DE1200544B

DE1200544B - Duese aus Kapillaren

Info

Publication number: DE1200544B
Application number: DEH51607A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Hufnagl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-02-06
Filing date: 1964-02-06
Publication date: 1965-09-09
Also published as: FR1543169A; GB1094482A; AT288454B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C22b

Deutsche Kl.: 40 a-9/12

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1200544
H51607VI a/40 a
6. Februar 1964
9. September 1965

Düse aus Kapillaren

Die Erfindung betrifft eine Düse zum Einblasen von Medien wie z. B. Sauerstoff, Gase, Dämpfe, Flüssigkeiten, pulverförmige bzw. granulierte Substanzen, Gemische usw. in schmelzflüssige Metalle. Düsen für den vorgesehenen Zweck sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Die Düsen weisen den Nachteil auf, daß sie sich im Hinblick auf die auszuhaltenden hohen Drücke bei hohen Temperaturen schnell verbrauchen. Die Düsen sind kostspielig in der Herstellung, weil es schwierig ist, die verschiedenen Kanäle zum Führen der Medien entsprechend zu formen, anzuordnen usw.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der ge- 2

samte Düsenkörper oder Teile des Düsenkörpers aus

einer Vielzahl von Haarröhren — Kapillaren — er- 15 rungsräume für Medien, nämlich der Ringraum (darstellt werden. Die Haarröhrchen werden aus Düsen gestellt durch die Vielzahl der Kapillaren) und die gespritzt und können in einer Größenordnung bis zu Innenbohrung. Man kann aber auch den interkapilbeispielsweise 10 μ hergestellt werden. Bezüglich der laren Raum (wenn die Kapillaren also im Abstand Wandstärke kann man diese, auf den Gesamtquer- angeordnet sind) auch noch zum Führen von Medien schnitt bezogen, auf zwei Prozent und noch darunter 20 ausnutzen bzw. kann man die Kapillaren gruppeni i bdl d dd il

Anmelder:

Dipl.-Ing. Walter Hufnagl,

München-Solln, Lommelstr. 9

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Walter Hufnagl, München-Solln

weise bündeln und dadurch weitere Führungsmittel schaffen, die voneinander getrennt sind. Beispielsweise könnte man eine Ringkapillare nach einer Seite (sinngemäß nach beiden Seiten) verlängern, wodurch d Ri lli id i i Kill

verringern; selbstverständlich bereitet es keine Schwierigkeiten, derartige Kapillaren mit größerer Wandstärke zu erstellen.

Man verwendet ausgangs hochwertige, hitzebeständige bzw. feuerfeste metallische oder nichtmetallische 25 der Ringraum allein wiederum in zwei Kapillar-Materialien wie z. B. Keramik (Magnesit), Karbide systeme unterteilt ist. usw.; es können aber auch organische Substanzen
Verwendung finden. Vorzugsweise werden die Kapillaren nach dem Spinnverfahren hergestellt. Die
Kapillaren kann man in beliebiger Länge und in ent- 30
sprechender Anzahl herstellen; beispielsweise können
die Kapillaren sich unmittelbar berührend nebeneinander, also gebündelt, angeordnet werden, wobei die
Wandungen der Kapillaren auch miteinander vereinigt sein können. Man kann die Kapillaren aber 35 einander bilden, auch im Abstand zueinander führen und so einen Eine sehr zweckmäßige Düse ergibt sich, wenn

interkapillaren Raum bilden, den man mit einem man die Kapillaren kreisförmig — im Querschnitt gefesten, flüssigen oder gasförmigen Medium füllen sehen — anordnet und so Düsen formt; dabei können kann bzw. kann man ein derartiges Medium hin- die einzelnen Kapillaren unterschiedlich lang sein, durchführen. Man kann also eine Pumpvorrichtung 40 Beispielsweise können die äußeren Kapillaren länger od. dgl. anschließen und die im kapillaren Düsen- verlaufend vorgesehen werden als die inneren Kapil-

In die so gebildeten Führungsräume kann man nun gleiche oder verschiedene Medien bei gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit führen.

Wie man die Kapillaren anordnet, ergibt sich aus der Zweckmäßigkeit. Beispielsweise lassen sich die Kapillaren U-, S-förmig oder sonstwie beliebig, also auch winklig anordnen. Man kann einen Kapillarstrang demzufolge auch mehrfach S-förmig neben-

system geführten Medien durch Einleiten von warmen bzw. kalten Substanzen in den interkapillaren Raum erhitzen bzw. abkühlen, indem man die Kältebzw. Wärmezufuhr beispielsweise kontinuierlich durchführt. Dieses System bietet nämlich wegen seiner Vielzahl von Haarröhrchen (Tausende von Haarröhrchen) ein hervoragendes Wärmeaustauschersystem.

laren, oder umgekehrt. Man kann die Kapillaren einzeln oder gruppenweise in der Länge gestaffelt anbringen.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann man die Kapillaren abwinkein und in einer Ebene auslaufen lassen (oder auch in unterschiedlichen Ebenen). Man kann die Kapillaren auch so weit abwinkein, daß sie in einer Bohrung

Man kann die Kapillaren sich unmittelbar beruh- 50 oder neben einer Bohrung münden, rend oder im Abstand voneinander auch ringförmig Schließlich ist es möglich, die Kapillaren ringför-

anordnen. Dadurch entstehen mindestens zwei Füh- mig anzuordnen. Man kann die Kapillaren in jeder

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beliebigen Richtung spiralförmig verlaufen lassen. Schraubenlinige Führung ist ebenfalls denkbar.

Außerdem kann man die Kapillaren ringförmig z. B. übereinanderschichten und eine oder zwei Öffnungen für alle Kapillaren (oder für die gruppenweise angeordneten Kapillaren getrennt) vorsehen. Auf diese Weise kann man auf der einen Seite ein Medium einblasen und auf der anderen Seite wieder abführen, beispielsweise zum Zwecke der Kühlung.

Die Kapillaren kann man unterschiedlich lang beispielsweise an einem Ende des Düsenkörpers herausführen und dort bündeln. Somit kann man in das eine Kapillarensystem ein anderes Medium (heißer oder kalter beispielsweise) einführen als in das andere.

Wenn man die Düse verlängern oder an einem Führungselement od. dgl. anordnen muß, dann kann man Ringnut und Feder als Dichtungselement vorsehen, wobei die Kanten der Feder ballig und die Ringnut im wesentlichen als flache Kurvenlinie ausgebildet sind, so daß sich wenigstens eine, Vorzugsweise zwei Dichtungslinien beim Zusammenpressen ergeben.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform soll mindestens der dem Metallbad zuweisende (oder eintauchende) Düsenteil aus einem hochwertigen, hitzebeständigen bzw. feuerfesten metallischen oder nichtmetallischen Material bestehen wie z. B. Keramik (Magnesit), Karbide od. dgl.; es kann sich also um organische oder nichtorganische Substanzen handeln.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale der zu schützenden Erfindung ergeben sich auch aus den nachfolgenden Ausführungsformen, wie beschrieben und/oder dargestellt; diese Einzelmerkmale sind ■— ebenso wie die bereits vorgenannten Merkmale — auch gemeinsam (in Kombination) erfindungswesentlich.

F i g. 1 zeigt in Aufsicht eine geringe Anzahl von Kapillaren 1 (sehr stark vergrößert), die man beliebig, also kreisförmig nebeneinander oder in sonst gewünschter Anordnung vorsehen kann. Die Ansicht zu F i g. 1 ist in F i g. 2 dargestellt. Die Kapillaren 1 haben also einen gewissen Abstand zueinander, so daß sich interkapillare Räume 2 ausbilden lassen.

Ringförmig sind die Kapillaren 3 gemäß F i g. 3 dargestellt. Die Kapillaren erscheinen hier nur als Punkt. Zentrisch (exzentrische Anordnung ist selbstverständlich ebenfalls möglich) ist eine Bohrung 5 erkennbar, die von den Kapillaren 4 umgeben ist (Fig.4). Die Bohrung5 kann auch zum Teil oder vollständig mit Kapillaren ausgefüllt sein.

Wie man die Kapillaren einzeln oder gruppenweise führen bzw. formen kann, zeigen die F i g. 5 und 6 im Beispiel. Es ist selbstverständlich, daß diese Führung der Kapillaren 6 bzw. 7 auch noch ineinandergeschachtelt durchführbar ist.

F i g. 7 zeigt ein Bündel 8, bestehend aus einer großen Anzahl von Kapillaren (mehrere Tausend bzw. Hunderttausend od. dgl.).

Schematisch zeigt Fig. 8, wie bei 9 die Kapillaren abgewinkelt werden können; im gezeigten Beispiel enden die Kapillaren in einer Ebene 10.

Eine ähnliche, aber andere Ausführungsform ist in F i g. 9 dargestellt. Es ist ein Gehäuse 17 angedeutet (hälftig). In dem Rundgehäuse 17 ist wiederum eine große Anzahl Kapillaren vorzugsweise im Abstand zueinander vorgesehen; in Richtung zur Mittellinie werden die Enden der Kapillaren enger zusammengeführt und treffen dort beispielsweise oberhalb eines durch die Bohrung 12 geblasenen Sauerstoffstrahles zusammen. Wenn die Kapillaren nun feste Substanzen od. dgl. mitführen (oder auch gasförmige bzw. flüssige Medien), dann werden diese vom Sauerstoffstrahl mitgerissen. Selbstverständlich können die Substanzen selber auch so stark gefördert werden, daß sie in das schmelzflüssige Metall gelangen.

Eine weitere Ausführungsform ist schematisch in Fig. 10 gezeigt. Das beliebig geformte Gehäuse 18 ist etwa als Ring geformt. Die Kapillaren sind in der Höhe gestaffelt, und entsprechend dem Pfeilbündel treten die Medien beispielsweise nach oben aus.

Hier ist noch gezeigt, wie man die Kapillaren bei verschiedener Länge bündeln kann. Die Kapillaren münden also in einen Raum, in den man gemäß Pfeil das Medium einblasen kann. Bei dem anderen längeren Kapillarensystem deutet der Pfeil 16 an, wie das Zusammenfassen einer Kapillarengruppe denkbar ist.

In Aufsicht zeigt Fig. 11 die ringförmige Anordnung eines Kapillarensystems, und in Ansicht ist gemäß F i g. 12 gezeigt, wie die Kapillaren auch gestaffelt vorgesehen sein können, indem man beispielsweise alle äußeren Kapillaren über die inneren Kapillaren überstehen läßt.

Das Vorbeschriebene kann man sinngemäß natürlich auch für andere Düsen verwenden, die nicht für Metallschmelze gedacht sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Düse zum Einblasen von Medien (z. B. Sauerstoff, Gase, Dämpfe, Flüssigkeiten, pulverförmige bzw. granulierte Substanzen, Gemische usw.) in schmelzflüssige Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper im wesentlichen aus einer Vielzahl von Haarröhrchen (Kapillaren) gebildet ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren sich unmittelbar berührend angeordnet (gebündelt) sind.

3. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren mit ihren Wandungen verschmolzen sind.

4. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (1) im Abstand zueinander geführt sind.

5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der interkapillare Raum (2) mit einem Medium (fest, flüssig, gasförmig) gefüllt ist.

6. Düse nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der interkapillare Raum (2) mit einer Vorrichtung (Pumpe od. dgl.) verbunden ist, die Kühlmittel einleitet.

7. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (3) ringförmig angeordnet sind und die so gebildeten getrennten (mindestens) zwei Führungsräume (4, 5) für Medien gleiche oder verschiedene Medien mit gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit führen.

8. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (1) annähernd geradlinig geführt sind.

9. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (6, 7) z. B. U-, S-förmig gebogen sind oder einen sonstigen Verlauf, wie winklig, mehrfach S-, U-förmig usw. zeigen.

10. Düse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Kapillaren ineinander gestaffelt angeordnet sind.

11. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren als ein Bündel (8) angeordnet sind.

12. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (bei 9) abgewinkelt sind und in einer waagerechten Ebene (10) münden.

13. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren (bei 11) neben einer Bohrung (12) münden.

14. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gestaffelt angeordnete Mündung (bei 13) der Kapillaren.

15. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren sowohl in axialer als auch in radialer oder in beiden Richtungen (auch diagonal) spiralähnlich oder schraubenlinienförmig verlaufen.

16. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren als Ringe (14) geformt sind mit einem Ein- und/oder einem Austritt, und zwar alle Ringe gemeinsam oder gruppenweise.

17. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfänge (15, 16) der Kapillaren unterschiedliche Länge aufweisen und entsprechend dieser Länge gruppenweise gebündelt sind.

18. Düse, bestehend aus mehreren Längen, die an den Stoßstellen miteinander (bzw. mit einem Führungs-, Halteelement od dgl.) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Ringnut und Feder als Dichtungsmittel vorgesehen sind, wobei die Kanten der Feder ballig und die Ringnut im wesentlichen als flache Kurvenlinie ausgebildet sind, so daß sich wenigstens eine, vorzugsweise zwei Dichtungslinien beim Zusammenpressen ergeben.

19. Düse nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der dem Metallbad zuweisende (oder eintauchende) Düsenteil aus einem hochwertigen, hitzebeständigen bzw. feuerfesten metallischen oder nichtmetallischen Material besteht, wie z. B. Keramik (Magnesit), Karbiden od. dgl. (also nicht nur anorganische Substanzen).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen