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Die Erfindung betrifft einen Düsenhalter zur Aufnahme eines Düsenelementes, umfassend einen äußeren Befestigungsbereich, insbesondere ein Außengewinde, mit dem der Düsenhalter an einer Fluidzuführung befestigbar ist.
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Derartige Düsenhalter sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der eigenen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 20 2007 003 854.2 der Anmelderin. Düsenhalter dieser Art werden in einem beispielhaften und für diese Erfindung bevorzugten Anwendungsgebiet in der Papierherstellung eingesetzt, nämlich um bei der Papierfertigung Fluide, insbesondere Wasser, im Herstellungsprozess auf Papierbahnen bzw. Vorprodukten zu applizieren.
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Dabei wird grundsätzlich unterschieden zwischen einer Anwendung, bei welcher ein nadelstrahlartiger Fluidstrahl oder ein rotationssymmetrischer Fluidstrahl erzeugt, wofür Düsenelemente mit entsprechend rotationssymmetrischen Düsenöffnungen eingesetzt werden. Der im vorzitierten Stand der Technik bekannte Düsenhalter kann für derartige Düsenelemente, die in dem Düsenhalter drehfest aufgenommen sind, problemlos eingesetzt werden, da durch die Drehung des Düsenhalters beim Einschrauben in eine Fluidzuführung das gleichzeitige Drehen des Düsenelementes ohne Beeinflussung des rotationssymmetrischen Fluidstrahls bleibt.
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Ein anderes Anwendungsgebiet betrifft das Erzeugen von flächigen bzw. im Querschnitt linienartigen Fluidstrahlen, wofür üblicherweise sogenannte Schlitzdüsen zum Einsatz kommen. Hier ist die Richtung der Auffächerung des Fluidstrahls abhängig von der Drehstellung des Düsenelementes relativ zu derjenigen Fläche, auf welcher der Fluidstrahl appliziert werden soll, bzw. auch relativ zur Fluidzuführung. Aus diesem Grund ist es wichtig, in der Anwendung solcher Düsenelemente diese exakt zu justieren, damit der erzeugte Fluidstrahl die gewünschte Ausrichtung hat. Zwar können Schlitzdüsenelemente auch mit dem vorgenannten Düsenhalter eingesetzt werden, hier besteht jedoch die Notwendigkeit, eine Justage des Düsenelementes durch die Verdrehung des gesamten Düsenhalters während der Befestigung an einer Fluidzuführung herzustellen. Die exakte Ausrichtung eines Schlitzdüsenelementes durch Verdrehung des Düsenhalters hat somit unmittelbaren Einfluss auf die Güte der Befestigung an einer Fluidzuführung, insbesondere auf die erzielte Dichtigkeit.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Düsenhalter der eingangs genannten gattungsgemäßen Art bereit zu stellen, der eine sichere und dichte Befestigung an einer Fluidzuführung und gleichzeitige leichte und zuverlässige Justierbarkeit eines Düsenelementes gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Düsenhalter der vorbeschriebenen Art gelöst, der eine Haltehülse aufweist, die auf ihrer Außenseite den Befestigungsbereich, beispielsweise also ein Außengewinde aufweist, mit dem die Haltehülse in eine Fluidzuführung mit entsprechend ausgebildetem Befestigungsbereich, insbesondere einem Innengewinde, eingesetzt werden kann.
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Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Haltehülse auf ihrer Außenseite, insbesondere einem fluidabströmseitigen Endbereich der Haltehülse, auch eine Werkzeugaufnahme zum Ansetzen eines Montagewerkzeuges aufweist, um die Haltehülse in die Fluidzuführung einzudrehen. Eine solche Werkzeugaufnahme kann beispielsweise und in bevorzugter Ausführung einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere einen Außensechskant aufweisen, so dass sich die Möglichkeit erschließt, eine solche Haltehülse mit einer Stecknuss oder einem Schraubenschlüssel in einer Fluidzuführung zu befestigen. Somit kann bevorzugt der Aussenquerschnitt der Haltehülse am fluidabströmseitigen Ende eine solche Mehreckform haben.
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Soweit wie vorgenannt mit Bezug auf die hier beschriebene Erfindung Richtungsangaben, wie beispielsweise fluidabströmseitig oder fluidanströmseitig verwendet werden, sind diese Richtungsangaben bezogen auf die Ausrichtung der Haltedüse und der weiteren Komponenten bei ihrem späteren ordnungsgemäßen Einsatz an einer Fluidzuführung zu verstehen.
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Erfindungsgemäß weist der Düsenhalter weiterhin einen Düsenträger auf, in dem ein Düsenelement drehfest befestigbar ist und der von der Fluidanströmseite in axialer Richtung zumindest bereichsweise in die Haltehülse koaxial eingesetzt ist. Durch die körperliche Trennung von Düsenträger und Haltehülse sowie die Tatsache, dass der Düsenträger koaxial zumindest bereichsweise in die Haltehülse eingesetzt ist, erschließt sich die Möglichkeit, den Düsenträger relativ zur Haltehülse zu verdrehen. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Düsenträger in der Haltehülse von der Fluidabströmseite aus, insbesondere direkt manuell oder mittels eines Werkzeuges oder Hilfselementes, drehbar ist. Eine gute Verdrehbarkeit ergibt sich bereits dann, wenn der fluidabströmseitige Aussenquerschnitt des Düsenträger kreisrund und nur geringfügig kleiner ist als der fluidanströmseitige kreisrunde Innenquerschnitt der Haltehülse, so dass der Düsenträger nahezu spielfrei drehbar in der Haltehülse angeordnet ist.
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Es ist somit der wesentliche Kerngedanke der Erfindung, hier einen Düsenhalter bereit zu stellen, mit dem die Ausrichtung eines Düsenelementes, insbesondere die Drehstellung eines Schlitzdüsenelementes, unabhängig von der Drehstellung der äußeren Haltehülse eingestellt werden kann. Es erschließt sich demnach die Möglichkeit, unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Düsenhalters, die Haltehülse in einer Fluidzuführung durch Rotation zu befestigen, also beispielsweise dadurch, dass das Außengewinde der Haltehülse mit dem Innengewinde der Fluidzuführung in Eingriff kommt, wodurch gegebenenfalls gleichzeitig auch der Düsenträger, der in die Haltehülse eingesetzt ist, mitrotiert wird.
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Da der Düsenträger relativ zur Haltehülse jedoch grundsätzlich drehbar ist, kann dieser unabhängig von der Drehstellung der Haltehülse bei der Befestigung rotiert werden bzw. bei der Rotation der Haltehülse während des Befestigungsvorgangs festgehalten werden, so dass eine gewünschte Ausrichtung eines Schlitzdüsenelementes oder auch eines sonstigen Düsenelementes erzielt werden kann.
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Um ein Festhalten des Düsenträgers während der Rotation der Haltehülse bei der Befestigung oder sogar eine Drehung des Düsenträgers relativ zur Haltehülse bei dessen Befestigung zu ermöglichen, kann es in einer Ausführung vorgesehen sein, dass der Düsenträger einen Angriffsbereich aufweist, der durch das Innere der Haltehülse oder zumindest von deren Fluidabströmseite aus angreifbar ist, beispielsweise direkt manuell oder auch mit einem Werkzeug bzw. einem weiteren Hilfselement, welches eine festhaltende oder drehende Betätigung des Düsenträgers erleichtert.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Düsenhalters ist es dabei grundsätzlich irrelevant, auf welche Art und Weise der Düsenträger innerhalb der Haltehülse drehbar befestigt ist bzw. in der Haltehülse eingesetzt ist.
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Hierbei kann grundsätzlich eine Ausführung vorgesehen sein, bei der die Haltehülse gedichtet in eine Fluidzuführung eingesetzt werden kann, wobei sodann weiterhin der Düsenträger gedichtet drehbar in der Haltehülse einliegt, um insgesamt eine dichte Fluidführung von der Fluidzuführung zum Düsenelement zu erzielen.
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Beispielsweise kann die Haltehülse stirnseitig eine Dichtfläche aufweisen, die mit einer entsprechenden Dichtfläche der Fluidzuführung zusammenwirkt. Diese Stirnseite kann auch eine Nut für einen O-Ring aufweisen. Bei einer solchen Ausführung bedarf es einer weiteren Dichtung zwischen Düsenträger und Haltehülse, beispielsweise dadurch, dass der Düsenträger an seiner äußeren Mantelfläche, die beispielsweise zylindrisch ausgebildet ist, ebenso eine Dichtfläche aufweist bzw. eine Nut für einen O-Ring, welcher mit einer inneren Mantelfläche von der Haltehülse, die ebenso zylindrisch ausgebildet ist, zusammenwirkt. Hierbei kann die axiale Lage des Düsenträgers innerhalb der Haltehülse durch einen oder mehrere Vorsprünge entweder am Düsenträger oder einem inneren Bereich der Haltehülse realisiert sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass der Düsenträger topfförmig ausgebildet ist, mit einer inneren Ausnehmung und mit einem eine insbesondere zentrale Öffnung aufweisenden Boden. An einem solchen Boden mit der bevorzugt zentralen Öffnung kann ein Düsenelement klemmend befestigt werden. Ein Düsenelement weist dabei üblicherweise eine Hütchenform auf mit einem gegenüber einem Kragen vorspringenden Teil, an dessen äußerem Ende die Düsenöffnung angeordnet ist. Mit diesem vorspringenden Teil kann beispielsweise ein Düsenelement durch die zentrale Öffnung des Bodens hindurchgeführt werden, so dass der Kragen des hütchenförmigen Düsenelementes an dem Boden dieser Öffnung anliegt und durch eine Klemmwirkung zwischen dem Boden und einem in die Ausnehmung eingesetzten Halteelement klemmend befestigt werden kann.
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Ein solches Halteelement kann beispielsweise durch einen Klemmring ausgebildet werden mit einem Außengewinde, der mit einem Innengewinde in der Ausnehmung zusammenwirkt und somit den Kragen des Düsenelementes an den Boden des Düsenträgers drückt. Hierbei kann es selbstverständlich vorgesehen sein, zwischen Klemmring und dem Kragen des Düsenelementes sowie auch zwischen dem Kragen des Düsenelementes und dem Boden zusätzliche Dichtungen zu verwenden.
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Neben der hier beschriebenen exemplarischen Hütchenform kann auch jede andere Düsenelementform zum Einsatz kommen und auf gleiche Weise oder ähnlich im Düsenträger befestigt werden. Z. B. kann ein Düsenelement auch als Plättchen aisgebildet sein oder einen zylindrischen Düsenkörper haben.
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Eine bevorzugte Weiterbildung dieser Ausführung kann vorsehen, dass der Düsenträger an seinem fluidanströmseitigen Topfende einen radial nach außen gerichteten Kragen aufweist, dessen fluidabströmseitige Stirnfläche der Stirnfläche der Haltehülse gegenüberliegt. Hierdurch wird zwischen diesen beiden Stirnflächen ein Anschlag realisiert, so dass der Düsenträger mit seinem fluidabströmseitigen Topfbereich in die Hülse eingesetzt werden kann bis zu einer axialen Einsetzweite, bei welcher die Stirnflächen von Kragen und Haltehülse aneinanderliegen.
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Bei dieser Ausführung kann demnach der Düsenträger relativ zur Haltehülse in dieser rotiert werden, insbesondere wobei die beiden genannten Stirnflächen übereinandergleiten. Hier kann es gegebenenfalls vorgesehen sein, eine die Gleitreibung vermindernde Beschichtung an wenigstens einer der Stirnflächen einzusetzen bzw. ein die Reibung verminderndes Element zwischen den Stirnflächen anzuordnen.
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Weiterhin ist bei dieser Ausführung bevorzugterweise die fluidanströmseitige ringförmige Stirnfläche des Düsenträger als Dichtbereich ausgebildet, über den eine dichte Verbindung zu einer Fluidzuführung herstellbar ist. Hierbei kann dieser Dichtbereich als ebener bzw. planer Dichtbereich ausgebildet sein, der sodann an einem Dichtbereich mit O-Ring oder sonstigen Dichtmitteln in der Fluidzuführung zusammenwirkt. Umgekehrt ist es ebenso möglich, in der fluidanströmseitigen Stirnfläche des Düsenträgers eine Nut einzubringen, in welcher ein O-Ring zum Zweck der Dichtung gegenüber der Fluidzuführung aufgenommen ist.
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Gegenüber der eingangs genannten Ausführungsform hat diese bevorzugte Ausführungsform den Vorteil, dass lediglich ein Dichtbereich benötigt wird gegenüber den zwei Dichtbereichen bei der vorherigen Ausführung. So dient demnach die Haltehülse im vorliegenden Fall lediglich als Befestigungselement, um den Düsenträger an der Fluidzuführung zu befestigen, ohne dass die Haltehülse ihrerseits eine Dichtfunktion übernehmen muss. Die Dichtfunktion wird hier ausschließlich zwischen der Fluidzuführung und dem Düsenträger erzielt, so dass druckappliziertes Fluid unmittelbar auf den Düsenträger und das darin eingesetzte Düsenelement wirkt.
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Ein weiterer Vorteil ist hier darin zu sehen, dass beim drehenden Einsetzen einer Haltehülse in die Fluidzuführung der Düsenträger gegenüber der Fluidzuführung drehfest gehalten werden kann, demnach von diesen beiden zusammengefügten Teilen lediglich die Haltehülse zum Zweck der Befestigung rotiert wird. Dies schont in besonderem Maße die Dichtflächen zwischen Fluidzuführung und Düsenhalter, da diese bei der Befestigung unrotiert bleibt, somit also keine Reibkräfte auf einen O-Ring ausgeübt werden.
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Um ein Festhalten des Düsenträgers bei der Rotation der Haltehülse oder auch eine Rotation des Düsenträgers zum Zweck der Ausrichtung des darin eingesetzten Düsenelementes zu bewirken, kann in einer weiterhin bevorzugten Ausführung ein zusätzliches Hilfsmittel eingesetzt werden, welches an bzw. von der Fluidabströmseite und somit von der dem Düsenträger gegenüberliegenden Seite der Haltehülse in die Haltehülse eingesetzt ist.
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Bei einem solchen Hilfsmittel kann es sich bevorzugt um einen Justagering handeln, demnach also ein ringförmiges Element mit innerem freien Ringraum, der in axialer Richtung zumindest bereichsweise, bevorzugt jedoch vollständig, in die Haltehülse eingesetzt ist, koaxial und drehbar in der Haltehülse einliegt und dessen in der Haltehülse liegendes inneres Ende mit dem in der Haltehülse liegenden inneren Ende des Düsenträgers drehfest verbunden ist.
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Ein solcher Justagering erleichtert das Drehen des Düsenträgers beispielsweise schon dadurch, dass er bei der Montage der Haltehülse bis in einen vorderen fluidabströmseitigen Endbereich der Haltehülse reicht und somit leichter angegriffen werden kann.
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Die in der Haltehülse liegende Verbindung zwischen Justagering und Düsenträger kann beispielsweise formschlüssig (durch Verschweißen, Kleben etc) oder auch durch eine Renkverbindung oder Gewinde erfolgen, wofür es vorgesehen sein kann, dass in einer möglichen Ausführung der Bodenbereich, insbesondere der innere Wandbereich der darin angeordneten Öffnung ein Innengewinde aufweist und der Justagering an seinem in der Haltehülse liegenden Ende ein dazu korrespondierendes Außengewinde aufweist.
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Für die Montage von Düsenträger und Justagering innerhalb der Haltehülse kann es demnach vorgesehen sein, von den beiden gegenüberliegenden offenen Enden Düsenträger und Justagering in die Haltehülse einzuführen und aufeinanderzuzubewegen und sodann beide Elemente durch Rotation über die Gewinde miteinander zu verbinden. Diese Art der Befestigung ist insbesondere dann vorgesehen, wenn eines oder beide der Elemente nicht vollständig in axialer Richtung durch das Innere der Haltehülse hindurchgeschoben werden kann, insbesondere also dann, wenn beispielsweise der Düsenträger wie zuvor beschrieben, einen fluidanströmseitigen Kragen aufweist, der vor der Stirnfläche der Haltehülse liegt und gegebenenfalls der Justagering eine äußere Querschnittsform aufweist, die an den inneren Querschnitt der Haltehülse derart angepasst ist, dass der Justagering nur von einer Seite in diese eingesetzt werden kann.
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Beispielsweise kann dies dann der Fall sein, wenn an der Innenwand der Haltehülse beabstandet zu der fluidabströmseitigen und fluidanströmseitigen Stirnseite dieser Haltehülse, insbesondere mittig bezogen auf die axiale Länge der Haltehülse, wenigstens ein radial nach innen weisender, besonders bevorzugt ringförmiger Vorsprung angeordnet ist. Ein solcher Vorsprung, insbesondere ein solcher ringförmiger Vorsprung reduziert demnach dort, wo er an der Innenwand der Haltehülse angeordnet ist, den inneren Querschnitt der Haltehülse gegenüber den beiden beidseitig davon angeordneten Innenbereichen der Haltehülse. Sind demnach sowohl der Düsenträger als auch der Justagering in ihren Außenquerschnitten derart an die jeweils endseitigen Querschnitte der Haltehülse angepasst, dass diese koaxial in diese einführbar sind und insbesondere mit nur wenig Spiel drehend in der Haltehülse einliegen, insbesondere so, dass der jeweilige Außenquerschnitt von Düsenträger bzw. Justagering zumindest im Wesentlichen dem Innenquerschnitt der Haltehülse an den jeweiligen Endbereichen entspricht, so kann jedes dieser beiden Elemente nur soweit in die Haltehülse eingeschoben werden, bis dass es an dem Vorsprung anschlägt. Hierbei kann es insbesondere mit Bezug auf den Düsenträger vorgesehen sein, dass dieser nichtmals bis zum Vorsprung in die Haltehülse einschiebbar ist und somit ein axialer Abstand zwischen Boden des Düsenträgers und diesem Vorsprung verbleibt, insbesondere wenn der Düsenträger zuvor mit seinem äußeren fluidanströmseitigen Kragen an der Stirnseite der Haltehülse anschlägt.
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Um hier die Möglichkeit zu erschließen, Justagering und Düsenträger aneinander zu befestigen, insbesondere mittels einer Gewindeverbindung, kann es sodann weiterhin vorgesehen sein, dass das innere Ende entweder des Justagerings oder des Düsenträgers, gegebenenfalls auch beide inneren Enden, in axialer Richtung über den ringförmigen Vorsprung hinausragt. Dies kann dann erreicht werden, wenn das innere Ende eines der beiden Elemente oder beider Elemente zumindest an diesem Endbereich einen Außenquerschnitt aufweist, der kleiner ist als der Innenquerschnitt der Haltehülse am Ort des Vorsprungs, insbesondere des ringförmigen Vorsprungs.
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In bevorzugter Ausführung ist es dabei vorgesehen, dass der Justagering ein fluidabströmseitiges Ende aufweist, dessen Außenquerschnitt zumindest im Wesentlichen dem freien Innenquerschnitt der Hülse an deren fluidabströmseitigen Ende entspricht und am fluidanströmseitigen inneren Ende einen in axialer Richtung erstreckten Bereich aufweist, dessen Außenquerschnitt kleiner ist als der Innenquerschnitt der Haltehülse am Ort des wenigstens einen Vorsprungs.
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Über die axiale Länge des zuvor genannten, in axialer Richtung erstreckten Bereichs kann demnach der Justagering in axialer Richtung mit seinem in der Haltehülse liegenden Ende über den Vorsprung hinaus geschoben werden, bis dass dieser Justagering mit seinem fluidabströmseitigen Ende am ringförmigen Vorsprung anschlägt.
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Bei der hier bevorzugten Ausführung einer Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering, aber auch bei einer Ausführung, bei welcher lediglich ein Düsenträger ohne zusätzlichen Justagering drehbar in der Haltehülse einliegt, kann es vorgesehen sein, dass eine axiale Verschieblichkeit entweder der Gesamtanordnung oder lediglich des Düsenträgers in der Haltehülse gegeben ist.
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Bei diesen Ausführungen kann es in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Düsenträger oder die verbundene Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering in der Haltehülse in Richtung zur Fluidanströmseite kraftbeaufschlagt ist, wodurch der Düsenträger entgegen einer (späteren) Fluidströmungsrichtung aus der Haltehülse zumindest bereichsweise herausgeschoben ist. Eine solche Kraftbeaufschlagung kann beispielsweise durch eine Druckfeder erzeugt werden, die zwischen dem Düsenträger und einem Anlagebereich an der Haltehülse angeordnet ist.
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Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass in einem Zustand, wenn der erfindungsgemäße Düsenhalter noch nicht an einer Fluidzuführung befestigt ist, der Düsenträger mit seinem stirnseitigen Dichtbereich aus der Haltehülse vorsteht und bei einer Einsetzbewegung der Haltehülse in die Fluidzuführung direkt mit dem korrespondierenden Dichtbereich dieser Fluidzuführung in Kontakt kommt, wodurch der Düsenträger mit dem darin eingesetzten Düsenelement aufgrund der wirkenden Reibung innerhalb dieses Dichtbereichs festgehalten wird und somit eine Vorausrichtung beibehält.
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Durch die rotierende Befestigung der Haltehülse an der Fluidzuführung bleibt demnach aufgrund dieser Reibung der Düsenträger drehfest in der Fluidzuführung fixiert und ruht bei der Befestigungsbewegung gegenüber der drehenden Hülse. Beim Eindrehen der Hülse in die Fluidzuführung bewegt sich diese aufgrund der axialen Verschieblichkeit zwischen Düsenträger und Haltehülse relativ zum Düsenträger auf diesen zu, der in seiner axialen Lage durch die Dichtfläche an der Fluidzuführung gehalten ist.
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Besonders bei der Ausführung einer Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann es vorgesehen sein, dass zwischen Düsenträger, insbesondere dessen Boden und der Innenwand der Haltehülse sowie dem Justagering ein hohler Ringraum ausgebildet ist, in welchem der wenigstens eine, zuvor genannte, insbesondere ringförmige Vorsprung angeordnet ist.
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So ergibt sich bei dieser Konstruktion eine axiale Bewegungsweite der Gesamtanordnung, die der axialen Erstreckung dieses Hohlraums abzüglich der axialen Erstreckung des Vorsprungs entspricht. Bei dieser Ausführung kann auch die zuvor benannte Kraftbeaufschlagung dadurch erzielt werden, dass in dem ringförmigen Hohlraum eine Druckfeder einliegt, die sich zu ihrer einen Seite an dem Boden des Düsenträgers und zur anderen Seite an dem wenigstens einen, insbesondere ringförmigen Vorsprung abstützt. Durch diese Druckfeder wird demnach der Düsenträger relativ zur Hülse in axialer Richtung aus dieser herausgedrückt, wobei die Bewegungsweite dadurch beschränkt ist, dass der Justagering mit einem in der Hülse liegenden Bereich an dem ringförmigen Vorsprung anschlägt.
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Unabhängig von den vorherigen speziellen Ausführungen der Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering kann es vorgesehen sein, dass der innere freie Ringraum des Justageringes trichterförmig ausgebildet ist, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, dass der aufgeweitete Fluidstrahl, der durch das eingesetzte Düsenelement erzeugt wird, durch den Justagering ungehindert hindurchtreten kann. Aus diesem Grund wird sich der innere Ringraum in seiner Trichterform in Fluidströmungsrichtung erweitern.
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Bei dieser Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass in der inneren Trichterwand eine Werkzeugaufnahme angeordnet ist, an welcher z. B. ein Werkzeugschlüssel angesetzt werden kann, um bei der Befestigungsbewegung der Haltehülse an der Fluidzuführung den Düsenträger entweder festzuhalten oder gegenüber der Haltehülse zu rotieren, um die gewünschte Einbaulage der Öffnung, insbesondere schlitzförmigen Öffnung des Düsenelementes relativ zur Fluidzuführung einzustellen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es zeigen:
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1: eine einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenhalters mit Haltehülse und Düsenträger
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2: eine Explosionszeichnung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung mit einer Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering
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3: die zusammengefügte Anordnung eines erfindungsgemäßen Düsenhalters vor und nach einer Montage an einer Fluidzuführung
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4: die vergrößerte Gesamtanordnung aus Düsenträger und Justagering
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Die 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung und Zusammenfügung aller Bauteile eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Düsenhalters 1. Dieser Düsenhalter weist eine Haltehülse 2 auf mit einem äußeren Befestigungsbereich 3, der in dieser Ausführung als Außengewinde dargestellt ist und nahe der Fluidanströmseite A des Düsenhalters 1 angeordnet ist. Nahe der Fluidabströmseite B weist die Haltehülse an ihrem äußeren Bereich eine Werkzeugaufnahme 4 auf, die im vorliegenden Fall als Außensechskant ausgebildet sein kann, um eine Stecknuss oder einen Schraubenschlüssel anzusetzen und so für eine Befestigungsbewegung die Haltehülse 2 relativ zu einem Innengewinde an einer hier nicht gezeigten Fluidzuführung drehen zu können.
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Die Ausführung zeigt weiterhin einen im Wesentlichen topfförmig ausgebildeten Düsenträger 5 mit einem inneren ausgenommenen Bereich, der fluidabströmseitig in einem Boden 6 endet, welcher eine zentrale Ausnehmung 7 aufweist. Ein hutförmiges Düsenelement 8 kann mit seinem vorspringenden Bereich in die Ausnehmung eingelegt werden, so dass der vorspringende Bereich durch die zentrale Öffnung 7 hindurchreicht. Ein in der Ausnehmung des Düsenträgers angeordneter Kragen des hütchenförmigen Düsenelementes 8 kommt dabei unmittelbar mit dem Boden 6 bzw. einer darauf liegenden Dichtung in Kontakt. Mittels eines in die Ausnehmung eingedrehten Klemmrings 9, dessen Außengewinde mit einem Innengewinde der Ausnehmung zusammenwirkt, kann eine Anpresskraft auf das Düsenelement 8 ausgeübt werden, im vorliegenden Fall über eine zwischen Klemmring 9 und Kragen des Düsenelementes 8 angeordnete Dichtung, um den Kragen in Richtung zum Boden 6 mit einer klemmenden Kraft zu beaufschlagen.
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Der äußere Durchmesser des topfförmigen Düsenträgers 5 ist in dem Bereich, der in der Haltehülse 2 angeordnet ist, in seinem Außendurchmesser zumindest im Wesentlichen an den Innendurchmesser der Haltehülse 2 angepasst, so dass der Düsenträger koaxial in der Haltehülse 2 bevorzugt mit wenig oder ohne radiales Spiel einliegt und innerhalb dieser Haltehülse 2 drehbar ist.
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Dabei ist der Düsenträger 5 an seinem zur Fluidanströmseite A weisenden Bereich mit einem sich in radialer Richtung erstreckenden Kragen 5a ausgestattet, der an seiner zur Fluidanströmseite A weisenden Stirnseite eine Ringnut mit einem O-Ring 10 aufweist. Diese Stirnseite mit dem O-Ring 10 bildet eine Dichtfläche, die mit einer korrespondierenden planen Dichtfläche an der Fluidzuführung zusammenwirken kann, um eine gedichtete Überleitung eines in der Fluidzuführung geförderten Fluids in das Innere des Düsenträgers und somit zum Düsenelement 8 zu bewirken.
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Der Kragen 5a weist weiterhin eine zur Fluidabströmseite B weisende Stirnfläche 5b auf, die gegenüber der fluidanströmseitigen Stirnfläche 2a der Haltehülse 2 angeordnet ist, so dass der Düsenträger 5 in axialer Richtung in die Haltehülse 2 soweit eingeschoben werden kann, bis dass die fluidabströmseitige Stirnfläche 5b des Kragens 5a vom Düsenträger 5 an die Stirnfläche 2a der Haltehülse 2 anschlägt.
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In der hier gezeigten Ausführung ist es erkennbar, dass der Düsenträger 5 relativ zur Haltehülse beliebig rotierbar ist, so dass die Haltehülse 4 mit einem hier nicht gezeigten Werkzeug in eine Fluidzuführung eingeschraubt werden kann und dennoch relativ zur Fluidzuführung die Ausrichtung des Düsenelementes 8 durch Rotation des Düsenträgers 5 relativ zur Haltehülse 2 bewirkt werden kann. Bei der hier gezeigten Ausführung kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass an einer Werkzeugaufnahme 11, die am in der Haltehülse liegenden Boden 6 des Düsenträgers 5 angeordnet ist, ein hier nicht gezeigtes Werkzeug angesetzt werden kann, um die Drehung zu bewirken. Die Werkzeugaufnahme kann z. B. als vom Boden zur Fluidabströmseite vorspringender Zylinder ausgebildet sein, insbesondere der als Innenquerschnitt einen Innensechskant aufweist, z. B. zum Ansetzen eines Inbusschlüssels. Alternativ kann auch der Boden 6 oder ein davon vorspringender Bereich eine andere Werkzeugaufnahme aufweisen, z. B. zwei beabstandete Bohrungen zum Ansetzen einer Zange.
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Die 2 und 3 zeigen eine demgegenüber bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Haltehülse 2 im Wesentlichen entsprechend ausgebildet ist, wie dies in der 1 dargestellt ist. Zusätzlich weist die hier gezeigte Haltehülse 2 etwa mittig bezogen auf ihre axiale Längenerstreckung einen radial nach innen weisenden ringförmigen Vorsprung 12 auf, der am Ort dieses Vorsprungs den freien Innenquerschnitt der Haltehülse 2 reduziert.
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Hier ist erkennbar, dass in gleicher Weise wie bei der 1 der Düsenträger 5 koaxial und drehbar in die Haltehülse 2 von der Fluidanströmseite A aus in die Haltehülse 2 eingeführt werden kann. Dabei ist zwischen dem in der Haltehülse 2 liegenden Boden 6 des Düsenträgers und dem ringförmigen Vorsprung 12 eine Druckfeder 13 angeordnet, welche bewirkt, dass der Düsenträger 5 in die Richtung zur Fluidanströmseite kraftbeaufschlagt ist, also durch diese Feder in axialer Richtung aus der Haltehülse herausgeschoben wird. Der weitere Aufbau des Düsenträgers 5 ist hierbei bezüglich Düsenelement 8 und dessen Befestigung mittels eines Klemmrings 9 sowie entsprechenden Dichtungen mit der 1 identisch.
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Von der Fluidabströmseite B aus ist hier als Hilfsmittel ein Justagering 14 in die Haltehülse 2 in axialer Richtung einsetzbar und in der Haltehülse koaxial zu dieser drehbar, wofür der fluidabströmseitige Außenquerschnitt 15 im Wesentlichen dem fluidabströmseitigen kreisrunden Innenquerschnitt der Haltehülse entspricht.
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Im Bereich des fluidanströmseitigen Endes des Justagerings 14 ist der Außenquerschnitt 16 des Justagerings 14 über einen axialen Erstreckungsbereich 17 gegenüber dem maximalen Außenquerschnitt 15 soweit reduziert, dass der Querschnitt 16 durch die innere freie Ringöffnung in der Hülse 2, die am Ort des ringförmigen Vorsprungs 12 verbleibt, hindurchgeführt werden kann, so dass das fluidanströmseitige, in der Hülse 2 liegende Ende des Justagerings 14 in axialer Richtung über den Vorsprung 12 hinausgeschoben werden kann.
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Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, dass das innere Ende des Justagerings 14 das innere Ende bzw. den Boden 6 des Düsenträgers 5 kontaktieren kann, um diese beiden Elemente aneinander zu befestigen. Hierfür ist es in der hier dargestellten Ausführung vorgesehen, dass die zentrale Durchgangsöffnung im Boden 6 des Düsenträgers 5 ein Innengewinde 18 aufweist, welches korrespondierend ist zu einem Außengewinde 19 am extremalen fluidanströmseitigen Endbereich des Justagerings 14, so dass der Justagering 14 und der Düsenträger 5, nachdem sie von beiden Seiten in die Haltehülse 2 eingesetzt sind, miteinander schraubend verbunden werden können und somit eine zueinander drehfeste Gesamtanordnung bilden. Diese Art der Verbindung ist in einer Vergrößerung in 4 dargestellt, wobei diese Figur nur die Zusammenfügung des Düsenträgers 5 und des Justageringes 14 als Gesamtanordnung zeigt.
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Für diese Anordnung zeigt die 3 in der rechtsseitigen Darstellung den erfindungsgemäßen Düsenhalter vor einer Befestigung in einer Fluidzuführung, wobei zu erkennen ist, dass hier durch die Druckfeder 13 der Düsenträger 5 in axialer Richtung aus dem fluidanströmseitigen Ende der Haltehülse 2 axial herausgedrückt ist, nämlich soweit, bis dass der Justagering 14 mit seinem fluidabströmseitigen Endbereich, der den maximalen Außendurchmesser aufweist, am ringförmigen Vorsprung 12 zur Anlage kommt.
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Wird nun der erfindungsgemäße Düsenhalter in eine Fluidzuführung rotierend eingedreht, so kommt zunächst der Düsenträger 5 mit einer Dichtfläche und dem darin angeordneten dichtenden O-Ring 10 in Kontakt zur korrespondierenden Dichtfläche der Fluidzuführung, so dass der Düsenträger 5 bereits durch erste Reibungskräfte in seiner Stellung festgehalten wird. In dieser festgehaltenen Stellung kann die Haltehülse 2 mit einem angesetzten Werkzeug oder auch manuell weiter in die Fluidzuführung eingedreht werden, wobei sich die Haltehülse 2 in axialer Richtung auf den in der Fluidzuführung axial festgehaltenen Düsenträger zubewegt und die Druckfeder 13 komprimiert wird. Dies erfolgt soweit, bis dass die Stirnfläche 2a der Haltehülse 2 an dem Kragen 5a des Düsenträgers anschlägt und durch weitere drehende Befestigung der Haltehülse 2 der Düsenträger 5 sicher in den Dichtsitz der Fluidzuführung gepresst wird.
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In den Ausführungen der 2 und 3 ist weiterhin zu erkennen, dass der innere Querschnitt des ringförmigen Justagerings 14 trichterförmig ausgebildet ist und sich in Richtung zur Fluidabströmseite B erweitert, somit also ein erzeugter Düsenstrahl ungehindert durch den Justagering durchtreten kann. Im inneren Mantelflächenbereich dieses Trichters kann dabei eine hier nicht gezeigte Werkzeugaufnahme vorgesehen sein, so dass die Möglichkeit besteht, ein Werkzeug, beispielsweise einen handbetätigbaren Schlüssel, am Justagering anzusetzen und hierdurch aufgrund der festen Verbindung zwischen Justagering und Düsenträger 5 den Düsenträger mitsamt der darin drehfest angeordneten Düse justieren zu können, so dass die insbesondere schlitzförmige Düsenöffnung die gewünschte Ausrichtung aufweist. Hierbei kann mit dem Werkzeug der Düsenträger festgehalten werden unter gleichzeitiger weiterer rotierender Befestigung der Haltehülse 2, so dass maximale Dichtigkeit erzielt wird.
