DE10324494A1

DE10324494A1 - Fluiddüse

Info

Publication number: DE10324494A1
Application number: DE10324494A
Authority: DE
Inventors: Zdenek Riha; Frantisek Pochyly
Original assignee: Hydrosystem Project AS
Current assignee: Hydrosystem Project AS
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-04-08
Also published as: CZ12485U1; US20040050980A1

Abstract

Die Fluiddüse gemäß der Erfindung kann für die Reinigung von Flächen mittels Druckflüssigkeit, z. B. zur Zunderbeseitigung von einer Walzblechoberfläche oder zum Auftragen von Flüssigkeiten auf die Oberfläche von Körpern unter der Bedingung hoher statischer Eingangsdrücke der Flüssigkeit und hoher Strömungsgeschwindigkeiten des Flüssigkeitsstrahls in der Oszillationskammer, verwendet werden.

Description

Technischer Bereich
Die technische Lösung betrifft die Konstruktion einer Fluiddüse, insbesondere zum Reinigen von Oberflächen mit Flüssigkeiten, wobei diese Düse am Eingang extrem hohe statische Druckwerte am Ausgang eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Oszillationskammer aufweist, und z. B. zur Zunderbeseitigung von den Blechoberflächen während des Walzvorgangs verwendet wird.
Stand der Technik
Zur Zeit werden für die Reinigung von Flächen mit Flüssigkeit, z. B. bei der Beseitigung von Zunder von Walzblechen sogenannte Reibdüsen verwendet, bei denen der Wert des statischen Eingangsdrucks der Flüssigkeit um die 20 MPa schwankt. Bei diesen Reibdüsen wird das Zerstäuben und der Reinigungseffekt der herausspritzenden Flüssigkeit durch Profilierung der Ausgangsöffnung erzielt.
Bekannt ist ebenfalls die Verwendung von Fluiddüsen, die durch ihre Art der Zerstäubung des strömenden Mediums die Effektivität des gesamten Prozesses steigern, wie bereits im Patent US 4052002 angedeutet ist. Der aus der Fluiddüse herausspritzende Flüssigkeitsstrahl kann bei einer geeigneten Konstruktion die gleichen Eigenschaften wie der aus der Reibdüse aufweisen, wobei der Wert des statischen Drucks der Flüssigkeit am Eingang in die Fluiddüse bedeutend niedrigere Werte aufweisen kann, als das bei den Reibdüsen der Fall ist. Es sind Fluiddüsen verschiedener Konstruktionen bekannt, z. B. gemäß den Patentschriften US 4052002 , US 4721251, WO 81/01966, DE 2505695 oder CZ 286790, die ein Gehäuse aufweisen, in dem eine Eingangskammer, Oszillationskammer und Ausgangskammer miteinander verbunden sind. In der Oszillationskammer findet ein Schwingen des Flüssigkeitsstrahls statt, der durch die Ausgangsöffnung heraustritt.
Ein gemeinsamer Nachteil der bekannten Lösung für Fluiddüsen besteht in deren. Funktionsbeschränkung bei hohem Eingangsdrücken und hohen Geschwindigkeiten des strömenden Mediums, vor allem in der Oszillationskammer. Die Funktionstüchtigkeit der genannten Fluiddüsen schwankt um den Wert 3MPa des statischen Drucks am Eingang, dies bei einer Abmessung der Ausgangsöffnung von 3,5 mm × 4,0 mm. Infolge der hohen Geschwindigkeiten hört der Flüssigkeitsstrahl in der Oszillationskammer auf zu pulsieren und strömt lediglich durch diese hindurch, wobei Flüssigkeitswirbel in dieser Kammer stetig auftreten, was vom Standpunkt der Funktionstüchtigkeit unzulässig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die aufgezeigten Nachteile werden im bestimmten Maß mit einer Fluiddüse beseitigt, die insbesondere zum Reinigen von Oberflächen mit Druckflüssigkeit dient und aus einem Gehäuse besteht, in dem eine Eintrittskammer, Oszillationskammer und Austrittskammer miteinander verbunden sind, wobei die Fluiddüse dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Wirbelkammer der Oszillationskammer vor der Ausgangsöffnung in die Ausgangskammer ein profilierter Strömungsleitkörper angebracht ist.
Ferner gehört zur Erfindung, dass der Strömungsleitkörper in der Wirbelkammer in der Längsachse der Fluiddüse oder in Bezug auf diese Längsachse asymmetrisch gelagert ist.
Wesentlich ist ferner, dass der Strömungsleitkörper in der Oszillationskammer ausbaubar oder ortsfest gelagert ist und mit Vorteil eine zylindrische Form aufweist.
Der neue Aufbau der Fluiddüse ermöglicht und sichert das Pulsieren des Flüssigkeitsstrahls in der Oszillationskammer und zwar auch bei sehr hohem statischen Flüssigkeitsdruck am Eingang, wobei der Druck den Wert von 5 MPa überschreitet, und bei Strömungsgeschwindigkeitswerten in der Oszillationskammer von über 100 m/s.
Kurzfassung der beigefügten Zeichnungen
Eine konkrete Konstruktion der Fluiddüse gemäß der Erfindung ist auf der beigefügten Zeichnung schematisch veranschaulicht, wobei bei 1 eine mögliche Formlösung der Fluiddüse im Aufriss und 2 den Grundriss der Fluiddüse der 1 darstellt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Fluiddüse besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine Eingangskammer 2, welche an eine nicht dargestellte Druckflüssigkeitsquelle angeschlossen ist, eine Oszillationskammer 3 und eine mit einer Ausgangsöffnung 41 versehene Ausgangskammer 4 miteinander verbunden sind. Den Übergang zwischen der Eingangskammer 2 und der Oszillationskammer 3 bildet eine Steueröffnung 5, und den Übergang zwischen der Oszillationskammer 3 und der Ausgangskammer 4 bildet eine Ausgangsöffnung 6. Dabei besteht die eigentliche Oszillationskammer 3 aus einer zentrierten Wirbelkammer 31 und Rückführungs-Seitenkanälen 32. In der Wirbelkammer 31 ist sodann in der Symmetrielängsachse der Fluiddüse vor der Ausgangsöffnung 6 ein profilierter Strömungsleitkörper 7, z. B. von einer zylindrischen Form, angebracht.
Das Anbringen eines Strömungsleitkörpers 7 in der Wirbelkammer 31 vor der Ausgangsöffnung 6 verhindert ein unmittelbares Herausströmen des Flüssigkeitsstrahls, ohne dass in der Oszillationskammer 3 Pulsationen entstehen, wenn dieser Strömungsleitkörper die strömende Flüssigkeit zwingt, den gesamten Raum der Kammer auch bei hohem Eingangsdrücken und Strömungsgeschwindigkeiten auszufüllen.
Die dargestellte Ausführung der Fluiddüse bildet nicht die einzige Konstruktion gemäß der Erfindung, bei der der Strömungsleitkörper 7 in der Oszillationskammer 3 ortsfest und ausbaubar gelagert werden kann; der Strömungsleitkörper muss nicht unbedingt eine zylindrische Form haben, vielmehr kann sein Querschnitt eine allgemeiner Form, z. B. die eines Quadrats, eines Dreiecks, eines Rechtecks oder eines Vierecks annehmen, und zwar je nach den Kenngrößen des durchströmenden Mediums. Der Strömungsleitkörper 7 braucht in der Wirbelkammer 31 nicht in der Symmetrielängsachse der Fluiddüse gelagert, sondern kann je nach der gesamten Form der Oszillationskammer 3, der Ausführung der Rückführungskanäle 32 oder der Form der Ausgangsöffnung 6 oder der Ausgangskammer 4 auch asymmetrisch angebracht sein. Schließlich kann auch das Gehäuse 1 je nach Verwendung von unterschiedlicher Form sein.

Claims

Fluiddüse, insbesondere zum Reinigen von Oberflächen mit Druckflüssigkeit, bestehend aus einem Gehäuse, in dem eine Eintrittskammer, Oszillationskammer und Austrittskammer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wirbelkammer (32) der Oszillationskammer (3) vor der Ausgangsöffnung (6) in die Ausgangskammer (4) ein profilierter Strömungsleitkörper (7) angebracht ist.
Fluiddüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitkörper (7) in der Wirbelkammer (31) in der Längsachse der Fluiddüse gelagert ist.
Fluiddüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitkörper (7) in der Wirbelkammer (31) in Bezug auf die Längsachse der Fluiddüse asymmetrisch gelagert ist.
Fluiddüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitkörper (7) in der Oszillationskammer (3) ausbaubar gelagert ist.
Fluiddüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitkörper (7) in der Oszillationskammer (3) ortsfest gelagert ist.
Fluiddüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitkörper (7) eine zylindrische Form aufweist.