-
Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung, insbesondere zum Reinigen von innen liegenden Oberflächen von Hohlräumen, vorzugsweise von Flaschen, Rohren oder dergleichen, mit einem Düsengehäuse mit wenigstens einer ersten Sprühdüse zum Erzeugen wenigstens eines Sprühstrahls, wobei der wenigstens eine Sprühstrahl in einem Winkel seitlich zu einer Mittellängsachse des Düsengehäuses austritt und einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse des Düsengehäuses abdeckt, wobei die erste Sprühdüse in Strömungsrichtung aufeinander folgend wenigstens eine erste Auslassöffnung und eine Ablenkfläche aufweist, wobei mehrere erste Auslassöffnungen in Umfangsrichtung des Düsengehäuses verteilt und seitlich zu deren Mittellängsachse versetzt angeordnet sind, wobei an dem Düsengehäuse wenigstens eine zweite Sprühdüse vorgesehen ist, wobei eine zweite Auslassöffnung der wenigstens einen zweiten Sprühdüse radial innerhalb der mehreren ersten Auslassöffnungen der wenigstens einen ersten Sprühdüse angeordnet ist und wobei die wenigstens eine zweite Sprühdüse einen Düsenkanal mit der zweiten Auslassöffnung am stromabwärts gelegenen Ende aufweist.
-
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 36 28 724 A1 ist eine Düse zum Reinigen von Oberflächen, insbesondere für eine Spülmaschine, bekannt, wobei mehrere der Düsen an einem Spülarm angeordnet sind. Die Düse wird in einen Fluidkanal eingesetzt und weist mehrere Durchgangsöffnungen auf, die auf eine Ablenkfläche gerichtet sind und die erste Sprühdüsen zum Erzeugen eines, einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse des Düsengehäuses abdeckenden Sprühstrahls bilden, der in einem Winkel seitlich zu einer Mittellängsachse des Düsengehäuses austritt. Die Durchgangsöffnungen sind in Umfangsrichtung des Düsengehäuses verteilt und seitlich zu dessen Mittellängsachse versetzt angeordnet. Die Düse weist eine zweite, zentral angeordnete Sprühdüse auf, wobei eine Auslassöffnung der zweiten Sprühdüse radial innerhalb der Durchgangsöffnungen der ersten Sprühdüse angeordnet ist. Die zweite Sprühdüse weist eine zweite Auslassöffnung am stromabwärts gelegenen Ende eines Düsenkanals auf. Mit der beschriebenen Düse soll ein parallel zur Mittellängsachse ausgerichteter Vollstrahl und ein seitlich zur Mittellängsachse austretender, einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse abdeckender Sprühstrahl ausgegeben werden.
-
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 021 925 A1 ist eine Löschdüse für die Brandbekämpfung bekannt. Mit der beschriebenen Löschdüse soll ein Wassernebel erzeugt werden. Hierzu sind am Umfang des Düsengehäuses mehrere Düsen angeordnet, die Löschflüssigkeit in radialer Richtung nach außen in Richtung auf eine Ablenkfläche ausgeben. Am unteren Ende des Düsengehäuses ist ein Glaskolben angeordnet. Bei Erwärmung des Glaskolbens zerbirst dieser und gibt eine Spindel frei, die wiederum ein Ventil betätigt, so dass Löschflüssigkeit aus einer Zuleitung in die mehreren ersten Düsen austreten kann.
-
Die Löschdüse kann darüber hinaus Zusatzdüsen aufweisen, die nicht auf die Ablenkfläche, aber so ausgerichtet sind, dass der Sprühstrahl der Zusatzdüsen auf den von der Ablenkfläche ausgehenden Sprühstrahl trifft und dadurch eine weitere Aufspaltung der einzelnen Flüssigkeitstropfen bewirkt.
-
Aus der
US-Patentschrift US 2 813 753 A ist eine Brandschutzdüse bekannt, die mehrere, um einen Umfang eines spitzenartig ausgebildeten Düsengehäuses angeordnete Einzeldüsen aufweist. Mittels einer zentral angeordneten Düse wird zusätzlich ein die Mittellängsachse des Düsengehäuses umgebender Vollstrahl ausgebildet. Jede der am Umfang angeordneten Einzeldüsen mündet in einer jeweiligen Vertiefung des Düsengehäuses, die gleichzeitig eine Prallfläche bildet. Mit der Brandschutzdüse soll ein Wassernebel ausgebildet werden und das spitzenartige Düsengehäuse ist dafür vorgesehen, durch eine Wand hindurch vorgetrieben zu werden.
-
Aus der
US-Patentschrift 426 512 A ist eine Vernebelungsdüse bekannt, bei der mehrere Sprühstrahlen auf eine kegelförmige Ablenkfläche gerichtet werden.
-
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 296 22 088 U1 ist eine Strahlvorrichtung zur Innenreinigung von Hohlräumen mit zylindrischer Wand, speziell von Rohrleitungen, bekannt. Mit dieser Strahlvorrichtung soll ein Strahl eines Strahlmediums mit partikelförmigem Strahlmittel auf die zu reinigende Innenwand der Rohrleitung abgegeben werden. Hierzu weist die Strahlvorrichtung einen innerhalb eines Düsenkörpers zentral angeordneten Düsenkanal auf, der sich im Bereich seines Endes kegelförmig aufweitet, wobei innerhalb des aufgeweiteten Endes ein ebenfalls kegelförmiger Prallkörper angeordnet ist. Der Düsenkanal ist dadurch im Bereich seines aufgeweiteten Endes ringförmig ausgebildet und endet an einer ebenfalls ringförmigen Auslassöffnung. Der ringförmige Düsenkanal ist nach außen, in Richtung auf die zu reinigende Rohrinnenwand gerichtet.
-
Mit der Erfindung soll eine Düsenanordnung bereitgestellt werden, die leicht herzustellen und wenig verstopfungsempfindlich ist.
-
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Düsenanordnung, insbesondere zum Reinigen von innen liegenden Oberflächen von Hohlräumen, vorzugsweise von Flaschen, Rohren oder dergleichen, bereitgestellt, die ein Düsengehäuse mit wenigstens einer ersten Sprühdüse zum Erzeugen wenigstens eines Sprühstrahls aufweist, wobei der wenigstens eine Sprühstrahl in einem Winkel seitlich zu einer Mittellängsachse des Düsengehäuses austritt und einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse des Düsengehäuses abdeckt, wobei die erste Sprühdüse in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend wenigstens eine erste Auslassöffnung und eine Ablenkfläche aufweist, bei der mehrere erste Auslassöffnungen über den Umfang des Düsengehäuses verteilt und seitlich zu dessen Mittellängsachse versetzt angeordnet sind, wobei an dem Düsengehäuse wenigstens eine zweite Sprühdüse vorgesehen ist, wobei eine zweite Auslassöffnung der wenigstens einen zweiten Sprühdüse radial innerhalb der mehreren ersten Auslassöffnungen der wenigstens einen ersten Sprühdüse angeordnet ist, wobei die wenigstens eine zweite Sprühdüse einen Düsenkanal mit der zweiten Auslassöffnung am stromabwärts gelegenen Ende aufweist, und wobei am Umfang der Einlassöffnung am stromaufwärts gelegenen Ende des Düsenkanals wenigstens drei, sich in radialer Richtung erstreckende Ausnehmungen angeordnet sind.
-
Bei der erfindungsgemäßen Düsenanordnung wird auf den verstopfungsempfindlichen Ringspalt gemäß dem Stand der Technik verzichtet und stattdessen werden mehrere erste Auslassöffnungen über den Umfang des Düsengehäuses verteilt und seitlich zu dessen Mittellängsachse versetzt angeordnet. Solche mehreren Auslassöffnungen sind zum einen leichter herstellbar und auch weniger verstopfungsempfindlich, da ihr Durchmesser größer sein kann als eine Höhe eines vergleichbaren Ringspalts. Die erfindungsgemäße Düsenanordnung ist auch leichter herstellbar, da sie beispielsweise einstückig ausgebildet werden kann und auf das Einsetzen eines kegelförmigen Prallkörpers in den Düsenkanal, wie bei der aus dem Stand der Technik bekannten Düse, verzichtet werden kann. Die erfindungsgemäße Düsenanordnung kann durch Vorsehen von mehr oder weniger ersten Auslassöffnungen sowie durch Anpassen des Querschnitts der mehreren ersten Auslassöffnungen an den vorgesehenen Anwendungszweck angepasst werden.
-
Mittels einer zweiten Sprühdüse kann nicht nur seitlich des Düsengehäuses, sondern auch in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Düsengehäuse eine Reinigungswirkung erzielt werden. Dies ist beispielsweise bei der Innenreinigung von Flaschen sehr vorteilhaft, wenn nicht nur die Wand der Flasche, sondern auch deren Boden gründlich gereinigt werden soll. Bekanntermaßen sammeln sich bei Flaschen Verunreinigungen vorzugsweise am Boden der Flasche. Mittels solcher, sich in radialer Richtung erstreckender Ausnehmungen an der Einlassöffnung, die auch als radiale Pullen bezeichnet werden, lässt sich überraschenderweise mittels eines einfachen, zylindrischen Düsenkanals ein aufgerissener Vollstrahl erzeugen, der einen hohen Impuls und damit eine sehr gute Reinigungswirkung aufweist. Die sich in radialer Richtung erstreckenden Ausnehmungen gehen von einem Umfang der Einlassöffnung aus und sind beispielsweise kugelabschnittsförmig ausgebildet. Die Seitenwände des Ausnehmungen laufen in die Umfangswand des Düsenkanals bzw. der Einlassöffnung hinein. Diese Seitenwände der nebeneinander liegenden Ausnehmungen berühren einander aber nicht. Die Ausnehmungen erstrecken sich in Strömungsrichtung gesehen nicht über die vollständige Länge des Düsenkanals, beispielsweise aber über ein Drittel bis zur Hälfte der Länge des Düsenkanals. Ein Grund der radialen Ausnehmungen kann abgerundet oder eben ausgebildet sein. Auch die Außenkontur der Ausnehmungen, also gesehen parallel zu einer Mittellängsachse des Düsenkanals, kann rund, abgerundet oder eckig ausgebildet sein. Der gewünschte aufgerissene Vollstrahl wird bei Vorsehen von wenigstens drei, sich in radialer Richtung erstreckenden Ausnehmungen erzeugt. Beispielsweise können aber auch vier, fünf oder mehr radiale Ausnehmungen vorgesehen sein.
-
In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens drei erste Auslassöffnungen auf einem im Wesentlichen zur Mittellängsachse des Düsengehäuses koaxialen Kreisring angeordnet.
-
Mittels drei ersten Auslassöffnungen lässt sich zusammen mit einer geeignet ausgestalteten Ablenkfläche ein Flachstrahl erzeugen, der im Wesentlichen gleichmäßig über einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse des Düsengehäuses ausgebildet ist. Werden mehr als drei Auslassöffnungen verwendet, wird der Strahl über den Umfangswinkel gesehen gleichmäßiger, allerdings kann die Verstopfungsempfindlichkeit steigen, da der Durchmesser der einzelnen ersten Auslassöffnungen dann kleiner gewählt werden muss. Die Anzahl der ersten Auslassöffnungen kann daher an den vorgesehenen Anwendungszweck und das zu versprühende Fluid angepasst werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Ablenkfläche zur Mittellängsachse des Düsengehäuses rotationssymmetrisch.
-
Auf diese Weise kann nicht nur ein über einen Umfangswinkel von 360° annähernd gleichmäßig ausgebildeter Flachstrahl erzeugt werden, sondern das Düsengehäuse selbst und die Ablenkfläche sind auch einfach herstellbar, beispielsweise als Drehteil.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist unmittelbar stromaufwärts der ersten Auslassöffnung ein Düsenkanal angeordnet, dessen Mittellängsachse eine Richtung des aus der Auslassöffnung austretenden Sprühstrahls bestimmt, wobei die Mittellängsachse des Düsenkanals im Wesentlichen parallel zu einem in Strömungsrichtung gesehen ersten Abschnitt der Ablenkfläche angeordnet ist.
-
Auf diese Weise wird das aus den ersten Auslassöffnungen austretende Fluid zunächst im Wesentlichen parallel zum ersten Abschnitt der Ablenkfläche weitergeführt und kann dann erst mittels eines zweiten, stromabwärts des ersten Abschnitts gelegenen Abschnitts der Ablenkfläche seitlich ausgelenkt werden. Der stromabwärts der Ablenkfläche ausgebildete Flachstrahl weist dadurch einen hohen Impuls und eine sehr gute Reinigungswirkung auf. Ein Übergang zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Ablenkfläche kann gerundet ausgebildet sein.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist die Ablenkfläche in Strömungsrichtung gesehen einen im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse des Düsengehäuses verlaufenden ersten Abschnitt auf, der in einen von der Mittellängsachse des Düsengehäuses weg verlaufenden zweiten Abschnitt übergeht.
-
Auf diese Weise kann ein schlanker und kompakter Aufbau erzielt werden. Auch wird das Fluid erst durch den zweiten Abschnitt der Ablenkfläche aus der Hauptströmungsrichtung, die parallel zur Mittellängsachse des Düsengehäuses verläuft, ausgelenkt, so dass nur wenig Turbulenzen auftreten.
-
Zwischen dem parallel zur Mittellängsachse verlaufenden Abschnitt und dem von der Mittellängsachse weg verlaufenden Abschnitt kann ein gerundeter Übergang vorgesehen sein.
-
Auf diese Weise kann der Energieverlust beim Ablenken und Auffächern des aus der ersten Auslassöffnung austretenden Fluidstrahls zu dem Flachstrahl gering gehalten werden, was dem Impuls des Flachstrahls und der Reinigungswirkung zugute kommt.
-
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittellängsachse des Düsenkanals und der erste Abschnitt der Ablenkfläche schräg zur Mittellängsachse des Düsengehäuses angeordnet.
-
Auf diese Weise kann die Richtung des ausgegebenen Flachstrahls flexibel durch die Form des Düsengehäuses und speziell die Ausbildung der Ablenkfläche eingestellt werden und beispielsweise können auch größere Sprühwinkel, gemessen zur Mittellängsachse, erzeugt werden und die Düse kann sogar so ausgelegt werden, dass sie einen Sprühwinkel von mehr als 90° aufweist und damit nach hinten, also entgegen der Hauptströmungsrichtung, sprüht. Durch eine schräge Anordnung der Mittellängsachsen des Düsenkanals, die stromaufwärts der jeweiligen Auslassöffnungen angeordnet sind, muss dennoch eine Umlenkung zwischen einem ersten Abschnitt der Ablenkfläche und einem zweiten Abschnitt der Ablenkfläche nicht mehr als 90° betragen, so dass ein guter Impuls und eine gute Reinigungswirkung des erzeugten Flachstrahles erreicht werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung schneiden sich der Umfang der mehreren ersten Auslassöffnungen und die Ablenkfläche nicht.
-
Die aus den mehreren ersten Auslassöffnungen austretenden Fluidstrahlen werden dadurch tangential in einem geringen Abstand zu der Ablenkfläche, die sich unmittelbar stromabwärts an die Auslassöffnungen anschließen kann, ausgegeben. Die Fluidstrahlen können dadurch mit geringem Energieverlust zunächst im Wesentlichen frei aus den Auslassöffnungen austreten und werden dann erst allmählich durch die Ablenkfläche umgelenkt und aufgefächert, um dann den sich über 360° Umfangswinkel erstreckenden Flachstrahl zu bilden, der dann seitlich in einem Winkel zur Mittellängsachse des Düsengehäuses austritt. Die Auslassöffnungen können ausgebildet und angeordnet sein, einen Fluidstrahl parallel zur Mittellängsachse des Düsengehäuses auszugeben. Auf diese Weise verlaufen unmittelbar stromabwärts der ersten Auslassöffnungen die Fluidstrahlen und die Ablenkfläche noch parallel und erst allmählich erfolgt dann eine Ablenkung und Auffächerung der Fluidstrahlen.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist das Düsenhäuse ein Rotationskörper, in dem die mehreren Auslassöffnungen angeordnet sind und dessen Außenumfang abschnittsweise durch die Ablenkfläche gebildet ist.
-
Auf diese Weise lässt sich das Düsengehäuse, beispielsweise als Drehteil, in einfacher Weise herstellen.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist das Düsengehäuse stromabwärts der zweiten Auslassöffnung eine Durchgangsbohrung mit gegenüber dem Düsenkanal der zweiten Sprühdüse wesentlich erweiterten Querschnitt auf, so dass ein von der zweiten Sprühdüse ausgegebener Sprühstrahl eine Wandung der Durchgangsbohrung nicht berührt.
-
(Fortsetzung auf Seite 8 der ursprünglichen Unterlagen)
-
Die Querschnittsvergrößerung stromabwärts der zweiten Auslassöffnung bewirkt ein zuverlässiges Aufreißen des aus der Auslassöffnung austretenden Vollstrahls zusammen mit den sogenannten radialen Pullen, die die Einlassöffnung radial umgeben. Der erweiterte Querschnitt sorgt auch dafür, dass ein von der zweiten Sprühdüse ausgegebener Sprühstrahl eine Wandung der Durchgangsbohrung nicht berührt, so dass auch der für die Reinigungswirkung wichtige Impuls des ausgegebenen Sprühstrahls nicht abgeschwächt wird.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Ablenkfläche wenigstens abschnittsweise radial außerhalb der Durchgangsbohrung am Düsengehäuse angeordnet.
-
Auf diese Weise kann eine sehr kompakte Ausbildung des Düsengehäuses erzielt werden. Die zweite Auslassöffnung und die mehreren ersten Auslassöffnungen können sich in Strömungsrichtung gesehen dadurch auf gleicher Höhe des Düsengehäuses befinden.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist die Durchgangsbohrung in Strömungsrichtung gesehen einen zylindrischen Abschnitt und nachfolgend einen sich erweiternden Abschnitt auf.
-
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der aus der zweiten Auslassöffnung austretende aufgerissene Vollstrahl das Düsengehäuse stromabwärts der zweiten Auslassöffnung nicht mehr berührt, sondern frei austreten kann. Der sich erweiternde Abschnitt kann auch etwa auf gleicher Höhe mit dem Abschnitt der Ablenkfläche angeordnet sein, mittels dem die aus den ersten Auslassöffnungen austretenden Fluidstrahlen seitlich zur Mittellängsachse des Düsengehäuses abgelenkt werden. Die Wandstärke des Düsengehäuses kann dadurch klein gehalten werden.
-
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch eine Reinigungsvorrichtung mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung sowie auch durch ein Verfahren zum Reinigen von innenliegenden Oberflächen von Hohlräumen, vorzugsweise von Flaschen, Rohren oder dergleichen, gelöst, bei dem eine erfindungsgemäße Düsenanordnung vorgesehen ist. Bei dem Reinigungsverfahren sind die Schritte des Ablenkens von mehreren Fluidstrahlen aus mehreren ersten Auslassöffnungen mittels einer Ablenkfläche und des Erzeugens eines seitlich in einem Winkel zu einer Mittellängsachse eines Düsengehäuses austretenden Flachstrahls vorgesehen, wobei der Flachstrahl in Umfangsrichtung des Düsengehäuses einen Winkel von 360° abdeckt, und weiter ist das Erzeugen wenigstens eines, aus einer zweiten Auslassöffnung austretenden, aufgerissenen Vollstrahls im Wesentlichen konzentrisch zu der Mittellängsachse des Düsenkörpers vorgesehen.
-
Auf diese Weise kann sowohl seitlich des Düsengehäuses als auch parallel zur Mittellängsachse des Düsengehäuses ein Sprühstrahl austreten und dadurch kann, beispielsweise bei der Flaschenreinigung, eine Wand der Flasche und ein Boden der Flasche gleichzeitig gereinigt werden.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen können in beliebiger Weise kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform von oben, in Strömungsrichtung gesehen,
-
2 eine Ansicht auf die Schnittebene II-II in 1 und
-
3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
In der Darstellung der 1 ist eine Düsenanordnung 10 mit einem Düsengehäuse 12 zu erkennen. Das Düsengehäuse 12 ist als Rotationskörper ausgebildet und weist, siehe auch 2, einen rohrförmigen Abschnitt 14 auf, der durch einen ebenen Boden 16 abgeschlossen ist, so dass eine Art Sackloch ausgebildet ist. Eine Strömungsrichtung, in der Fluid in das Düsengehäuse 12 strömt, ist mittels eines Pfeiles 18 angedeutet.
-
Am stromaufwärts gelegenen Ende ist das Düsengehäuse 12 mit einem Innengewinde 20 versehen, an das beispielsweise eine Rohrleitung für zu versprühendes Fluid angeschlossen wird. Oberhalb des Bodens 16 ist in der Darstellung der 2 eine Trennebene 22 eingezeichnet. Das Düsengehäuse 12 kann beispielsweise zweistückig hergestellt werden und die beiden Teile werden dann an der Trennebene 22 flüssigkeitsdicht miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt.
-
In dem Boden 16 des Rohrabschnitts 14 sind insgesamt drei Düsenkanäle 24A, 24B, 24C vorgesehen, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und parallel zu einer Mittellängsachse 26 des Düsengehäuses 12 verlaufen. Die Düsenkanäle 24A, 24B, 24C sind in Umfangsrichtung gesehen gleichmäßig voneinander beabstandet, so dass zwischen jeweils zwei benachbarten Düsenkanälen 24A, 24B, 24C ein Winkel von 120° liegt. Die Mittellängsachsen der Düsenkanäle 24A, 24B, 24C sind auf einem gedachten Kreis 28 angeordnet, der konzentrisch zur Mittellängsachse 26 des Düsengehäuses 12 liegt. Eine Einlassöffnung zu den Düsenkanälen 24A, 24B, 24C auf Höhe des Bodens 16 ist durch eine trichterförmige Ansenkung der Düsenkanäle 24A, 24B, 24C gebildet.
-
An ihrem stromabwärts gelegenen Ende sind die Düsenkanäle 24A, 24B, 24C jeweils mit einer Auslassöffnung 30 versehen, durch die jeweils ein Fluidstrahl auf eine Ablenkfläche 32 geleitet wird. Die Ablenkfläche 32 weist einen ersten Abschnitt 34 auf, der parallel zur Mittellängsachse 26 angeordnet ist und einen zweiten Abschnitt 36, der dann in einem Winkel zur Mittellängsachse 26 angeordnet ist und dafür sorgt, dass die aus den ersten Auslassöffnungen 34 austretenden Fluidstrahlen in einem Winkel seitlich zur Mittellängsachse 26 des Düsengehäuses 12 abgelenkt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der zweite Abschnitt 36 der Ablenkfläche 32 in einem Winkel von etwa 65° zur Mittellängsachse 26 angeordnet. Zwischen dem ersten Abschnitt 34 und dem zweiten Abschnitt 36 der Ablenkfläche 32 ist ein gerundeter Übergang vorgesehen.
-
Die Ablenkfläche 32 dient als Leit- und/oder Prallfläche für die aus den ersten Auslassöffnungen 34 austretenden Fluidstrahlen. Die Ablenkfläche 32 läuft um das Düsengehäuse 12 um, ist rotationssymmetrisch und konzentrisch zur Mittellängsachse 26 des Düsengehäuses 12 ausgebildet.
-
Die drei aus den ersten Auslassöffnungen 30 austretenden Fluidstrahlen werden mittels der Ablenkfläche 32 aufgefächert und seitlich abgelenkt, so dass stromabwärts des zweiten Abschnitts 36 der Ablenkfläche 32 sich ein Flachstrahl ausbildet, der sich über einen Umfangswinkel von 360° um die Mittellängsachse 26 erstreckt und in Umfangsrichtung gesehen im Wesentlichen gleichmäßig ausgebildet ist.
-
Der Umfang des Düsenkanals 24A und damit auch der Umfang der ersten Auslassöffnung 30 berührt in radialer Richtung gesehen die Ablenkfläche 32 am stromaufwärts gelegenen Ende des ersten Abschnitts 34 nicht, sondern ist in einem geringen Abstand von wenigen 1/100 mm von der Ablenkfläche 32 angeordnet. Eine Mittellängsachse des Düsenkanals 24A liegt parallel zu dem ersten Abschnitt 34 der Ablenkfläche 32. Ein aus der ersten Auslassöffnung 30 austretender Fluidstrahl wird dadurch ohne starke Richtungsänderung auf den ersten Abschnitt 34 der Ablenkfläche 32 geleitet. Erst im Bereich des abgerundeten Übergangs zwischen dem ersten Abschnitt 34 und dem zweiten Abschnitt 36 wird der Fluidstrahl dann deutlich zur Seite hin, also radial nach außen, ausgelenkt. Diese allmähliche Ablenkung des Fluidstrahls bzw. der drei Fluidstrahlen aus den ersten Auslassöffnungen 30 sorgt für einen geringen Energieverlust durch die Ablenkung und dadurch für einen vom Düsengehäuse 12 ausgehenden Flachstrahl mit hohem Impuls und dadurch guter Reinigungswirkung.
-
In dem Boden 60 ist mittig und konzentrisch zur Mittellängsachse 26 ein weiterer Düsenkanal 40 mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen, der zu einer zweiten Sprühdüse gehört, mit der ein aufgerissener Vollstrahl parallel zur Mittellängsachse 26 ausgegeben werden soll. Der Düsenkanal 40 ist als zylindrische Bohrung ausgeführt und durchsetzt den Boden 16 vollständig. Am stromaufwärts gelegenen Ende des Düsenkanals 40 ist die dort angeordnete Einlassöffnung von insgesamt drei radialen Ausnehmungen 42A, 42B und 42C umgeben, die in der Draufsicht der 1 kreisabschnittsförmig ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 42A, 42B, 42C werden auch als radiale Pullen bezeichnet und die Wandungen der Ausnehmungen 42A, 42B, 42C laufen in die Wandung des zweiten Düsenkanals 40 hinein, berühren sich aber nicht. Zwischen jeweils zwei benachbarten Ausnehmungen 42A, 42B, 42C liegt dadurch jeweils noch ein kurzer Abschnitt der Wandung des zweiten Düsenkanals 40. Im Extremfall können sich die Wandungen von jeweils zwei benachbarten Ausnehmungen 42A, 42B, 42C berühren, sie gehen aber nicht radial außerhalb des zweiten Düsenkanals 40 ineinander über.
-
Die radialen Ausnehmungen 42A, 42B, 42C sorgen für das zuverlässige Aufreißen eines aus einer am stromabwärts gelegenen Ende des Düsenkanals gelegenen Austrittsöffnung 42 austretenden Vollstrahls. Dieser aufgerissene Vollstrahl wird konzentrisch zur Mittellängsachse 26 ausgegeben und passiert eine Durchgangsbohrung 44 stromabwärts der zweiten Auslassöffnung 42, ohne deren Wandung zu berühren. In Strömungsrichtung fortschreitend reißt der Vollstrahl weiter auf, wobei die Durchgangsbohrung 44 anschließend an einen zylindrischen Abschnitt mit gegenüber dem zweiten Düsenkanal 40 erheblich größeren Durchmesser noch einen sich kegelförmig erweiternden Abschnitt aufweist, so dass der aufgerissene Vollstrahl die Wandung der Durchgangsbohrung 44 nicht berührt. Ein Impuls und damit eine Reinigungswirkung dieses aufgerissenen Vollstrahls, der von der zweiten Sprühdüse ausgegeben wird, wird dadurch nicht vermindert.
-
Mit der Düsenanordnung 10 gemäß 1 und 2 kann dadurch gleichzeitig ein Flachstrahl erzeugt werden, der die Ablenkfläche 32 in einem Winkel seitlich zu der Mittellängsachse 26 verlässt und auch noch ein aufgerissener Vollstrahl, der konzentrisch zur Mittellängsachse 26 durch die erste Sprühdüse ausgegeben wird. Am Beispiel der Reinigung von Flaschen kann dadurch gleichzeitig eine Wand und ein Boden der Flasche gründlich gereinigt werden.
-
Die erfindungsgemäße Düsenanordnung 10 ist wenig verstopfungsempfindlich, da der Durchmesser der ersten Düsenkanäle 24A, 24B, 24C im Vergleich zu einem umlaufenden Ringspalt, wie er bei konventionellen Düsen bekannt ist, groß gewählt werden kann. Auch die zweite Sprühdüse mit dem zweiten Düsenkanal 40 ist wenig verstopfungsempfindlich, da auch ihr freier Querschnitt vergleichsweise groß gewählt werden kann. Darüber hinaus ist die Düsenanordnung 10 kostengünstig und beispielsweise als Drehteil herstellbar. Die Ablenkfläche 32 liegt auf der Außenseite des Düsengehäuses 12 und kann dadurch vergleichsweise einfach hergestellt werden.
-
Die Darstellung der 3 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Düsenanordnung 50 weist ein Gehäuse 52 auf, das von zu versprühendem Fluid in einer Strömungsrichtung durchströmt wird, die mittels eines Pfeils 18 angedeutet ist. Das Düsengehäuse 52 ist als Rotationskörper ausgebildet und weist einen rohrförmigen Abschnitt 54 auf, der mit einem Außengewinde 56 versehen ist und durch einen kegelstumpfförmigen Boden 58 abgeschlossen ist. Der rohrförmige Abschnitt 54 bildet eine Einlasskammer 60 aus, in die Fluid, ausgehend von einer nicht dargestellten Zuleitung, einströmen kann.
-
Der kegelstumpfförmige Boden 58 ist mit insgesamt drei Düsenkanälen 64A, 64B versehen, wobei in der Darstellung der 3 lediglich zwei Düsenkanäle 64A, 64B erkennbar sind. Die drei Düsenkanäle 64A, 64B sind um die Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses gesehen um jeweils 120° voneinander beabstandet. Die Düsenkanäle 64A, 64B weisen jeweils eine Mittellängsachse 68 auf, die schräg zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 angeordnet ist. In Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil 18 gesehen laufen die Mittellängsachsen 68 der Düsenkanäle 64A, 64B von der Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 weg. Die Mittellängsachsen 68 sind etwa senkrecht zu dem kegelstumpfförmigen Boden 58 angeordnet. Die Düsenkanäle 64A, 64B enden jeweils an einer Auslassöffnung 70. Durch die jeweilige Auslassöffnung 70 wird ein Fluidstrahl auf eine Ablenkfläche 72 geleitet, die rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 ausgebildet ist und die einen ersten Abschnitt 74 aufweist, der sich unmittelbar an die Auslassöffnungen 70 anschließt und der parallel zu den Mittellängsachsen 68 der Düsenkanäle 64A, 64B angeordnet ist. Der erste Abschnitt 74 weist dadurch die Form eines Kreiskegelstumpfes auf. Das aus den Auslassöffnungen 70 austretende Fluid wird dadurch im Wesentlichen parallel zu dem ersten Abschnitt 74 der Ablenkfläche 72 ausgegeben und verteilt sich dadurch ohne wesentliche Umlenkung auf diesem ersten Abschnitt 74. Das Fluid wird aber durch die schräge Anordnung der Düsenkanäle 64A, 64B bereits in einem Winkel zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 ausgegeben. An den ersten Abschnitt 74 der Ablenkfläche 72 schließt sich ein zweiter Abschnitt 76 der Ablenkfläche 72 an, wobei zwischen dem ersten Abschnitt 74 und dem zweiten Abschnitt 76 ein gerundeter Übergang vorgesehen ist. Der zweite Abschnitt 76 ist im rechten Winkel zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 angeordnet. Durch die Ablenkfläche 72 wird dadurch ein sich über 360° um die Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 erstreckender Flachstrahl erzeugt, der im Wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse 66 und radial nach außen abgegeben wird.
-
Konzentrisch zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 ist der kegelstumpfförmige Boden 58 mit einer kreiszylindrischen Ausnehmung 78 versehen. In Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil 18 gesehen schließt sich an die Ausnehmung 78 dann ein Düsenkanal 80 mit kreisförmigem Querschnitt an, der zu einer zweiten Sprühdüse gehört, mit der ein aufgerissener Vollstrahl parallel zur Mittellängsachse 66 ausgegeben werden soll. Am stromaufwärts gelegenen Ende des Düsenkanals 80 ist die dort angeordnete Einlassöffnung von insgesamt drei radialen Ausnehmungen 82A, 82B umgeben, wobei in der Darstellung der 3 lediglich zwei der Ausnehmungen 82A, 82B zu erkennen sind. Die Ausnehmungen 82A, 82B und der Düsenkanal 80 sind so wie die Ausnehmungen 42A, 42B, 42C und der Düsenkanal 40 der Düsenanordnung 10 der 1 und 2 ausgebildet, so dass auf eine erneute Erläuterung verzichtet wird.
-
Die radialen Ausnehmungen 82A, 82B sorgen für das zuverlässige Aufreißen eines aus einer am stromabwärts gelegenen Ende des Düsenkanals 80 gelegenen Austrittsöffnung 84 austretenden Vollstrahls. Dieser aufgerissene Vollstrahl wird konzentrisch zur Mittellängsachse 66 ausgegeben und passiert eine Durchgangsbohrung 86 stromabwärts der zweiten Auslassöffnung 84. In Strömungsrichtung fortschreitend reißt der Vollstrahl weiter auf, wobei sich an die Durchgangsbohrung 86 dann ein sich kegelförmig erweiternder Abschnitt 88 anschließt. Der aufgerissene Vollstrahl berührt damit die Wandung der Durchgangsbohrung 66 und die Wandung des sich kegelförmig erweiternden Abschnittes nicht. Mit der Düsenanordnung 50 gemäß 3 kann dadurch ein konzentrisch zur Mittellängsachse 66 des Düsengehäuses 52 angeordneter, aufgerissener Vollstrahl erzeugt werden und zusätzlich noch ein sich über 360° um die Mittellängsachse 66 erstreckender Flachstrahl, der etwa im rechten Winkel zur Mittellängsachse 66 ausgegeben wird.
