DE19918257A1 - Hochdrucksprühdüse - Google Patents

Abstract

Bekannte Hochdrucksprühdüsen neigen an den Austrittskanten für einen Flachstrahl wegen der unter sehr hohem Druck austretenden Flüssigkeit zum Verschleiß. Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen, an den Düsenkörpern anstelle von quer durchgehenden nach außen offenen nutartigen Einfräsungen Austrittskanäle mit einem trompetenartig sich nach außen öffnenden Querschnittsverlauf in elliptischer Form vorzusehen, um jedenfalls an der Austrittskante eine Berührung des Düsenkörpers durch den Hochdruckstrahl zu vermeiden. DOLLAR A Durch die Erfindung wird vorgeschlagen, für den mit elliptischem Querschnitt zu versehenden Austrittskanal die Querschnittserweiterung ausschließlich in Richtung der größeren Halbachse vorzusehen, während in Richtung der kleineren Halbachse keine Abmessungsvergrößerung eintritt. Durch diese Maßnahmen kann der zu bildende Flachstrahl geführt und zusammengehalten werden, ohne daß aber die Gefahr des Verschleißes an einer Austrittskante zu befürchten ist. DOLLAR A Verwendung für Hochdruckflachstrahldüsen zur Entzunderung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdrucksprühdüse mit einem ro­ tationssymmetrischen Düsenkörper mit einer koaxialen Zuführ­ bohrung für eine zu versprühende Flüssigkeit, die sich zu ei­ ner elliptischen Öffnungen verjüngt, welche die Eintrittsöff­ nung für einen Austrittskanal bildet, der in einer in einer ebenen Austrittsfläche des Düsenkörpers liegenden ellipti­ schen Austrittsöffnung größeren Querschnitts mündet.

Eine Hochdrucksprühdüse zur Entzunderung oder Reinigung von Walzmetall ist aus der EP 0 792 692 A1 bekannt. Der der Zu­ führbohrung nachgeschaltete Austrittskanal erweitert sich da­ bei von seiner Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung hin rundum durch konkav ausgebildete Wandungen, deren Krümmungen so ausgelegt sein sollen, daß die Wandung im Austrittsbereich nicht mit dem vom Sprühmedium gebildeten Flachstrahl hohen Druckes in Berührung kommt. Durch diese Ausgestaltung wird im Gegensatz zu Flachstrahldüsen anderer Bauart, die spanabhe­ bend durch das Einfräsen einer Nut im Bereich der Mündung der Zuführbohrung hergestellt werden (DE 34 14 880 A1) erreicht, daß im Austrittsbereich des Strahles keine spitzen Kanten entstehen, die zu frühzeitigem Verschleiß der Düse durch den unter sehr hohem Druck austretenden Flüssigkeitsstrahl füh­ ren. Diesem Zweck dient auch das Merkmal, daß die Wandungen des Austrittskanals, der sich trompetenartig zur Mündung hin öffnen, jedenfalls im Bereich der Mündung nicht mit dem Flüs­ sigkeitsstrahl in Berührung kommen sollen. Nachteilig ist bei solchen Sprühdüsen, daß durch die mangelnde Führung des Hoch­ druckstrahles sich der Flachstrahl auch in Richtung der klei­ nen Halbachse der elliptischen Austrittsöffnung ungeführt er­ weitern kann, so daß dadurch der erzielbare Strahldruck ver­ ringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck­ sprühdüse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Verschleiß durch Bildung von spitzen Winkeln an der Aus­ trittskante nach wie vor vermieden wird, daß aber eine besse­ re Bündelung des Flachstrahles beim Austritt erfolgt, so daß auch der Strahldruck erhöht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Hochdrucksprühdüse der eingangs genannten Art vorgesehen, daß nur die an die größere Halbachse der elliptischen Austrittsöffnung angren­ zenden Bereiche der Seitenwände des Austrittskanales in Strö­ mungsrichtung erweitert sind, während die an die kleinere Halbachse angrenzenden Bereiche des Austrittskanals im we­ sentlichen koaxial zu der Zuführbohrung verlaufende Seiten­ wände bilden.

Durch diese Maßnahme wird der Flachstrahl daran gehindert, sich auch in Richtung der kleineren Halbachse unbeeinflußbar zu erweitern. Die Auftrefffläche des Flachstrahles kann scharf begrenzt werden, so daß auch der Strahldruck größer als bei den bekannten Hochdrucksprühdüsen ist. Der Vorteil, daß keine spitzen Winkel an der Austrittskante auftreten, wie das bei spanabhebend hergestellten Sprühdüsen der Fall ist, wird bei­ behalten.

In Weiterbildung der Erfindung können die an die größere Hal­ bachse angrenzenden Seitenwände des Austrittskanals im we­ sentlichen parallel zu den gewünschten Begrenzungsflächen des sich erweiterenden Flüssigkeitsstrahles verlaufend ausgebil­ det sein. Auch die in der Längserstreckung des Flachstrahl­ querschnittes liegenden Wände des Austrittskanals bleiben da­ her als Führungsflächen für diesen in Berührung mit dem Flachstrahl.

In weiterer Ausgestaltung dieser Idee der Erfindung können die an die größere Halbachse angrenzenden Seitenwände des Austrittskanals Teilflächen eines Kegelmantels sein. Diese Seitenwände begrenzenden dann in der Längsrichtung des Flach­ strahles diesen, so daß der gesamte Hochdruckflachstrahl in seinem gesamten Außenbereich beim Austritt aus der Düse ge­ führt und damit in der gewünschten Weise begrenzt gehalten werden kann. Der dadurch erzielbare Strahldruck wird im Ver­ gleich zur Bauart nach dem Stand der Technik höher. Werden solche Düsen daher zur Entzunderung oder zur Reinigung einge­ setzt, so ist ihre Reinigungswirkung größer.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungs­ beispieles schematisch dargestellt und wird im folgenden er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische perspektivische Darstellung des Düsenkörpers einer Hochdrucksprühdüse nach der Erfindung,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Düsenkörper der Fig. 1,

Fig. 3 die Darstellung des Schnittes durch den Düsenkörper nach Fig. 2 längs der Schnittlinie III-III und

Fig. 4 die Darstellung des Schnittes längs der Linie IV-IV nach Fig. 2.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen zylindrischen Düsenkörper 1,. der durch eine senkrecht zu seiner Achse 2 stehende Abschluß­ fläche 3 begrenzt ist, die über eine umlaufende Abschrägung 4 in den zylindrischen Teil des Düsenkörpers 1 übergeht. In der Abschlußfläche 3 ist eine elliptische Austrittsöffnung 5 vor­ gesehen, an deren größerer Halbachse 6 zwei die Abschlußflä­ che 3 zu der umlaufenden Abschrägung 4 hin begrenzende Seg­ mente 7 mit schräg zur Abflachung 4 hin verlaufenden ebenen Flächen vorgesehen sind.

Wie aus den Figuren hervorgeht - insbesondere Fig. 3 und 4 - ist im Inneren des zylindrischen Düsenkörpers 1 eine zylin­ drische Zuführbohrung 8 für eine zu versprühende Flüssigkeit vorgesehen, die sich in Richtung zur Abschlußfläche 3 hin und in der Strömungsrichtung der zu versprühenden Flüssigkeit hin, die mit dem Pfeil 9 angedeutet ist, verjüngt, und zwar etwa zu einer Art Kugelfläche 10. Von dieser Kugelfläche 10 aus, die nicht unbedingt sphärisch zu sein braucht, sondern auch andere ähnliche Formen, z. B. mit Parabelquerschnitt auf­ weisen kann, führt ein Austrittskanal 11 zur Öffnung 5, der von einer inneren Eintrittsöffnung 12 aus ausgeht, die einen kleineren Durchtrittsquerschnitt als die Öffnung 5 hat, und der sich daher zur Abschlußfläche 3 hin erweitert.

Wie die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, erweitert sich dieser Austrittskanal 11 nur in Richtung der größeren Halbachse 6 der beiden elliptischen Öffnungen 12 bzw. 5, verändert aber seinen Querschnitt in Richtung der kleineren Halbachse 13 nicht oder nahezu nicht, wie sich aus Fig. 4 erkennen läßt, wo die an die kleinere Halbachse 13 angrenzenden Seitenwände 11a im wesentlichen parallel zur Achse 2 der Zuführbohrung verlaufenden Wandungen bilden.

Die Fig. 3 zeigt dagegen, daß die im Bereich der großen Hal­ bachse liegenden Seitenwände 11b des Austrittskanales 11 sich schräg nach außen zur größeren Austrittsöffnung 5 hin erwei­ tern. Beim Ausführungsbeispiel sind diese Seitenwände 11b als im Querschnitt (Fig. 3) gerade verlaufende Begrenzungs­ flächen zu erkennen, die beispielsweise Teilflächen eines Ke­ gelmantels mit einer elliptischen Grundfläche sein können, dessen Achse mit der Achse 2 der Zuführbohrung 8 zusammen­ fällt.

Wie die Fig. 3 und 4 aber auch zeigen, sind alle Seitenwände 11a und 11b des Austrittskanals 11, also des zwischen der Öffnung 12 und der Öffnung 5 gebildeten Strömungskanals als Begrenzungsflächen für den zu bildenden Flachstrahl 14 ausge­ bildet, wie er in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Dieser Flach­ strahl 14 kann daher in der gewünschten Weise begrenzt und ausgebildet werden. Sein Auftreffquerschnitt bleibt definiert und begrenzt. Da er mit sehr hohem Druck aus dem Düsenkörper 1 austritt, ist seine Auftreffwirkung durch die Begrenzung, vor allen Dingen in Richtung der kleinen Halbachse 13 der El­ lipsen der Austrittsöffnungen 12 und 5 wesentlich besser als bei bekannten Düsen nach dem Stand der Technik.

Der Düsenkörper 1 kann in bekannter Weise aus hochfesten und verschleißfähigen Materialien hergestellt sein. Der Winkel α des zu erzielenden Flachstrahles 14 bestimmt die Neigung der Seitenwandteile 11b in Bezug zur Achse 2.

Claims (3)

1. Hochdrucksprühdüse mit einem rotationssymmetrischen Düsenkörper (1) mit einer koaxialen Zuführbohrung (8) für ei­ ne zu versprühende Flüssigkeit, die sich zu einer ellipti­ schen Öffnung (12) verjüngt, welche die Eintrittsöffnung für einen Austrittskanal (11) bildet, der in einer in einer ebe­ nen Abschlußfläche (3) des Düsenkörpers (1) liegenden ellip­ tischen Austrittsöffnung (5) größeren Querschnitts mündet, dadurch gekennzeichnet, daß nur die an die größere Halbachse (6) angrenzenden Bereiche der Seitenwände (11b) des Austrittskanales (11) in Strömungs­ richtung (9) erweitert sind, während die an die kleinere Halbachse (13) angrenzenden Seitenwände (11a) des Austritts­ kanales (11) im wesentlichen parallel zu der Achse (2) der Zuführbohrung (8) verlaufen.

2. Hochdrucksprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an die größere Halbachse (6) angrenzenden Seitenwände (11b) des Austrittskanales (11) im wesentlichen parallel zu den Begrenzungsflächen des sich erweiterenden Flüssigkeitsstrahles (14) verlaufend ausgebildet sind.

3. Hochdrucksprühdüse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an die größere Halbachse (6) angrenzenden Seitenwände (11b) des Austrittskanales (11) Teilflächen eines Kegelmantels sind.