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Strahlapparat Die Erfindung betrifft einen Strahlapparat, bei welchem
die Menge der aus der Triebdüse in den Mischraum einströmenden Triebflüssigkeit
durch eine Nadel einregulierbar ist. Solche Strahlapparate werden haWptsächlich
für die Trinkwasserversorgung, und zwar dafür verwendet, um tiefliegende Grund-und
Queliwässer anzuheben, um sie höher oder weit entfernt liegenden Gebieten zuführen
zu können. Diese Strahlapparate müssen, damit sie richtig wirken können, dauernd
entsprechend den wechselnden Verhältnissen im Zufluß des Triebwassers eingeregelt
werden. Hiezu hat man die Düsennadel von einem Handrad aus über Zahngetriebe axial
einstellbar gemacht. Natürlich ist für die Einregelung in diesem Falle eine Überwachungsperson
erforderlich, was höhere Kosten verursacht.
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Durch die Erfindung wurde ein Strahlapparat dieser Art geschaffen,
welcher sich je nach dem wechselnden Zufluß bzw. Druck des Triebwassers selbsttätig
einreguliert, sodaß eine händische Bedienung durch eine Überwachungsperson überflüssig
wird. rfindungsgema'ß wird dies dadurch erreicht, daß die Reguliernadel als Kolben
ausgebildet ist, der in einem ruhenden, von der Triebflüssigkeit gespeisten Zylinder
axial verschiebbar geführt ist und einerseits unter dem Druck einer Feder, die im
Sinne der Verkleinerung des Düsenspaltes auf die Reguliernadel einwirkt, und andererseits
unter dem im Zylinder herrschenden Flüssigkeitsdruck steht, der der Feder entgegenwirkt,
sodaß sich der Dusenspalt selbsttätig entsprechend dem jeweiligen Druck der riebflüssigkeit
ändert. Auf diese Weise ist' der Strahlapparat von Schwankungen des Triebwasserzuflusses
in weitem Bereich unabhängig gemacht.
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Da die Verhältnisse in den einzelnen Anwendungsstellen eines solchen
Strahlapparates sehr verschieden sind und man nicht für jeden Fall Sonderkonstruktionen
anfertigen kann, wird zweckmäßig der Strahlappsrat so gebaut, daß er ziemlich stark
wechselnden Druckverhältnissen des Triebwassers angepaßt werden kann. Dies wirdgrundsätzlich
in einfacher Weise dadurch erreicht3 daß der wirksame Federdruck durch eine handbetätigbare
Einrichtung einstellbar gemacht ist. Eine bevorzugte Ausführungsforn einer solchen
Einrichtung besteht nach einem weiteren Erfindungsgedanken darin, daß in den Zy
linder und die kolbenförmige Reguliernadel eine Strahlpumpe, bestehend aus einer
in den Zylinderraum axial einmündenden
Strahldüse und einem die
Reguliernadel axial durchlauf enden Diffusorkanal, angeordnet ist, die ttber ein
regelbares Ventil an das Triebwasser angeschlossen ist und im Zylinder einen durch
das Ventil regelbaren Unterdruck zu erzeugen gestattet, der der Federkraft entgegenwirkt.
Durch Betätigen des Ventils der eingebauten Strahlpumpe kann man mehr oder weniger
Triebwasser zuführen und dadurch auch den im Zylinder herrschenden Unterdruck in
weiten Grenzen regeln.
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Nachstehend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert Fig. 1 zeigt einen axialen iängsschnitt durch den Strahlapparat
nach der Erfindung und Fig. 2 die eigentliche Strahldüse in vergrößertem laaßstab,
ebenfalls im Längsschnitt.
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An das zylindrische Triebwasserrohr 1 schließt die konische Triebdüse
2 an. Im Inneren dieser Teile befindet sich eine Einrichtung 3 bis 9 zur automatischen
Düsensteuerung, welche durch Abstandsbleche 10 ein zentrischer tage gehalten ist.
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An das Triebwasserrohr schließt eine zylindrische Saugkammer 11 mit
Saugstutzen 12 an und an diese die trichterförmige Fangdüse 13, die in ein zylindrisches
Mischrohr und einen Diffusor 15 übergeht.
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Die Einrichtung zur automatischen lüsensteuerung besteht aus einem
handbetätigbaren R§gulierventil 3, einer Strahldüse 4, einem Düsenzylinder 5 mit
eingesetzter Spiralfeder 6, welche auf einen Düsenkolben 7 wirkt, an den vorne
die
konische Düsennadel 8, mit dem Kolben aus einem Stück bestehend, anschließt. Im
Inneren des Dusenkolbens, bzw. der Düsennadel befindet sich der Diffusorkanal 9,
der mit der Strahldüse 4 zutammenwirkend eine Strahlpumpe darstellt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Im Triebdüsenrohr 1 herrscht ein bestimmter
Flüssigkeitsdruck vor, durch welchen das Abströmen einer bestimmten Triebflüssigkeitsmenge
aus dem Ringquerschnitt der Triebdüse ermöglicht wird. Dieser Ringquerschnitt wird
aus der Triebdüse 2 und der Düsennadel 8 gebildet. Dem auf die Düsennadel 8 und
somit dem Düsenkolben 7 wirksamen Flüssigkeitsdruck hält die Spiralfeder 6 und der
im Hubraum zwischen Düsenzylinder und Düsenkolben wirksame Unterdruck das Gleichgewicht,
wobei letzterer dadurch erzeugt wird, daß Flüssigkeit durch das Regulierventil 3,
die Strahldüse 4 und den Diffusor 9 durchströmt.
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Über den Ringquerschnitt, gebildet aus der Triebdüse 2 und der Düsennadel
8 strömt die Triebflüssigkeit in die Fangdüse 13 und den Mischraum 14 ein. Gleichzeitig
strömt zA fördernde Flüssigkeit in entsprechender Menge über den Saugstutzen 12,
die Saugkämmer 11 und die Fangdüse 13 in den Mischraum 14 ein. Im Mischraum vollzieht
sich dann die Vereinigung beider Flüssigkeiten mit entsprechendem Energieaustausch.
Die sich nach der Vereinigung beider Flüssigkeiten ergebende, gemeinsame Geschwindigkeit
wird im Diffusor 15 in Druckenergie umgesetzt.
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ändert sich nunim Triebwasserrohr 1 der Flüssigkeitsdruck, so ändert
sich auch im selben Maße der auf die Dilsennadel und somit auf den Düsenkolben wirksame
Druck, Die Folge davon ist, daß die Düsennadel samt Ddsenkolben solange in axialer
Richtung verschoben wird, bis das Gleichgewicht der Kräften gebildet aus Flüssigkeitsdruck
einerseits und Federkraft bzw. Unterdruck andererseits wiederhergestellt ist. Durch
diese axiale Verschiebung der Düsennadel ändert sich auch sinngemäß der.Ringquerschnitt,
gebildet aus Triebdüse 2 und Düsennadel 8, somit auch die Flüssigkeitsmenge.
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Das Ergebnis dieses Zusammenhanges zwischen Kräfteausgleich einerseits
und Mengenänderung der Flüssigkeit andererseits ist, daß sich ein neuer stationärer
Betriebszustand einstellt.
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Durch das Regulierventil 9 kann die der Strahldüse 4 entströmende
und: in den Diffusorkanal 9 einströmende Teilmenge der Triebflüssigkeit so verändert
werden, daß sich der Unterdruck im Hubraum des Düsenzylinders entsprechend ändert.
Die Folge davon ist, daß sich hiedurch die Stellung der DUsennadel 8 in der Triebdüse
2 ebenfalls verändert und eine inderung der Durchströmmenge eintritt. Durch Betätigung
des Ventils 5 kann der Strahlapparat daher sehr verschiedenen Betriebsverhältnissen
angepaßt werden.
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Durch Schließung des Ventils 3 verschwindet auch der Unterdruck im
Zylinder 5 und die Feder 6 drückt die Düsennadel 8 nach vorne bis zum Anschlag an
die Triebdüse 2 (Schließstellung
). Durch Öffnen des Ventils 3 kann
die Düsennadel wieder in die Arbeitsstellung zurückgeführt werden Zur Änderung des
wirksamen Federdruckes können anstelle einer eingebauten Strahlpumpe auch andere
Einrichtungen z.B. mechanischer Art verwendet erden,