DE102020007980A1

DE102020007980A1 - Flüssigkeitszufuhrvorrichtung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE102020007980A1
Application number: DE102020007980.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Gawert
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-06-23
Also published as: WO2022135822A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) und ein Verfahren (10) zu deren Herstellung. Um zu gewährleisten, dass Flüssigkeiten (F) einer Flüssigkeitssenke gleichmäßig zugeführt werden können, auch wenn eine Flüssigkeitsquelle eine geringere Durchflussbreite (B2) als die Flüssigkeitssenke aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Boden (5) der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) so ausgebildet wird, dass eine durch die Einlassöffnung (2) in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) mit einem vorbestimmten maximalen Volumenstrom einfließende Flüssigkeit (F) die Auslassöffnung (4) im Wesentlichen über die gesamte Auslassbreite (b4) der Auslassöffnung (4) gleichzeitig erreicht, wobei der Boden (5) in seinem Verlauf ansteigt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung, wobei die Einlassöffnung eine Einlassbreite aufweist, die geringer ist als eine Auslassbreite der Auslassöffnung, und wobei die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung einen Auffächerabschnitt aufweist, der ausgebildet ist, eine Flüssigkeit von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung zu leiten, und dessen Durchflussbreite von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung zunimmt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkeitszufuhrvorrichtung.
Technologischer Hintergrund
Flüssigkeitszufuhrvorrichtungen der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt und werden verwendet, um Flüssigkeiten unterschiedlichster Viskositäten durch die Auslassöffnung einer weiteren Verarbeitungsvorrichtung für die Flüssigkeit zuzuführen, wobei eine Flussbreite der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung aufgespreizt wird. Beispielsweise können diese weiteren Verarbeitungsvorrichtungen Vorrichtungen zum Verarbeiten und beispielsweise zum Legieren oder Gießen von Metallen oder Backformen zur Aufnahme von zu backendem Flüssigteig sein. Hierbei wird angestrebt, die Flüssigkeit so zuzuführen, dass diese möglichst gleichmäßig in die weitere Verarbeitungsvorrichtung fließt.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkeitszufuhrvorrichtung bereitzustellen, wobei die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung gewährleistet, dass eine Flüssigkeit einer der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung nachgeordneten weiteren Verarbeitungsvorrichtung gleichmäßig zuführt.
Diese Aufgabe ist für die eingangs genannte Flüssigkeitszufuhrvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Auffächerabschnitt einen Boden aufweist, wobei der Boden einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt näher an der Einflussöffnung als der zweite Abschnitt angeordnet ist, und wobei der erste Abschnitt unterhalb des zweiten Abschnitts angeordnet ist. Für das eingangs genannte Verfahren ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Boden von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung so ansteigend ausgebildet wird, dass eine durch die Einlassöffnung in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung mit einem vorbestimmten maximalen Volumenstrom einfließende Flüssigkeit die Auslassöffnung im Wesentlichen über die gesamte Durchflussbreite der Auslassöffnung gleichzeitig erreicht.
Dadurch, dass die Abschnitte des Bodens unterschiedlich hoch angeordnet sind, kann sich die in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung einfließende Flüssigkeit besser über die gesamte Breite der Auslassöffnung verteilen, sodass die Flüssigkeit zeitnah oder sogar im Wesentlichen gleichzeitig über die gesamte Breite der Auslassöffnung diese erreicht und/oder durch diese zu fließen beginnt. Bei der Herstellung und insbesondere bei der Konstruktion der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung kann die Steigung des Bodens beispielsweise durch Strömungsmodelle oder experimentell einfach bestimmt werden.
Die Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und, sofern nicht anders ausgeführt, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausführungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.
Gemäss einer ersten Ausführungsform spannen laterale Seiten des Auffächerabschnitts, die jeweils eine Seite der Einlassöffnung mit einer Seite der Auslassöffnung verbinden, einen Auffächerwinkel auf, der wenigstens 90 ° und bis zu 179 °, bis zu 170 °, bis zu 160 °, bis zu 150 °, bis zu 140 °, bis zu 130 °, bis zu 120 °, bis zu 110 ° oder bis zu 100 ° betragen kann. 1 ° und bis zu 90 °, bis zu 80 °, bis zu 70 °, bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist der erste Abschnitt an einem näher an der Eihlassöffnung angeordneten Anfang des Auffächerabschnitts und der zweite Abschnitt an einem näher an der Auslassöffnung gelegenen Ende des Auffächerabschnitts angeordnet. Insbesondere kann der erste Abschnitt an die Einlassöffnung und/oder der zweite Abschnitt an die Auslassöffnung angrenzen. Die Einlassöffnung kann den ersten Abschnitt und die Auslassöffnung kann den zweiten Abschnitt aufweisen. Die Einlassöffnung kann in einer Betriebsposition der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung unterhalb der Auslassöffnung angeordnet sein. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass beispielsweise durch die Anordnung des ersten Abschnitts und/oder des zweiten Abschnitts eine Durchflusslänge des Auffächerabschnitts, die sich entlang einer von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung erstreckenden Einströmrichtung der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung erstreckt, maximal ausgestaltet werden kann, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung der Flüssigkeit quer zur Einströmrichtung erreicht werden kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Boden zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt einen Stauabschnitt auf, der zumindest abschnittsweise kontinuierlich oder sprunghaft ansteigt. Der erste Abschnitt kann einen Anfang des Stauabschnitts und der zweite Abschnitt kann ein Ende des Stauabschnitts bilden. Ein unterer Bereich des Stauabschnitts kann durch den ersten Abschnitt und ein oberer Bereich des Stauabschnitts kann durch den zweiten Abschnitt gebildet sein. Der kontinuierliche Anstieg kann einen kontinuierlich ansteigenden Querschnitt aufweisen, wobei die Querschnittsebene entlang der Einströmrichtung und senkrecht zum Boden verlaufen kann. Der sprunghafte Anstieg kann einen sprunghaft ansteigenden oder stufenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Querschnittsebene entlang der Einströmrichtung und senkrecht zum Boden verlaufen kann. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass der Stauabschnitt unter Berücksichtigung vorbekannter Eigenschaften der zuzuführenden Flüssigkeit ausgebildet werden kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Stauabschnitt zumindest abschnittsweise eine kontinuierlich gekrümmte Form oder eine kontinuierlich ebene Form auf. Der kontinuierlich und gekrümmt geformte Anstieg kann einen kontinuierlich gekrümmt ansteigenden Querschnitt aufweisen, wobei die Querschnittsebene entlang der Einströmrichtung und senkrecht zum Boden verlaufen kann. Der kontinuierlich und eben geformte Anstieg kann einen kontinuierlich eben ansteigenden Querschnitt aufweisen, wobei die Querschnittsebene entlang der Einströmrichtung und senkrecht zum Boden verlaufen kann. Beispielsweise kann der kontinuierlich eben ansteigende Stauabschnitt rampenförmig ausgebildet sein. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass ein kontinuierlicher, sich also nicht sprunghaft oder stufenförmig ändernder, Anstieg ungewünschte Strömungen der Flüssigkeit quer zur Einströmrichtung zumindest reduzieren kann.
Ist der Stauabschnitt rampenförmig ausgestaltet, kann der Stauabschnitt oder dessen Querschnitt eine Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann.
Ist der Stauabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann der Stauabschnitt oder dessen Querschnitt eine mittlere Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °; bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Die mittlere Steigung kann der Mittelwert aller Steigungswerte des gekrümmten Querschnitts sein.
Ist der Stauabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann dessen Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Stauabschnitt des Bodens zwei in der von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung weisenden Einströmrichtung hintereinander angeordnete Unterabschnitte auf, wobei der näher an der Einlassöffnung angeordnete erste Unterabschnitt unterhalb des näher an der Auslassöffnung angeordneten zweite Unterabschnitt, angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass die zuzuführende Flüssigkeit in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich gestaut werden kann, wodurch ungewünschte Strömungen reduziert werden können.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weisen der erste Unterabschnitt eine erste lineare Steigung oder eine erste Krümmung und der zweite Unterabschnitt eine zweite lineare Steigung oder eine zweite Krümmung auf, wobei die sich der Steigung von der zweiten Steigung oder wobei sich die erste Krümmung von der zweiten Krümmung unterscheidet. Insbesondere können die Unterabschnitte eben und mit unterschiedlichen Neigungen oder unterschiedlich gekrümmt ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der erste Unterabschnitt mit einer größeren Steigung oder einer größeren Krümmung ausgestaltet sein als der zweite Unterabschnitt. Alternativ kann einer der Unterabschnitte eben und der andere der Unterabschnitte gekrümmt ausgebildet sein, wobei eine mittlere Steigung des zweiten Unterabschnitts womöglich kleiner sein kann als eine mittlere Steigung des ersten Unterabschnitts. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass die zuzuführende Flüssigkeit näher an der Auslassöffnung wenige ungewünschte Strömungen aufweisen kann, wobei die zuzuführende Flüssigkeit im ersten Unterabschnitt stärker gestaut und dadurch schneller quer zur Einströmrichtung verteilt werden kann.
Ist der erste Unterabschnitt rampenförmig ausgestaltet, kann der erste Unterabschnitt oder dessen Querschnitt eine Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Insbesondere kann die Steigung des ersten Unterabschnitts zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der erste Unterabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann der erste Unterabschnitt oder dessen Querschnitt eine mittlere Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Die mittlere Steigung kann der Mittelwert aller Steigungswerte des gekrümmten Querschnitts sein. Insbesondere kann die mittlere Steigung des ersten Unterabschnitts zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der Stauabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann dessen Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein.
Ist der zweite Unterabschnitt rampenförmig ausgestaltet, kann der zweite Unterabschnitt oder dessen Querschnitt eine Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Insbesondere kann die Steigung des zweiten Unterabschnitts zwischen 1 ° und 20 ° betragen oder kleiner als 20 ° sein.
Ist der zweite Unterabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann der zweite Unterabschnitt oder dessen Querschnitt eine mittlere Steigung aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Die mittlere Steigung kann der Mittelwert aller Steigungswerte des gekrümmten Querschnitts sein. Insbesondere kann die mittlere Steigung des zweiten Unterabschnitts zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der zweite Unterabschnitt gekrümmt ausgestaltet, kann dessen Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein.
Ein Vorteil der Bereitstellung des zweiten Unterabschnitts kann sein, dass die Flüssigkeit durch den zweiten Unterabschnitt schneller und daher mit einer geringeren Dicke fließen kann, insbesondere wenn der zweite Unterabschnitt eine geringere Steigung aufweist als der erste Unterabschnitt. Durch die geringere Dicke vergrößert sich das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der Flüssigkeit, sodass in der Flüssigkeit womöglich enthaltene Gase bei einer Vakuumbehandlung besser verlassen können oder die Flüssigkeit schneller temperiert werden kann.
An den zweiten Unterabschnitt kann sich ein dritter Unterabschnitt anschließen, der ausgebildet ist, die Flüssigkeit vom zweiten Unterabschnitt zur Auslassöffnung zu leiten. Der dritte Unterabschnitt kann im Betrieb der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung senkrecht zum Schwerefeld, als ohne Steigung oder Neigung, verlaufen.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels weist der Staubereich den Auffächerabschnitt vollständig auf, wobei sich der zweite und optional auch der dritte Unterabschnitt an den Auffächerabschnitt anschließt. Die Auslassöffnung kann am vom Auffächerabschnitt weg weisenden Ende des zweiten oder des dritten Unterabschnitts angeordnet sein. Der zweite und/oder der dritte Unterabschnitt kann eine konstante Durchflussbreite aufweisen, die der Durchflussbreite der Auslassöffnung entsprechen kann. Der Auffächerabschnitt kann an seinem den zweiten Unterabschnitt kontaktierenden Ende dieselbe Durchflussbreite aufweisen wie der zweite Unterabschnitt. In diesem weiteren Ausführungsbeispiel kann der zweite und/oder der dritte Unterabschnitt auch als Ausbreitungs-, Ablauf- oder Übergangsabschnitt bezeichnet werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Boden an der Einlassöffnung ein als eine erste Höhenlinie darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung ein als eine zweite Höhenlinie darstellbares Auslaufniveau auf, wobei die erste Höhenlinie zumindest abschnittsweise parallel zur zweiten Höhenlinie verläuft. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass Durchflusslänge auf unterschiedlichen Strecken zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung im Wesentlichen gleich ist, wodurch die zuzuführende Flüssigkeit gleichmäßiger verteilt werden kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Boden an der Einlassöffnung ein als eine erste Höhenlinie darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung ein als eine zweite Höhenlinie darstellbares Auslaufniveau aufweist, wobei das Bodenniveau zwischen der ersten Höhenlinie und der zweiten Höhenlinie durch weitere Höhenlinien darstellbar ist, wobei zumindest ausgewählte der weiteren Höhenlinien parallel zur ersten und/oder zur zweiten Höhenlinie vorlaufen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass die zuzuführende Flüssigkeit noch gleichmäßiger verteilt werden kann, wobei ungewünschte Strömungen weiter reduziert werden können.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist der Boden eine Oberfläche auf, wobei die Oberfläche so angeordnet ist, dass sie im Betrieb der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung Flüssigkeit von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung leitet, und wobei die Oberfläche zumindest abschnittsweise eine regelmäßige Strukturierung aufweist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass der Flüssigkeiten weniger stark am Boden haften.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist die Strukturierung Erhebungen auf, deren Höhe zwischen 0,1 mm und 5 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm oder 4,5 mm beträgt und/oder deren Abstand oder Distanz zu benachbarten Erhebungen zwischen 0,1 mm und 6 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm oder 5,5 mm beträgt und/oder die ein kreisrundes oder elliptisches Profil aufweisen. Eine Ausdehnung einzelner Erhebungen entlang des Bodens kann zwischen 0,1 mm und 5 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm oder 4,5 mm betragen. Die Ausdehnung kann eine Länge, eine Breite oder ein Durchmesser der jeweiligen Erhebung sein. In unterschiedlichen Richtung entlang des Bodens können die Erhebungen unterschiedliche Ausdehnungen aufweisen, sodass die Erhebung eine Länge aufweisen kann, die sich von deren Breite unterscheidet. Die Höhe kann im Wesentlichen senkrecht zum Boden verlaufen und sich von einem unteren Ende der jeweiligen Erhebung, mit dem diese auf dem Boden fußt, bis zu deren vom Boden weg weisenden Ende verlaufen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass der Boden aufgrund der unterschiedlich bemessenen und/oder geformten Strukturierung besser an ausgewählte Flüssigkeiten angepasst bereitgestellt werden kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung ausgebildet, als Flüssigkeit eine Metallschmelze einer Verarbeitungsvorrichtung für Metallschmelzen und beispielsweise einer Gussform oder einer Legiervorrichtung zuzuführen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass Metalle gleichmäßiger in die Verarbeitungsvorrichtung eingefüllt werden können, sodass eine gleichmäßigere Metallstruktur entsteht, etwa wenn die Metallschmelze erstarrt oder mit anderen Materialien, beispielsweise feste Materialien wie Metalle oder Keramiken, vermischt werden soll.
Gemäss einer ersten Ausführungsform wird zum Ausgestalten des Bodens dessen Anstieg zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung abhängig von dem vorbestimmten Volumenstrom und/oder einer erwarteten Viskosität ermittelt. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung so hergestellt werden kann, dass auch schwer zuzuführende Flüssigkeiten mit der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung gleichmäßig zuführbar sind, da der Boden auf die Zuführung und Verteilung der jeweiligen Flüssigkeit angepasst sein kann.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung zum Zuführen einer Metallschmelze zu einer Verarbeitungsvorrichtung für Metallschmelzen, etwa eine Gussform oder eine Legiervorrichtung oder eine Temperiervorrichtung. Ein Vorteil dieser Ausführungsform kann sein, dass Metalle gleichmäßiger in die Verarbeitungsvorrichtung eingefüllt werden können, sodass eine gleichmäßigere Metallstruktur entsteht, etwa wenn die Metallschmelze erstarrt oder mit anderen Materialien, beispielsweise feste Materialien wie Metalle oder Keramiken, vermischt werden soll.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnungen Bezug genommen. Diese zeigen lediglich Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands. Merkmale dieser Ausführungsbeispiele sind unabhängig voneinander kombinierbar.
In den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

1-3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigkeitszufuhrvorrichtung im Betrieb und in einer schematischen Perspektivansicht,
4-6 zeigen das Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 in weiteren schematischen Ansichten,
7-9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten,
10-13 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines strukturierten Bodens der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung eines der vorherigen Ausführungsbeispiele, und
14 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch als ein Flussdiagramm.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 zeigen die 1 bis 3, wobei die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung1 im Betrieb gezeigt ist, also während eine Flüssigkeit F in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 einströmt. 1 bis 3 zeigen beispielhaft einen spiegelsymmetrischen Aufbau mit zwei Flüssigkeitszufuhrvorrichtungen 1, zwischen denen eine Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung, im Beispiel der 1 bis 3 eine Flüssigkeitsaufnahmerinne, die Bestandteil einer Legierungs- oder Temperiereinrichtung für Metallschmelzen sein kann, angeordnet ist. Die Flüssigkeitszufuhrvorrichtungen 1 sind beispielhaft so angeordnet, dass diese der Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung von gegenüberliegenden Seiten Flüssigkeit zuführen können. Eine der Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung 1 ist körperhaft dargestellt. Die andere Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung ist nicht dargestellt. Lediglich die durch diese Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung zugeführte Flüssigkeit ist gezeigt.
Die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 weist eine Einlassöffnung 2 auf, durch die die Flüssigkeit F in einer Einströmrichtung E in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 einströmt. Beispielsweise erstreckt sich die Einlassöffnung 2 senkrecht zur Einströmrichtung E. Entlang einer senkrecht zur Einströmrichtung E verlaufenden Breitenrichtung B weist die Einlassöffnung 2 eine lichte Breite oder auch Einlassbreite b2 auf.
Die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 weist einen Auffächerabschnitt 3 auf, der sich im Ausführungsbeispiel beispielhaft an die Einlassöffnung 2 anschließt. In der Einströmrichtung E strömt die Flüssigkeit F durch die Einlassöffnung 2 in den Auffächerabschnitt 3.
Die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 weist eine Auslassöffnung 4 auf, wobei der Auffächerabschnitt 3 zwischen der Einlassöffnung 2 und der Auslassöffnung 4 angeordnet ist. Der Auffächerabschnitt 3 ist ausgebildet, die Flüssigkeit F von der Einlassöffnung 2 zu der Auslassöffnung 4 zu leiten. Entlang der Breitenrichtung B weist die Auslassöffnung 4 eine lichte Breite oder auch Auslassbreite b4 auf. Die Einlassbreite b2 ist kleiner als die Auslassbreite b4. Eine sich parallel zur Breitenrichtung B erstreckende Durchflussbreite b3 des Auffächerabschnitts 3 nimmt in Richtung der Einströmrichtung E zu. Der Auffächerabschnitt 3 kann der Einlassöffnung 2 direkt, also unmittelbar, oder indirekt nachgeordnet sein. Die Auslassöffnung 4 kann dem Auffächerabschnitt 3 direkt, also unmittelbar, oder indirekt nachgeordnet sein.
Wenn die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 zur Zuführung von Flüssigkeit aufgestellt ist, können die Einflussrichtung E und/oder die Breitenrichtung B im Wesentlichen senkrecht zum am Aufstellort der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 herrschenden Schwerefeld ausgerichtet sein.
Der Auffächerabschnitt 3 weist einen Boden 5 auf, wobei der Boden 5 einen ersten Abschnitt A1 und einen zweiten Abschnitt A2 aufweist, wobei der erste Abschnitt A1 näher an der Einlassöffnung als der zweite Abschnitt A2 angeordnet ist, und wobei aufgrund der Schwerkraft der erste Abschnitt A1 unterhalb des zweiten Abschnitts A2 angeordnet ist. Beispielsweise kann der erste Abschnitt A1 an die Einlassöffnung 2 und/oder der zweite Abschnitt A2 an die Auslassöffnung 4 angrenzen. Unterhalb kann bedeuten, dass der eine kleinere potentielle Energie aufweist als der zweite Abschnitt A2, wenn die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 zum Betrieb aufgestellt ist.
2 zeigt die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 der 1, wobei nunmehr mehr Flüssigkeit F in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 und insbesondere in deren Auffächerabschnitt 3 eingeströmt ist. Der Flüssigkeitspegel der Flüssigkeit F ist dadurch, dass der zweite Abschnitt A2 oberhalb des ersten Abschnitts A1 und beispielsweise oberhalb des Bodenniveaus der Einlassöffnung 2 liegt, angestiegen. Ferner konnte sich die Flüssigkeit F dadurch, dass der zweite Abschnitt A2 oberhalb des ersten Abschnitts A1 und beispielsweise oberhalb des Bodenniveaus der Einlassöffnung 2 liegt, in und entgegen der Breitenrichtung B verteilt, sodass sich eine Flüssigkeitslinie L, an der die Flüssigkeit F in Einströmrichtung E endet, im Wesentlichen gerade entlang der Breitenrichtung B erstrecken kann. Fließt noch mehr Flüssigkeit F in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1, so kann der Flüssigkeitspegel weiter ansteigen, bis der Flüssigkeitspegel den zweiten Abschnitt A2 erreicht. Dabei verbleibt die Flüssigkeitslinie L im Wesentlichen gerade und parallel zur Breitenrichtung B, sodass die Flüssigkeit F über die gesamte Auslassbreite b2 den zweiten Abschnitt A2 erreichen kann, wenn der zweite Abschnitt A2 an die Auslassöffnung 4 angrenzen sollte.
In 3 ist gezeigt, dass die Flüssigkeit F durch die Auslassöffnung 4 hindurch in die Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung geflossen ist. Aufgrund der Anordnung des zweiten Abschnitts A2 über dem ersten Abschnitt A1 konnte die durch den Auffächerabschnitt 3 aufgefächerte oder aufgespreizte oder in der Breitenrichtung B verteilte Flüssigkeit F entlang der Breitenrichtung B im Wesentlichen gleichzeitig und mit einem konstanten Volumenstrom in die Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung fließen.
4 bis 6 zeigen das Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 der 1 bis 3 in verschiedenen schematischen Ansichten, jedoch ohne die Flüssigkeit F.
Der Boden B kann zwischen dem ersten Abschnitt A1 und dem zweiten Abschnitt A2 einen Stauabschnitt S aufweisen, der zumindest abschnittsweise kontinuierlich oder sprunghaft ansteigen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steigt der Boden B im Stauabschnitt S kontinuierlich an und ist beispielhaft eben, also etwa rampenförmig, ausgeformt.
Alternativ zur ebenen Form des Bodens B im Stauabschnitt S kann der Boden B des Stauabschnitts S auch eine gekrümmte Form aufweisen.
Der eben oder gekrümmt ansteigende Boden 5 kann sich im Wesentlichen parallel zur Breitenrichtung B und zumindest abschnittsweise gekippt zur Einströmrichtung E erstrecken.
Laterale Seiten 5, 6 des Auffächerabschnitts, die jeweils eine laterale Seite der Einlassöffnung 2 mit einer lateralen Seite der Auslassöffnung 4 verbinden, können einen Auffächerwinkel WA aufspannen, der wenigstens 90 ° und bis zu 179 °, bis zu 170 °, bis zu 160 °, bis zu 150 °, bis zu 140 °, bis zu 130 °, bis zu 120 °, bis zu 110 ° oder bis zu 100 ° betragen kann.
Beispielsweise kann jede der laterale Seiten 5, 6 unter einem Winkel zur Breitenrichtung B verlaufen, der mindestens 1 ° und bis zu 90 °, bis zu 80 °, bis zu 70 °, bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann.
Ist der Stauabschnitt S rampenförmig ausgestaltet, kann der Stauabschnitt S oder dessen in der 6 dargestellter Querschnitt einen Steigungswinkel WS aufweisen, die wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann.
Die Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung ist beispielhaft als formschlüssig mit der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 ausgebildet dargestellt, sodass sich diese nahtlos an den zweiten Abschnitt A2 anschließt.
7 bis 9 zeigen ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 in unterschiedlichen schematischen Ansichten, jedoch ohne die Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung und ohne die Flüssigkeit. Der Kürze halber ist im Folgenden lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 eingegangen. Für Elemente, die in Form und/oder Funktion Elementen des vorherigen Ausführungsbeispiels entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen verwendet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 kann der Stauabschnitt S des Bodens 5 zwei in der Einströmrichtung E hintereinander angeordnete Unterabschnitte U1, U2 aufweisen. Der näher an der Einlassöffnung 2 angeordnete Unterabschnitt U1 kann unterhalb des näher an der Auslassöffnung 4 angeordneten Unterabschnitt U2 angeordnet sein.
Die Unterabschnitte U1, U2 können eben und mit unterschiedlichen Neigungen, oder unterschiedlich gekrümmt ausgestaltet sind. Beispielsweise kann einer der Unterabschnitte U1, U2 eben und der andere der Unterabschnitte U1, U2 gekrümmt ausgebildet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Unterabschnitte U1, U2 eben oder rampenförmig ausgebildet gezeigt, wobei jeder der Unterabschnitte U1, U2 mit der Einströmrichtung E einen Steigungswinkel WS1, WS2 aufspannt. Die Steigungswinkel WS1, WS2 können unterschiedlich groß sein. Beispielsweise kann der Steigungswinkel WS1 des ersten Unterabschnitts U1 größer sein, als der Steigungswinkel WS2 des zweiten Unteranschnitts U2.
Ist der erste Unterabschnitt U1 eben oder rampenförmig ausgestaltet, kann der erste Unterabschnitt U1 oder dessen in der 9 gezeigte Querschnitt unter einem Steigungswinkel WS1 zur Einströmrichtung E verlaufen, der wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Insbesondere kann der Steigungswinkel WS1 des ersten Unterabschnitts U1 zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der erste Unterabschnitt U1 gekrümmt ausgestaltet, kann der erste Unterabschnitt U1 oder dessen in der 9 gezeigter Querschnitt einen mittleren Steigungswinkel aufweisen, der wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45°, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Der mittlere Steigungswinkel kann der Mittelwert aller Steigungswerte des gekrümmten Querschnitts sein. Insbesondere kann der mittlere Steigungswinkel des ersten Unterabschnitts U1 zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der Stauabschnitt S gekrümmt ausgestaltet, kann dessen Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein, sodass sich der Stauabschnitt S in oder entgegen der Schwerkraft krümmt und optional nicht quer dazu, wenn die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 im Betrieb ist.
Ist der zweite Unterabschnitt U2 rampenförmig ausgestaltet, kann der zweite Unterabschnitt U2 oder dessen in der 9 gezeigte Querschnitt einen Steigungswinkel WS2 aufweisen, der wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Insbesondere kann der Steigungswinkel WS2 des zweiten Unterabschnitts U2 zwischen 1 ° und 20 ° betragen oder kleiner als 20 ° sein.
Ist der zweite Unterabschnitt U2 gekrümmt ausgestaltet, kann der zweite Unterabschnitt U2 oder dessen in der 9 gezeigte (hier allerdings ebene) Querschnitt einen mittleren Steigungswinkel aufweisen, er wenigstens 1 ° und beispielsweise bis zu 60 °, bis zu 50 °, bis zu 45 °, bis zu 40 °, bis zu 35 °, bis zu 30 °, bis zu 25 °, bis zu 20 °, bis zu 15 °, bis zu 10 ° oder bis zu 5 ° betragen kann. Der mittlere Steigungswinkel kann der Mittelwert aller Steigungswinkel des gekrümmten Querschnitts sein. Insbesondere kann der mittlere Steigungswinkel des zweiten Unterabschnitts U2 zwischen 20 ° und 60 ° betragen oder größer als 20 ° sein.
Ist der zweite Unterabschnitt U2 gekrümmt ausgestaltet, kann dessen Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein. Der Übergang von einer Krümmung zu einer anderen Krümmung oder der Übergang von einer Krümmungsrichtung zu einer anderen Krümmungsrichtung kann den Wechsel vom ersten Unterabschnitt U1 zum zweiten Unterabschnitt U2 darstellen.
Sind der erste und/oder der zweite Unterabschnitt U1, U2 gekrümmt ausgestaltet, kann deren jeweilige Krümmung vollständig in eine Richtung, also links- oder rechtsgekrümmt, ausgebildet sein, sodass sich der jeweilige Unterabschnitt U1, U2 in oder entgegen der Schwerkraft krümmt und optional nicht quer dazu, wenn die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 im Betrieb ist.
Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen kann der Staubereich S den Auffächerabschnitt 3 vollständig aufweisen, wobei sich der zweite Unterabschnitt U2 und optional auch ein dritter, jedoch nicht dargestellter Unterabschnitt an den Auffächerabschnitt 3 anschließen können. Die Auslassöffnung 4 kann am vom Auffächerabschnitt 3 weg weisenden Ende des zweiten Unterabschnitts U2 oder des dritten Unterabschnitts angeordnet sein. Der zweite Unterabschnitt U2 und/oder der dritte Unterabschnitt kann eine konstante Durchflussbreite bU2 aufweisen kann, die der Auslassbreite b4 der Auslassöffnung 4 entsprechen kann. Der Auffächerabschnitt 3 kann an seinem den zweiten Unterabschnitt U2 kontaktierenden Ende dieselbe Durchflussbreite b3 aufweisen, wie der zweite Unterabschnitt U2. Der zweite Unterabschnitt U2 und/oder der dritte Unterabschnitt können auch als Ausbreitungs-, Ablauf- oder Übergangsabschnitt bezeichnet werden.
Der Boden 5 an der Einlassöffnung 2 kann ein als eine erste Höhenlinie H1 darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung 4 ein als eine zweite Höhenlinie H2 darstellbares Auslaufniveau aufweisen, wobei die erste Höhenlinie H1 zumindest abschnittsweise parallel zur zweiten Höhenlinie H2 verlaufen kann.
Alternativ kann der Boden 5 an der Einlassöffnung 2 ein als eine erste Höhenlinie H1 darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung 4 ein als eine zweite Höhenlinie H2 darstellbares Auslaufniveau aufweisen, wobei das Bodenniveau zwischen der ersten Höhenlinie H1 und der zweiten Höhenlinie H2 durch weitere Höhenlinien HN darstellbar ist, wobei zumindest ausgewählte der weiteren Höhenlinien HN parallel zur ersten und/oder zur zweiten Höhenlinie H1, H2 vorlaufen können. Abstände der weiteren Höhenlinien HN zueinander können von der Steigung des Bodens 5 abhängen, wobei höhere Steigungen in geringeren Abständen resultieren können.
Die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung kann ausgebildet sein, als Flüssigkeit eine Metallschmelze einer Metallschmelzenverarbeitungsvorrichtung, etwa einer Vorrichtung zum Legieren oder Temperieren von Metallschmelzen, zuzuführen.
10 bis 13 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Bodens 5. Der Boden 5 kann gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Oberfläche aufweisen, wobei die Oberfläche so angeordnet ist, dass sie Flüssigkeit von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung leitet, und wobei die Oberfläche zumindest abschnittsweise eine regelmäßige Strukturierung (R) aufweist. Alternativ kann der Boden 5 ohne eine regelmäßige Strukturierung (R) ausgebildet sein.
Weist der Boden 5 die regelmäßige Strukturierung (R) auf, kann diese mit Erhebungen ausgebildet sein, deren Höhe h zwischen 0,1 mm und 5 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm oder 4,5 mm beträgt. Eine Ausdehnung d1 einzelner Erhebungen entlang einer generellen Ausdehnung des Bodens 5 kann zwischen 0,1 mm und 5 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm oder 4,5 mm betragen. Die Ausdehnung d1 kann eine Länge, eine Breite oder ein Durchmesser der jeweiligen Erhebung sein. In unterschiedlichen Richtungen entlang der generellen Ausdehnung des Bodens 5 können die Erhebungen unterschiedliche Ausdehnungen d1 aufweisen, sodass die Erhebung eine Länge aufweisen . kann, die sich von deren Breite unterscheidet. Der Abstand oder die Distanz d2 einer der Erhebungen zu jeweils benachbarten Erhebungen kann zwischen 0,1 mm und 6 mm und beispielsweise bis zu 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm oder 5,5 mm betragen. Die Erhebungen können ein kreisrundes oder elliptisches Profil aufweisen. Die Höhe h kann im Wesentlichen senkrecht zu der generellen Ausdehnung des Bodens 5 verlaufen. In unterschiedlichen Richtungen entlang der generellen Ausdehnung des Bodens 5 können die Erhebungen unterschiedliche Abstände oder Distanzen d2 zueinander aufweisen. Die Höhe h kann im Wesentlichen senkrecht zum Boden 5 verlaufen und sich von einem unteren Ende der jeweiligen Erhebung, mit dem diese auf dem Boden 5 fußt, bis zu deren vom Boden 5 weg weisenden Ende verlaufen. Die Ausdehnung d1 und/oder der Abstand d2 kann senkrecht zur Höhe h verlaufen.
14 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch als ein Flussdiagramm.
Das Verfahren 10 zum Herstellen der erfindungsgemäßen Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 umfasst einen ersten Verfahrensschritt 11, in dem das Verfahren 10 startet. In einem nun folgenden Verfahrensschritt 12 wird ein vorbestimmter maximaler Volumenstrom ermittelt, mit dem eine Flüssigkeit F durch die Einlassöffnung 2 in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 einfließen soll. Optional können Eigenschaften der Flüssigkeit F, beispielsweise deren Oberflächenspannung, deren Haftung an der Oberfläche des Bodens 5, und/oder deren Viskosität im Verfahrensschritt 12 ermittelt werden. Die zu ermittelnden Daten zu der Flüssigkeit können aus Lehrbüchern, aus Datenbanken oder durch Experimente ermittelt werden. Der vorbestimmte maximale Volumenstrom kann vorgegeben werden, beispielsweise durch Prozessparameter einer Flüssigkeitsverarbeitungsvorrichtung, welcher die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 zu verarbeitende Flüssigkeit F zuführen soll.
Im nun folgenden Verfahrensschritt 13 wird der Boden 5 von der Einlassöffnung 2 zu der Auslassöffnung 4 so ansteigend ausgebildet, dass eine durch die Einlassöffnung 2 in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 mit einem vorbestimmten maximalen Volumenstrom einfließende Flüssigkeit F die Auslassöffnung 4 im Wesentlichen über die gesamte Auslassbreite b4 der Auslassöffnung 4 gleichzeitig erreicht. Optional kann zum Ausbilden des Bodens 5 dessen Anstieg zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung abhängig von dem vorbestimmten Volumenstrom und vorab bestimmten Eigenschaften der Flüssigkeit F, beispielsweise die Viskosität, ermittelt wird.
Optional können zur Bestimmung der Steigung oder der Bodenstrukturierung R die weiteren und vorab bestimmten Eigenschaften der Flüssigkeit F verwendet werden.
Ferner kann das Verfahren 10 ausgeführt werden, um die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 als eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 zum Zuführen einer Metallschmelze zu einer Metallschmelzenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Gussform, eine Legiereinrichtung oder eine Temperiereinrichtung, herzustellen.
Im nun folgenden Verfahrensschritt 14 endet das Verfahren 10. Vor dem Verfahrensschritt 14 kann die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 1 beispielsweise durch mechanische oder andere Verfahren gefertigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Flüssigkeitszufuhrvorrichtung
2: Einlassöffnung
3: Auffächerabschnitt
4: Auslassöffnung
5: Boden des Auffächerabschnitts
6,7: laterale Seiten des Auffächerabschnitts
10: Verfahren
11: Start
12: Maximalen Volumenstrom ermitteln
13: Bodensteigung bestimmen
14: Ende
A1: erster Abschnitt des Bodens
A2: zweiter Abschnitt des Bodens
B: Breitenrichtung
b2: Einlassbreite
b4: Auslassbreite
b3: Durchflussbreite
bU2: Steigungswinkel
d1: Ausdehnung der Erhebungen
d2: Abstand der Erhebungen
E: Einströmrichtung
F: Flüssigkeit
H1, H2, HN: Höhenlinie
h: Höhe der Erhebungen
L: Flüssigkeitslinie
R: Bodenoberflächenstrukturierung
S: Stauabschnitt
U1, U2: Unterabschnitte
WA: Auflächerwinkel
WS: Steigungswinkel
WS1: Steigungswinkel
WS2: Steigungswinkel

Claims

Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) mit einer Einlassöffnung (2) und einer Auslassöffnung (4), wobei die Einlassöffnung (2) eine Einlassbreite (b2) aufweist, die geringer ist als eine Auslassbreite (b4) der Auslassöffnung (4), und wobei die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) einen Auffächerabschnitt (3) aufweist, der ausgebildet ist, eine Flüssigkeit (F) von der Einlassöffnung (2) zu der Auslassöffnung (4) zu leiten, und dessen Durchflussbreite (b3) von der Einlassöffnung (2) zur Auslassöffnung (4) zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffächerabschnitt (3) einen Boden (5) aufweist, wobei der Boden (5) einen ersten Abschnitt (A1) und einen zweiten Abschnitt (A2) aufweist, wobei der erste Abschnitt (A1) näher an der Einlassöffnung (2) als der zweite Abschnitt (A2) angeordnet ist, und wobei der erste Abschnitt (A1) unterhalb des zweiten Abschnitts (A2) angeordnet ist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (A1) an einem näher an der Einlassöffnung (2) angeordneten Anfang des Auffächerabschnitts (3) und der zweite Abschnitt (A2) an einem näher an der Auslassöffnung (4) gelegenen Ende des Auffächerabschnitts (3) angeordnet ist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) zwischen dem ersten Abschnitt (A1) und dem zweiten Abschnitt (A2) einen Stauabschnitt (S), der zumindest abschnittsweise kontinuierlich oder sprunghaft ansteigt, aufweist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauabschnitt (S) zumindest abschnittsweise eine kontinuierlich gekrümmte Form oder eine kontinuierlich ebene Form aufweist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauabschnitt (S) des Bodens (5) zwei in einer von der Einlassöffnung (2) zu der Auslassöffnung (4) weisenden Einströmrichtung (E) hintereinander angeordnete Unterabschnitte (U1, U2) aufweist, wobei der näher an der Einlassöffnung (2) angeordnete Unterabschnitt (U1) unterhalb des näher an derAuslassöffnung (4) angeordneten Unterabschnitts (U2) angeordnet ist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterabschnitte (U1, U2) eben und mit unterschiedlichen Neigungen oder unterschiedlich gekrümmt ausgestaltet sind.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Unterabschnitte (U1, U2) eben und der andere der Unterabschnitte(U1, U2) gekrümmt ausgebildet ist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) an der Einlassöffnung (2) ein als eine erste Höhenlinie (H1) darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung (4) ein als eine zweite Höhenlinie (H2) darstellbares Auslaufniveau aufweist, wobei die erste Höhenlinie (H1) zumindest abschnittsweise parallel zur zweiten Höhenlinie (H2) verläuft.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) an der Einlassöffnung (2) ein als eine erste Höhenlinie (H1) darstellbares Einlassniveau und an der Auslassöffnung (4)ein als eine zweite Höhenlinie (H2) darstellbares Auslaufniveau aufweist, wobei das Bodenniveau zwischen der ersten Höhenlinie (H1) und der zweiten Höhenlinie (H2) durch weitere Höhenlinien (HN) darstellbar ist, wobei zumindest ausgewählte der weiteren Höhenlinien (HN) parallel zur ersten und/oder zur zweiten Höhenlinie (H1, H2) vorlaufen.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) eine Oberfläche aufweist, wobei die Oberfläche so angeordnet ist, dass sie Flüssigkeit von der Einlassöffnung (2) zurAuslassöffnung (4) leitet, und wobei die Oberfläche zumindest abschnittsweise eine regelmäßige Strukturierung (R) aufweist.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Strukturierung (R) Erhebungen aufweist, deren Höhe (h) zwischen 0,1 mm und 5 mm beträgt und/oder deren Ausdehnung (d1) entlang des Bodens (5) zwischen 0,1 mm und 5 mm beträgt und/oder deren Abstand (d2) zu benachbarten Erhebungen zwischen 0,1 mm und 6 mm beträgt und/oder die ein kreisrundes oder elliptisches Profil aufweisen.
Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) ausgebildet ist, als Flüssigkeit (F) eine Metallschmelze einer Verarbeitungsvorrichtung für Metallschmelzen zuzuführen.
Verfahren (10) zum Herstellen einer Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (5) von der Einlassöffnung (2) zu der Auslassöffnung (4) so ansteigend ausgebildet wird (13), dass eine durch die Einlassöffnung (2) in die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) mit einem vorbestimmten maximalen Volumenstrom einfließende Flüssigkeit (F) die Auslassöffnung (4) im Wesentlichen über die gesamte Auslassbreite (b4) der Auslassöffnung gleichzeitig erreicht.
Verfahren (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbilden des Bodens (5) dessen Anstieg zwischen der Einlassöffnung (2) und der Auslassöffnung (2) abhängig von dem vorbestimmten Volumenstrom und einer erwarteten Viskosität ermittelt wird (13).
Verfahren (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (1) eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung zum Zuführen einer Metallschmelze zu einer Verarbeitungsvorrichtung für Metallschmelzen ist.