DE102013021275A1

DE102013021275A1 - Düse

Info

Publication number: DE102013021275A1
Application number: DE102013021275.8A
Authority: DE
Inventors: Jörg Bittner
Original assignee: Eagle Actuator Components GmbH and Co KG
Current assignee: Eagle Actuator Components GmbH and Co KG
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-07-31
Also published as: US20140209709A1

Abstract

Eine Düse, umfassend einen Düsenkörper (1) mit einer Strömungsquerschnittsfläche (2), durch welche ein Fluid hindurchführbar ist, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine Düse zu schaffen, mit welchem Leistungsverluste verringert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Strömungsquerschnittsfläche (2) durch einen Regelkörper (3) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Düsen dieser Art, bei welchen ein Fluid durch eine definierte Strömungsquerschnittsfläche strömen kann, sind bereits bekannt.
Das Fluid kann durch die Düse hindurchströmen und diese durch eine bestimmte Strömungsquerschnittsfläche verlassen.
Vor diesem Hintergrund besteht ein Bedarf nach einem Ausstoßelement, welches in einem Reinigungssystem eines Kraftfahrzeugs verwendet wird und welches geeignet ist, einen Aktivkohlefilter auch während eines Auflademodus eines Motors zu reinigen. Insbesondere bei hohen Lastzuständen sollen Leistungsverluste vermieden werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse zu schaffen, mit welchem Leistungsverluste verringert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Düse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Düse durch einen Regelkörper in mindestens zwei Stellungen geschaltet werden kann, denen jeweils ein konkreter Durchsatz zugeordnet ist. Durch die Einstellung der Größe einer bestimmten Strömungsquerschnittsfläche, durch die ein Fluid hindurch strömen kann, ist die Düse an die jeweiligen Leistungsverhältnisse anpassbar.
Folglich ist die genannte Aufgabe gelöst.
Die Größe könnte schrittweise, nämlich in diskreten Abständen, einstellbar sein. Bevorzugt ist die Größe zwischen zwei Werten einstellbar. So kann die Düse rasch und zuverlässig geschaltet werden.
Die Größe könnte kontinuierlich einstellbar sein. Hierdurch sind viele Größen und damit Fluiddurchsätze wählbar. So kann die Düse an viele Belastungszustände angepasst werden.
Die Strömungsquerschnittsfläche könnte durch den Regelkörper vollständig verschließbar sein. So kann die Düse als Ventil dienen, welches einen Fluidstrom unterbricht.
Der Regelkörper könnte als Stab ausgebildet sein. Ein stumpfer und im Querschnitt rechteckiger Stab ist leicht zu fertigen.
Der Regelkörper könnte als Rohr mit einem Durchgang ausgebildet sein. Hierdurch kann ein Ringspalt in seiner Größe verändert werden, wobei stets die Querschnittsfläche des Durchgangs dem Ringspalt parallel geschaltet ist. Das Rohr könnte sich in seinen Außenmaßen verjüngen, um problemlos in eine verengte Stelle des Düsenkörpers einfügbar zu sein. Der Durchgang könnte sich ebenfalls verjüngen.
Der Regelkörper könnte als Stopfen mit einem Zentraldurchgang ausgebildet sein, welcher durch Auflage auf einem Innenrohr innerhalb des Düsenkörpers einen Ringspalt verschließen kann. Durch diese konkrete Ausgestaltung ist sicher gestellt, dass das Innenrohr und der Düsenkörper in axialer Richtung stets gleiche Ringspaltgrößen definieren.
Der Regelkörper könnte innerhalb des Düsenkörpers relativ zu diesem beweglich sein. So kann die Strömungsquerschnittsfläche verändert werden, ohne den Düsenkörper zu bewegen. Es ist auch denkbar, dass der Regelkörper fixiert ist und der Düsenkörper bewegt wird. So ist eine kompakte und Bauraum sparende Düse realisierbar.
Der Regelkörper oder der Düsenkörper könnte durch eine elektromagnetische Einrichtung bewegbar sein. Hierdurch ist die Düse rasch schaltbar.
Der Regelkörper oder der Düsenkörper könnte pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar sein. So können die Druckverhältnisse innerhalb eines Turboladers vorteilhaft genutzt werden.
Die Düse ist bevorzugt als Venturidüse ausgestaltet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.
Es zeigen
1 eine erfindungsgemäße Düse im Querschnitt, wobei der Regelkörper als im Querschnitt quaderförmiger Stab ausgestaltet ist, wobei der Regelkörper in der oberen Ansicht in einer ersten Stellung steht und wobei der Regelkörper in der unteren Ansicht in einer zweiten Stellung steht,
2 eine weitere erfindungsgemäße Düse im Querschnitt, wobei der Regelkörper als im Querschnitt sich verjüngendes Rohr ausgestaltet ist, welches einen Durchgang mit sich verjüngendem Querschnitt aufweist, wobei der Regelkörper in der oberen Ansicht in einer ersten Stellung steht und wobei der Regelkörper in der unteren Ansicht in einer zweiten Stellung steht,
3 eine weitere erfindungsgemäße Düse kompakten Aufbaus im Querschnitt, wobei der Regelkörper als im Querschnitt sich verjüngendes Rohr ausgestaltet ist, welches einen Durchgang mit sich verjüngendem Querschnitt aufweist, wobei der Düsenkörper in der oberen Ansicht in einer ersten Stellung steht und wobei der Düsenkörper in der unteren Ansicht in einer zweiten Stellung steht,
4 eine weitere erfindungsgemäße Düse im Querschnitt, wobei der Regelkörper als Stopfen mit einem Zentraldurchgang ausgestaltet ist, wobei der Regelkörper in der oberen Ansicht in einer ersten Stellung steht und wobei der Regelkörper in der unteren Ansicht in einer zweiten Stellung steht, und
5 eine weitere erfindungsgemäße Düse, welche den Aufbau gemäß 4 zeigt, wobei jedoch im Innenrohr Durchtrittsöffnungen für ein Fluid vorgesehen sind.
1 zeigt eine Düse, umfassend einen Düsenkörper 1 mit mindestens einer Strömungsquerschnittsfläche 2, durch welche ein Fluid hindurchführbar ist. Die Größe der Strömungsquerschnittsfläche 2 ist durch einen Regelkörper 3 einstellbar. Die Größe ist schrittweise, nämlich in diskreten Abständen, einstellbar. Bevorzugt kann zwischen zwei Größen gewählt werden.
Die Strömungsquerschnittsfläche 2 ist durch den Regelkörper 3 vollständig verschließbar. Der Regelkörper 3 ist als Stab ausgebildet.
2 zeigt eine Düse, bei welcher der Regelkörper 3 als Rohr mit einem Durchgang 4 ausgebildet ist. Die Größe der Strömungsquerschnittsfläche 2 ist kontinuierlich einstellbar.
In den Düsen der 1 und 2 ist der Regelkörper 3 innerhalb des Düsenkörpers 1 relativ zu diesem beweglich. Der Regelkörper 3 ist durch eine elektromagnetische Einrichtung 7 bewegbar. Der Regelkörper 3 könnte auch pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar sein.
3 zeigt eine Düse, bei welcher der Regelkörper 3 als Rohr mit einem Durchgang 4 ausgebildet ist. Der Düsenkörper 1 ist relativ zu einem feststehenden Regelkörper 3 beweglich. Hierdurch kann die elektromagnetische Einrichtung 7 relativ kurz gebaut sein. Der Düsenkörper 1 ist durch eine elektromagnetische Einrichtung 7 bewegbar. Der Düsenkörper 1 könnte auch pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar sein.
4 zeigt eine Düse, bei welcher der Regelkörper 3 als Stopfen mit einem Zentraldurchgang 5 ausgebildet ist. Der Stopfen kann durch Auflage auf einem Innenrohr 6, welches innerhalb des Düsenkörpers 1 angeordnet ist, einen Ringspalt verschließen. Eine Öffnung 2a bleibt jedoch mit dem Zentraldurchgang 5 strömungsverbunden.
Da der Düsenkörper 1 und das Innenrohr 6 feststehen, können diese einen sehr genauen und spielfreien Ringspalt definieren. Außerdem kann der Bauraum für die Düse verkleinert werden. Überdies ist durch den Stopfen ein sehr genauer Außenverschluss des Innenrohrs 6 möglich.
Der Regelkörper 3 ist durch eine elektromagnetische Einrichtung 7 bewegbar. Der Regelkörper 3 könnte auch pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar sein.
5 zeigt eine Düse, bei welcher der Regelkörper 3 als Stopfen mit einem Zentraldurchgang 5 ausgebildet ist. Der Stopfen kann durch Auflage auf einem Innenrohr 6, welches innerhalb des Düsenkörpers 1 angeordnet ist, einen Ringspalt verschließen. Eine Öffnung 2a bleibt jedoch mit dem Zentraldurchgang 5 strömungsverbunden. Ein Fluid kann durch den Zentraldurchgang 5 in das Innenrohr 6 strömen. Im Innenrohr 6 ist eine oder sind mehrere Durchtrittsöffnungen 6a vorgesehen, durch welche ein Fluid in den Raum zwischen Düsenkörper 1 und Innenrohr 6 strömen kann.
Da der Düsenkörper 1 und das Innenrohr 6 feststehen, können diese einen sehr genauen und spielfreien Ringspalt definieren. Außerdem kann der Bauraum für die Düse verkleinert werden. Überdies ist durch den Stopfen ein sehr genauer Außenverschluss des Innenrohrs 6 möglich.
Der Regelkörper 3 ist durch eine elektromagnetische Einrichtung 7 bewegbar. Der Regelkörper 3 könnte auch pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar sein.
Die elektromagnetische Einrichtung 7 weist eine Spule auf. Der Regelkörper 3 oder der Düsenkörper 1 weisen Metall auf, um durch das Magnetfeld der elektromagnetischen Einrichtung 7 bewegbar zu sein. In den 1 bis 4 stellt ein Regenerierventil 8 eine Strömungsverbindung zu einem Aktivkohlefilter 9 her. Mit dem Bezugszeichen 10 ist die Atmosphärenseite eines Turboladers bezeichnet. Die Düse ist als schaltbare Venturidüse ausgestaltet.

Claims

Düse, umfassend einen Düsenkörper (1) mit einer Strömungsquerschnittsfläche (2), durch welche ein Fluid hindurchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Strömungsquerschnittsfläche (2) durch einen Regelkörper (3) einstellbar ist.
Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe schrittweise, nämlich in diskreten Abständen, einstellbar ist.
Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe kontinuierlich einstellbar ist.
Düse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsquerschnittsfläche (2) durch den Regelkörper (3) vollständig verschließbar ist.
Düse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) als Stab ausgebildet ist.
Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) als Rohr mit einem Durchgang (4) ausgebildet ist.
Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) als Stopfen mit einem Zentraldurchgang (5) ausgebildet ist, welcher durch Auflage auf einem Innenrohr (6) innerhalb des Düsenkörpers (1) einen Ringspalt verschließen kann.
Düse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) innerhalb des Düsenkörpers (1) relativ zu diesem beweglich ist.
Düse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) oder der Düsenkörper (1) durch eine elektromagnetische Einrichtung (7) bewegbar ist.
Düse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (3) oder der Düsenkörper (1) pneumatisch durch Nutzung von Differenzdrücken bewegbar ist.