DE19915025A1 - Rotationsdüsenmodul - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rotationsdüsenmodul mit wenigstens einer Rotordüse, die einen in einem Düsengehäuse ausgebildeten Rotorraum, der im Bereich seines axial einen Endes eine Einlaßöffnung und am anderen Ende eine Auslaßöffnung für Flüssigkeit aufweist, sowie einen während des Betriebs im Rotorraum gegenüber dessen Mittelachse geneigt angeordneten und drehangetriebenen Rotor umfaßt, der an seinem zur Auslaßöffnung weisenden Ende einen in einem Napflager abgestützten Düsenbereich und am gegenüberliegenden Ende eine Zuströmöffnung aufweist, wobei in einem mit dem Düsengehäuse verbundenen Trägerabschnitt wenigstens ein mit dem Rotorraum kommunizierender Durchgang für ein Flüssigkeitszufuhrrohr ausgebildet ist, das zumindest eine in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöffnung für Flüssigkeit aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationsdüsenmodul mit wenigstens einer Ro­ tordüse, die einen in einem Düsengehäuse ausgebildeten Rotorraum, der im Bereich seines axial einen Endes eine Einlaßöffnung und am anderen Ende eine Auslaßöffnung für Flüssigkeit aufweist, sowie einen während des Betriebs im Rotorraum gegenüber dessen Mittelachse geneigt ange­ ordneten und drehangetriebenen Rotor umfaßt, der an seinem zur Aus­ laßöffnung weisenden Ende einen in einem Napflager abgestützten Dü­ senbereich und am gegenüberliegenden Ende eine Zuströmöffnung auf­ weist.

Aus derartigen Rotordüsen, die auch als Rotationsdüsen bezeichnet wer­ den, kann die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zur Reinigung oder Bear­ beitung von Gegenständen und Flächen in Form eines kegelförmigen Flüssigkeitsstrahles ausgestoßen werden.

Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), eine Vor­ richtung zu schaffen, die bei einfacher Handhabung möglichst vielseitig und variabel zum Reinigen und Bearbeiten von Gegenständen und Flä­ chen unter Ausnutzung des Rotordüsenprinzips einsetzbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß in einem mit dem Düsengehäuse verbun­ denen Trägerabschnitt wenigstens ein mit dem Rotorraum kommunizie­ render Durchgang für ein Flüssigkeitszufuhrrohr ausgebildet ist, das zu­ mindest eine in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöffnung für Flüssig­ keit aufweist.

Erfindungsgemäß dient der im Trägerabschnitt ausgebildete Durchgang zur Herstellung einer sowohl mechanischen als auch strömungstechni­ schen Verbindung zwischen dem Flüssigkeitszufuhrrohr und der Rotordü­ se bzw. deren Rotorraum. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, durch Aufstecken des Rotationsdüsenmoduls auf das Rohr eine zum Aus­ stoßen von Flüssigkeit über die Rotationsdüse geeignete Reinigungs- oder Bearbeitungsvorrichtung zu realisieren, bei der das Rohr gleichzeitig als Halterung für das Rotationsdüsenmodul und als Versorgungsleitung für die Rotordüse dient.

Des weiteren besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, eine beliebige An­ zahl von Rotationsdüsenmodulen auf einem gemeinsamen Flüssigkeits­ zufuhrrohr oder einem komplexen Rohrleitungssystem jeweils an einer beliebigen Stelle anzuordnen. Die mit dem Rotorraum über den Durch­ gang im Trägerabschnitt kommunizierende Austrittsöffnung im Rohr kann bei der Herstellung des Rohres, bei der Vorbereitung der Verlegung des Rohres oder auch erst vor Ort beim oder nach dem Verlegen des Rohres hergestellt werden, indem die Rohrwand an der entsprechenden Stelle durchbohrt wird.

Das Rotationsdüsenmodul bzw. dessen Trägerabschnitt kann grundsätz­ lich an jeden beliebigen Rohrquerschnitt angepaßt werden, indem der Durchgang im Trägerabschnitt entsprechend bemessen wird. Prinzipiell ist es auch möglich, baugleiche Rotationsdüsenmodule durch nachträgliche Bearbeitung der Durchgänge und/oder durch Verwenden von austausch­ baren, in die Durchgänge einbringbaren Positionierungsstrukturen und/oder Dichtungsanordnungen an unterschiedliche Rohrquerschnitte anzupassen. Auf diese Weise kann ein Basismodell eines Rotationsdü­ senmoduls gezielt an den jeweiligen Verwendungszweck und den Kunden­ anforderungen entsprechend angepaßt werden.

Ein System aus einem oder mehreren Flüssigkeitszufuhrrohren bzw. ei­ nem Rohrleitungssystem und einem oder mehreren auf das oder die Rohre steckbaren Rotationsdüsenmodul(en) kann somit in jeder beliebigen An­ ordnung verwendet werden. Die Erfindung eröffnet folglich eine große Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten sowohl im privaten Haus- und Gartenbereich (z. B. in Form einer Beregnungsanlage oder als Gartendu­ sche) als auch im professionellen gewerblichen Umfeld, und zwar bei­ spielsweise zu Reinigungs-, Oberflächenbearbeitungs-, Beregnungs- und/oder Bewässerungszwecken. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten ergeben sich auch deshalb, da Rotordüsen über einen weiten Bereich von Flüssig­ keitsdrücken verwendbar sind, und zwar bereits ab einem normalen Was­ serleitungsdruck von etwa 3 bar bis zu Drücken von mehreren 100 bar, wie sie beispielsweise in Hochdruckreinigungsgeräten üblich sind. Bereits im Niederdruckbereich können Umdrehungszahlen des Rotors der Rotor­ düse von etwa 300 Umdrehungen pro Minute erreicht werden, wodurch optimale Reinigungs- bzw. Bearbeitungsergebnisse erzielbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Düsen­ gehäuse einstückig mit dem Trägerabschnitt ausgebildet.

Hierdurch ergibt sich ein auf besonders einfache Weise handhabbares Rotationsdüsenmodul.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Rohr im Durchgang mit Abstand von der Durchgangsinnenwand und vorzugsweise zentriert positionierbar. Hierbei kann zur Positionierung des Rohres zumindest ein in den Durchgang hineinragender Positionierungs­ abschnitt vorgesehen sein, dessen freies Ende bevorzugt in jeder senk­ recht zur Mittelachse des Durchgangs verlaufenden Ebene zumindest nä­ herungsweise auf einem Kreis liegt, dessen Durchmesser gleich dem Au­ ßendurchmesser des Rohres ist. Der oder die Positionierungsabschnitte können einstückig mit der Durchgangsinnenwand ausgebildet und bei­ spielsweise in Form von ringförmigen Streifen vorgesehen sein, die rippen­ artig von der Durchgangsinnenwand abstehen und um eine Achse herum verlaufen, die sich senkrecht zur Mittelachse des Durchgangs erstreckt.

Hierbei kann das Rotationsdüsenmodul auf das jeweilige Flüssigkeitszu­ fuhrrohr aufgeschoben und gedreht werden, um das Rotationsdüsenmo­ dul relativ zum Rohr derart auszurichten, daß eine Strömungsverbindung zwischen dem Rohrinneren und dem Rotorraum über die in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöffnung besteht. Die bis zur Rohraußenfläche rei­ chenden Positionierungsabschnitte sorgen in radialer Richtung für eine deinierte Lage des Rohres relativ zum Rotationsdüsenmodul.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kommuniziert der Rotorraum mit einer Zwischenkammer des Durchgangs, die bei im Durchgang angeordnetem Rohr in radialer Richtung von der Durchgangsinnenwand und der Rohraußenwand begrenzt sowie in axialer Richtung und in Umfangsrichtung durch zumindest eine zwischen der Durchgangsinnenwand und der Rohraußenwand angeordnete Dichtungs­ anordnung abgedichtet ist.

Im Fall einer kreisringförmigen Dichtungsanordnung, die mit ihrer dem Rohrinneren zugewandten Stirnseite an der Rohraußenfläche anliegt, be­ stimmt deren Durchmesser die Grenzen, in denen das auf das Rohr ge­ steckte Rotationsdüsenmodul gegenüber dem Rohr verdreht und axial verschoben werden kann, ohne die strömungstechnische Verbindung zwi­ schen dem Rohrinneren und dem Rotorraum zu unterbrechen. Diese Strömungsverbindung besteht über die Austrittsöffnung in der Rohrwand, die Zwischenkammer zwischen dem Rohr und dem Trägerabschnitt sowie die in den Rotorraum mündende Einlaßöffnung. Durch das Vorsehen der Zwischenkammer kann das Rotationsdüsenmodul und somit die Richtung des aus der Rotordüse austretenden Flüssigkeitsstrahles auch noch im montierten Zustand innerhalb des zur Verfügung stehenden Schwenkwe­ ges und Verschiebeweges verstellt werden.

Die Abdichtung in axialer Richtung und in Umfangsrichtung kann durch entsprechende Ausbildung eines zumindest einen Bestandteil der Dich­ tungsanordnung bildenden Positionierungsabschnitts erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Variante umfaßt die Dichtungsanordnung ein langgestrecktes Dichtelement aus einem elastisch verformbaren Material mit kreisförmigem Querschnitt. Das Dichtelement kann als O-Ring ausge­ bildet sein, der um einen in Form eines kreisringförmigen Streifens vorge­ sehenen Positionierungsabschnitt gelegt werden kann. Der Positionie­ rungsabschnitt kann dabei als Halterung für das Dichtelement ausgebil­ det sein. Hierbei kann das Dichtelement beispielsweise in einer von der Durchgangsinnenwand und einem Positionierungsabschnitt begrenzten, nutartigen Aufnahme angeordnet sein.

Hierdurch ist es möglich, erfindungsgemäße Rotationsdüsenmodule mit vormontierten, jeweils mittels eines Positionierungsabschnitts an der Durchgangsinnenwand gehaltenen Dichtelementen zur Verfügung zu stellen, so daß bei der Endmontage lediglich noch das Rohr durch den je­ weiligen Durchgang gesteckt zu werden braucht, um eine betriebsbereite Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit zu schaffen.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind wenigstens zwei einen gemeinsamen Trägerabschnitt aufweisende und über einen gemeinsamen Durchgang mit Flüssigkeit versorgbare Ro­ tordüsen vorgesehen. Dabei kann der Trägerabschnitt mit beiden Düsen­ gehäusen einstückig ausgebildet sein. In einer bevorzugten Variante ist das Rotationsdüsenmodul symmetrisch bezüglich einer die Mittelachse des Durchgangs enthaltenden und parallel zu den Mittelachsen der Rotor­ räume verlaufenden Ebene ausgebildet. Bei entsprechender Wahl der Ver­ hältnisse zwischen dem Innendurchmesser des Rotorraumes und dem Durchmesser des für das Rohr vorgesehenen Raumes im Durchgang sowie des Verhältnisses aus axialer Länge und Innendurchmesser des Rotor­ raumes kann eine kompakte zweistrahlige Anordnung mit niedriger Bau­ höhe geschaffen werden. In dieser Anordnung können beide Rotordüsen jeweils über eine in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöffnung und über eine durch eine Dichtungsanordnung abgedichtete Zwischenkammer gleichzeitig mit Flüssigkeit versorgt werden.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines auf ein Rohr gesteckten und zwei Rotordüsen aufweisenden Rotationsdüsenmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 eines teilweise dargestellten Rotationsdüsenmoduls gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung, und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Rotationsdüsenmoduls von Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Rotationsdüsenmodul 9 weist zwei baugleiche Rotordüsen auf, die jeweils ein Düsengehäuse 10 umfas­ sen, wobei zwischen den Düsengehäusen 10 ein einstückig mit den Dü­ sengehäusen 10 ausgebildeter Trägerabschnitt 11 angeordnet ist. Das Rotationsdüsenmodul 9 ist ein im Spritzgußverfahren hergestelltes Kunst­ stoffbauteil, kann grundsätzlich aber auch auf andere Weise und aus ei­ nem anderen Material hergestellt sein. Das Rotationsdüsenmodul 9 ist symmetrisch ausgebildet bezüglich einer Ebene E, die eine Mittelachse 27 eines Durchgangs 26 enthält und parallel zu Mittelachsen 13 von Rotor­ räumen 12 verläuft. Der Durchgang 26 und die Rotorräume 12 werden im folgenden näher erläutert.

In jedem Düsengehäuse 10 ist ein zylindrischer Rotorraum 12 (der auch als Wirbelkammer bezeichnet wird) ausgebildet, wobei die Rotorräume 12 mit ihren Mittelachsen 13 parallel zueinander angeordnet sind. Jeder Ro­ torraum 12 weist im Bereich seines einen axialen Endes eine Einlaßöff­ nung 14 auf, die in radialer oder tangentialer Richtung in den Rotorraum 12 mündet.

In das gegenüberliegende axiale Ende der Rotorräume 12 ist jeweils ein Stopfen 21 eingesetzt, beispielsweise eingeschraubt. Durch O-Ringe 23, die zwischen der Innenwand der Rotorräume 12 und dem Stopfen 21 an­ geordnet sind, sind die Rotorräume 12 nach außen abgedichtet.

Am Stopfen 21 ist jeweils ein um eine zentrale Auslaßöffnung 16 herum angeordnetes Napflager 20 für einen hohlzylindrischen Rotor 18 ausgebil­ det. Der Rotor 18 weist an seinem einen Ende einen Düsenbereich 22, mit dem er sich am Napflager 20 abstützt, und an seinem anderen Ende eine Zuströmöffnung 24 auf. Anstelle eines Düsenbereiches 22 kann auch je­ weils eine separate, mit dem hohlzylindrischen Rest des Rotors 18 ver­ bundene Düse vorgesehen sein.

Im Trägerabschnitt 11 ist ein Durchgang 26 ausgebildet, dessen Mittel­ achse 27 senkrecht zu den Mittelachsen 13 der Rotorräume 12 verläuft. Über senkrecht sowohl zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 als auch zu den Mittelachsen 13 der Rotorräume 12 verlaufende gerade Kanäle 32 sind die Rotorräume 12 strömungstechnisch mit dem Durchgang 26 ver­ bunden.

Die den Durchgang 26 begrenzende Innenwand umfaßt zwei einander ge­ genüberliegende, senkrecht zu den Mittelachsen 13 der Rotorräume 12 verlaufende Flachseiten 42 sowie zwei jeweils einem Rotorraum 12 zuge­ wandte gekrümmte Seiten 44. In einer senkrecht zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 verlaufenden Ebene liegen die gekrümmten Seiten 44 auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt auf der Mittelachse 27 liegt.

Der Durchgang 26 besitzt somit näherungsweise die Form eines an ge­ genüberliegenden Seiten abgeflachten Kreiszylinders.

Einstückig mit dem Trägerabschnitt 11 bzw. den Düsengehäusen 10 sind an der Durchgangsinnenwand zwei jeweils einer Rotordüse zugeordnete Positionierungsabschnitte 34 ausgebildet, die jeweils in Form eines kreis­ ringförmigen Streifens vorgesehen sind. Die Streifen 34 stehen jeweils rip­ penartig von der Durchgangsinnenwand ab und erstrecken sich jeweils um eine senkrecht zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 verlaufende Achse 54 herum.

Die Positionierungsabschnitte 34 ragen so weit in den Durchgang 26 hin­ ein, daß deren freien Enden in jeder senkrecht zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 verlaufenden Ebene auf einem Kreis um die Mittelachse 27 des Durchgangs 26 liegen, dessen Durchmesser dem Außendurchmes­ ser eines mit dem in Fig. 1 dargestellten Rotationsdüsenmodul 9 verwend­ baren Flüssigkeitszufuhrrohres 28 entspricht. Der kreisförmige stirnseiti­ ge Rand 56 der Positionierungsabschnitt 34 ist jeweils an die Krümmung des Rohres 28 angepaßt und liegt gemäß Fig. 1 bei eingeschobenem Rohr 28 an der Rohraußenfläche an.

Die gekrümmten Seiten 44 der Durchgangsinnenwand setzen sich jeweils außerhalb der Positionierungsabschnitte 34 fort, jedoch versetzt in Rich­ tung des jeweiligen Rotorraumes 12.

In den in diesen Bereichen jeweils von der Durchgangsinnenwand und dem Positionierungsabschnitt 34 begrenzten nutförmigen Aufnahmen 40 ist jeweils ein Dichtelement 38 angeordnet, das in Form eines O-Ringes aus Gummi mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen ist, der im mon­ tierten Zustand gemäß Fig. 1 außen um den jeweiligen kreisringförmigen Positionierungsabschnitt 34 herum gelegt ist.

Grundsätzlich können auch einen anderen Querschnitt aufweisende und aus einem anderen Material bestehende Dichtelemente 38 verwendet wer­ den.

Die Dichtelemente 38 sind derart in die Aufnahmen 40 geklemmt, daß sie auch bei nicht im Durchgang 26 angeordnetem Flüssigkeitszufuhrrohr 28 herausfallsicher von den Positionierungsabschnitten 34 an der Durch­ gangsinnenwand gehalten werden. Des weiteren sind die Dichtelemente 38 derart bemessen, daß das im Durchgang 26 angeordnete Rohr 28 klem­ mend gehalten wird und dabei in einer definierten Lage relativ zum Rota­ tionsdüsenmodul 9 positioniert ist. Die auf das Rohr 28 ausgeübte Klemmkraft ist derart bemessen, daß sich das Rohr 28 relativ zum Rotati­ onsdüsenmodul 9 von selbst weder in axialer Richtung bewegen noch im Durchgang 26 drehen kann, wobei jedoch das Rotationsdüsenmodul 9 von einem Benutzer in axialer Richtung auf dem Rohr 28 verschoben und ge­ genüber dem Rohr 28 gedreht werden kann.

Bei im Durchgang 26 angeordnetem Rohr 28 liegt die Rohraußenwand an den Flachseiten 42 sowie an den kreisringförmigen Rändern 56 der Posi­ tionierungsabschnitte 34 an, wodurch die Relativlage zwischen Rotations­ düsenmodul 9 und Rohr 28 in radialer Richtung fixiert ist. Durch jeden Positionierungsabschnitt 34 wird vom Zwischenraum zwischen der Rohr­ außenwand und der Durchgangsinnenwand eine Zwischenkammer 36 ab­ geteilt. Die mit den Rotorräumen 12 kommunizierenden Kanäle 32 mün­ den jeweils in eine Zwischenkammer 36, die - außer von der Rohraußen­ wand und einer gekrümmten Seite 44 der Durchgangsinnenwand - vom jeweiligen Positionierungsabschnitt 34 begrenzt und von dem jeweiligen Dichtelement 38 in axialer Richtung und in Umfangsrichtung abgedichtet ist.

Das in der dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit dargestellte Flüssigkeitszufuhr­ rohr 28 ist mit zwei diametral einander gegenüberliegenden Flüssigkeits­ austrittsöffnungen 30 in Form voh in der Rohrwand ausgebildeten Boh­ rungen versehen. Das Rohr 28 ist relativ zum Rotationsdüsenmodul 9 derart angeordnet, daß die Austrittsöffnungen 30 in die jeweilige Zwi­ schenkammer 36 münden und somit Strömungsverbindungen vom Inne­ ren des Rohres 28 über die Austrittsöffnungen 30, die Zwischenkammern 36 und die Kanäle 32 in die Rotorräume 12 bestehen.

Die drehbare Lagerung und die axiale Verschiebbarkeit des Rotationsdü­ senmoduls 9 auf dem in den Durchgang 26 gesteckten Rohr 28 ermöglicht es, das Rotationsdüsenmodul 9 in den Grenzen, die durch den Durchmes­ ser der kreisringförmigen Positionierungsabschnitte 34 bzw. der O-Ringe 38 vorgegeben sind, unter Aufrechterhaltung der Strömungsverbindung zwischen dem Rohrinneren und den Rotorräumen 12 zu verschwenken und in axialer Richtung zu verschieben. Im Rahmen des zur Verfügung stehenden Schwenkweges und Verschiebeweges können somit die Lage sowie die Orientierung der Mittelachsen 13 der Rotorräume 12 und somit die Richtung der über die Rotordüsen ausstoßbaren Flüssigkeitsstrahlen verändert werden.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser der kreisringförmigen Positionierungsabschnitte 34 derart bemessen, daß er einem maximalen Schwenkwinkel in der die Achse 54 enthaltenden Ebene von etwa 105° entspricht, wobei jedoch grundsätzlich auch andere Durch­ messer möglich sind. Des weiteren beträgt das Verhältnis aus Innen­ durchmesser der Rotorräume 12 und Außendurchmesser des Rohres 28 jeweils etwa 0,6, wobei auch andere Werte möglich sind, die bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 2 liegen. Das Verhältnis aus axialer Länge und Innen­ durchmesser der Rotorräume 12 beträgt in der gezeigten Ausführungs­ form jeweils näherungsweise 3, kann jedoch auch andere Werte bevorzugt im Bereich von 1 bis 4 aufweisen.

Durch diese Dimensionierung des erfindungsgemäßen Rotationsdüsen­ moduls 9 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Flüssigkeitszufuhrrohr 28 wird eine kompakte zweistrahlige Anordnung mit niedriger Bauhöhe ge­ schaffen, die aufgrund ihres vergleichsweise geringen Volumenbedarfs auch bei beengten Platzverhältnissen optimale Ergebnisse liefert.

Das Rotationsdüsenmodul 9 ist des weiteren mit zwei Lagerabschnitten 50 versehen, in denen jeweils ein parallel zur Achse 54 verlaufender Durch­ gang 52 ausgebildet ist. Mit den Lagerabschnitten 50 kann das Rotations­ düsenmodul 9 z. B. auf Führungsstangen gesteckt werden, um mit im Durchgang 26 angeordnetem Rohr 28 senkrecht zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 verschoben oder - im nur an einem Lagerabschnitt 50 mit einer Stange gekoppelten Zustand - um die jeweilige Stange verschwenkt werden zu können.

Die Ausführungsform von Fig. 2, in der vom erfindungsgemäßen Rotati­ onsdüsenmodul 9 nur die auf einer Seite der Ebene E gelegene Hälfte dar­ gestellt ist, unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 im wesentlichen durch die Lage der Rotorräume 12 relativ zum Durchgang 26. Hinsichtlich des grundsätzlichen Prinzips, des prinzipiellen Aufbaus und der vorteil­ haften Wirkungen entspricht die Ausführungsform von Fig. 2 derjenigen der Fig. 1.

Durch einen teilweise dargestellten Kreis K ist in Fig. 2 angedeutet, daß das Rotationsdüsenmodul 9 derart bemessen ist, daß die Mittelachse des im oberen Lagerabschnitt 50 ausgebildeten Durchgangs 52, das in Rich­ tung der Rotorraum-Auslässe 16 weisende untere Ende des Trägerab­ schnitts 11 (vgl. auch Fig. 3) und der Rotor 18 - bzw. dessen dem Rohr 28 zugewandte Innenwand -, wenn sich der Rotor 18 in der dem Rohr 28 am nächsten gelegenen Stellung befindet, etwa den gleichen Abstand zur Mittelachse 27 des Durchgangs 26 für das Rohr 28 aufweisen. In der Stellung gemäß Fig. 2 verläuft die dem Rohr 28 zugewandte Innenwand des Rotors 18 tangential zum Kreis K.

Aus Fig. 3 sind insbesondere die hülsenartige Form des unteren Lagerab­ schnitts 50, ein kreisringförmiger Positionierungsabschnitt 34 sowie ein den Positionierungsabschnitt 34 umgebender und zur Abdichtung der je­ weiligen Zwischenkammer 36 dienender O-Ring 38 zu erkennen. Fig. 3 zeigt außerdem, daß die das rotorraumseitige Ende des Kanals 32 bilden­ de Einlaßöffnung 14 an der Innenseite des kreisringförmigen Positionie­ rungsabschnitts 34 angeordnet ist.

Zur Bereitstellung einer Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit bei­ spielsweise zur Reinigung oder Bearbeitung von Flächen oder Gegenstän­ den werden an den Stellen, an denen die Rotationsdüsenmodule 9 wäh­ rend des Betriebs angeordnet sein sollen, in das oder die zu verwendenden Flüssigkeitszufuhrrohre 28 die Austrittsöffnungen 30 gebohrt. Anschlie­ ßend werden ein oder mehrere Rotationsdüsenmodule 9 mit vormontierten Dichtelementen 38 auf das oder die Rohre 28 geschoben.

Die auf den Rohren 28 angeordneten Rotationsdüsenmodule 9 können dann im Rahmen des zur Verfügung stehenden Schwenkweges und Ver­ schiebeweges ausgerichtet werden, wobei diese Wege von den jeweils einen Positionierungsabschnitt 34 und ein Dichtelement 38 umfassenden kreis­ ringförmigen Dichtungsanordnungen begrenzt ist.

Über das Rohr 28 zugeführtes Wasser strömt dann jeweils über die Aus­ trittsöffnung 30, die Zwischenkammer 36, den Kanal 32 und die Einlaß­ öffnung 14 in radialer bzw. tangentialer Richtung in den Rotorraum 12 und erzeugt um die Längsachse des Rotorraumes 12 rotierende Wirbel, durch die der Rotor 18 in Drehung versetzt wird. Der auf diese Weise drehangetriebene Rotor 18 wälzt sich an der Innenwand des Rotorraumes 12 ab. Die Flüssigkeit tritt in den Rotor 18 über dessen Zuströmöffnung 24 ein und durch die in dem Stopfen 21 ausgebildete Auslaßöffnung 16 in Form eines Kegelstrahls aus dem Düsengehäuse 10 aus.

Grundsätzlich kann erfindungsgemäß das Rotationsdüsenmodul 9 eine beliebige Anzahl von jeweils paarweise entsprechend dem in Fig. I darge­ stellten Ausführungsbeispiel angeordneten Rotordüsen umfassen. Es können auch mehrere einzelne, jeweils zwei oder mehr Rotordüsen auf­ weisende und symmetrisch bezüglich der Ebene E aufgebaute Rotations­ düsenmodule 9 hintereinander auf einem Flüssigkeitszufuhrrohr 28 ange­ ordnet werden. Letztere Variante hat den Vorteil, daß die hintereinander angeordneten Rotationsdüsenmodule 9 unabhängig voneinander ausge­ richtet werden können, so daß in diesem Fall mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit gleichzeitig in unterschiedli­ che Richtungen gearbeitet werden kann.

Bezugszeichenliste

9

Rotationsdüsenmodul

10

Düsengehäuse

11

Trägerabschnitt

12

Rotorraum

13

Mittelachse des Rotorraumes

14

Einlaßöffnung

16

Auslaßöffnung

18

Rotor

20

Napflager

21

Stopfen

22

Düsenbereich

23

O-Ring

24

Zuströmöffnung

26

Durchgang

27

Mittelachse des Durchgangs

28

Flüssigkeitszufuhrrohr

30

Austrittsöffnung

32

Kanal

34

Positionierungsabschnitt

36

Zwischenkammer

38

Dichtelement

40

Aufnahme

42

Flachseite

44

gekrümmte Seite

50

Lagerabschnitt

52

Durchgang

54

Achse

56

Rand
E Ebene
K Kreis

Claims (21)

1. Rotationsdüsenmodul mit wenigstens einer Rotordüse, die einen in einem Düsengehäuse (10) ausgebildeten Rotorraum (12), der im Be­ reich seines axial einen Endes eine Einlaßöffnung (14) und am an­ deren Ende eine Auslaßöffnung (16) für Flüssigkeit aufweist, sowie einen während des Betriebs im Rotorraum (12) gegenüber dessen Mittelachse (13) geneigt angeordneten und drehangetriebenen Rotor (18) umfaßt, der an seinem zur Auslaßöffnung (16) weisenden Ende einen in einem Napflager (20) abgestützten Düsenbereich (22) und am gegenüberliegenden Ende eine Zuströmöffnung (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Düsengehäuse (10) verbundenen Trägerab­ schnitt (11) wenigstens ein mit dem Rotorraum (12) kommunizieren­ der Durchgang (26) für ein Flüssigkeitszufuhrrohr (28) ausgebildet ist, das zumindest eine in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöff­ nung (30) für Flüssigkeit aufweist.

2. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (10) einstückig mit dem Trägerabschnitt (11) ausgebildet ist.

3. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (14) und der Durchgang (26) durch einen be­ vorzugt geraden Kanal (32) miteinander verbunden sind, der sich vorzugsweise senkrecht zu den Mittelachsen (13, 27) des Rotorrau­ mes (12) und des Durchgangs (26) erstreckt.

4. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (28) im Durchgang (26) mit Abstand von der Durch­ gangsinnenwand und vorzugsweise zentriert positionierbar ist.

5. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein in den Durchgang (26) hineinragender Positionie­ rungsabschnitt (34) für das Rohr (28) vorgesehen ist, dessen freies Ende bevorzugt in jeder senkrecht zur Mittelachse (27) des Durch­ gangs (26) verlaufenden Ebene zumindest näherungsweise auf ei­ nem Kreis liegt, dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Rohres (28) ist.

6. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsabschnitt (34) in Form eines ringförmigen Streifens vorgesehen ist, der um eine sich bevorzugt senkrecht zur Mittelachse (27) des Durchgangs (26) erstreckende Achse (54) her­ um verläuft.

7. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsabschnitt (34) einstückig mit der Durch­ gangsinnenwand ausgebildet ist.

8. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorraum (12) mit einer Zwischenkammer (36) des Durch­ gangs (26) kommuniziert, die bei im Durchgang (26) angeordnetem Rohr (28) in radialer Richtung von der Durchgangsinnenwand und der Rohraußenwand begrenzt sowie in axialer Richtung und in Um­ fangsrichtung durch zumindest eine zwischen der Durchgangsin­ nenwand und der Rohraußenwand angeordnete Dichtungsanord­ nung (34, 38) abgedichtet ist.

9. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Durchgang (26) angeordnete Rohr (28) zwischen wenig­ stens zwei Dichtungsanordnungen (34, 38), insbesondere zwischen Dichtelementen (38), klemmend drehbar gehalten ist.

10. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (34, 38) zumindest einen Positionie­ rungsabschnitt (34) für das Rohr (28) umfaßt.

11. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (34, 38) ein langgestrecktes Dichtele­ ment (38) bevorzugt etwa kreisförmigen Querschnitts umfaßt, das vorzugsweise als um einen Positionierungsabschnitt (34) legbarer O-Ring ausgebildet ist.

12. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionierungsabschnitt (34) für das Rohr (28) jeweils als Halterung für ein Dichtelement (38) ausgebildet ist.

13. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement (38) jeweils in einer von der Durchgangsinnen­ wand und einem Positionierungsabschnitt (34) für das Rohr (28) be­ grenzten, nutartigen Aufnahme (40) angeordnet ist.

14. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (26) etwa die Form eines an gegenüberliegenden Seiten abgeflachten Zylinders aufweist, wobei bevorzugt der Abstand zwischen den vorzugsweise senkrecht zur Mittelachse (13) des Ro­ torraumes (12) verlaufenden Flachseiten (42) etwa gleich dem Au­ ßendurchmesser des Rohres (28) ist.

15. Rotationsdüsenmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungsanordnung (34, 38) und/oder ein Positionie­ rungsabschnitt (34) für das Rohr (28) im Bereich des Übergangs zwischen den Flachseiten (42) und gekrümmten Seiten (44) der Durchgangsinnenwand angeordnet sind bzw. ist.

16. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei einen gemeinsamen Trägerabschnitt (11) auf­ weisende und über einen gemeinsamen Durchgang (26) mit Flüssig­ keit versorgbare Rotordüsen vorgesehen sind, wobei bevorzugt die Mittelachsen (13) der Rotorräume (12) parallel zueinander verlaufen.

17. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest näherungsweise symmetrisch bezüglich einer die Mittelachse (27) des Durchgangs (26) enthaltenden und parallel zu den Mittelachsen (13) der Rotorräume (12) verlaufenden Ebene aus­ gebildet ist.

18. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen (13, 27) des Rotorraumes (12) und des Durch­ gangs (26) etwa senkrecht zueinander verlaufen.

19. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Innendurchmesser des Rotorraumes (12) und Durchmesser des für das Rohr (28) vorgesehenen Raumes im Durchgang (26) etwa im Bereich von 0,2 bis 2 liegt und bevorzugt zumindest näherungsweise 0,6 beträgt.

20. Rotationsdüsenmodul nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus axialer Länge und Innendurchmesser des Rotorraumes (12) etwa im Bereich von 1 bis 4 liegt und bevorzugt zumindest näherungsweise 3 beträgt.

21. Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit mit wenigstens einem Flüssigkeitszufuhrrohr (28), das zumindest eine in der Rohrwand ausgebildete Austrittsöffnung (30) aufweist, und einem Rotationsdü­ senmodul (9) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, das derart auf dem Flüssigkeitszufuhrrohr (28) angeordnet ist, daß über die Austrittsöffnung (30) zwischen dem Rohrinneren und wenigstens einem Rotorraum (12) des Rotationsdüsenmoduls (9) ei­ ne Strömungsverbindung besteht.