DE19622724C2 - Mundstück für eine Flachstrahldüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mundstück für eine Flachstrahldüse zum Versprühen eines Zweistoffgemisches, insbesondere eines Wasser/Luftgemisches, mit einer in einem Gehäuse angeordneten zylindrischen Zuführbohrung für das Zweistoffgemisch und mit einem eine daran anschließende, durch eine im Querschnitt ovale Bohrung gebildete Kammer schneidenden Austrittsschlitz, der um 90° versetzt zu der längeren Achse des ovalen Quer­ schnittes der Kammer verläuft.

Ein Mundstück zum Versprühen von Flüssigkeiten, z. B. Pflan­ zenschutzmittel, ist aus der DE 34 14 880 A1 bekannt. Dort ist der Austrittsschlitz mit schräg zueinander geneigten Wän­ den versehen, die in Strömungsrichtung divergieren. Bei die­ ser bekannten Bauart hat man die Zuführbohrung stufenförmig abgesetzt und mindestens einem Absatz nicht rotationssymme­ trische, der Achse der Zuführbohrung diametral gegenüberlie­ gende Erweiterungen zugeordnet, deren Querschnitt - in Drauf­ sicht gesehen - entweder aus zwei Kreisbogenabschnitten zu­ sammengesetzt ist oder auch Rechteckform aufweist. Durch die­ se Erweiterung wird die Strömung der zu versprühenden Flüs­ sigkeit so beeinflußt, daß der gewünschte Flachstrahl beim Austritt entsteht. Gezeigt hat sich aber, daß solche Mund­ stücke nicht zur Bildung von Flachstrahlen aus einem Zwei­ stoffgemisch geeignet sind. Das bekannte Düsenmundstück ist auch verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung.

Eine ähnlich aufgebaute Düse zum Versprühen eines Zweistoff­ gemisches ist aus der DE 34 19 423 C2 bekannt. Auch dort ist ein Austrittsschlitz mit in Strömungsrichtung divergierenden Wänden vorgesehen und man hat die Zuführbohrung von einem größeren Durchmesser ausgehend auf einen kleineren Durchmes­ ser abgesetzt. Diesem kleineren Einfließkanal sind an gegen­ überliegenden Seitenabschnitten Wirbelöffnungen zugeordnet, die sich bis zum unteren und mit dem Austrittsschlitz verse­ henen Ende des Düsengrundkörpers erstrecken und dort so aus­ gebildet sind, daß das dort fließende Fluid im Bereich des Endabschnittes des Einfließbereiches entgegen der Sprührich­ tung in den Öffnungsschnitt eintritt. Dadurch wird unmittel­ bar vor dem Austreten des Sprühstrahles im Einfließkanal eine Durchwirbelung erreicht. Solche Düsen sind aufwendig in der Herstellung.

Aus der GB 2 231 285 A sind Sprühdüsen bekannt, die ähnlich wie in der DE 34 19 423 C2 einen zylindrischen Eintrittsab­ schnitt und einen sich daran anschließenden, ebenfalls rota­ tionssymmetrischen Abschnitt aufweisen, die gegeneinander durch einen Absatz getrennt sind. Der rotationssymmetrische Abschnitt besitzt dabei eine gebogene, sich nach innen ver­ jüngende Fläche, die in einem Austrittsschlitz mit parallelen Wänden mündet. Senkrecht zum Schlitz einander gegenüberlie­ gend sind Nuten eingeschnitten, die einen rechtwinkligen Bo­ den besitzen und dann mit dazu dienen, einen Teilstrom auf den übrigen Strömungsverlauf innerhalb der Düse auftreffen zu lassen. Düsen dieser Art entsprechen nicht der eingangs er­ wähnten Gattung.

Ein Mundstück für eine Flachstrahldüse der eingangs genannten Art ist aus der US 40 97 000 bekannt. Dort wird eine ovale Bohrung von einem Austrittsschlitz geschnitten, der aller­ dings den von der ovalen und unten abgerundeten Bohrung ge­ bildeten Raum auschließlich am untersten Ende schneidet. Da sich hier der Austrittsschlitz der Düse nur im äußersten un­ teren Bodenbereich der ellipsoidähnlichen Kammer befindet, benötigt diese Düse die ovale Ausgestaltung der Zuführkammer, damit ein einigermaßen großer Strahlwinkel erreicht werden kann. Düsen dieser Art sind nur schwer herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzu­ stellendes Mundstück für die Versprühung eines Zweistoffgemi­ sches zu schaffen, das die Gewähr für eine gleichmäßige Ver­ teilung der Flüssigkeit im Strahl und konstante Verhältnisse über verschiedene Flüssigkeits- und Gasdrücke sowie für eine Konstanz des Flachstrahlwinkels gibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Mundstück der ein­ gangs genannten Art vorgesehen, daß der Austrittsschlitz die Kammer in Richtung ihrer kleineren Achse vollständig durch­ trennt und mit parallel zu der Achse der Zuführbohrung ver­ laufenden Seitenwänden versehen ist, die von der Mitte des Austrittsschlitzes nach beiden Außenseiten hin divergieren, und daß die Kammer in ihrem vom Austrittsschlitz durchsetzten Bereich in an die längere Achse angrenzende Endflächen aus­ läuft, deren Radius gleich dem Krümmungsradius der die länge­ re Achse des Ovals begrenzenden Seitenwandungen ist.

Durch diese Ausgestaltung wird es nicht mehr notwendig, ge­ sonderte Erweiterungen in relativ aufwendiger Weise im Düsen­ mundstück anzubringen. Es entsteht ein langer Austritts­ schlitz, mit dem die Erreichung eines großen Strahlwinkels kein Problem ist. Die Länge des Austrittsschlitzes verläuft insgesamt auf einer gekrümmten Fläche, die sich aus der Ver­ schneidung des Schlitzes mit dem Radius ergibt.

Bei der Erfindung bildet der Austrittsbereich in der ovalen Kammer, d. h. also der untere Teil dieser ovalen Bohrung, ei­ nen ovalen Boden, der vom Austrittsschlitz über die gesamte Kammerbreite geschnitten wird. Da dieser Austrittsschlitz auch eine Schmetterlingsform hat, wird in einfacher Weise die Flüssigkeitsverteilung in Längsrichtung vergleichmäßigt. Die ovale Ausgestaltung der Kammer, die vom Austrittsschlitz ge­ schnitten wird, bewirkt keine Vergleichmäßigung der Flüssig­ keitsverteilung in Längsrichtung des Austrittsschlitzes, son­ dern eine Verringerung der Strahltiefe des Flachstrahles in Querrichtung zum Austrittsschlitz. Hierdurch wird ein höherer Impakt des auftreffenden Wassers erreicht. Durch die ovale Verlängerung der Zuführungsbohrung senkrecht zu diesem Schlitz und die dadurch bewirkte Beruhigung der Strömung kann außerdem erreicht werden, daß die Strömung des austretenden Fluids nicht schon in der Strömungskammer selbst aufgrund von zu hoher Geschwindigkeit in unerwünschter Weise einen Einfluß auf das Zerstäubungsbild nimmt. Die Strömung des Fluides wird erst durch den Austrittsschlitz in die gewünschte Form ge­ bracht. Die ovale Bohrung und die spezielle Ausgestaltung des Austrittsschlitzes bewirken dadurch auch eine Stabilität der Strahlbreite in Richtung der Längsachse des Schlitzes. Das neue Mundstück für die Flachstrahldüse kann in sehr einfacher Weise hergestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann eine zweite ovale Bohrung der ersten Kammer überlagert sein, deren längere Achse mit der Mittelebene des Austrittsschlitzes zusammenfällt und de­ ren an die längere Achse angrenzenden Bodenflächen ebenfalls abgerundet sind. Diese Ausgestaltung bewirkt zusammen mit der Ausgestaltung der ersten ovalen Bohrung, daß das strömende Medium kurz vor dem Austrittsschlitz zu zwei aufeinanderfal­ lenden Strahlen unmgelenkt wird und auf diese Weise eine Ver­ besserung des Flachstrahles erreicht wird.

In Weiterbildung der Erfindung können die Bodenflächen mit einem Radius abgerundet sein, der gleich dem Radius der Sei­ tenwandungen der Bohrung im Bereich angrenzend an die längere Achse ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Austrittsschlitz von seiner Mitte aus nach beiden Außenseiten hin divergierende Begrenzungsflächen aufweisen, wobei seine Mitte mit der Achse der Zuführbohrung zusammenfällt. Diese divergierenden Begren­ zungsflächen lassen sich in einfacher Weise durch ein um die Mitte des Schlitzes, d. h. um die Achse der Zuführbohrung, ge­ schwenktes und parallel zu der Achse ausgerichtetes Werkzeug, beispielsweise durch ein Sägeblatt, erzeugen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen ersten Schnitt durch die Achse eines Düsenmund­ stückes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den um 90° zu dem Schnitt der Fig. 1 versetzten Schnitt durch das Düsenmundstück,

Fig. 3 die Ansicht des Düsenmundstückes der Fig. 1 von unten und in Richtung des Pfeiles III und

Fig. 4 die Ansicht des Düsenmundstückes der Fig. 1 von oben, d. h. in Richtung des Pfeiles IV gesehen.

Aus den Fig. 1 bis 4 geht hervor, daß das erfindungsgemäße Mundstück, das insbesondere zum Versprühen eines Wasser/Luft­ gemisches dient, das in einer dem Düsenmundstück vorgelager­ ten Mischkammer vorbereitet wird, aus einem zylindrischen Ge­ häuseteil (1) besteht, der mit einer zunächst zylindrischen Kammer (2) als Zuführbohrung und dann mit einer Kammer (3) mit einem ovalen Querschnitt versehen ist, die nach unten in halbkreisförmige Endflächen (3a) ausläuft, deren Radius dem Krümmungsradius (R) (Fig. 4) der die längere Achse (4) des Ovals begrenzenden Seitenwandungen entspricht. Diese Kammer (3) wird längs ihrer kleineren Achse (11) von einem Aus­ trittsschlitz (5) geschnitten, dessen Seitenwandungen (6) parallel zu der Achse (7) des Mundstückes verlaufen und durch ein Sägeblatt gebildet sind, das um die Achse (7) des Mund­ stückes etwas geschwenkt wird, so daß die Seitenwände (6) von der Mitte des Austrittsschlitzes aus nach außen divergieren. Der Austrittsschlitz (5) durchtrennt die Kammer (3) dabei bis zu einer Höhe (H), in der die Kammer (3) ihren vollen Quer­ schnitt erreicht hat und ihre Seitenflächen (3b) nach der Bo­ denkrümmung (3a) parallel zu der Achse (7) verlaufen. Fig. 4 und 2 zeigen dabei, daß der Austrittsschlitz (5) die Kammer (3) in Richtung ihrer kleineren Achse (11) vollständig durch­ trennt und auch noch in den Bereich einer zweiten ovalen Boh­ rung (8) hereinragt, die im folgenden beschrieben ist.

Die ovale Kammer (3) wird von einer zweiten ovalen Bohrung (8) überlagert, deren längere Achse (9) mit der Mittelebene des Austrittsschlitzes (5) zusammenfällt und die um 90° ge­ genüber der längeren Achse (4) der ersten Kammer (3) versetzt ist. Die Bodenfläche (8a) dieser ovalen Bohrung (8) ist auch abgerundet, und zwar ebenfalls in einem Radius, der dem Radi­ us (r) der Seitenwandungen der Bohrung (8) im Bereich an­ schließend an die längere Achse (9) entspricht.

Im Bereich der Wandstärke des Gehäuses (1), die durch den Sä­ geschnitt des Austrittsschlitzes (5) freigelegt wird, sind mit Hilfe eines Bohrers oder eines Fingerfräsers noch Vertie­ fungen (10) eingebracht, die mit dazu beitragen, dem Flach­ strahl einen gewünschten Winkel aufzuprägen, der über den ge­ samten Arbeitsbereich der Düse konstant bleibt.

Die Fig. 1 zeigt, daß durch die Ausbildung des Mundstückes das einströmende Zweistoffgemisch im Bereich der Bodenfläche (3a) der ersten Kammer (3) in zwei Strahlen aufeinander zuge­ führt wird, aus dem Austrittsschlitz (5) austritt und dadurch den Flachstrahl bildet.

Die Herstellung des neuen Mundstückes ist relativ einfach.

Claims (6)

1. Mundstück für eine Flachstrahldüse zum Versprühen eines Zweistoffgemisches, insbesondere eines Wasser/Luftge­ misches, mit einer in einem Gehäuse (1) angeordneten zylindrischen Zuführbohrung (2) für das Zweistoffge­ misch und mit einem eine daran anschließende, durch ei­ ne im Querschnitt ovale Bohrung gebildete Kammer (3) schneidenden Austrittsschlitz (5), der um 90° versetzt zu der längeren Achse (4) des ovalen Querschnittes der Kammer (3) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsschlitz (5) die Kammer (3) in Richtung ihrer kleineren Achse (11) vollständig durchtrennt und mit parallel zu der Achse (7) der Zuführbohrung (2) verlau­ fenden Seitenwänden (6) versehen ist, die von der Mitte des Austrittsschlitzes (5) nach beiden Außenseiten hin divergieren, und daß die Kammer (3) in ihrem vom Aus­ trittsschlitz (5) durchsetzten Bereich in an die länge­ re Achse (4) angrenzende Endflächen (3a) ausläuft, de­ ren Radius (R) gleich dem Krümmungsradius der die län­ gere Achse (4) des Ovals begrenzenden Seitenwandungen ist.

2. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite ovale Bohrung (8) der ersten Kammer (3) überlagert ist, deren längere Achse (9) mit der Mittel­ ebene des Austrittsschlitzes (5) zusammenfällt und de­ ren an die längere Achse (9) angrenzenden Bodenflächen (8a) ebenfalls abgerundet sind.

3. Mundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen (8a) mit einem Radius (r) abgerundet sind, der gleich dem Radius der Seitenwandungen der Bohrung (8) im Bereich angrenzend an die längere Achse (9) ist.

4. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte des Austrittsschlitzes (5) mit der Achse (7) der Zuführbohrung (2) zusammenfällt.

5. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen (6) des Austrittsschlitzes (5) durch ein um die Achse (7) der Zuführbohrung (2) ge­ schwenktes und parallel zu dieser Achse ausgerichtetes Sägeblatt, geschnitten sind.

6. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der durch den Austritts­ schlitz (5) freigelegten Wand des Gehäuses (1) Vertie­ fungen (10) angeordnet sind, die diametral zur Achse (7) des Mundstückes und auf der längeren Achse (9) der zweiten ovalen Bohrung (8) liegen.