DE1628813B2

DE1628813B2 - Waschstrahlduese fuer gewerbliche geschirrspuelmaschinen

Info

Publication number: DE1628813B2
Application number: DE19661628813
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing 7600 Offen burg Schroder Egon 7550 Bietigheim Pilz Erwin 7550 Rastatt Vetter
Original assignee: Stierlen Werke AG 7550 Rastatt
Priority date: 1966-08-27
Filing date: 1966-08-27
Publication date: 1971-09-02
Also published as: DE1628813A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschstrahldüse für gewerbliche Geschirrspülmaschinen mit einem etwa rotationssymmetrischen Düsenhohlkörper, dessen Achse zugleich Ausströmachse ist und dessen Einströmöffnung etwa tangential und achsrechtwinklig in ihm mündet, dessen Düsenhohlkörper aus einem einerseits mit einem Boden versehenen Hohlzylinder und zwei mit der Spitze aufeinanderstehenden Hohlkegelstümpfen gebildet wird, wobei der Kontraktionshohlkegelstumpf durchmessergleich oder fast durchmessergleich an den Hohlzylinder anschließt.

Für Haushaltgeschirrspülmaschinen sind bereits sogenannte Tangentialdüsen bekannt, bei denen die Flüssigkeit tangential in einen rotationssymmetrischen Hohlkörper einströmt und durch eine Öffnung etwa senkrecht zur Ebene des sich ausbildenden Flüssigkeitswirbels austritt. Der rotationssymmetrische Hohlkörper dieser Tangentialdüse besteht aus einem Hohlzylinder relativ großen Durchmessers, auf den mit gleichem Durchmesser ein flacher Hohlkegelstumpf aufgesetzt ist, der mit der Austrittsöffnung abschließt. Mit dieser kaum störanfälligen Tangentialdüse läßt sich ein gut verteilter, aber stark zerstäubter und damit energiearmer Flüssigkeitsstrahl erzielen, der aber nur für Haushaltgeschirrspülmaschinen mit den bei dieser Maschinengattun» zulässigen langen, bis zu einer halben Stunde und länger dauernden Waschzeiten ausreichend ist.

Bei gewerblichen Geschirrspülmaschinen ist dagegen das Geschirr den Waschstrahlen nur sehr kurze Zeit ausgesetzt. Die Reinigungswirkung wird in diesem Fall im wesentlichen von der kinetischen Energie des Strahles bestimmt. Als besonders wirkungsvoll hat sich ein schälender, messerartig unter einem spitzen Winkel angreifender Wasserstrahl erwiesen. Die Schwierigkeit besteht jedoch darin, die vielseitig ausgerichteten Flächen des Geschirrs im richtigen Winkel und mit ausreichend scharfem Strahl zu erfassen. Es sind dazu eine Vielzahl verschieden gerichteter Waschstrahlen erforderlich, die sich gegenseitig nicht zerschlagen dürfen und die eine aufwendige Verteilungsanlage erfordern. Zur Erzielung eines ausreichend scharfen Waschstrahles sind bei gegebener Pumpenleistung und bei Beachtung der Grenzen, die das empfindliche Geschirr stellt, relativ enge Düsenquerschnitte notwendig, die bei der mit Speiseresten verunreinigten Waschflotte leicht zur Verstopfung neigen und dann unwirksam werden.

Als Düse für eine stationäre Feuerlöschanlage ist eine Düse der eingangs genannten Art bekannt. Diese bekannte Tangentialdüse bewirkt einen weit auseinanderstrebenden Hohlstrahl, der durch einen im Boden der Wirbelkammer eintretenden Zentralstrahl unterstützt werden muß, wobei nur dieser mit punktförmiger Wirkung energiereich ist. Für gewerbliche Geschirrspülmaschinen, bei denen der Reinigungsprozeß oft in weniger als einer Minute ablaufen muß, sind die geschilderten zerstäubenden Düsen als Waschstrahldüsen jedoch ungeeignet.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik bestand die besondere Aufgabe der Erfindung in der Auffindung von Maßnahmen, die im Gegensatz zu dem bekannten Zerstäubungseffekt in Tangentialdüsen einen scharf begrenzten kräftigen Hohlkegelstrahl erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Expansionskegelstumpf ein die Austrittsöffnung bildender kurzer Hohlzylinder anschließt, daß der kleinste Durchmesser der Hohlkegelstümpfe größer ist als ein Drittel der Hohlzylinderdurchmesser und daß die Höhe des Hohlzylinders größer ist als sein Durchmesser.
F i g. 1 zeigt im Längsschnitt eine hinsichtlich der Maßverhältnisse prinzipielle Gestaltung der Düse;

Fig. 2 ist ein Schnitt der Düse nach der Schnittebene I-I;

Fig. 3 zeigt das praktische Ausführungsbeispiel

ίο einer Düse im Längsschnitt;

F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Schnittebene II-II dazu.

Die Einströmöffnung 1 mündet in bekannter Weise etwa tangential mit zur Ausströmöffnung 2 recht-

¹S winkliger Strömungsrichtung in den Hohlzylinder 3, der einerseits von dem Boden 4 und andererseits von dem Kontraktionshohlkegelstumpf 5 und dem Expansionshohlkegelstumpf 6 begrenzt wird. Mit besonderen Abmessungsverhältnissen von Hohlzylinderdurchmesser zur Hohlzylinderhöhe einerseits und Hohlzylinderdurchmesser zum kleinsten Hohlkegelstumpfdurchmesser andererseits wird ein gleichmäßiger, kräftiger Schälstrahl, ohne nennenswerten Energieverlust in der Düse, erreicht. Nach weiteren wesentliehen Erfindungsmerkmalen ist die Hohlzylinderhöhe größer als der Hohlzylinderdurchmesser, der kleinste Hohlkegelstumpfdurchmesser größer als ein Drittel des Hohlzylinderdurchmessers und auf den Expansionshohlkegelstumpf 6 ein Hohlzylinder 7 aufgesetzt.

Zur weiteren Verfeinerung der Wirkungsweise wird der Querschnitt der Einströmöffnung 1 rechteckig ausgeführt und seine Breite »5« in ein bestimmtes Verhältnis zum Hohlzylinderdurchmesser und ihre Höhe »//« in ein solches zur Hohlzylinderhöhe gebracht, wobei sich für das erstere 1 : 2,5 bis 1 : 5 und für das letztere 2 : 3 bis 1: 3 als vorteilhaft erwiesen haben.

Um bei unterschiedlichem Abstand zwischen Düse und Geschirroberfläche etwa gleiche Reinigungswirkung an der Strahlauftreffstelle zu erhalten, muß auf möglichst spitzen und exakten Strahlkegelwinke! geachtet werden. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Höhe des Kontraktionshohlkegelstumpfes größer als ein Viertel der Einströmöffnungshöhe »//« ausgeführt und die Höhe des Expansionshohlkegelstumpfes etwa gleich der Kontraktionskegelstumpfhöhe gehalten. Erfindungsgemäß werden ferner die Kegelwinkel α und β der Hohlkegelstümpfe 5 und 6 zwischen 30 und 60° ausgeführt und der Übergang zwischen Kontraktions- und Expansionshohlkegelstumpf 5, 6 leicht gerundet.

Es hat sich gezeigt, daß die Bauhöhe der Düse günstig beeinflußt wird, wenn man auf den Expansionshohlkegelstumpf 6 einen Hohlzylinder 7 aufsetzt.

Die beschriebene Waschstrahldüse arbeitet mit besonders gutem Wirkungsgrad, wenn der Hohlzylinder 3 in Einströmöffnungshöhe »i/« nach einer Spirale 9 erweitert ist und die äußere Begrenzung 8 der Einströmöffnung 1 die Spirale tangiert und die Ein-Strömöffnung sich entgegen der Richtung des Flüssigkeitsstromes stufenlos auf einen größeren Querschnitt erweitert. Zweckmäßigerweise vollzieht sich mit dieser Erweiterung ein Übergang auf einen kreisrunden Querschnitt.

Das durch die Einströmöffnung 1 über die Spirale 9 in den Hohlzylindcr 3 einströmende Wasser wird in eine zur Ausströmöffnung 2 ansteigende rotierende Bewegung versetzt, wobei der Kontraktionshohlkegel-

stumpf 5 dafür sorgt, daß beim Passieren des engsten Düsenquerschnittes am Übergang zwischen Kontrak-■.ionshohlkegelstumpf 5 und Expansionskegelstumpf 6 ;in gleichmäßige Schichtdicke des Flüssigkeitsstromes aber den ganzen Umfang erreicht ist. Die beschriebenen Abmessungsverhältnisse bewirken, daß dieser jngste Düsenquerschnitt vom Flüssigkeitsstrom nicht /oll ausgefüllt, sondern noch ein Hohlraum belassen wird. Es wird dadurch erreicht, daß keine energievergeudenden Wirbel entstehen und daß große nichtverstopfende Düsenquerschnitte ausführbar sind. Der lixpansionshohlkegelstumpf 6 wirkt als Diffusor und -.;ibt dem Hohlkegelstrahl einen gewissen Kegelwinkel, wobei der auf den Expansionshohlkegelstumpf 6 aufgesetzte Hohlzylinder 7 einen spitzen Kegelwinkel des Strahlhohlkegels, der sonst nur mit hohen Expan-■•,ionshohlkegelstümpfen 6 zu erreichen ist, erzeugt.

Die Düse kann infolge ihrer großen lichten Querschnitte nach verschiedenen Fertigungsverfahren in .inem Stück hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Zweiteilung, wobei wiederum die Teilung nach einer in der Einströmachse bzw. in der Achse des Anschlußrohres 10 liegenden und zur Düsenhohlkörperachse bzw. zur Ausströmrichtung senkrechten Ebene zu bevorzugen ist. Die Ausbildung der Teilungsfuge nach »Feder und Nut« verhindert hei ungenauer Zusammenpassung unerwünschte Spaltverluste. Die Vorteile der Zweiteilung lassen sich iür die Vereinfachung der Montage und für den Austausch, bei Anwendung lösbarer Verbindungselemente 11, nutzen. Versieht man mindestens eine Oüsenhälfte mit einem angeformten oder eingesetzten Zapfen 12, dann wird mit Hilfe eines einfach herzustellenden Bohrloches im Anschlußrohr 10 beim Verbinden der Düsenteile die Waschstrahldüse sowohl in radialer als auch in axialer Richtung einwandfrei fixiert.

Die Herstellung der Waschstrahldüse aus Kunststoff, vorzugsweise nach dem Spritzverfahren, sichert die erforderliche Exaktheit für das Zusammenfügen, ■•ileichbleibenden Waschstrahl, verbunden mit geringen Energieverlusten durch die glatten und form-1 reuen Hohlkörperwandungen.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Waschstrahldüse für gewerbliche Geschirrspülmaschinen mit einem etwa rotationssymmetrischen Düsenhohlkörper, dessen Achse zugleich Ausströmachse ist und dessen Einströmöffnung etwa tangential und achsrechtwinklig in ihm mündet, dessen Düsenhohlkörper aus einem einerseits mit einem Boden (4) versehenen Hohlzylinder (3) und zwei mit der Spitze aufeinanderstellenden Hohlkegelstümpfen (5, 6) gebildet wird, wobei der Kontraktionshohlkegelstumpf (5) durchmessergleich oder fast durchmessergleich an den Hohlzylinder (3) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Expansionskegelstumpf (6) ein die Austrittsöffnung bildender kurzer Hohlzylinder (7) anschließt, daß der kleinste Durchmesser der Hohlkegelstümpfe (5, 6) größer ist als ein Drittel der Hohlzylinderdurchmesser (3, 7) und daß die Höhe des Hohlzylinders (3) größer ist als sein Durchmesser.

2. Waschstrahldüse nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Einströmöffnung (1) etwa rechteckigen Querschnitt hat.

3. Waschstrahldüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Hohlzylinders (3) etwa dem 2,5- bis 5fachen der Einströmöffnungsbreite »ß« entspricht.

4. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe »H« der Einströmöffnung (1) etwa Va bis ²Ai der Höhe des Hohlzylinders (3) beträgt.

5. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Kontraktions- zum Expansionshohlkegelstumpf (5, 6) leicht gerundet ist.

6. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Kontraktionshohlkegelstumpfes (5) größer ist als ein Viertel der Einströmöffnungshöhe »//«.

7. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Expansionskegelstumpfes (6) etwa gleich der Höhe des Kontraktionskegelstumpfes (5) ist.

8. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus zwei im Achsschnitt gegenüberliegenden Mantellinien der Hohlkegelstümpfe (5 bzw. 6) gebildete Kegelwinkel (λ bzw. ß) etwa 30 bis 60° beträgt.

9. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (3) im senkrechten Schnitt zur Düsenhohlkörperachse von der Unter- bis zur Oberkante der Einströmöffnung (1) spiralig erweitert ist und daß die äußere Begrenzung (8) der Einströmöffnung (1) die Spirale (9) tangiert.

10. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einströmöffnung (1) entgegen der Richtung des Flüssigkeitsstromes stufenlos auf einen größeren Querschnitt erweitert.

11. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnung (1) entgegen der Richtung des Flüssigkeitsstromes stufenlos in einen kreisrunden Querschnitt übergeht.

12. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper geteilt ist.

13. Waschstrahldüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene etwa in der Einströmachse bzw. in der Achse des Anschlußrohres (10) und senkrecht zur Düsenhohlkörperachse liegt.

14. Waschstrahldüse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfuge nach der Art von »Feder und Nut« ausgebildet ist.

15. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch Verbindungselemente (11) zur lösbaren Verbindung der beiden Düsenteile.

16. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch mindestens einen Zapfen (12) in der Anschlußöffnung.

17. Waschstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Kunststoff, vorzugsweise nach dem Spritzverfahren gefertigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen