DE19829594C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Verteilungsgüte von Düsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verteilungsgüte von hydraulischen oder hydraulisch-pneumatischen Düsen ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus dem Aufsatz von A. Lechler "Flüssigkeitszerstäubung mittels Düsen", technica Nr. 13, 1965, Seiten 1161 bis 1166, bekannt.

Für die genaue Messung der Verteilungsgleichmäßigkeit von Düsen ist eine lüc­ kenlose volumetrische Flächenmessung erforderlich. Hierfür müssen in der ge­ samten Ebene, die von der Düse beaufschlagt wird, lückenlos Auffangbehälter angeordnet werden, deren unterschiedliche Befüllungsgrade die unterschiedliche Verteilung der Flüssigkeit in der Ebene durch die Düse charakterisieren. Dieses aufwendige Verfahren wird üblicherweise nicht angewandt, da gemäß den Darle­ gungen in dem Aufsatz in der Praxis auch eine lineare Messung genügt, bei der die feststehende Düse linear auf einem Träger nebeneinander angeordnete Auffangbehälter beauf­ schlagt. Für die Verbesserung der Genauigkeit dieser linearen Messung kann eine Messung in verschiedenen Durchmesserrichtun­ gen vorgenommen werden. Diese Messungen werden dadurch reali­ siert, daß der Träger der Auffangbehälter um eine mit der Mit­ tenachse der Düse fluchtende Rotationsachse drehbar ist.

Eine im Prinzip ähnliche Anordnung ist durch den Aufsatz von Otte "Versuche mit Sprühdüsen", BWK 12 (1960), Seiten 217, 218 bekannt. Zur Durchführung einer linearen Messung wird ein Auf­ fangbehälter auf einer Schiene jeweils schrittweise verschoben und nach jedem Verschieben durch die ortsfeste Düse beauf­ schlagt, so daß sich ein lineares Verteilungsprofil ergibt. Da die seinerzeitigen Vorstellungen, nur eine lineare Messung durchzuführen, nicht mehr als ausreichend angesehen wurden, andererseits die genaue volumetrische Bestimmung der Vertei­ lungsgüte durch lückenlos in der beaufschlagten Ebene anein­ andergereihte Auffangbehälter wegen des damit verbundenen Auf­ wands vermieden werden sollte, sind für die Prüfung von Düsen seit langer Zeit beispielsweise durch DE-GM 68 04 628 bekannte Rinnenprüfstände üblich geworden, die gemäß ISO 5682/1 stan­ dardisiert worden sind. Die Rinnenprüfstände bestehen aus ei­ ner Vielzahl von parallel nebeneinander angeordneten Ablauf­ rinnen, die mit einer gewissen Neigung angeordnet sind und die jeweils einen ablesbaren Meßbehälter füllen. Durch US 4,539,842, US 5,319,988 und DE-GM 88 02 926 ist es bekannt, die Rinnen ohne Neigung zu besprühen und zur Entleerung in die Meßbehälter kippbar zu gestalten. Die beim Sprühen beauf­ schlagte Ebene wird in durch die Rinnen festgelegte parallel zueinander verlaufende Streifen aufgeteilt und deren Beauf­ schlagung durch die Düse ermittelt. Auf diese Weise wird die beaufschlagte Ebene in durch die Rinnen festgelegte parallel zueinander verlaufende Streifen aufgeteilt und deren Beauf­ schlagung durch die Düse ermittelt. Bestimmte symmetrische Unregelmäßigkeiten in der Verteilung der Düse können auf diese Weise nicht festgestellt werden.

Es ist daher vorgeschlagen worden, die Rinnen des Rinnenprüf­ standes derart abzudecken, daß lediglich ein zu den Rinnen senkrecht verlaufender Spalt offenbleibt. Durch definiertes Verschieben dieser Abdeckung - und somit des Spaltes - kann die Verteilung in der Ebene in einem Rastersystem, das durch die Rinnen einerseits und die jeweilige Spaltposition anderer­ seits gebildet ist, bestimmt werden. Nachteilig an diesem Ver­ fahren ist, daß sich das Verschieben der recht großen Abdeck­ bleche nicht oder nur sehr aufwendig automatisieren läßt. Eine Nachrüstung an vorhan­ denen Prüfständen ist daher praktisch nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die Bestimmung der Vertei­ lungsgüte von hydraulischen oder hydraulisch-pneumatischen Düsen gemäß dem Verfahren der eingangs erwähnten Art und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 so zu verbessern, dass bei­ spielsweise gegenüber den üblichen Rinnenprüfständen verbesserte Ergebnisse erzielt werden und die Automatisierung der Bestimmung der Verteilungsgüte mit geringem Zusatzaufwand möglich wird.

Dieses Problem wird bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, dass die Auffangbehälter ortsfest angeordnet sind, dass die Düse gedreht wird und dass die Auffangbehälter wiederholt beaufschlagt werden.

Das oben genannte Problem wird bei der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Auffangbehälter ortsfest angeord­ net sind und dass die Düse zur wiederholten Beaufschlagung der Auffangbehälter drehbar ist.

Während alle bisher bekannten Prüfvorrichtungen eine ortsfeste Installation der zu prüfenden Düse, die je auch in ortsfester Position zur Verwendung gelangt, vorgesehen haben, wird erfindungsgemäß die zu prüfende Düse um definierte Winkel drehbar angeordnet. Die Messung des Befüllungsgrades der ortsfest an­ geordneten Auffangbehälter erfolgt für jeden Drehwinkel. Durch eine geeignete Wahl der Größe der Drehwinkel gelingt es, die Verteilung der Flüssigkeit durch die Düse in der Ebene lückenlos zu bestimmen, indem die Meßwerte in geeigne­ ter Weise ausgewertet werden.

Die Bestimmung der Verteilungsgüte nach Anspruch 1 läßt sich insbesondere und bevorzugt mit vorhandenen Rinnenprüfständen durchführen. Ein optimales Auswertungsergebnis wird erzielt, wenn der Rinnenprüfstand mit einer festen, einen definierten Schlitz freilassenden Abdeckung versehen ist, wobei der Schlitz zweckmäßigerweise mittig unterhalb der drehbar angeordneten Düse positioniert ist und zur Vereinfachung der mathematischen Auswertung senkrecht zu den Rinnen des Rinnenprüfstandes verläuft.

Durch eine kompliziertere mathematische Auswertung ist es aber auch möglich, Aufschlüsse über die Verteilung der Flüssigkeit in der Ebene zu erhalten, wenn ein unabgedeckter Rinnenprüfstand verwendet wird. Durch die geeignete Aus­ wertung der Messungen in verschiedenen Drehwinkeln der Düse können zuver­ lässige Schlüsse über die Verteilung in der Ebene gezogen werden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zei­ gen:

Fig. 1 - eine schematische Darstellung einer Düse, die drehbar um ihre Mittenachse angeordnet ist und ortsfest und linear nebeneinander angeordnete Auffangbehälter beaufschlagt

Fig. 2 - eine schematische Darstellung einer drehbar an­ geordneten Düse oberhalb eines Rinnenprüfstandes mit einer einen Schlitz freilassenden Abdeckung.

Fig. 1 läßt eine schematisch dargestellte Düse 1 und einen von der Düse 1 erzeugten Sprühkegel 2 erkennen. In einer Ebene, die der Sprühkegel 2 mit einem Kreis 3 beaufschlagt, sind Auffangbe­ hälter 4 linear nebeneinander auf einer Durchmesserlinie des Kreises 3 angeordnet. Ein in sich geschlossener Pfeil 5 verdeut­ licht, daß die Düse 1 um ihre Mittenachse drehbar angeordnet ist, wodurch Ungleichmäßigkeiten der Flüssigkeitsverteilung in­ nerhalb des Kreises 3 erfindungsgemäß detektiert werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Düse 1 wiederum um ihre Mittenachse 6 drehbar angeordnet, und zwar oberhalb eines Rinnenprüfstandes 7, in dem eine Vielzahl von etwa V-förmig angeordneten Rinnen 8 parallel zueinander verlau­ fen und ohne Zwischenraum aneinander anschließen. Der Rinnen­ prüfstand 7 ist durch zwei Abdeckbleche 9 abgedeckt, die zwischen sich einen Schlitz 10 freilassen, der senkrecht zur Längsrichtung der Rinnen 8 verläuft und dessen Breite etwa der Breite der Rinnen 8 entspricht.

Die Düse 1 ist so positioniert, daß ihre Mittenachse 6 die Mitte des Schlitzes 10 sowohl über dessen Länge als auch über dessen Breite trifft.

Eine Auswertung der Verteilungsgüte der Düse 1 ist - mit einem höheren mathe­ matischen Aufwand - allerdings auch möglich, wenn der Rinnenprüfstand 7 ohne Abdeckbleche 9 benutzt wird.

Die bevorzugte Anwendung der Vorrichtung zur Bestimmung der Verteilungsgüte besteht darin, die Düse 1 im wesentlichen senkrecht zur Meßebene 3 anzuord­ nen. Für bestimmte Anwendungszwecke kann es aber auch sinnvoll sein, die Dü­ se 1 schräg anzuordnen und um ihre Mittenachse rotieren zu lassen, insbesonde­ re wenn die schräge Anordnung der Düse 1 auch der vorherrschenden Ge­ brauchsstellung entspricht.

Claims (6)

1. Verfahren zur Bestimmung der Verteilungsgüte von hydraulischen oder hydraulisch-pneumatischen Düsen (1) über eine gesamte, von der Düse mit einem Sprühkegel (2) beaufschlagten Ebene (3) durch Messung der Befül­ lung von in der Ebene (3) linear nebeneinander in einer Reihe angeordneten Auffangbehältern (4, 8), deren Befüllungsgrad durch die Düse (1) gemes­ sen und/oder abgelesen wird, wobei die Düse (1) und die Reihe der Auf­ fangbehälter (4, 8) relativ zueinander um einen definierten Winkel um die Mittenachse (6) der Düse gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangbehälter (4, 8) ortsfest angeordnet sind, dass die Düse (1) ge­ dreht wird und dass die Auffangbehälter (4, 8) wiederholt beaufschlagt werden.

2. Vorrichtung zur Bestimmung der Verteilungsgüte von hydraulischen oder hydraulisch-pneumatischen Düsen über eine gesamte, von der Düse (1) mit einem Sprühkegel (2) beaufschlagten Ebene (3) mit linear nebeneinander in einer Reihe angeordneten Auffangbehältern (4, 8), wobei die Düse (1) und die Reihe der Auffangbehälter (4, 8) um die Mittenachse (6) der Düse (1) relativ zueinander um definierte Winkel drehbar sind, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang­ behälter (4, 8) ortsfest angeordnet sind und dass die Düse (1) zur wieder­ holten Beaufschlagung der Auffangbehälter (4, 8) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang­ behälter (8) durch einen Rinnenprüfstand (7) gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinnen­ prüfstand (7) eine feste, einen definierten Schlitz (10) freilassende Abdec­ kung (9) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (10) senkrecht zu den Rinnen (8) des Rinnenprüfstands (7) verlaufend ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) mittig oberhalb der linear nebeneinander angeordneten Auffangbehälter (4, 8) positioniert ist.