedrückt. Bei Wahl eines geeigneten Kunststoffs nimmt diese jedoch unmittelbar nach der Verformung ihre ursprüngliche Form wieder an.
Unabhängig von der Elastizität des gewählten Werkstoffs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einstückig ausgebildet werden, um diese zeit- und kosteneffizient zu fertigen. Die Wahl eines elastischen Werkstoffs, insbesondere eines gießtechnisch verarbeitbaren Werkstoffs, hat jedoch den weiteren Vorteil, dass eine Entformung aus einer Richtung möglich ist.
Die Herstellung und insbesondere die nach der gießtechnischen Herstellung notwendige Entformung ist besonders einfach, wenn die Lippen eine im wesentlichen quaderförmige Geometrie mit im wesentlichen ebenen Flächen aufweisen.
Vorzugsweise sind die Innenflächen der ersten Lippe und der zweiten Lippe in einem Winkel zwischen 0° und 180° zueinander angeordnet.
Dazu ist es allerdings erforderlich, dass die Lippen aus einem besonders elastischen Material gefertigt sind.
Vorzugsweise sind die Innenflächen der ersten Lippe und der zweiten Lippe in einem Winkel zwischen 0° und 90°, besonders bevorzugt in einem Winkel zwischen 0° und 45°, zueinander angeordnet. Je kleiner der Winkel zwischen den Innenflächen der ersten Lippe und der zweiten Lippe gewählt wird, desto geringer ist die erforderliche Elastizität des Werkstoffs, aus welchem die Lippen gefertigt sind.
Die die Austrittsöffnungen bildenden Kanten sind vorzugsweise symmetrisch gestaltet. In einer besonders einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verlaufen die die Austrittsöffnungen bildenden Kanten parallel zueinander. Dadurch bildet sich ein fächerförmiger Strahl mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke aus.
Es ist jedoch auch möglich, durch die Wahl einer bestimmten geometrischen Gestaltung der die Austrittsöffnung bildenden Kanten eine gezielte Strahlkonfiguration vorzunehmen. Beispielsweise kann der Abstand der Kanten partiell verringert oder erhöht werden, um die Strahldicke innerhalb des fächerförmigen Strahls an die zu ”bestrahlenden” Bauteile anzupassen. So können beispielsweise durch partielle Verbreitung der Austrittsöffnung an einzelnen Stellen die Fluidvolumina innerhalb des Fächers vergrößert werden, um die Kühlleistung bzw. die zu kühlende Fläche zu vergrößern.
Insbesondere wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem urformbaren Werkstoff gefertigt ist, ist es vorteilhaft, die Durchgangsöffnung mit rundem Querschnitt auszubilden. Als rund werden in diesem Zusammenhang alle Formen ohne Ecken verstanden, also kreisförmige, ovale und sonstige Querschnitte ohne Ecken. Eine runder Querschnitt hinsichtlich Urformverfahren den Vorteil, dass die Durchgangsöffnung durch Einlegen eines runden Kerns gebildet werden kann. Beim Entformen von runden Kernen ist die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung des Werkstücks besonders gering.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Durchmesser der Durchgangsöffnung größer als der Abstand der die Austrittsöffnung bildenden Kanten der Lippen. Dies hat den Vorteil, dass ein mit einem vorgegebenen Druck durch die erste Durchgangsöffnung strömendes Fluid beim Durchströmen der Austrittsöffnung einen größeren Widerstand erfährt und sich dadurch nach außen in Erstreckungsrichtung der Austrittsöffnung ausbreitet. Dadurch ergibt sich beim Durchströmen der Austrittöffnung ein fächerförmiger Strahl.
Statt einer breiten Durchgangsöffnung können alternativ auch mehrere kleine Durchgangsöffnungen in der Basiswand ausgebildet sein. Sofern mehrere Durchgangsöffnungen in der Basiswand ausgebildet sind, ist die Summe aller Querschnitte vorzugsweise größer als die Fläche zwischen den Lippen im Bereich zwischen den äußersten Durchgangsöffnungen.
Unabhängig von der Zahl der Durchgangsöffnungen sind diese vorzugsweise so angeordnet, dass die Durchgangsöffnung(en) einen schmaleren Bereich in die Vorrichtung einnimmt bzw. einnehmen als die gleiche Querschnittsfläche im Bereich der Austrittsöffnung.
Die Erfindung umfasst auch ein fluidführendes Bauteil, umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Als fluidführendes Bauteil wird jedes Bauteil verstanden, welches dazu geeignet ist ein Fluid mit einem vorgegebenen Druck aufzunehmen. Ein Beispiel für ein fluidführendes Bauteil ist ein Rohrabschnitt, durch welchen ein Fluid gepumpt wird oder welches ein mit einem bestimmten Druck beaufschlagtes Fluid enthält. Die Kombination eines fluidführenden Bauteiles mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung in einfacher Art und Weise mit dem fluidführenden Bauteil verbunden werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn das fluidführende Bauteil aus einem urformbaren Werkstoff besteht. Dann kann nämlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung einfach an das fluidführende Bauteil angespritzt bzw. an dieses angeformt werden.
Außerdem ist es möglich, ein fluidführendes Bauteil einstückig mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auszubilden. Dies kann beispielsweise durch Kunststoffspritzgießen und anschließendes Entformen erfolgen.
Unabhängig davon, ob das fluidführende Bauteil und die erfindungsgemäße Vorrichtung einstückig oder mehrstückig ausgebildet sind, ist es möglich, eine Wandung des fluidführenden Bauteiles als Basiswand für die erfindungsgemäße Vorrichtung zu verwenden, wenn diese Wandung mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung versehen wird und an die Basiswand die erste und zweite Lippe der erfindungsgemäßen Vorrichtung angespritzt werden.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf Kühl- und Schmiervorrichtungen für Getriebe. Für solche Kühl- und Schmiervorrichtungen sind aus dem Stand der Technik keine Lösungen für eine einstückige Herstellung bekannt. Für solche Vorrichtungen wurden Fächerdüsen bislang als separate Bauteile hergestellt und in entsprechende Kühl- und Schmiervorrichtungen eingeklipst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hingegen ist einstückig als Kunststoffspritzgußteil herstellbar und umfasst bereits eine Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls. Montagearbeiten sind bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Kühl- und Schmiervorrichtung nicht erforderlich.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, eines erfindungsgemäßen fluidführenden Bauteils bzw. einer erfindungsgemäßen Kühl- und Schmiervorrichtung. Die Herstellung umfasst folgende Schritte:

a) Einspritzen einer Formmasse in ein Spritzgießwerkzeug mit einem gemeinsamen Kern für eine Durchgangsöffnung, einen von zwei Lippen begrenzten Hohlraum sowie eine zwischen zwei Kanten der Lippen ausgebildete Austrittsöffnung
b) Entformen in Richtung der Durchgangsöffnung, wobei mindestens eine Lippe kurzzeitig elastisch nach außen verformt wird.

Das Herstellungsverfahren ermöglicht die Herstellung von einseitig entformbaren Vorrichtungen zur Erzeugung fächerförmiger Strahlen. Auf die vorstehend beschriebenen diesbezüglichen herstellungstechnischen Vorteile wird hiermit verwiesen.
Weitere praktische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den nachfolgenden Figuren gezeigt:
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Schnittdarstellung,
2 die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung in einstückiger Ausbildung mit einem fluidführenden rohrartigen Bauteil in einer seitlichen Schnittdarstellung,
3 das in 2 gezeigte fluidführende Bauteil in einer Schnittdarstellung gemäß den Pfeilen III-III in 2,
4 den zentralen Bereich des in 2 gezeigten fluidführende Bauteils gemäß dem Pfeil IV in 2,
5 eine Kühl- und Schmiervorrichtung für ein Getriebe, umfassend die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung,
6 die in 5 gezeigte Kühl- und Schmiervorrichtung in relativer Anordnung zu einem schematisch dargestellten Getriebe,
7 eine zweite Ausführungsform der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zu 4 analogen Ansicht,
8 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zu 4 analogen Ansicht,
9 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zu 4 analogen Ansicht sowie
10 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zu 1 analogen Schnittdarstellung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 mit einer Basiswand 102, in welcher eine Durchgangsöffnung 104 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnung 104 dient dazu, ein Fluid gemäß dem Pfeil 106 (Strömungsrichtung) in die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 einzuleiten.
Von der Basiswand 102 erstrecken sich in Strömungsrichtung 106 eine erste Lippe 108 und eine zweite Lippe 110. Die erste Lippe 108 und die zweite Lippe 110 weisen eine im wesentlichen quaderförmige Geometrie mit im wesentlichen ebenen Flächen auf. Die Lippen 108, 110 sind so angeordnet, dass diese sich in Strömungsrichtung 106 aneinander annähern. Dadurch wird durch die Kante 112 der ersten Lippe 108 und die Kante 114 der zweiten Lippe 110 eine schmale, langgestreckte Austrittsöffnung 116 gebildet.
Die Innenfläche 118 der ersten Lippe 108 und die Innenfläche 120 der zweiten Lippe 110 sind in einem Winkel von α = 28° zueinander angeordnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 ist einstückig ausgebildet und wird vorzugsweise aus Polyamid gefertigt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand des in den 2 bis 5 gezeigten fluidführenden Bauteils 130 beschrieben. Da die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung vollständig in dem in den 1 bis 4 gezeigten fluidführenden Bauteil enthalten ist, werden für die erfindungsgemäße Vorrichtung in den 2 bis 4 die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert wie folgt. Ein Fluid 132 wird in einem fluidführenden Bauteil 130, vorliegend ein Rohrabschnitt mit kreisförmigen Querschnitt, mit Druck beaufschlagt. Dadurch wird das Fluid 132 durch die Durchgangsöffnung 104 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in eine durch die erste Lippe 108 und zweite Lippe 110 gebildete, seitlich geöffnete Kammer geleitet. Die Bewegungsrichtung des Fluides 132 lässt dieses unmittelbar auf den zentralen Bereich der Austrittsöffnung 116 prallen. Da der Abstand der Kanten 112, 114 der Lippen 108, 110 – wie in den 1 und 2 zu sehen – deutlich geringer ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnung 104, wird das Fluid 132 – wie in den 2 und 3 dargestellt – zunächst innerhalb der Lippen 108, 110 nach außen und dann fächerförmig aus der Austrittsöffnung herausgedrückt. Dadurch bildet sich ein – wie in 3 dargestellter – fächerförmiger Strahl. Vorzugsweise werden das Verhältnis der durch die Austrittsöffnung 104 vorgegebenen Querschnittsfläche der durch die Breite B der Lippen 108, 110 und durch den Abstand A der Kanten 112, 114 der Lippen 108, 110 vorgegebene Querschnitt so gewählt, dass bei maximalem Fluiddruck das gesamte Fluid durch die Austrittsöffnung aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung austritt. Wenn der Druck des Fluids zu hoch oder die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung zu klein gewählt ist, wird ein Teil des Fluides an den seitlichen Öffnungen 134, 136 aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung herausgedrückt.

Die in den 1 bis 4 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung weist folgende Maße auf:

Durchmesser der Durchgangsöffnung 104:	2 mm
Abstand A von der Kante 112 der ersten Lippe
108 zur Kante 114 der zweiten Lippe 110:	0,5 mm
Breite B der Lippen 108, 110:	8 mm
Länge der Innenflächen der Lippen 108, 110:	5 mm
Winkel α der Innenflächen 118, 120 zueinander:	28°

Mit dieser Vorrichtung wird bei einem Fluiddruck von 2 bar ein fächerförmiger Strahl mit einem Austrittswinkel von β = 60° erzeugt, wenn als Fluid Pentosin FFI3 verwendet wird.
5 zeigt eine Kühl- und Schmiervorrichtung 140 für ein Getriebe, welches mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen 100 umfasst.
Im Stand der Technik wird der Grundkörper einer solchen Kühl- und Schmiervorrichtung (Bauteil 140 ohne Flachstrahldüsen) im Kunststoffspritzgießverfahren aus Polyamid hergestellt. Ferner werden separat Flachstrahldüsen hergestellt, welche dann auf den Grundkörper aufgeklipst werden.
Wenn – wie in 5 gezeigt – die erfindungsgemäßen Vorrichtungen als Flachstrahl- bzw. Fächerdüsen vorgesehen werden, kann die Kühl- und Schmiervorrichtung in nur einem Arbeitsschritt im Kunststoffspritzgießverfahren aus Polyamid hergestellt werden. Die Entformung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann dabei von einer Seite (nämlich von außen) in Richtung der jeweiligen Durchgangsöffnung erfolgen. Dadurch werden der Fertigungsaufwand einer Kühl- und Schmiervorrichtung erheblich reduziert und die Herstellungskosten entsprechend gesenkt.
6 zeigt die relative Anordnung der in 5 gezeigten Kühl- und Schmiervorrichtung 140 zu einem schematisch dargestellten Getriebe 142. Die Austrittsöffnungen (in 6 nicht zu erkennen) der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 100 sind dabei auf Bereiche des Getriebes 142 gerichtet, welche gekühlt und/oder geschmiert werden müssen. Soll ein im wesentlichen linienförmiger Verlauf, wie beispielsweise der Eingriffsbereich zweier Zahnräder, gekühlt werden, eignet sich die in 4 gezeigte parallele Anordnung der Kanten 112, 114 im Bereich der Austrittsöffnung 116.
Die 7 bis 10 zeigen weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In diesen Figuren werden daher für Elemente, welche mit den Elementen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, um 100, 200 etc. erhöhte Bezugszeichen verwendet.
Die Kanten 212, 214 der Lippen 208, 210 der in 7 gezeigten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 weisen einen zickzackförmigen Verlauf auf. Dadurch vergrößert sich der Austrittsquerschnitt in zwei rechts und links der Durchgangsöffnung 204 angeordneten Bereichen 250, 252.
Eine solche Geometrie bewirkt, dass in den Bereichen 250, 252 ein größerer Volumenstrom austritt als in den benachbarten Bereichen der Austrittsöffnung und somit eine größere Fläche gekühlt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in einem Bereich eine größere Kühlleistung erforderlich ist oder wenn Relativbewegungen zwischen der Kühl- und Schmiervorrichtung und dem zu kühlenden Objekt stattfinden und eine permanente Kühlung gewährleistet sein soll.
Eine ähnliche Kühlleistungsverteilung weist die in 8 gezeigte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 300 auf. In dieser Ausführungsform weisen die Kanten 312, 314 der Lippen 308, 310 eine im wesentlichen geradlinige Kontur mit an zwei Stellen jeweils halbkreisförmigen Ausnehmungen auf. Dadurch ergeben sich zwei Bereiche 350, 352 mit im wesentlichen kreisförmigen Austrittsquerschnitten.
9 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 400 mit einer weiteren alternativen geometrischen Gestaltung der Kanten 412, 414. Bei dieser Ausführungsform ist der Austrittsquerschnitt in einem zentralen Bereich 454 vergrößert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Geometrien beschränkt, sondern umfasst beliebige andere geometrische Gestaltungen der jeweiligen Kanten.
10 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 500. Die Vorrichtung entspricht im wesentlichen der in 1 gezeigten Vorrichtung, unterscheidet sich jedoch dadurch, dass die obere Lippe 508 parallel zur Achse der Durchgangsöffnung 504 verläuft. Dies hat den Vorteil, dass nach der Herstellung der Vorrichtung lediglich die untere Lippe 510 elastisch verformt werden muss, wohingegen die obere Lippe 508 bei der Entformung nicht verformt werden muss. Die elastische Verformung der unteren Lippe 510 ist jedoch größer, wenn der Winkel α zwischen der Innenfläche 518 der ersten Lippe 508 und der Innenfläche 520 der unteren Lippe 510 genauso groß sein soll wie der Winkel α der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100.
Sämtliche vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden vorzugsweise einstückig aus Polyamid hergestellt. Es ist jedoch auch möglich, andere Werkstoffe, insbesondere andere Kunststoffe oder andere urformbare, elastische Werkstoffe, zu verwenden.
Bezugszeichenliste

100, 200, 300, 400, 500: erfindungsgemäße Vorrichtung
102, 202, 302, 402, 502: Basiswand
104, 204, 304, 404, 504: Durchgangsöffnung
106, 206, 306, 406, 506: Strömungsrichtung
108, 208, 308, 408, 508: erste Lippe
110, 210, 310, 410, 510: zweite Lippe
112, 212, 312, 412, 512: Kante der ersten Lippe
114, 214, 314, 414, 514: Kante der zweiten Lippe
116, 216, 316, 416, 516: Austrittsöffnung
118, 218, 318, 418, 518: Innenfläche der ersten Lippe
120, 220, 320, 420, 520: Innenfläche der zweiten Lippe
130: fluidführendes Bauelement, Rohrabschnitt
132: Fluid
134: seitliche Öffnung
136: seitliche Öffnung
140: Kühl- und Schmiervorrichtung
142: Getriebe
250, 252: Bereich mit vergrößertem Querschnitt
252, 352: Bereich mit vergrößertem Querschnitt
454: zentraler Bereich mit vergrößertem Querschnitt

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung eines fächerförmigen Strahls, umfassend a) eine Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) mit einer Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504) zum Einleiten eines Fluids (132) in die Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500), b) eine sich von der Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) erstreckende erste Lippe (108; 208; 308; 408; 508) und c) eine sich von der Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) erstreckende zweite Lippe (110; 210; 310; 410; 510), d) wobei die Lippen (108; 110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) derart zueinander angeordnet sind, dass diese sich in Strömungsrichtung (106; 206; 306; 406; 506) des Fluids (132) aneinander annähern, so dass zwischen einer Kante der ersten Lippe (112; 212; 312; 412; 512) und einer Kante der zweiten Lippe (114; 214; 314; 414; 514) eine langgestreckte, schmale Austrittsöffnung gebildet ist, um das Fluid (132) fächerförmig aus der Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) auszuleiten, e) und wobei die Lippen (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) und die Basiswand (106) aus Kunststoff bestehen und einstückig ausgebildet sind, wobei mindestens eine Lippe (108; 100; 208; 210; 308; 310; 408; 410) elastisch verformbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippen (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) eine quaderförmige Geometrie mit ebenen Flächen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der ersten Lippe (118; 218; 318; 418; 518) und der zweiten Lippe (120; 220; 320; 420; 520) in einem Winkel zwischen 0° und 180° zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Innenflächen der ersten Lippe (118; 218; 318; 418; 518) und der zweiten Lippe (110; 210; 310; 410; 510) in einem Winkel zwischen 0° und 90° zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Austrittsöffnung (116; 216; 316; 416; 516) bildenden Kanten symmetrisch gestaltet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Austrittsöffnung (116; 216; 316; 416; 516) bildenden Kanten der Lippen (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) parallel zueinander verlaufen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504) einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504) größer ist als der Abstand der die Austrittsöffnung (116; 216; 316; 416; 516) bildenden Kanten der Lippen (112; 114; 212; 214; 312; 314; 412; 414; 512; 514).
Fluidführendes Bauteil (130) umfassend eine Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Fluidführendes Bauteil (130) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einstückig mit der Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) ausgebildet ist.
Fluidführendes Bauteil (130) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bauteilwand eine Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504) für die Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) aufweist und somit die Basiswand (102; 202; 302; 402; 502) der Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) bildet.
Kühl- und Schmiervorrichtung (140) für ein Getriebe (142), umfassend eine Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Kühl- und Schmiervorrichtung (140) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus Kunststoff besteht.
Kühl- und Schmiervorrichtung (140) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese einstückig ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, eines fluidführenden Bauteils (130) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 oder einer Kühl- und Schmiervorrichtung (140) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend folgende Schritte: a) Einspritzen einer Formmasse in ein Spritzgießwerkzeug mit einem gemeinsamen Kern für eine Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504), einen durch zwei Lippen (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) begrenzten, seitlich geöffneten Hohlraum sowie eine zwischen zwei Kanten der Lippen (112; 114; 212; 214; 312; 314; 412; 414; 512; 514) ausgebildete langgestreckte, schmale Austrittsöffnung (116; 216; 316; 416; 516) b) Entformen in Richtung der Durchgangsöffnung (104; 204; 304; 404; 504), wobei mindestens eine Lippe (108;110; 208; 210; 308; 310; 408; 410; 508; 510) kurzzeitig elastisch nach außen verformt wird.