DE1099487B - Ring nozzle - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ringdüse zum Erzeugen eines auf die Ringachse zu gerichteten Flüssigkeitsfilmes, der von allen Seiten mit hohem Druck auf ein durch die Ringdüse hindurchgeführtes Werkstück auftrifft. Derartige Ringdüsen sind beispielsweise beim Entzundern heißer Metallstäbe verwendbar, um durch Aufspritzen von kaltem Wasser auf den Stahl den Zunder abzulösen und abzuwaschen.The invention relates to an annular nozzle for generating a liquid film directed towards the ring axis, which hits a workpiece passed through the ring nozzle with high pressure from all sides. Such ring nozzles can be used, for example, when descaling hot metal rods to by Splashing cold water on the steel to loosen and wash off the scale.
Es ist eine Ringdüse zum Aufspritzen eines Flüssigkeitsfilms auf warmgewalzte Profile zum Zweck der Kühlung derselben bekannt, mit zwei ringförmigen, mit an ihren Stirnflächen sich berührenden, durch zentrisch zur Ringachse angeordnete Befestigungsmittel zusammengepreßten Teilen, einer ringförmigen Flüssigkeitskammer zwischen diesen Teilen und Zuleitungen bzw. Durchlässen zum Einführen einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit in die Kammer sowie mit einem ringförmigen Spalt zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen der beiden ringförmigen Teile zwischen der Kammer und idem Düseninnendurchmesser, von denen die Spaltfläche des einen ringförmigen Teiles als zur Ringachse konzentrischer, den Strahl leitender Kegel ausgebildet ist. Der offene Düsenspalt dieser bekannten Ringdüse hat eine unveränderliche Größe, so daß eine Regelung der Düsenwirkung durch Veränderung der zugeführten Wassermenge nicht oder nur in sehr engen Grenzen möglich ist, weil bei Unterschreitung einer bestimmten Mindestwassermenge der Düsenquerschnitt zu groß ist, um noch ein Auftreffen des Flüssigkeitsfilms auf das Werkstück mit hohem Druck gewährleisten zu können.It is an annular nozzle for spraying a film of liquid on hot-rolled profiles for the purpose of cooling the same known, with two ring-shaped, with fastening means which are in contact at their end faces and which are arranged centrically to the ring axis compressed parts, an annular liquid chamber between these parts and supply lines or passages for introducing a liquid under high pressure into the chamber and with an annular gap between the opposing surfaces of the two annular Parts between the chamber and the nozzle inside diameter, of which the gap area of one ring-shaped part is designed as a concentric to the ring axis, the beam-guiding cone. The open one The nozzle gap of this known ring nozzle has an invariable size, so that the nozzle action can be regulated by changing the amount of water supplied, this is not possible or only possible within very narrow limits is because the nozzle cross-section is too large if the water volume falls below a certain minimum, in order to be able to guarantee that the liquid film still hits the workpiece with high pressure.
Es sind ferner Vorrichtungen zur Erzeugung eines Nebels aus Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu Feuerlöschzwecken bekannt, ibei denen das Löschmittel durch enge Spalte nach außen gepreßt und dadurch zu einem Nebel zerstäubt wird. Diese engen Spalten werden durch Aneinanderlegen einzelner Teile, die rauhe Oberflächen aufweisen, gebildet; hierfür kommen die aneinander anliegenden Windungen von Schraubenfedern, mehrere konzentrisch zueinander angeordnete Ringe, deren jeder auf einer Kante des Nachbarringes aufliegt, sowie beliebige sonstige Teile mit rauher Oberfläche in Frage. Für eine Veränderung der Spaltbreiten ist keine Vorsorge getroffen; bei dieser Vorrichtung kommt es in erster Linie auf eine feine Vernebekmg und erst in zweiter Linie auf eine gewisse Richtwirkung des erzeugten Nebels an.There are also devices for generating a mist from water or another liquid known for fire extinguishing purposes, where the extinguishing agent is pressed out through narrow gaps and thereby atomized into a mist. These tight Gaps are formed by placing individual parts that have rough surfaces together; for this purpose, the turns of helical springs resting against one another, several concentric to one another, are used arranged rings, each of which rests on an edge of the neighboring ring, as well as any other parts with a rough surface are in question. There is no provision for changing the gap widths met; With this device it comes primarily to a fine Vernebekmg and only in secondly on a certain directivity of the generated fog.
Gemäß der Erfindung, die von der erstgenannten Ringdüse ausgeht, >berührt die Spaltfläche des zweiten ringförmigen Teiles die kegelige Spaltfläche des ersten ringförmigen Teiles bei mit druckloser Flüssigkeit gefüllter Kammer, wie bekannt, auf einer zur Ringachse koaxialen, kreisförmigen Linie, und bei Un-Ringdüse According to the invention, which is based on the first-mentioned ring nozzle,> touches the gap surface of the second annular part, the conical gap surface of the first annular part when the fluid is depressurized filled chamber, as is known, on a circular line coaxial to the ring axis, and with a Un-ring nozzle
Anmelder:Applicant:
The Commercial ShearingThe Commercial Shearing
and Stamping Company,and Stamping Company,
Youngstown, Ohio (V. St. A.)Youngstown, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln 3, Universitätsstr. 31Representative: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, patent attorney,
Cologne 3, Universitätsstr. 31
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. November 1954Claimed priority:
V. St. v. America November 29, 1954
Thomas Carl ton Kane, Youngstown, Ohio (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenThomas Carl ton Kane, Youngstown, Ohio (V. St. Α.),
has been named as the inventor
terdrucksetzen der Flüssigkeit federn die die Spaltflächen tragenden Ringstücke der ringförmigen Teile auseinander.Pressurizing the liquid resiliently the ring pieces of the ring-shaped parts bearing the gap surfaces apart.
Diese Gestaltung hat die Wirkung, daß die Düsenaustrittsfläche sich selbsttätig in Abhängigkeit von dem Druck der eingeleiteten Flüssigkeit verstellt. Hierdurch ist es möglich, die Wifkung der Düse in sehr weiten Grenzen durch Veränderung des Druckes der zugeleiteten Flüssigkeit den Erfordernissen entsprechend einzustellen, ohne daß hierzu besondere Federn erforderlich sind, die eine sehr hohe Federkonstante haben müßten und nur schwer -unterzubringen wären. Die erfindungsgemäße Ringdüse erzeugt bei allen Einstellungen einen scharf gebündelten Flüssigkeitsfilm, der von allen Seiten mit hohem Druck auf ein durch die Ringdüse hindurchgeführtes Werkstück auftrifft.This design has the effect that the nozzle outlet surface is automatically dependent on adjusted to the pressure of the liquid introduced. This makes it possible to turn the nozzle into very wide limits by changing the pressure of the supplied liquid according to the requirements without the need for special springs that have a very high spring constant would have to have and would be difficult to accommodate. The ring nozzle according to the invention produces at in all settings a sharply bundled film of liquid that is exposed to high pressure from all sides a workpiece passed through the ring nozzle impinges.
Die erfindungsgemäße Ringdüse läßt sich bei allen Waschvorgängen anwenden, durch die ein zylindrischer Gegenstand gewaschen werden soll. Hierzu zählt z. B. das Waschen von Stangen oder Rundmaterial zwecks Entfernung von öl und anderen Rückständen auf deren Oberfläche vor einem Anstreichen. The ring nozzle according to the invention can be used in all washing processes through which a cylindrical Item to be washed. These include B. the washing of bars or round material to remove oil and other residues from their surface before painting.
Aus Gründen einer einfacheren Herstellung ist es zweckmäßig, in weiterer Ausbildung der Erfindung die auf der kegeligen Spaltfläche mit einer kreisförmigen Linie aufsitzende Spaltfläche, wie bekannt, durch eine spitz zulaufende Rippe des zweiten ringförmigen Teiles zu bilden. Ferner kann ein die beiden ringförmigen Teile verbindender Klemmring vorge-For reasons of simpler manufacture, it is expedient in a further embodiment of the invention the gap surface sitting on the conical gap surface with a circular line, as is known, by a tapered rib of the second annular part. Furthermore, one can use the two clamping ring connecting ring-shaped parts
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sehen werden, der zusammen mit einem der ringförmigen Teile von den Befestigungsmitteln durchsetzt wird und durch den das andere Teil zur Bildung der Berührungslinie federnd gegen das erste Teil gedruckt wird. Auf den Befestigungsschrauben, durch die die beiden ringförmigen Teile zusammengehalten werden, können die Federung der Anordnung fördernde Hülsen oder Manschetten angeordnet wenden.will see, which penetrated together with one of the annular parts of the fastening means and by which the other part is resiliently pressed against the first part to form the line of contact will. On the fastening screws that hold the two ring-shaped parts together, can turn the suspension of the arrangement promotional sleeves or sleeves arranged.
Die Erfindung ist in der Beschreibung und in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail in the description and in the drawings. It shows
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ringdüse von vorne,1 shows a preferred embodiment of the ring nozzle according to the invention from the front,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig.l,Fig. 2 is a section along the line H-II of Fig.l,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düse von vorne undFig. 3 shows a further embodiment of the nozzle according to the invention from the front and
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ringdüse besteht aus zwei ringförmigen Teilen 10 und 11. Der eine Teil 10 hat auf einer Seite eine ringförmige Rille 12. Der Teil 11 besitzt eine entsprechende Auskehlung 13, die zusammen mit der Rille 12 zwischen den Teilen 10 und 11 eine ringförmige Kammer bildet. Der mit der Rille 12 versehene Teil besitzt eine gehärtete gekrümmte Fläche 14, die an der Rille 12 ansetzt und bis zum inneren kreisförmigen Rand reicht. Die gekrümmte Fläche wirkt richtunggebend für einen Flüssigkeitsfilm, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Der Teil 11 hat eine kreisrunde, U-förmige, gehärtete Schutzkante 15, die die gekrümmte Fläche 14 des Teils 10 in einer Linie berührt. Vorteilhaft ist an dem Teil 11 gegenüber der Auskehlung 13 und der Kante 15 eine zweite Auskehlung 13 α mit U-förmiger Kante 15 α vorgesehen, damit der Teil 11 im Falle des Verschleißes der Kante 15 umgedreht werden kann. Die Teile 10 und 11 werden mit Bolzen 16 zusammengehalten, die durch beide Teile hindurchgehen und auf der Außenseite einer der beiden Teile kurze Abstandshülsen 17 tragen. Zwischen den beiden Teilen ist in einer Nut 19 eine Gummiringdiohtung 18 ■eingepaßt. Ferner ist ein Durchgang 20 vorgesehen, der die Rille 12 mit der Zuleitung 21 für eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit verbindet.The ring nozzle shown in FIGS. 1 and 2 consists of two ring-shaped parts 10 and 11. One part 10 has an annular groove 12 on one side and 11 forms an annular chamber. The part provided with the groove 12 has a hardened curved surface 14 which attaches to the groove 12 and extends to the inner circular edge. The curved surface acts as a direction for a liquid film, as will be described in detail below. The part 11 has a circular, U-shaped, hardened protective edge 15 which contacts the curved surface 14 of the part 10 in a line. Advantageously, a second groove 13 α with a U-shaped edge 15 α is provided on the part 11 opposite the groove 13 and the edge 15, so that the part 11 can be turned over in the event that the edge 15 is worn. The parts 10 and 11 are held together with bolts 16 which pass through both parts and have short spacer sleeves 17 on the outside of one of the two parts. A rubber ring connection 18 is fitted in a groove 19 between the two parts. Furthermore, a passage 20 is provided which connects the groove 12 to the feed line 21 for a liquid under high pressure.
Der zu entzundernde Stab bzw. ein anderes zu behandelndes Werkstück wird durch die runde Öffnung innerhalb der ringförmigen Teile geführt. Durch .die Zuleitung 21 und den Durchgang 20 wird eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in die von der Rille 12 und der Auskehlung 13 gebildete Kammer .geleitet. Wenn der Druck in der Kammer ansteigt, so federn die die gekrümmte Fläche 14 und die Kante 15 tragenden Teile etwas auseinander, so daß ein dünner Flüssigkeitsfilm in Richtung zur Düsenachse herausspritzt und auf das zu behandelnde Werkstück, in diesem Fall auf den zu entzundernden Stab, aufprallt. Die Verschiebung der Teile 10 und 11 wird durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Bolzen 16 reguliert, so daß sowohl der erforderliche Druck vor dem Spritzvorgang ails auch der Spritzdruck selbst eingestellt werden können.The rod to be descaled or another workpiece to be treated is inserted through the round opening guided within the annular parts. Through .the supply line 21 and the passage 20 is an under high pressure liquid into the chamber formed by the groove 12 and the recess 13 .directed. When the pressure in the chamber increases, the curved surface 14 and the edge 15 spring bearing parts apart, so that a thin film of liquid spurts out in the direction of the nozzle axis and hits the workpiece to be treated, in this case the rod to be descaled. The parts 10 and 11 are displaced by tightening the bolts 16 to a greater or lesser extent regulated, so that both the pressure required before the injection process and the injection pressure itself can be adjusted.
In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, gemäß der wiederum zwei ringförmige Teile 30 und 31 vorgesehen sind, von denen der Teil 30 einen nach innen auskragenden, mit einer spitz zulaufenden Rippe 33 versehenen Flansch 32 hat, während der in diesen Ring eingepaßte Ring 31 mit einer Aussparung 34 versehen ist, die mit dem Flansch 32 des Teils 30 eine Kammer bildet. Eine konische, an die Vertiefung 34 angrenzende Fläche 35 wird von der Rippe 33 längs einer kreisförmigen Linie berührt; durch die Fläche35 wird der an der Berührungslinie austretende Flüssigkeitsstrahl gerichtet. Ein dicht auf die Teile 30 und 31 passender Klemmring 36 verbindet mittels der in Abständen angeordneten Bolzen 37 die Düsenringteile; die Bolzen 37 durchsetzen den Klemmring und den Teil 30. Die Bolzen sind mit Abstandshülsen 38 versehen, die dem Ganzen eine federnde Nachgiebigkeit unter Druck geben. Der Klemmring 36 liegt nur außen an und hat eine Aussparung 39, die sich radial nach innen über die Stirnseite der beiden Teile 30 und 31 erstreckt, so daß Ungenauigkeiten der Teile deren Verklemmung nicht beeinträchtigen können. Eine unter hohem Druck .stehende Flüssigkeit wird durch eine Leitung 40 und Durchgang 41 in die zwischen den beiden Teilen 30 und 31 liegende Kammer 34 geleitet. Das Durchsickern von Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Gummiringdichtung 42 verhindert, die in einer Nut 43 zwischen den Teilen 30 und 31 angeordnet ist.In Fig. 3 and 4, a further embodiment of the invention is illustrated, according to which again two annular parts 30 and 31 are provided, of which part 30 has an inwardly cantilevered, with a tapered rib 33 provided flange 32, while the fitted into this ring Ring 31 is provided with a recess 34 which, with the flange 32 of the part 30, forms a chamber forms. A conical surface 35 adjoining the recess 34 is formed by the rib 33 along a circular line touches; the liquid jet emerging at the contact line becomes through the surface 35 directed. A clamping ring 36 which fits tightly onto the parts 30 and 31 connects by means of the at intervals arranged bolt 37 the nozzle ring parts; the bolts 37 pass through the clamping ring and the Part 30. The bolts are provided with spacer sleeves 38, which give the whole a resilient resilience give under pressure. The clamping ring 36 is only on the outside and has a recess 39 which extends radially extends inside over the end face of the two parts 30 and 31, so that inaccuracies of the parts Can not affect jamming. A liquid under high pressure is replaced by a Line 40 and passage 41 passed into the chamber 34 located between the two parts 30 and 31. The seepage of liquid is prevented with the help of a rubber ring seal 42, which is in a Groove 43 is arranged between parts 30 and 31.
r".\ Die:Wirkungsweise der Düse gemäß Fig.3 und 4 ist die gleiche wie die der Düse nach Fig. 1 und 2. Durch das Zuflußrohr 40 und den Durchgang 41 wird eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in die zwischen den Teilen 30 und 31 gebildete Kammer 34 eingebracht. Wenn der Druck hoch genug ist, werden die Abstandshülsen 38 etwas zusammengedrückt und die Teile 30, 31 und 36 verschoben. Dadurch federn die Rippe 33 und die Stirnfläche 35 an ihrer Berührungslinie auseinander, so daß die Flüssigkeit als dünner, radial nach innen gerichteter Film austritt. Der Austrittsdruck wird durch ein mehr oder weniger festes Anziehen der Bolzen eingestellt. r "\ The:. operation of the nozzle according to Figures 3 and 4 is the same as that of the nozzle of Figures 1 and 2. Through the supply pipe 40 and the passage 41, a high pressure fluid in between the members 30. and 31. When the pressure is high enough, the spacer sleeves 38 are compressed slightly and the parts 30, 31 and 36 are displaced, causing the rib 33 and the end face 35 to spring apart at their line of contact, so that the liquid is thinner The exit pressure is adjusted by tightening the bolts more or less firmly.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ,sind am Umfang des einen Teiles Kopf schrauben 50 vorgesehen, die zum Befestigen der Ringdüse in einer Sprühkammer oder einer ähnlichen Einrichtung dienen.In both embodiments, head screws 50 are provided on the circumference of one part, the serve to fix the ring nozzle in a spray chamber or a similar device.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 819 943;
USA.-Patentschrift Nr. 1 672 061.Considered publications:
German Patent No. 819 943;
U.S. Patent No. 1,672,061.
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