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Sprühdüse für unter Druck stehende Flüssigkeiten für die Flaschenbehandlung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühdüse für die Flaschenbehandlung mit vollkegeligem
Streubereich für die zu versprühende Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit unter ihrem
eigenen Druck beim Austreten aus der Düse in kleine Tröpfchen aufgeteilt wird, die
sich im ganzen Streubereich möglichst gleichmäßig verteilen.
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Es ist bereits bekannt, in die Düsenkammern solcher Düsen Kugeln einzulegen,
welche die in der Düse vorgesehenen Leitkanäle ganz oder teilweise abdecken. Besonders
beim Versprühen von Flüssigkeiten, die Verunreinigungen enthalten, können leicht
Düsenverstopfungen auftreten. Durch die eingelegten Kugeln werden diese Verstopfungen
aber weitgehend verhindert, weil kleine Fremdkörper einen einseitigen Sitz der Kugel
bewirken; die Kugel fängt dadurch an zu vibrieren und zu mahlen. Sie deckt die Flüssigkeitskanäle
kurzfristig auf und verschließt sie wieder, bis das Hindernis, wenn es dazu nicht
zu groß und zu hart ist, aus der Düsenöffnung entfernt ist.
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Es sind auch bereits Düsen bekannt, die zur Düsenöffnung führende
Leitkanäle aufweisen. Allerdings sind diese Leitkanäle leitschaufelartig im Gehäuse
angeordnet, das heißt, sie verlaufen tangential zu dem Innenrand der Düsenöffnung.
Durch die tangentiale Ausbildung soll ein Drall gebildet werden, der nach dem Austritt
der Flüssigkeit aus der Düsenöffnung das Auseinanderreißen der Flüssigkeit in einzelne
Tröpfchen bewirken oder begünstigen soll. Durch diese Ausbildung kommt jedoch im
wesentlichen ein hohlkegeliger Streubereich zustande, und die Herstellung der leitschaufelartigen
Kanalöffnungen ist kompliziert und teuer.
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Es ist auch bereits bekannt, den Boden einer Düsenkammer kegelig zur
Düsenöffnung auszubilden, in dieseiri Kegel zwei diametrale Mantellinien als vertiefte
Flüssigkeitskanäle auszubilden und in den Kegel eine Kugel einzulegen. Dadurch entstehen
zwei dünne, gekreuzte Flüssigkeitsstrahlen, die eine Zerstäubung in Form einer Fläche
und praktisch eine Vernebelung der Flüssigkeit bewirken. Eine solche Düse ist jedoch
nur für Spezialzwecke verwendbar. Insbesondere kann damit keine vollkegelige Versprühung
erzielt werden, wie sie in manchen Fällen, insbesondere bei der Behandlung von Flaschen
in Flaschenreinigungsmaschinen, erwünscht ist.
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Es sind weiter bereits Sprühdüsen bekannt, in deren Düsenkammer stumpfkegelige
Körper eingelegt sind, die zur Kegelspitze hin gerichtete Kanäle aufweisen. Auch
hierdurch lassen sich keine vollkegeligen Versprühungen erzielen, wie sie insbesondere
bei der Flaschenbehandlung erwünscht sind. Außerdem bestehen große Fertigungsschwierigkeiten.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird eine Sprühdüse für unter Druck
stehende Flüssigkeiten mit vollkegeligem Streubereich für die Flaschenbehandlung
vorgeschlagen, die eine in der Düsenkammer lose eingelegte Kugel aufweist, welche
zu der Düsenöffnung hin verlaufende Leitkanäle für die Flüssigkeit ganz oder teilweise
deckt und die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch einen an sich bekannten
planen Boden der Düsenkammer mit zentral angeordneter Düsenöffnung und durch radial
oder nahezu radial im Düsenboden verlaufende und in die Düsenöffnung einmündende,
oben offene Leitkanäle, wobei nur die nahe der Düsenöffnung gelegenen Enden der
Leitkanäle von der eingelegten Kugel im Betriebszustand von oben her abgedeckt sind.
Die dünnen Flüssigkeitsstrahlen, die in den Leitkanälen praktisch radial zum Mittelpunkt
der Düsenöffnung strömen, treffen sich noch in der Düsenbohrung und bewirken eine
mittelfeine Versprühung der Flüssigkeit innerhalb eines nahezu gleichmäßig beaufschlagten,
vollkegeligen Streubereichs. Die Größe der eingelegten Kugel ist an sich nicht kritisch
und beeinfiußt die Sprüh-Wirkung nur gering. Die eingeprägten Kanäle können an Stelle
eines exakt radialen Verlaufs auch tangential zu einem gedachten Kreis von kleinerem
Durchmesser, als dem Durchmesser der Düsenöffnung entspricht, geführt werden. Es
wird weiter vorgeschlagen, daß die Leitkanäle in dem planen Düsenboden mit gleichem
Winkelabstand voneinander eingearbeitet und vorzugsweise als V-förmige Kerben eingeprägt
sind. Die Durchsatzmenge durch die Düse ist weitgehend von der Tiefe der Kerben
abhängig, gleiches Medium, Drücke usw. vorausgesetzt.
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Es wird weiter vorgeschlagen, daß insgesamt drei radiale Leitkanäle
im Abstand von je 120 Winkelgraden
vorgesehen sind. Drei radiale
Leitkanäle haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil sie einen recht gleichmäßig
beaufschlagten, vollkegeligen Streubereich ergeben.
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Weiter wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das obere Ende
des Düsenmantels als Kugelfang ausgebildet sein kann und vorzugsweise einen zum
Zentrum hin plastisch verformbaren, gratartigen Rand aufweist. Die eingelegte Kugel
kann so beim Auswechseln und Einschrauben der Düsen nicht verlorengehen; die Herstellung
der Halterung ist billig, weil auf einen besonderen einschraubbaren Haltering für
die Kugel verzichtet werden kann; der Düsenkörper kann daher aus einem einzigen
Stück automatisch gefertigt werden.
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Außerdem wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß bei der Behandlung
von Flaschen in Flaschenbehandlungsmaschinen, z. B. in Flaschenreinigungsmaschinen
oder Flaschenpasteurisiermaschinen, das Reinigungsmedium, z. B. die Reinigungslauge
oder das dem Wärmeaustausch dienende temperierte Wasser, durch Spritzrohre auf die
Flasche geleitet wird, die mit den Düsen gemäß der Erfindung bestückt sind, derart,
daß in Höhe der Flaschen eine weitgehend gleichmäßige Benetzung ohne wesentliche
überschneidungen erfolgt. Bisher wurden für diese Zwecke Düsen mit hohlkegeligem
Streubereich verwendet, weil bei vielen Hohlkegeldüsen die Gefahr der Düsenverstopfung
gering ist. Da in den Düsen gemäß der Erfindung eine Selbstreinigung zustande kommt,
können nunmehr auch diese einfacheren und billigeren Düsen für Behandlungsmaschinen
Verwendung finden, in denen mit Schmutzteilchen im Spritzwasser zu rechnen ist.
Als Material für die Düsen und die Kugeln dient rostfreier Stahl.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und
schematisch dargestellt. Es zeigt A b b. 1 eine Düse in der Ansicht zur Hälfte geschnitten,
A b b. 2 eine Düse im Grundriß bei entfernter Kugel und A b b. 3 im vergrößerten
Maßstab die Düsenbohrung mit der darauf liegenden Kugel.
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Der Düsenkörper 1 weist eine zylindrische Düsenkammer 2 auf, die mit
einem planen Boden 3 am vorderen Ende abgeschlossen ist. Der Boden 3 weist im Zentrum
die Düsenbohrung 4 und drei radial zur Düsenbohrung 4 verlaufende Flüssigkeitskanäle
5 auf, die in Form einer V-artigen Kerbe (Ab b. 3) in den Düsenboden 3 eingeprägt
sind. In die Düsenkammer 2 ist eine Kugel 6 eingelegt und deckt gerade
die vorderen Enden 5' der Kanäle 5 ab. Die Kanäle 5 münden in die Düsenbohrung
4. Der Düsenmantel ? weist am oberen Ende einen gratartigen Rand 8 auf, der
bei der Fertigung der Düse rundum nach innen verformt wird, sobald die Kugel 6 in
die Düsenkammer eingelegt ist. Die in dieDüsenkammer unterDruck einströmende Flüssigkeit
preßt zunächst die Kugel 6 auf den Innenrand der Bohrung 4. Im wesentlichen durch
die Kanäle 5 schießt die stark beschleunigte Flüssigkeit bis zu den Enden 5' dieser
Kanäle und von dort in die Düsenbohrung 4. Hier treffen sich die Strahlen der drei
Kanäle und zerstäuben unterhalb der Düsenbohrung in einen Kegel mittelgroßer Tröpfchen
von weitgehend gleichmäßigem Streubereich, wie er gerade zum Behandeln von Flaschen
usw. benötigt wird. Durch die Seitenbewegungen der Kugel 6 können bei auftretenden
Düsenverstopfungen Fremdkörper ausgeschwemmt und gegebenenfalls sogar zerrieben
werden.