-
| R: E I \J T G U i,; G ü D @S 1 |
| Die Erfindung betrifft eine e intun8sdzse und ist |
| eine spezielle Verbesserung ,gegenüber dem Gegenstand |
| des USA-Datents 2 176 652 vom 17.b.1939. -I°m besonde- |
| ren befaßt sich die Erfindung mit einer neuen honstruk- |
| tion, die die Bereitstellung eines unter hohem Auüga.ngs- |
| druck stehenden Heißwasserstrahls erlauüt, der z.B. ii2rä- |
| ger eines Reinigungsmittels, Zösungsmbtels o.dgl. sein |
| kann und aus einem unter verhälinisMäßig niedrigem Druck |
| stehenden Dampfvorrat .öevrorinen wird. Die notwendige', |
| gleichzeitige Einführung von ::°asser erfolgt üblicherwei- |
| se ebenfalls bei verliäatnismäßig niedrigem Druck. |
Das erwähnte USA-Patent 2 176 682 behandelt ein Gerät zur Bereitstellung eines unter
hohem guck stehenden Heißwasserstrahls, der aber nur dann möglich ist, vienn ein
unter hohem Druck stehender Ein-peisdaLipf zur Verfügung steht. Um mit verhältnismäßig
niedrigem Eingangs-DampfdTuck diesen unter hohem Druck stehenden Ausgangsstrahl
zu gewinnen, haben sich gewisse grundsätzliche xnderungen in der bekannten Düsenkonstruktion
als nötig erwiesen. Diese i.nderungen bestehen in: a) Eine--r kritischen Bemessung
der Hing- oder Querschnitifläche, wie später noch im einzelnen erläutert vjird;
| b) in einer s trol#.linienförmi#rei2 Ausbilden -g ües ring- |
| förmien :Darü:)feiiltrittkanals mit einer gleichmäßi;eri - |
| Ver jün#ung vo.=i Eingang zum Aus£ang, :obei der Ausgt:ri& |
| in einem xxischlußronr liegt; |
| c) in der is.riordnuiz,#,. eines Dampfsiebes zwischen der ur- |
| sprunz,lichen Danjfeinspeisquelle und deririxigförrnigen |
| Dü.rapfein -Lritt@@,xial und |
| d) einem Ventil zurr Aufrecl terhalL-en voii Vakuum vor (Dem |
| Wassereinspritzveritil der bekannten VorrichtLLiig, das |
| beize. Anschlußrohr liegt, wo sich-der Dar#-,r:f niedrigen |
| Drucks und das ::assen treffen, um das @loc@avakuurl mit |
| Folge eines unter hohem Druck. steilenden .;.usgangsstra@ils |
| zu erneut eii. |
| Die Vereiriigun" von Dau",f mit '=asser zur #P;rzeu,;uriG eines |
| heißen =.iass#;zstr<<hls ist bekannt. Das Gz.rä-t nach
der Er- |
| findung hat jedoch dLtirch die Tatsache, daß ausnahrislos |
| unter . eniitzuxi , :an init verhältnismäßig niederem Drucri |
| einöesreistem ',Yasser und Dampf hohe Drücke erzeugt werden |
| - einem bisher unerreichbaren Vorteil. äo@ar@n man z.@. |
| durch mit einer Einspeisung von Dampf unter dem,Druck von |
| 0,35 kg/ qcis einem nusgan rs-iasüerstrs.hl .:it Druck
von 7,0-9 |
| kg@l qcLi erzeugen. |
| Ii.1 äroßen gesehen, will. die Erfindung eine 11einigun gsdüse |
| bereitstellen, die eine. unter verhC'.,a'#ltnismi#,3i,; hohen
:,Druck |
| stehenden Wasserstrahl durch Benützung vors unter verhältnis- |
| mäßig niederem Druch stehenden Einspeisdampf und Einspeis- |
| wassei erzeugt und die im abgegebenen Vlasoerstrahl den Zu- |
| satz eines @teiniE_,ungsmittels, Zösun,;smittels o. dgl. ,
er- |
| laub t . |
| Die Erfindung wird anhand der @eichnuxlt,- erläutert: Dabei |
| zeigen: ' |
| 'ig. 1. einen sen11irechten Querschnitt durch eine Reini- |
| gungsdüse nach Gier Erf indung; |
| Fit. 2 eine Seitenansicht zum feil L. Schnitt durch ein |
| zur Verbindung finit dem Gerät lt. Pia. 1 geeigne- |
| tes Düsenarischlußstüc'_>I# und |
| 3 eine schersatische Darstellung der .@'l"chei@verh,lt- |
| nisse von Teilen des Geräts lt. 1.@ -l g. 1. |
| Gemäß i'ig. 1 hat die Vereinigungsdüse 2 ein Gehäuse q-, |
| das aus beliebigem, geeignetem Werkstoff, wie z.13. Eisen |
| oder anderem 1Itetall oder girier Legierurö, z.1. als Guß- |
| stück, hergestellt sein kann. |
| Der Dampf wird durch einen E'inlaß 6 eingeführt und strömt |
| durch ein Sieb 8 in die haramer 1o. In das Gehäuse q: ist |
| ein Dü-enstück 12 eingeschraubt und verjüngt sich von |
| einer Stelle in der %ähe ihres Einlasses Gleichmäßig bis |
| zu ihrem kuslaß 1u. lter huslaß 1ö des Düsenstücks- 12 liegt |
| innerhalb eines Ans chlußr ohr s 1.8 |
| In das Düsenstück 12 ist ein anderes Düsenstück 2o zur xb- |
| £,abe eines I4einieungs- oder Lösungsmittels zentral ginge- |
| setzt, wobei sein Auslaß über das Ende des Düsenstücks 12 |
| hinatio, in das Anschlußrohr 18 hineinragt. Das Düsenstück
2o |
| wird durch ein in das Gehäube q. eingeschraubtes und mit |
| einer Mittelbohruri- versehenes Y'eil 22 und weiter durch ein |
| mit eitler ;1ittelbohrung versehenes Teil 24 geül-)eist, wobei |
| an das letzte Teil eine Versorgungsleitung: 26 angeschlossen |
| ist, die zur Versorgung der Düse 2o aus einett ein 'Reinigungs- |
| öder Lisungsmittel enthaltenden und nicht dargestellten Vor- |
| ratsbehälter dient. fier Zufluß aus der 2ohr 26. zurr Düsen- |
| stück 2o wird durch ein Nadelventil 28 gesteuert, das-durch- |
einer auf dem Ventilschaft 32 befestigten Handgriff. 3o betätigt
wird. Der Ventilschaft 32 sitzt in einer durch die Stopfbuchse 36 festgezogenen
Dichtung 34. Im Teil 24 ist außerdem ein Ventil-Reinigungsstreifen
38 eingeschraubt,
Ein Kugelventil 4o verhindert den Rückschlag von der Reinigungsdüse-2 auf das Rohr
26.
-
Aus einer beliebigen Speisung wird durch den Einlaß .44 'kaltes Wasser
eingeführt und strömt durch ein Sieb 48 in eine Kammer 46. Ein Reinigungsstreifen
5o dient zur Reinigung von Sieb 48. Von der Kammer 46.strömt das Wasser hinter der
Öffnung 52 zwischen das Düsenstück 12 und das Anschlußrohr 18 und bildet in der
blähe der .Innenwand des Anschlußrohrs 18 einen ringförmigen Wasserstrahl geringen
Wandstärke. . Das Anschlußrohr 18 setzt sich aus den der Reihe nach zu= summengeschraubten
Teilen 54, 56, 58 und 6o zusammen, wobei das Teil 6o außerdem noch mit dem Gehäuse
4 verschraubt ist. Das Anschlußrohr 18 hat die-Form einer Venturi-Düse. Die Anschlußenden
der Teile 54 und 56 haben voneinander Abstand und bilden einen mit den Öffnungen
64 in Verbindung stehenden Schlitz 62,- wobei die Öffnungen 64 in die Überströmkammer
66 führen. Zwischen den Teilen 56 und 58 ist in ähnlicher Weise ein Schlitz 68 gebildet,
der -mit Öffnungen 7o verbunden ist, die mit der Überströmkammer 72 in Verbindung
stehen. Zwischen den Teilen 58 und 6a ist wiederum in ähnlicher Weise ein Schlitz
74-gebildet, der mit Öffnungen-76 in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Überströmkammer
72 verbunden Ende. Der Durchfluß aus der Überströmkammer 66 durch eine Öffnung
78 in die Überotrömkemmer 72 durch ein Ventil 8o gesteuert. Das Ventil, 8o-hat
Ö.ri kreuzförmiges Führurigeteil 82, das auf den Seiten der.-Öffnung 78 äufsitzt
und einen Ventilschaft 84 in einer Öffnung
86 der Schraubkappe 88
hat.
-
Das Ausströmen aus der Überströmkammer 72 in die Kammer 9o, die mit-einem
Ausgangsrohr 92 verbunden ist, wird durch ein Ventil 94 erreicht, das in einer Öffnung
95 sitzen kann. Das Ventil 94 hat wiederum ein kreuzförmiges Führungsstück 96, das
auf den Seiten einer Öffnung 95 sitzt und einen Ventilschaft 98, der in einer (ffnung
loo einer Schraubkappe 192 geführt ist.
-
Zur Verbindung mit einem Schlauch loh benutzt man eine Kupplung 1o4.
Der Schlauch loh hat an seinem Auslaß eine Düse lob mit einer gedrosselten Öffnung
11o.
-
Bei der Reinigungsdüse nach der Erfindung 'sind bestimmte Verhältnisse
kritisch. Wenn der flüchenQuerschnitt des Innern des Anschlußrohrs 18 an seiner
.schmalsten Stelle den fiert $ hat, dann muß der Querschnitt an der Stelle B zwischen
der Innenwand des Auslasses von Düsenstück 12 und der Außenwand des Düsenstücks
2o@lo bis 12mal so groß - wie der Wert X, vorzugsweise 11,5mal,so groß sein. Der
Querschnitt an der Stelle C zwischen der Außenfläche des Auslasses des Düsenstücks
18 soll 3,25 bis 3,75:, vorzugsweise 3,5mal größer wie der Viert X sein. Der Außenumfang
des Düsenauslasses beim Düsenstück 12 soll an der Stelle-0 3,75 bis 4,25, vorzugsweise
4mal 1so groß wie der Umfang des Inneren des Anschlußrohrs 18 an der Stelle A sein.
-
Zum Betrieb der Reinigungsdüse 2 führt man aus einer üblichen kaltes
Wasser führenden Zeitung durch den Einlaß 44 der Reinigungsdüse Wasser mit einem
Druck von 0,35 bis 1,75 kg/ qcm zu, das dann durch das Sieb 48 und
die Öffnung 52 in das Anschlußrohr 18 strömt. Nach der Einführung von Wasser führt
man an der Öffnung 6 Dampf mit einem Druck von 0,35 bis 1,75 kg/ecm ein,
der dann durch das Sieb 8, die Kammer 1o und das Düsenstück 12 in das Vereinigungsrohr
18
übertritt. Dampf und Wasser haben vorzugsweise also den gleichen
Druck.
-
Beim Austritt aus dem Düsenstück 12 wird der Dampf durch den dünnen
Konus aus kaltem basser umhüllt. Dies führt zu einer plötzlichen Dampfkondensation.
Daraus entsteht ein solches Vakuum mit der Folge einer hohen Beschleunigung des
luit niederem Druck eintretenden Dampfes uizd Wassers und einer äußersten Beschleunigung
des abgegebenen Strahls.
-
sri'ährend der Strahlbildung durch 1,lasser und Dampf im Anschlußrohr
18 kommt es auch zum Überströmen durch die Schlitze 62 und die Öffnung 64 in die
Kammer 66 und durch die Schlitze 68 und 74 und die zugehörigen Öffnungen 7o und
76 in die Kammer 72. Durch den Aufbau eines Vakuums im Anschlußrohr 18 werden die
Ventile 8o und 94 geschlossen.
-
Nach der Bildung eines geeigneten Vlasserstrahls kann man dann das
Ventil 28 öffnen und über das Düsenstück 2o ein Reinigungsmittel in das Anschlußrohr
18 einführen, da der Auslaß des Düsenstücks. 2o im vom Dampfauslaß durch das Düsenstück
12 um das Düsenstück 2o herum und durch die Dampfkondensation hinter dem Düsenstück
12 gebildeten Vakuums liegt. Das Reinigungsmittel wird im Vereinigungsrohr mit dem
Wasser in feiner Verteilung innig gemischt.
-
Der das Vereinigungsrohr 18 verlassende Wasserstrahl hat eine hohe
Geschwindigkeit und ist durch den im weiten Umfang kondensierten Dampf hoch erhiAtzt
worden. Das hocherhitzte Wasser läuft dann zusammen mit dem Reinigungsmittel durch
den Schlauch loh und tritt aus der Düse 1o8 aus.
Der gute Wirkungsgrad
der Vorrichtung nach .der Erfindung ist durch die Vereinigung von vier Konstruktionselementen,
wie beschrieben, möglich geworden.
-
Man rruß deshalb die aufgegebenen 2lächenverh@:.ltnisse beachten.
Außerdem muß die Dampfeinspeisung bzw. der Dampf= -eintrittskanal eine laminare
Strpmung durch einen sich gleichmäßig verjüngenden Ringraum erlauben.
-
In Vereinigung Mit sich mit diesen ;ierkmalen ein unter niederem Druck
stehendes Dampfvolumen zur Abgabe in unmittelbarer und inniger Berührung mit einem
dünnen umhüllenden i"'asserstrahl bereitstellen und-so in unmittelbarer Folge an
der 1@'ündung des Anschlußrohrs Hochvakuum erzeugen. 'Zu dieser Kombination muß
das mit Niederdruckdampf arbeitende Gerät die Einführung des Dampfes durch das Sieb
8 erlauben, was erst die zur Aufrechterhaltung des stetigen und mengenmäßig gleichen
Dampfflusses in den Ringraum-erforderliche Durchwirbelung zur Dampfeinspeisung in
das Vereinigungsrohr'18 ermöglicht.
-
Schließlich benötigt man zur Aufrechterhaltung des Hochvakuums und
zur Betriebsbexeitschaft ohne langes Manipulieren an den Dampf- und Wasserventilen
und zum selbsttätigen wieder in Betrieb setzen beim Zusammenbruch des Vakuums noch
das Ventil 8o.
-
Die gute Verwendbarkeit und erwarteten Vorteile bei Dampfeinspmisung
unter niedrigen Drücken mit dem Gerät nach der Erfindung heben die Erfindung deutlich
vom bekannten Gerät lt. der USA-Patentschrift 2 176 682 ah und lassen sieh aus den
folgenden Ergebnissen von Vergleichsversuchen erkennen. Bei diesen Vergleichsversuchen
wurden ein nach dex Zehre der Patentschrift 2 1.76 682 ausgeführtes Gerät und ein
nach der Zehre der-Erfindung ausgeführtes Gerät miteinander
verglichen.
Die Versuchsbedingun£;en_waren in beiden Fällen die gleichen. Die beiden Geräte
hatten die später aufgeführten Flächenquerschnitte an den Stellen A,B,C entsprechend
der Patentschrift und dieser Beschreibung.
| Stelle |
| Gerät A B C |
| lt. USA-fateritschrift llo qcm 42o qcm 522,6 qcm |
| 2 176 682 |
| lt. Anmeldung 123 qcm 742 qcm 426 qcm |
Beim Arbeiten mit TZiederdruckdampf in den früher erwähnten Grenzen erhielt man
bei diesen Versuchen Heißwasserstrahlen folgende:- Ausgangsdrücke:
| Ausgangsdrücke am Gerät |
| Eingangs-Dampfdruck lt.USA-Patent lt. Erf in- |
| 2 176 682 dung |
| 0735 rLg/ qcm 1,c5 k/qcm 7903 kg/qcm: |
| o, 70 kg/"qcm 19o5 kg/ qcm 8944 kg/qcm |
| l@, 41 kg/qorn 1975 kg/qcm 11925 kg/#qcm |
| 2 ,11 kg/ cicm 5, 93 kg/ q-om 12126 kg/qcm |