DE19934920C1 - Auf einen Düsenkopf aufsetzbare Düsenkappe - Google Patents

Abstract

Es wird eine Düsenkappe (13) beschrieben, die leicht auswechselbar auf die Düsenkopfendung (10) aufgesetzt werden kann und in ihrem Inneren einen Kegel (17) aufweist, der bei jeder Düsenkappe (13) anders gestaltet sein kann. Bei einem Wechsel von einem Produktionsprozeß zu einem anderen, aber auch während eines Produktionsprozesses ist ein Austausch der Düsenkappe (13) gegen eine andere und damit eine Änderung des Austrittskegels, der Austrittsgeschwindigkeit etc. allein durch das Aufsetzen einer anderen Düsenkappe (13) möglich (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine auf einen Düsenkopf auf­ setzbare Düsenkappe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Zweistoff-Düsen nach dem Außenmischungsprinzip werden Flüssigkeit und Preßluft kurz nach dem Verlassen der Stirn­ seite der Luftkappe intensiv durchmischt. Das Ergebnis sind feine Tropfen in einem recht engen Austrittskegel von ca. 30°. Dabei sind die Geschwindigkeiten relativ hoch, während die Flächenabdeckung gering ist.

Durch entsprechende Gestaltung der Düsenkappe, der Aus­ trittswinkel und der Verteilung der Austrittsöffnungen kön­ nen Austrittskegel des Strahls, Art und Umfang der Durch­ mischung etc. festgelegt werden.

In einigen Fällen, zum Beispiel beim Eindüsen von Flüssig­ keit in ein bewegtes Schüttgut eines Zwangsmischers, wird jedoch abweichend von üblichen Fällen eine größere Flächen­ verteilung bei niedrigerem Geschwindigkeitsprofil gefordert. Dies ist etwa dann erforderlich, wenn die Flüssigkeitsver­ teilung nicht auf die Mischerwelle durchschlagen soll und Überfeuchtungszonen vermieden werden sollen.

Nach dem Stand der Technik ist es erforderlich, zur Änderung des Sprühverhaltens der Düse diese insgesamt auszuwecheln, was verständlicherweise zeit- und damit kostenaufwendig ist. Dies ist insbesondere dann von erheblichem Nachteil, wenn solche Wechsel während eines Verfahrensablaufs häufiger er­ forderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen schnellen Wechsel des Sprühverhaltens einer Düse ermöglicht, ohne diese selbst auswechseln zu müs­ sen.

Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Düsenkopfendung mit einer aufsetz­ baren Düsenkappe im Querschnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine solche Düsenkappe.

Fig. 1 zeigt eine Düsenkopfendung 10, auf die anstelle der an sich üblichen Düsenkappe, ggfs. über ein Zwischenstück 11, eine spezielle Düsenkappe 13 aufgeschraubt ist. Der Endbereich des Zwischenstücks 11 ist mit einem verringertem Außendurchmesser 12 versehen ist, auf den die darunter dar­ gestellte Düsenkappe 13 mit einem dem verringerten Außen­ durchmesser 12 des Zwischenstücks 11 entsprechenden Innen­ durchmesser 14 aufschraubbar ist. Bei Bedarf könnte hier auch eine Schweiß-, Bajonett- oder andere Verbindung zwi­ schen dem Außendurchmesser 12 und dem Innendurchmesser 14 vorgesehen werden.

Eine Zweiteilung der Düsenkappe 13 wird aus fertigungstech­ nischen Gründen gewählt. Die Düsenkappe 13 kann jedoch, ins­ besondere bei einer Herstellung der Düsenkappe 13 im Gieß­ verfahren, auch einstückig ausgebildet sein. Die Anschlag­ flächen 15 bzw. 16 können entweder metallisch dichtend aus­ gebildet sein oder es kann aber auch zumindest eine der Anschlagflä­ chen 15 bzw. 16 mit geeigneten Dichtelementen belegt sein.

Im Inneren der Düsenkappe 13 ist zentrisch ein Kegel 17 an­ geordnet, der mit seiner ggfs. leicht abgerundeten Spitze 18 im Strömungskanal der Medien angeordnet ist. An der Außen­ seite 19 der Düsenkappe 13 und damit etwa in Höhe des Fußes des Kegels 17 sind Auslässe 20 vorgesehen, durch die die be­ reits im Inneren der Düsenkappe 13 intensiv durchmischten Medien austreten können.

Gemäß Fig. 2 können die Auslässe 20 gleichmäßig verteilt im Randbereich der Außenseite 19 der Düsenkappe 13 angeordnet sein. Die Auslässe 20 können als kreisrunde Bohrung, aber auch mehr oder weniger elliptisch oder elliptoid ausgebildet sein. Dadurch wird die Neigung zur Anlagerung von Feststoff- Bestandteilen verringert. Die Hauptachsen der Auslässe 20 verlaufen im wesentlichen parallel zur Mantelfläche des Ke­ gels 17.

Im nicht dargestellten eigentlichen Düsenkopf, auf den die Düsenkappe 13 aufgesetzt wird, wird über einen zentrisch an­ geordneten mittleren Kanal die zu versprühende Flüssigkeit und in einem diesen mittleren Kanal ringförmig umgebenden Ringkanal Preßluft zugeführt.

Die Luft strömt tangential in die Düsenkappe ein. Horizonta­ le Flächen im Düseninneren sind wegen der Gefahr des Zuset­ zens der Düse zu vermeiden. Bereits nach der Mündung des mittleren Kanals des eigentlichen Düsenkopfs findet eine er­ ste Verteilung der Flüssigkeit im Luftstrom und damit eine erste Vermischung statt. Durch den dann folgenden Aufprall auf den Kegel 17 ergibt sich eine Feinverteilung und inten­ sivere Vermischung. Das so entstandene Gemisch tritt dann durch die Auslässe 20 aus, vorzugsweise mit einem Austritts­ kegel von ca. 80° bis 100°.

Insbesondere durch das im wesentlichen tangentiale Anströmen des Kegels 17 werden Agglomerationsprozesse vermieden. Der Kegel 17 in der Düsenkappe 13 bewirkt ein "Zerreißen" des Flüssigkeitsstrahls zu einem Film und verhindert ein Verle­ gen der Düse.

Selbstverständlich lassen sich auch - den speziellen Anfor­ derungen angepaßt - andere Austrittskegel durch Wahl ent­ sprechend gestalteter Düsenkappen 13 erreichen.

Bei der Anordnung der Auslässe 20 der Düsenkappe 13 in deren unteren Bereich wird eine praktisch vollständige Entleerung im Anschluß an die Sprühprozesse erreicht und damit ein Nachtropfen weitgehend vermieden.

Somit ergeben sich lediglich durch einfachen Austausch der aufgeschraubten Düsenkappe 13 zahlreiche Variationsmöglich­ keiten. Agglomerationsprozesse werden vermieden. Bei einem Wechsel von einem Produktionsprozess zu einem anderen, aber auch während eines Produktionspozesses ist eine Änderung des Austrittskegels, der Austrittsgeschwindigkeit etc. allein durch das Aufsetzen einer anderen Düsenkappe 13 möglich.

Claims (10)

1. Düsenkappe von im wesentlichen zylinderförmiger Gestalt zum Befestigen auf einem Düsenkopf, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düsenkappe in ihrem Inneren einen Aufprall­ kegel (17) aufweist, dessen Spitze der Strömung der Medi­ en entgegengerichtet ist, wobei die Düsenkappe (13) an ihrer Außenseite (19) in Höhe des Fußes des Kegels (17) Auslässe (20) aufweist, die mit ihren Hauptachsen im we­ sentlichen parallel zu den Mantellinien des Kegels (17) verlaufen.

2. Düsenkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Kegels (17) abgerundet ist.

3. Düsenkappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel des Kegels (17) zwischen 80° und 100° liegt.

4. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (20) an der tiefsten Stelle der Luftkappe (13) vorgesehen sind.

5. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Vielzahl von Auslässen (20) im pe­ ripheren Bereich der Außenseite (19) der Luftkappe (13) angeordnet sind.

6. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslässe (20) einen kreisrunden Querschnitt haben.

7. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslässe (20) in Umfangsrichtung der Luftkappe (13) einen größerer Querschnitt haben als in radialer Richtung.

8. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenraum der Luftkappe (13) als Wirbelkammer ausgebildet ist.

9. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberfläche des Kegels (17) eine aufgerauhte Oberflächenstruktur aufweist.

10. Düsenkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie auf die Düsenkopfendung aufge­ schraubt ist.