DE102011079304A1 - Self-cleaning nozzle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Düse zum Versprühen eines Fluids mit einem Düsengehäuse (1) und einem darin angeordneten, mehrteilig ausgebildeten Düsenkopf, welcher einen Strömungskanal (4) mit einer Austrittsöffnung (5) für das Fluid einschließt. Dabei soll der Herstellungsaufwand dadurch vermindert werden, dass der Düsenkopf zumindest ein feststehendes (2) und wenigstens ein verschiebbar (3) gelagertes Kopfelement besitzt, welche jeweils einen Abschnitt der Austrittsöffnung (5) bilden, wobei das verschiebbare Kopfelement (3) während des Normalbetriebs vom Fluiddruck gegen einen in Strömungsrichtung (6) des Fluids liegenden Anschlag (7) und während der Selbstreinigung bei vermindertem Fluiddruck von einer Feder (8) entgegen der Strömungsrichtung (6) gedrückt wird.The invention relates to a self-cleaning nozzle for spraying a fluid with a nozzle housing (1) and a multi-part nozzle head arranged therein, which includes a flow channel (4) with an outlet opening (5) for the fluid. In this case, the production cost is to be reduced by the fact that the nozzle head has at least one fixed (2) and at least one displaceable (3) mounted head element, each forming a portion of the outlet opening (5), wherein the displaceable head element (3) during normal operation of Fluid pressure against a lying in the flow direction (6) of the fluid stop (7) and during self-cleaning at a reduced fluid pressure by a spring (8) against the flow direction (6) is pressed.
Description
Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Düse zum Versprühen eines Fluids mit einem Düsengehäuse und einem darin angeordneten, mehrteilig ausgebildeten Düsenkopf, welcher einen Strömungskanal mit einer Austrittsöffnung für das Fluid einschließt.The invention relates to a self-cleaning nozzle for spraying a fluid with a nozzle housing and arranged therein, a multi-part nozzle head, which includes a flow channel with an outlet opening for the fluid.
Es ist seit längerer Zeit bekannt, Düsen so zu konstruieren, dass ein Selbstreinigungsvorgang durch Reduzierung des Fluiddrucks herbeigeführt werden kann. Hierzu wird der Düsenkopf im Düsengehäuse verschiebbar gelagert und vom Fluiddruck gegen die Kraft einer Feder in die Arbeitsstellung gegenüber einem Sprühkopf gedrückt. Bei Verminderung des Fluiddrucks drückt die Feder den Düsenkopf entgegen der Strömungsrichtung vom Sprühkopf weg, was zu einer Vergrößerung der Austrittsöffnung und zum Wegspülen von Fremdstoffen aus diesem Bereich führt.It has long been known to design nozzles so that a self-cleaning operation can be accomplished by reducing the fluid pressure. For this purpose, the nozzle head is slidably mounted in the nozzle housing and pressed by the fluid pressure against the force of a spring in the working position relative to a spray head. When the fluid pressure is reduced, the spring presses the nozzle head counter to the flow direction away from the spray head, which leads to an enlargement of the outlet opening and to the removal of foreign substances from this area.
Da dies meist nicht den Ansprüchen genügt, wird in der
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine selbstreinigende Düse zu entwickeln, die möglichst funktionssicher und mit einem möglichst geringem Herstellungsaufwand verbunden ist.The object of the invention is therefore to develop a self-cleaning nozzle, which is as reliable as possible and associated with the lowest possible production cost.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Düsenkopf zumindest ein feststehendes und wenigstens ein verschiebbar gelagertes Kopfelement besitzt, welche jeweils einen Abschnitt der Austrittsöffnung bilden, wobei das verschiebbare Kopfelement während des Normalbetriebs vom Fluiddruck gegen einen in Strömungsrichtung des Fluids liegenden Anschlag und während der Selbstreinigung bei vermindertem Fluiddruck von einer Feder entgegen der Strömungsrichtung gedrückt wird.According to the invention this object is achieved in that the nozzle head has at least one fixed and at least one displaceably mounted head element, each forming a portion of the outlet opening, wherein the displaceable head element during normal operation of the fluid pressure against a lying in the flow direction of the fluid stop and during self-cleaning is pressed at a reduced fluid pressure by a spring against the flow direction.
Dadurch, dass nicht alle Elemente des Düsenkopfes verschiebbar sind, vereinfacht sich der Aufbau wesentlich. Außerdem kann so auch die Störanfälligkeit erheblich gesenkt werden.Because not all elements of the nozzle head are displaceable, the structure is simplified considerably. In addition, so the susceptibility can be significantly reduced.
Durch das Zurückdrücken des verschiebbaren Kopfelementes bei der Selbstreinigung, d. h. bei vermindertem Fluiddruck vergrößert sich die Austrittsöffnung, da das verschiebbare Kopfelement einen Abschnitt der Austrittsöffnung bildet. Dabei beeinflussen die Größe und Gestalt dieses Abschnittes aber auch die Form des Strömungskanals den Umfang der Vergrößerung und damit die Qualität der Selbstreinigung wesentlich.By pushing back the displaceable head element during self-cleaning, d. H. At reduced fluid pressure, the outlet opening increases, since the displaceable head element forms a portion of the outlet opening. The size and shape of this section but also the shape of the flow channel affect the extent of the enlargement and thus the quality of self-cleaning significantly.
Um auch bei der Selbstreinigung eine definierte Lage des verschiebbaren Kopfelementes zu gewährleisten, sollte das verschiebbare Kopfelement während der Selbstreinigung von der Feder gegen einen entgegen der Strömungsrichtung liegenden Anschlag gedrückt werden.In order to ensure a defined position of the displaceable head element even during self-cleaning, the displaceable head element should be pressed during self-cleaning of the spring against a counter to the flow direction stop.
Für einen hohen Fluiddruck beim Austritt aus der Düse ist es förderlich, wenn sich der Querschnitt des Strömungskanals im Düsenkopf zur Austrittsöffnung hin zumindest abschnittsweise verkleinert, vorzugsweise kontinuierlich verkleinert. Diese Verkleinerung in Richtung Austrittsöffnung verstärkt gleichzeitig auch den Grad der Vergrößerung der Austrittsöffnung beim Zurückdrücken des Kopfelementes während der Selbstreinigung.For a high fluid pressure at the outlet from the nozzle, it is beneficial if the cross section of the flow channel in the nozzle head to the outlet opening at least partially reduced, preferably continuously reduced. This reduction in the direction of the outlet simultaneously increases the degree of enlargement of the outlet opening when pushing back the head element during self-cleaning.
Die Herstellung vereinfacht sich hierbei, wenn der Querschnitt des Strömungskanals im Düsenkopf rund, insbesondere oval oder kreisrund ausgebildet ist. Aus gleichem Grund sollte das feststehende Kopfelement am Düsengehäuse befestigt, vorzugsweise gemeinsam mit diesem einstückig ausgebildet sein.The production is simplified here, if the cross section of the flow channel in the nozzle head is round, in particular oval or circular. For the same reason, the fixed head should be attached to the nozzle housing, preferably formed integrally with this.
Des Weiteren kann die Konstruktion noch dadurch vereinfacht werden, dass die Anschläge vom Düsengehäuse gebildet werden und/oder die Feder in einer Aussparung des Düsengehäuses und/oder des verschiebbaren Kopfelementes untergebracht ist.Furthermore, the construction can be simplified by the fact that the stops are formed by the nozzle housing and / or the spring is housed in a recess of the nozzle housing and / or the displaceable head element.
Um die Verschiebbarkeit des Kopfelementes zu gewährleisten und gleichzeitig eine Führung zu bilden, sollte eine Trennebene zwischen den beiden Kopfelementen parallel oder geneigt zur Strömungsrichtung verlaufen.In order to ensure the displaceability of the head element and at the same time to form a guide, a parting plane between the two head elements should be parallel or inclined to the flow direction.
Für die meisten Anwendungsfälle genügt es, wenn der Düsenkopf zweiteilig ausgebildet ist. Insbesondere in diesem Fall sollte die Trennebene zur Vereinfachung zwischen den beiden Kopfelementen durch die Mitte des Strömungskanals laufen, so dass das verschiebbare Kopfelement eine ausreichende Größe zur Beeinflussung der Austrittsöffnung bei der Selbstreinigung besitzt.For most applications, it is sufficient if the nozzle head is formed in two parts. In particular, in this case, the dividing plane should run between the two header elements for simplicity through the middle of the flow channel, so that the displaceable head element has a sufficient size for influencing the outlet opening during self-cleaning.
Bei Bedarf können problemlos aber auch mehr als zwei Kopfelemente vorgesehen und dementsprechend auch mehrere Kopfelemente verschiebbar oder feststehend angeordnet sein.If required, however, more than two head elements can be provided without problems and accordingly also a plurality of head elements can be displaceably or fixedly arranged.
Außerdem kann die Düse noch dadurch verbessert werden, dass das feststehende Kopfelement mit einer Strahlführung über die Austrittsöffnung hinausragt und den aus der Austrittsöffnung austretenden Fluidstrahl hinsichtlich Strahlrichtung und/oder Strahlform verändert. Dies kann insbesondere für eine seitlich geneigte Abstrahlung des Fluidstrahls genutzt werden.In addition, the nozzle can be further improved by the fact that the fixed head element protrudes with a beam guide over the outlet opening and the fluid jet emerging from the outlet opening with respect to the jet direction and / or Beam shape changed. This can be used in particular for a laterally inclined radiation of the fluid jet.
Sollen jedoch spezielle Strahlformen gebildet werden, so sollte die Austrittsöffnung des Düsenkopfes in einen am Düsengehäuse vorzugsweise lösbar befestigen Sprühkopf münden.However, if special jet shapes are to be formed, the outlet opening of the nozzle head should open into a spray head which is preferably detachably fastened to the nozzle housing.
Dabei kann der Sprühkopf nur einen oder aber mehrere Kanäle besitzen, die das Fluid mehrseitig, vorzugsweise allseitig verteilen.In this case, the spray head may have only one or more channels, which distribute the fluid on several sides, preferably on all sides.
Im Interesse einer kostengünstigen Herstellung und Abdichtung gegenüber dem Düsengehäuse ist es von Vorteil, wenn zumindest das verschiebbare Kopfelement und/oder der Sprühkopf aus Kunststoff bestehen.In the interest of cost-effective production and sealing against the nozzle housing, it is advantageous if at least the displaceable head element and / or the spray head made of plastic.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.
In der beigefügten Zeichnung zeigt:In the attached drawing shows:
Die Düse eignet sich wegen ihrer hohen Funktionssicherheit und dem hohen Grad an Selbstreinigung vor allem zum Versprühen von Prozesswasser gleicher aber auch wechselnder Qualitäten, insbesondere bei Anteilen von Faserstoffen, wie sie zur Herstellung von Faserstoffbahnen benötigt werden.The nozzle is due to its high reliability and high degree of self-cleaning especially for spraying process water of the same but also changing qualities, especially in proportions of pulps, as they are needed for the production of fibrous webs.
Wie den Figuren zu entnehmen ist, wird die Düse im Wesentlichen von einem Düsengehäuse
Der Düsenkopf selbst bildet den Strömungskanal
Die beiden Teile des Düsenkopfes werden von einem feststehenden
Zur Vereinfachung der Konstruktion ist das feststehende Kopfelement
Im Normalbetrieb gemäß
Für die Selbstreinigung der Austrittsöffnung
Die Feder
Wie
Dadurch lassen sich unterschiedliche Strahlformen, wie Flachstrahl, Fächerstrahl usw. erzeugen und Strahlen zur Strömungsrichtung
Um die Möglichkeiten der Strahlgestaltung zu erweitern ist bei der in
Dabei kann der Sprühkopf
Zur Minimierung des Herstellungsaufwandes bestehen das verschiebbare Kopfelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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