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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung einer hüttentechnischen Anlage nach dem Überbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Kühlmittelbedüsung einer hüttentechnischen Anlage mittels einer derartigen Vorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung Einrichtungen und zugehörige Anlagenteile zur offenen Maschinenkühlung in hüttentechnischen Anlagen wie etwa Stahlwerken und Stranggießanlagen mit Zweistoff-Sprühdüsen, die üblicherweise Gemische aus Wasser und Luft zur Kühlung bereitstellen.
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2. Stand der Technik
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Eine Brammen- oder Dünnbrammenstranggießanlage (nachfolgend Brammenanlage genannt) besteht aus einer Reihe von Segmenten, deren Anzahl von den jeweiligen Produktanforderungen bestimmt wird. Sie kann aus bis zu 20 Segmenten (mit entsprechender Rollbahn) bestehen. In einem Segment einer Brammenanlagen sind zwischen 2 bis 10 Rollen, bzw. Teilrollen (Rollen mit entsprechender Teilung) je Segmentrahmen (Ober- und Unterseite) vorhanden.
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Aus der
EP 1 752 238 A2 ist eine derartige Brammen- oder Dünnbrammenstranggießanlage bekannt.
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Zwischen jedem Segment und jeder Rolle, also in jedem Zwischenraum, werden zur Kühlung des Stahls Ein- und/oder Zweistoffdüsen mit einem Gemisch aus komprimierter Luft und Wasser betrieben. Bekannte Zweistoffdüsen sind zwischen einem Mischkörper und einem Mundstück mit einer Rohrleitung versehen, die je nach Anforderungen unterschiedlich lang sein kann, bis zu dem Aufbau, dass Mischkörper und Mundstück unmittelbar aneinander angrenzen und eine Einheit darstellen. Ein Vorteil von Zweistoffdüsen gegenüber Einstoffdüsen ist ein größerer Regelbereich. So kann bei Zweistoffdüsen ein in ausreichender Qualität zerstäubter Kühlmittelstrom typisch in einem Bereich von 1 zu 10 (minimaler Volumenstrom zum maximalen Volumenstrom) erzielt werden. Insbesondere moderne Stranggießanlagen stellen Anforderungen an den Regelbereich der Zerstäuberdüsen, die durch bekannte Düsen noch nicht hinreichend abgedeckt werden.
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Derartige bekannte Düsen werden beispielsweise in der
EP 1 356 868 A1 beschrieben.
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3. Aufgabe der Erfindung
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung anzugeben, über die die Bereitstellung verschiedener Kühlmittelströme und -mischungen auf eine einfache und leicht einregelbare Weise erreicht werden kann. Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe der Erfindung wird im erfindungsgemäßen Sinne mit einer Vorrichtung, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1, sowie mit einem Verfahren, umfassend die Merkmale des Anspruchs 12, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
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4. Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Möglichkeit der vom Betriebsmodus abhängigen Zuströmung des einen Stoffes zu der Düse werden insbesondere strömungsmechanisch bedingte Limitierungen überwunden, so dass ein Zugriff auf einen erweiterten Regelbereich besteht. Das erfindungsgemäße Regelglied, über das die Zufuhr des ersten Stoffes in die Mischkammer hinein zu regeln ist, ist über einen Betriebsparameter, insbesondere den Druck, des zweiten Stoffes ansteuerbar, wobei das Regelglied in Wirkverbindung mit einer Teillänge der ersten Zuleitung, welche aus einem flexiblen Material besteht, bringbar ist. Hierdurch kann mit besonders einfachen Mitteln bewirkt werden, dass das Regelglied abhängig vom Betriebsparameter des zweiten Stoffes den Querschnitt der Teillänge aus flexiblem Material für die erste Zuleitung vollständig freigibt oder stufenlos bis vorzugsweise zur vollständigen Absperrung der ersten Zuleitung, somit zu einem vollständig auf Null reduzierten Querschnitt der Teillänge aus flexiblem Material, beeinflusst oder einregelt.
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Hierdurch wird vor allem bewirkt, dass die Beeinflussung der Haltbarkeit der Mechanik durch das Kühlmedium, insbesondere Wasser, auf ein Minimum beschränkt wird. Insbesondere Ablagerungen oder Korrosionseffekte können mittels dieses neuartigen Konstruktionskonzepts in der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung im Wesentlichen vermieden werden. Das Regelglied wirkt vielmehr vorzugsweise ohne jeden Kontakt mit Wasser als Kühlmedium unter Einwirkung des Betriebsparameters für den zweiten Stoff mechanisch auf die Teillänge aus flexiblem Material, vorzugsweise den Schlauch, innerhalb der ersten Zuleitung ein und regelt somit durch Querschnittsveränderung von außen die Durchflussmenge durch die erste Zuleitung.
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Dabei wird vorzugsweise vermieden, dass das Regelglied, vorzugsweise eine Verstellkolbenmechanik, von Wasser als Kühlmedium oder einer Mischung, die Wasser enthält, umspült wird. Hierdurch wird insbesondere bewirkt, dass keine Abdichtung gegenüber der Wasserzuführung in die Vorrichtung hinein erforderlich ist. Bevorzugt wird vielmehr eine Vorrichtung, bei der das Kühlmedium Wasser als ersten Stoff ausschließlich über die erste Zuleitung in ein erstes Düsenglied und gegebenenfalls über eine weitere Zuleitung in ein zweites Düsenglied einströmt, und Luft als zweiter Stoff über eine zweite Zuleitung zu einer Mischkammer geführt wird. Dabei wird der zweite Stoff, vorzugsweise Luft, auf das Regelglied, vorzugsweise einen Ventilschieber des Regelglieds, einwirken, welcher wiederum in Folge dieser Einwirkung durch den zweiten Stoff mechanisch auf die Teillänge aus flexiblem Material der ersten Zuleitung einwirkt.
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Es ist somit vorgesehen, dass das Regelglied über einen Betriebsparameter, vorzugsweise den Druck, des zweiten Stoffes ansteuerbar ist. Hierdurch wird einer gegenseitigen Abhängigkeit der beiden Stoffströme auf einfache Weise Rechnung getragen. In bevorzugter Weiterbildung kann dabei das Regelglied einen Ventilschieber umfassen, der durch den Betriebsparameter des zweiten Stoffes mechanisch ansteuerbar ist. Hierdurch kann eine einfachere und sicherere Regelung ermöglicht werden.
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Als Betriebsmodus 1 wird ein solcher verstanden, bei dem der erste Stoff über die erste Zuleitung, gegebenenfalls auch über eine weitere Zuleitung, in die Mischkammer hinein befördert wird und das Regelglied die Zufuhr von dem ersten Stoff in die Mischkammer hinein im Wesentlichen nicht beschränkt. Als zweiter Betriebsmodus wird ein solcher verstanden, bei dem die Zufuhr von dem ersten Stoff nach Betätigung des Regelglieds nahezu ausschließlich oder bevorzugt nur über eine gegebenenfalls vorgesehene, als Bypass funktionierende, weitere Zuleitung in die Mischkammer hinein erfolgt. Diese weitere Zuleitung erlaubt das Einströmen des ersten Stoffs in die Mischkammer nach Verschließen des Ventils durch Betätigung des Regelglieds, wobei die weitere Zuleitung die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung, insbesondere das erfindungsgemäße Regelglied, so umläuft, dass eine Wirkverbindung nicht herstellbar ist.
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Zur bevorzugten baulichen Realisierung einer solchen mechanischen Ansteuerung kann der Ventilschieber einen bevorzugt, aber nicht notwendig federbelasteten, Kolben umfassen, der mit einem Druck des zweiten Stoffes beaufschlagt ist. Grundsätzlich können aber auch andere mechanische Lösungen vorgesehen sein, z. B. mittels Druck beaufschlagte Drehschieber, Membrane oder ähnliches. Insbesondere ist nicht notwendigerweise ein statischer Stoffdruck zur Ansteuerung des Regelglieds erforderlich. Es kann auch ein dynamischer Druck, Saugdruck usw. des einen Stoffes verwendet werden, um eine mechanische Ansteuerung des Regelglieds zu bewirken.
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Ganz allgemein vorteilhaft weist das Regelglied keine elektrische Versorgung auf. Hierdurch wird nicht nur der Aufwand an Leitungen und Ansteuerung verringert, sondern der Einsatz des Regelglieds in thermisch hochbelasteten Teilen der Anlage insgesamt wird ermöglicht. Beispielsweise kann das Regelglied zusammen mit dem Mischbereich und dem Austritt am Ende von langen Zuleitungen der Stoffe und in unmittelbarer Nähe des zu kühlenden Objekts angeordnet werden. Unabhängig vom Bestehen einer elektrischen Versorgung handelt es sich ganz allgemein bevorzugt dabei um den Einsatz im Bereich der Kühlstrecke einer Stranggießanlage.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Regelglied, die Düsenglieder und der Mischbereich als integrierte bauliche Einheit ausgebildet. Hierdurch lässt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt, kostengünstig und gegen die Umgebungsbedingungen unempfindlich ausbilden.
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Es wird insbesondere bevorzugt, wenn das Regelglied so ausgelegt ist, dass die erste Zuleitung, insbesondere die Teillänge aus einem flexiblen Material, oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwertes des Betriebsparameters, insbesondere dem Druck, des zweiten Stoffes, im Wesentlichen in ihrem Querschnitt nicht eingeschränkt ist. Besonders bevorzugt wird, wenn dieser Schwellenwert zwischen 2 und 4 bar, vorzugsweise zwischen 3 und 4 bar, insbesondere bevorzugt etwa bei 3,5 bar, festgelegt wird.
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Es wird überdies bevorzugt, wenn das Regelglied derart ausgebildet ist, dass die Teillänge aus einem flexiblem Material bei Unterschreiten des Betriebsparameters, insbesondere des Drucks, des zweiten Stoffes, den Querschnitt der Teillänge aus flexiblem Material so einschränkt, dass vorzugsweise kein Durchtritt des ersten Stoffes mehr ermöglicht ist. Ein derartiger unterer Schwellenwert liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 3 bar, vorzugsweise bei etwa 2,5 bar.
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Hierdurch wird mit einfachen Mitteln bewirkt, dass sich abhängig vom Betriebsparameter, vorzugsweise dem Druck, des zweiten Stoffes ein großer Regelbereich mit einer automatischen Zuschaltung und Abschaltung der Zufuhr des ersten Stoffes in die Mischkammer erhalten lässt. Hierdurch wird, wie oben bereits erläutert, der Regelbereich der Vorrichtung insgesamt gegenüber bekannten Kühlvorrichtungen deutlich erhöht.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Menge an aus der Düse der Vorrichtung auftretenden Stoffe durch gegebenenfalls manuelles Ersetzen einer ersten Düse durch eine zweite Düse oder das Umschalten der Düse von einem Einstellbereich zu einem anderen Einstellbereich verändert werden. Einen im Wesentlichen gleichen Effekt kann der Fachmann bevorzugt auch durch Verwendung geeigneter Stopfen am Eintritt und/oder Austritt aus der Vorrichtung erreichen. Diese Stopfen können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den Durchfluss des ersten Stoffes und/oder des zweiten Stoffes und/oder eines Gemisches aus erstem und zweitem Stoff gezielt beschränken oder bevorzugt gänzlich unterbinden. Wie eingangs bereits beschrieben, erfolgt dies üblicherweise vor Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung und vorzugsweise manuell.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird zudem ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung in einer hüttentechnischen Anlage gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen. Dieses Verfahren umfasst die Schritte der Auswahl eines Betriebsmodus durch Einstellung des Drucks eines zweiten von zwei in einer Mischkammer zu mischenden Stoffe, sowie die Beströmung der Mischkammer mit dem ersten Stoff durch zumindest eines von zwei Düsengliedern in Abhängigkeit von dem gewählten Betriebsmodus.
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Besonders bevorzugt wird, wenn dabei das Regelglied auf eine Teillänge der ersten Zuleitung aus einem flexiblen Material derart einwirkt, dass deren Querschnitt abhängig von einem Betriebsparameter, vorzugsweise dem Druck, des zweiten Stoffs verändert wird.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Erweiterung des Regelbereichs von Zweistoffdüsen über den bekannten Rahmen hinaus, um hierdurch eine noch flexiblere Betriebsweise der Anlage in Bezug auf den inzwischen geforderten Produktmix der Stahlqualität zu ermöglichen. Die Erweiterung des Regelbereichs kann sich dabei sowohl auf den Wasservolumenstrom als auch auf den HTC-Regelbereich (HTC = Heat Transmission Coefficient; gezielte thermische Kühlleistung) bei unverändertem Wasservolumenstrom, oder auf eine Kombination beider Parameter beziehen.
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Eine Reduzierung der Anzahl der unterschiedlichen Düsentypen in der Anlage kann dadurch erreicht werden. Dies weist Vorteile in Bezug auf die Verkürzung der Durchlaufzeiten während der Projektierung (Prozesstechnik, Konstruktion, Einkauf) sowie die vereinfachte Lagerhaltung von Ersatzteilen beim Betreiber auf.
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Die Erfindung stellt hierfür ein einfaches und haltbares Konstruktionskonzept bereit, dass die Anzahl der mit dem Medium Wasser in Kontakt kommenden mechanischen Teile auf ein Minimum beschränkt. Insbesondere kann die gesamte Regelglied-Mechanik im Wesentlichen frei von Wasser verbleiben, so dass die Mechanik weder durch Ablagerungen noch durch Korrosion geschädigt werden kann.
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Das Regelglied, vorzugsweise der Ventilschieber oder Verstellkolben, ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass er mittels einer Feder in einer Ausgangsstellung vorliegt. Vorzugsweise ist diese Ausgangsstellung eine solche, bei der das Regelglied den Querschnitt der Teillänge aus flexiblem Material der ersten Zuleitung im Wesentlichen auf Null einschränkt und somit eine Sperrwirkung für die erste Zuleitung bewirkt. Vorzugsweise weist das Regelglied zudem einen Verstellkolben mit einer Wirkfläche für den zweiten Stoff auf. Bevorzugt wird, wenn der Verstellkolben bei Überschreiten eines vorab festgelegten Schwellenwertes für den Betriebsparameter des zweiten Stoffs, vorzugsweise dessen Druck, so auf das Regelglied einwirkt, dass die erste Zuleitung, insbesondere die Teillänge aus flexiblem Material, vollständig freigegeben wird. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln bewirkt, dass sich bei Erreichen und Überschreiten einer vorab festgelegten Mindestmenge für den zweiten Stoff die Zufuhr vom ersten Stoff in die Mischkammer hinein gleichsam automatisch einstellt.
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Die Erfindung stellt ein vorzugsweise modular aufgebautes Gehäuse für die Vorrichtung zur Verfügung, bei dem die Volumenströme des ersten bzw. zweiten Stoffs bzw. das Verhältnis der Stoffvolumenströme zueinander über in die Zuleitungen eingesetzte Blenden einstellbar ist. Diese Blenden können je nach Bedarf eingeschraubt oder eingepresst werden und unterstützen das bevorzugte modulare Aufbauprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit besonders einfachen Mitteln. Es wird weiterhin bevorzugt, wenn die flexible Teillänge der ersten Zuleitung mit dem Gehäuse verschraubbarer Haltemittel fixierbar ist. Diese gehäuseseitigen Haltemittel können von beiden Seiten in die flexible Teillänge eingeschoben werden, wobei der ersten Stoff dann bevorzugt durch eine Bohrung innerhalb des Haltemittels hindurch in die flexible Teillänge hinein und aus dieser heraus geführt wird.
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Es wird weiterhin bevorzugt, wenn die Mischkammer mindestens 300 mm, vorzugsweise wenigstens 500 mm, vom Austritt oder Mundstück der Düse entfernt ist, so dass eine ausreichende örtliche Trennung zwischen der Mischkammer und den fordernden Umgebungsbedingungen in der hüttentechnischen Anlage erreichbar ist. Schädliche Wärmeeinwirkungen, beispielsweise von glühenden Strangoberflächen, auf die Mischkammer können somit innerhalb tolerabler Grenzen gehalten werden.
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5. Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 9 Figuren näher erläutert, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargelegt sind. In den Figuren zeigen
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1a eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung von außen in einer ersten Ansicht,
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1b eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1a in einer um 180° gedrehten Ansicht,
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2 eine erste Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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3 eine zweite Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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4 eine entlang der Linie BB aus 3 geschnittene Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
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5 eine entlang der Linie CC aus 4 geschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
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6 eine entlang der Linie DD aus 4 geschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
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7 eine geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit geöffnetem Regelglied bzw. mit freier Teillänge, und
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8 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit geschlossenem Regelglied bzw. mit gequetschter Teillänge.
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6. Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Die 1a, 1b zeigen Ansichten auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung in einer hüttentechnischen Anlage, in der in einer integrierten Baueinheit eine vertikal angeordnete Mischkammer 4 zu einer (nicht dargestellten) Düse unterhalb der Vorrichtung führt. In die Mischkammer 4 hinein führt über einen Anschluss 1a eine erste Zuleitung 1 für einen ersten Kühlmittelstoff, beispielsweise Wasser sowie eine zweite Zuleitung 2 für einen zweiten Stoff, beispielsweise Luft. Der erste Stoff kann zusätzlich über eine weitere Zuleitung 12 an der Verstelleinrichtung 3 vorbei direkt in die Mischkammer 4 hinein geführt werden. Seitlich versetzt zur Mischkammer 4 ist eine Verstelleinrichtung 3 angeordnet, innerhalb derer ein (nicht dargestelltes) Regelglied abhängig vom gewählten Betriebsmodus und einem Betriebsparameter des durch die zweite Zuleitung 2 hindurchströmenden zweiten Stoffes die Zufuhr des ersten Stoffes durch die erste Zuleitung 1 hindurch in die Mischkammer 4 hinein geregelt wird.
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In dem Regelglied 3 sind zwei Kolben 16, 17 so gegeneinander verschiebbar angeordnet, dass sie die Teillänge 9 aus flexiblem Material entweder freigeben oder im Wesentlichen verschließen. Dabei wird der untere Kolben 16 mit Hilfe des Drucks des durch die zweite Zuleitung 2 zugeführten zweiten Stoffs, vorzugsweise Luft, gegen die flexible Teillänge 9 gedrückt, wohingegen der obere Kolben 17 über eine (nicht dargestellte) Feder, die in einer dafür vorgesehenen Aufnahme der Schraube 8b angeordnet ist, gegen die flexible Teillänge 9 gedrückt wird. Beide Schrauben 8a, 8b dienen somit zur Fixierung der Verstelleinrichtung 3 innerhalb des Gehäuses innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die flexible Teillänge 9 ist wiederum über zwei im Wesentlichen konisch ausgebildete Haltemittel 18, 19 in dem Gehäuse fixiert, wobei die Zufuhr von dem ersten Stoff über die erste Zuleitung 1 durch Bohrungen in den Seitenwänden des Haltemittels 18 und durch eine kopfseitige Öffnung in Haltemittel 18 in die flexible Teillänge 9 hinein erfolgt. Ebenso erfolgt der Austritt des ersten Stoffs, vorzugsweise Wasser, aus der flexiblen Teillänge 9 in das zweite Haltemittel 19 über eine stirnseitige Öffnung hinein und durch Seitenöffnungen im Haltemittel 19 in die Mischkammer 4 hinein. Das Gemisch aus erstem und zweitem Stoff verlässt schließlich die Verstelleinrichtung 3 über eine Düse 7.
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2 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1, umfassend einen Anschluss für die erste Zuleitung 1, über die der erste Stoff in die Vorrichtung hinein geführt wird, sowie einen Anschluss für die zweite Zuleitung 2, über die der zweite Stoff in die Vorrichtung hinein geführt wird. Nicht dargestellt ist die innerhalb der Vorrichtung angeordnete Mischkammer, in der ein Gemisch aus erstem Stoff und zweitem Stoff hergestellt und schließlich zu der Düse 7 bereitgestellt wird.
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3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 2 in einer Seitenansicht. Zusätzlich zu den (nicht dargestellten) ersten und zweiten Zuleitungen für den ersten und den zweiten Stoff, wie sie in 2 dargestellt sind, ist innerhalb der Vorrichtung eine Aufteilung der Zuleitung für die Zufuhr vom ersten Stoff, vorzugsweise Wasser, an der (nicht dargestellten) Verstelleinrichtung vorbei zu der Düse 7 vorgesehen.
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4 zeigt die entlang der Linie B-B aus 3 geschnittene Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kühlmittelbedüsung, in der in einem Gehäuse die erste Zuleitung 1 für die Zufuhr von Wasser zur Mischkammer 4 und die Zufuhrleitung 2 zur Zufuhr von Luft über die Mischkammer 4 zu der Düse 7 angeordnet sind. Die erste Zufuhrleitung 1 führt dabei über eine Verstelleinrichtung 3 zur Mischkammer 4, wobei innerhalb der Verstelleinrichtung 3 und abhängig von einem Betriebsparameter des über die Zufuhrleitung 2 zugeführten zweiten Stoffs die Zufuhr des ersten Stoffs über die erste Zufuhrleitung 1 in die Mischkammer 4 hinein geregelt werden kann.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C aus 4. Der erste Stoff wird über den Anschluss 13 auf eine erste Zuleitung 1 und eine weitere Zuleitung 12 verteilt und über beide Zuleitungen 1, 12 in die Mischkammer 4 hinein geführt. Innerhalb der Verstelleinrichtung 3 ist die Teillänge 9 der ersten Zufuhrleitung 1 so angeordnet, dass ein (nicht dargestelltes) Regelglied den Querschnitt der Teillänge 9 vorzugsweise stufenlos und bis auf Null, somit eine vollständig abgeschlossene Durchströmung durch die Teillänge 9, beschränken kann. Sofern die Teillänge 9 vollständig mittels der Verstelleinrichtung 3 abgeklemmt ist, erfolgt die Zufuhr des ersten Stoffs nur noch über die weitere Zuleitung 12 in die Mischkammer 4 hinein. Bei vollständig freigegebener Teillänge 9 erfolgt die Wasserzufuhr zur Mischkammer 4 von dem Anschluss 13 über die erste Zufuhrleitung 1 und die weitere Zuleitung 12.
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6 zeigt eine entlang der Linie D-D aus 4 geschnittene Ansicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Gezeigt wird die Strömungsrichtung des zweiten Stoffs, vorzugsweise Luft, durch die zweite Zufuhrleitung 2 zum Regelglied 6 und die bevorzugte Zufuhr einer weiteren Menge des zweiten Stoffs über die Zufuhrleitung 2a zur (nicht gezeigten) Mischkammer. Das Regelglied 6 umfasst in der Schnittebene eine Wirkfläche für einen Kolben, der abhängig von einem Betriebsparameter des zweiten Stoffs innerhalb der zweiten Zuleitung 2 in die Blattebene hinein auf die (nicht dargestellte) schlauchförmige Teillänge der (nicht dargestellten) ersten Zuleitung einwirken kann. Je höher beispielsweise der Druck des zweiten Stoffs ist und somit auf die Kolbenoberfläche des Regelglieds 6 einwirkt, desto stärker wird der Kolben des Regelglieds 6 in die Blattebene hinein hinuntergedrückt.
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7 zeigt eine entlang der Linie A-A aus 3 geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der insbesondere die Verstelleinrichtung 3 vollständig in einem Zustand dargestellt ist, bei dem die schlauchartige Teillänge 9, durch die wie oben beschrieben der erste Stoff zur (nicht dargestellten) Mischkammer hin transportiert wird, vollständig von der Verstelleinrichtung 3 und insbesondere dem Regelglied 6 oder dessen Feder 14 unbeeinflusst ist. Das Regelglied 6 umfasst einen ersten Kolben 10, der mittels Luftdruck innerhalb der Kammer 5 zwischen einem Anschlag 15 an der Schraube 8a und der flexiblen Teillänge 9 bewegbar ist, sowie einen mit einer Feder 14 vorgespannten Kolben 11. Die Schraube 8b dient als Widerlager für die Feder 14. Luft als zweiter Stoff strömt oberhalb eines Schwellenwertes von beispielsweise 3,5 bar durch die zweite Zuleitung 2 hindurch in die Kammer oberhalb des Kolbens 10 des Regelglieds 6 in die Verstelleinrichtung 3 hinein. Aufgrund dieses hohen Luftdrucks oberhalb des Kolbens 10 des Regelglieds 6 wirkt das Regelglied 6 der Kraft der Feder 14 entgegen und verhindert, dass die Feder 14 den Querschnitt der Teillänge 9 beschränkt oder gänzlich auf Null reduziert. Somit kann oberhalb des Schwellenwertes für den Druck des zweiten Stoffes sichergestellt werden, dass die Zufuhr des ersten Stoffes durch die Teillänge 9 hindurch unbeschränkt erfolgen kann.
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8 zeigt den Querschnitt entlang der Linie A-A aus 3 in einem Zustand, bei dem der Druck oder ein anderer Betriebsparameter des zweiten Stoffs innerhalb der zweiten Zuleitung 2 unterhalb eines vorab festgelegten Schwellenwertes liegt. Die Oberseite des Kolbens des Regelglieds 6 liegt an einem Anschlag 15 innerhalb der Verstelleinrichtung 3 an, so dass der Kolben des Regelglieds 6 nicht der von der Feder 14 auf den Schlauch 9 aufgebrachten Kraft entgegenwirkt. Das Regelglied 6 quetscht vielmehr durch die von der Feder 14 aufgebrachte Kraft die Teillänge 9 der ersten Zuleitung so ab, dass kein Durchströmen des ersten Stoffs durch die Teillänge 9 in die (nicht dargestellte) Mischkammer hinein möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Zuleitung
- 1a
- Anschluss für erste Zuleitung
- 2
- zweite Zuleitung
- 2a
- Zufuhrleitung
- 3
- Verstelleinrichtung
- 4
- Mischkammer
- 5
- Kammer
- 6
- Regelglied
- 7
- Düse
- 8a, 8b
- Schrauben
- 9
- Teillänge
- 12
- weitere Zuleitung
- 13
- Anschluss
- 14
- Feder
- 15
- Anschlag
- 16
- oberer Kolben
- 17
- unterer Kolben
- 18
- Haltemittel
- 19
- Haltemittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1752238 A2 [0003]
- EP 1356868 A1 [0005]
