DE19948939C1 - Vollkegeldüse mit axialem Anschluss - Google Patents

Vollkegeldüse mit axialem Anschluss

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    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3426Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels emerging in the swirl chamber perpendicularly to the outlet axis

Abstract

Eine Vollkegeldüse mit axialem Anschluss weist in ihrem Innenraum eine Einrichtung zur Erzeugung einer Umlaufströmung und eine in dem Innenraum der Düse dem Düsenmund gegenüberliegend angeordnete Einrichtung zur Beeinflussung der Umlaufströmung auf. Die Einrichtung zur Erzeugung der Umlaufströmung ist ein topfförmiger Einsatz mit tangentialem Zufluss. Dieser wird über einen Umfangskanal gespeist. Diese Anordnung ergibt ein gleichmäßiges Spritzbild.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kegeldüse, insbesondere eine Kegeldüse zur Erzeugung eines Vollkegels.
Vollkegeldüsen mit axialem Anschluss sind aus dem Stand der Technik, z. B. aus der DE 27 00 028 C2 bekannt. Diese Schrift offenbart eine Düse, deren Düsenkörper ei­ nen etwa zylindrischen Düsenmund aufweist. Diesem ist eine zunächst zylindrische und sich dann auf den Düsen­ mund hin trichterförmig verengende Kammer vorgelagert, in der ein Drallkörper angeordnet ist. Dieser weist mehrere Flügel oder Leitorgane in Form halbrunder Segmente auf. Die Leitorgane überlappen sich in Umfangsrichtung aufeinander diametral gegenüberliegenden Seiten in einem gewissen Ausmaß, um ein direktes axiales Weiterströmen eines ringförmigen Teilstroms einer Aufschlämmung zu ver­ hindern.
Im äußeren Teilstrom der Flüssigkeitssäule wird eine wirbelförmige Strömung erzeugt. Die Leitorgane umgrenzen eine elliptische zentrale Öffnung, die einen axialen Teilstrom durchlässt. Nach Passieren des Leitkörpers mischt sich die Wirbelströmung mit der axialen Strömung und tritt durch den Düsenmund aus.
Eine weitere axiale Vollkegeldüse ist aus der EP 0 350 250 A1 bekannt. In einem etwa hohlzylindrischen Dü­ senkörper sind zwei propellerartig ausgebildete Strö­ mungskörper ortsfest angeordnet. An den Düsenkörper schließt sich eine sich nach außen erweiternde Düsenöff­ nung mit rundem Querschnitt an. Die Strömungskörper er­ teilen dem axial durchströmenden Fluid einen Drall, der zur Aufweitung eines Sprühkegels führt.
Aus der EP 0 212 917 B1 ist darüber hinaus eine Be­ regnungseinrichtung mit tangentialem Fluidanschluss be­ kannt. Die Regnereinrichtung weist einen topfartig ausge­ bildeten Grundkörper auf, an dessen oberen Rand zinnen­ artige Vorsprünge und an dessen Wandung ein tangentialer Zufluss vorgesehen sind. Einströmende Flüssigkeit erhält durch den tangentialen Zufluss eine Umlauf-Bewegungskom­ ponente und tritt am oberen Topfrand wirbelnd aus.
Aus der DE-PS 21 23 519 ist eine Vollkegelsprühdüse mit seitlichem Zufluss bekannt. Der Düsenkörper weist einen zylindrischen, sich zum Düsenmund hin verengenden Hohlraum und einen sich trichterartig erweiternden Düsen­ mund auf. Der Zufluss in diesen, von Einbauten im wesent­ lichen freien Hohlraum erfolgt durch einen tangential ausgerichteten Zuströmkanal. Das zuströmende Fluid erteilt dem in der Kammer befindlichen Fluid einen Dreh­ impuls. An dem Boden der Kammer ist eine Platte mit meh­ reren Öffnungen angebracht. Die Platte weist wenigstens eine mittige und eine außermittige Bohrung auf. Durch diese Bohrungen fließt ein Teilstrom der in der Kammer befindlichen Flüssigkeit zur Beeinflussung des Sprüh­ bilds.
Die letzt genannte Sprühdüse weist keine die Strö­ mung behindernden, im Innenraum angeordneten Leitkörper auf. Sie ist deshalb wenig verstopfungsanfällig und er­ möglicht die Erzeugung eines gleichmäßigen Sprühbilds. In der Praxis sind jedoch häufig Installationen für Sprühdü­ sen mit axialem Anschluss vorhanden. Der Einbau von Sprühdüsen mit seitlichem Zufluss ist deshalb in der Re­ gel nicht ohne Änderung der vorhandenen Installation mög­ lich. Solche Änderungen werden jedoch meistens abgelehnt.
Der Gleichmäßigkeit des Sprühbilds kommt häufig eine große Bedeutung zu.
Aus der DE 197 53 498 C1 ist eine Sprühtrocknungs­ düse veranschaulicht. Diese weist ein Düsengehäuse auf, das einen Innenraum umschließt und mit einem axialen Zu­ fluss versehen ist. In dem Innenraum der Düse ist ein Düseneinsatz angeordnet, der eine Düsenkammer umschließt. Eine tangentiale Öffnung führt in die im wesentlichen zylindrische Düsenkammer. Der Düsenmund ist an der Stirn­ seite der Kammer ausgebildet.
Die Düsenkammer ist im wesentlichen glattwandig aus­ gebildet.
Außerdem ist aus der DE 30 24 472 A1 eine Vollkegel­ düse mit einem Düsenkörper bekannt, der eine Düsenkammer umschließt. Ein seitlicher Anschluss führt tangential in die Düsenkammer, deren Boden mit einer Profilierung ver­ sehen ist. Dem gegenüberliegend ist ein Düsenmund ausge­ bildet.
Vollkegeldüsen mit seitlichem Anschluss erfordern häufig einen gewissen Zusatzaufwand bei ihrem Anschluss. Außerdem hat bei solchen Düsen der seitliche Anschluss Bedeutung. Wird dieser unmittelbar über ein Winkelstück an eine parallel zur Düsenachse verlaufende Leitung an­ geschlossen, kann dies das Sprühbild beeinträchtigen. Häufig ist jedoch ein Anschluss der Düse von hinten her, d. h. im wesentlichen axial gewünscht, wobei das Sprühbild möglichst gleichmäßig und von der Zuleitung unbeeinfluss­ bar sein soll.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine wenig verstopfungsanfällige Sprühdüse mit axialem An­ schluss zu schaffen, die ein gleichmäßiges Sprühbild er­ möglicht.
Diese Aufgabe wird mit der Düse gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Kegeldüse weist ein Gehäuse auf, in dessen Innenraum eine Einrichtung zur Erzeugung einer Umlaufströmung angeordnet ist. Die Umlaufströmung ist dabei vorzugsweise konzentrisch oder koaxial zu einer von dem Düsenmund bzw. seiner Ausströmrichtung definier­ ten Mittelachse der Düse ausgerichtet. Die Umlaufströmung wird durch zuströmendes Fluid zum Düsenmund hin gedrängt und tritt dort wirbelnd aus. Eine in dem Innenraum dem Düsenmund gegenüberliegend vorgesehene Profilanordnung dient der Beeinflussung der Umlaufströmung und somit der Geschwindigkeitsverteilung in dieser. Dadurch kann das Sprühbild, falls gewünscht, sehr gleichmäßig gestaltet werden. Es kann ein radialsymmetrisches, kreisförmiges Spritzbild erreicht werden, bei dem auf jedem willkürlich herausgegriffenen, durch den Kreismittelpunkt gehenden Streifen eine gleichmäßige Verteilung erreicht wird (Querverteilung ist gleichmäßig).
Der axiale Anschluss des Gehäuses der Düse stellt sicher, dass diese in viele vorhandenen Systeme passt.
Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Düse einen nahezu druckunabhängigen Spritzwinkel liefert. Der Sprit­ zwinkel kann baubedingt zwischen 30° und 130° festgelegt sein. Damit können mehrere derartige Düsen, die von einer gemeinsamen Leitung gespeist werden und in Folge des Dru­ ckabfalls über der Leitung unterschiedlich druckbeauf­ schlagt werden, gleichmäßig sprühen.
Die erfindungsgemäße Düse weist eine Bauweise auf, bei der der Düsenmund den engsten Querschnitt bildet. Sie ist deshalb wenig verstopfungsanfällig.
Die an der erfindungsgemäßen Düse angeordnete Ein­ richtung weist wenigstens einen Einströmkanal auf, der in einer Tangentialrichtung zu der zu erzeugenden Umlaufs­ trömung ausgerichtet ist. Damit ist dieser Kanal auch tangential zu einem Kreis ausgerichtet, der die Längs­ achse der Düse konzentrisch oder auch exzentrisch umgibt. Die Umlaufströmung strömt vorzugsweise an einer zylindri­ schen Innenwand der Einrichtung entlang. Der Einström­ kanal ist dabei so gerichtet, dass die von ihm ausgelas­ sene Strömung die Innenwand tangential streift. Der Ein­ strömkanal ist vorzugsweise in einem Winkel von 90 Grad zur Düsenmittelachse geneigt. Die ausgelassene Strömung hat somit zunächst keine Axialkomponente. Dem Einström­ kanal vorgelagert ist vorzugsweise ein Speisekanal, der zumindest in dem in dem Einströmkanal unmittelbar vor­ ausgehenden Bereich ebenfalls keine Axialströmung zu­ lässt. Der Speisekanal weist dazu einen in Umfangsrich­ tung ausgerichteten Kanalabschnitt auf. Dieser geht mit einem etwa rechten Winkel vorzugsweise in einem scharfen Knick in den Einströmkanal über. Damit wird eine Störung der Umlaufströmung durch eine Axialkomponente der der Düse zuströmenden Strömung verhindert. Die Gesamtlänge der in einer Ebene, auf der die Düsenmittelachse senk­ recht steht, verlaufenden Kanalabschnitte ist größer als ein Viertel des Umfangs der inneren Wirbelkammer.
Der Speisekanal ist vorzugsweise länger als der Ein­ strömkanal ausgebildet. Dadurch kann die dem Einström­ kanal zuströmende Strömung beruhigt werden.
Die mit der erzeugten Umlaufströmung in Berührung stehende Profileinrichtung weist vorzugsweise mehrere Kanten auf, die quer zu der Umlaufströmung ausgerichtet sind. Durch die Profilanordnung, die die Umlaufströmung beispielsweise mit den genannten Kanten stört, ist es möglich einen Vollkegel zu erzeugen. Ansonsten würde ein Hohlkegel erzeugt. Die Kanten schließen vorzugsweise an Ausnehmungs-Seitenwände an, die rechtwinklig zu dem an­ sonsten kegelförmig eingetieften Boden ausgerichtet sind. Dies ermöglicht die gewünschte Beeinflussung des Spritz­ bilds.
Die Kanten können beispielsweise am Rande ein oder mehrerer Taschen oder sonstige Ausnehmungen ausgebildet sein, an denen die Umlaufströmung entlang strömt. Die Taschen sind, wie sich gezeigt hat, vorzugsweise als sternförmige, längliche Ausnehmungen mit abgerundet oder gerade ausgebildeter Außenseite auszubilden. Es hat sich dabei eine Anordnung mit fünf sich fingerartig radial nach außen erstreckenden Taschen bewährt, die etwa in der Mitte der Kammer ineinander übergehen. Die Taschen sind vollständig von scharfen Kanten umgrenzt.
Dabei steht vorzugsweise eine der Ausnehmungen mit ihrem verrundeten oder geraden äußeren Ende in unmittel­ barer Nachbarschaft zu dem Einströmkanal. Eine Anordnung mit fünf in gleichen Winkelabständen angeordneten Ta­ schen, die die äußere Wandung der Wirbelkammer nicht er­ reichen, hat sich bewährt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäu­ se im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist ei­ nen topfförmigen Einsatz auf. Dieser weist den Speise­ kanal und den Einströmkanal zum Umleiten der Strömung aus einer Axialströmung zu einer reinen Tangentialströmung auf. Außerdem umschließt er eine Wirbelkammer, an deren Boden die Profilanordnung ausgebildet oder vorgesehen ist. Diese kann an einem Einsatz ausgebildet oder in den Boden des Einsatzes eingeformt sein. Mit dem Einsatz kann ein weiterer Einsatz verbunden sein, der den Düsenmund enthält. Durch Austauschen der Einsätze können sich die Düsen auf einfache Weise unterschiedlichen Einsatzfällen anpassen lassen. Außerdem ist eine besonders einfache Wartung möglich. Wird der Speisekanal z. B. durch eine nach außen offene Umfangsnut in dem Einsatz gebildet, die in montiertem Zustand von dem Düsenkörper nach außen ab­ gedeckt wird, kann dieser Kanal gereinigt werden, indem der Einsatz aus dem Düsenkörper herausgenommen und die offen zugängliche Nut gereinigt wird. Die Wartung ist vollständig von der Vorderseite der Düse her möglich.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Be­ schreibung und/oder Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kegeldüse in einer per­ spektivischen Gesamtansicht.
Fig. 2 die Kegeldüse nach Fig. 1 in einer Längs­ schnittdarstellung.
Fig. 3 die Kegeldüse nach den Fig. 1 und 2 in einer Explosionsdarstellung.
Fig. 4 einen zu der Düse nach Fig. 3 gehörigen Ein­ satz, geschnitten entlang der Linie IV-IV in Draufsicht.
Fig. 5 den Einsatz nach Fig. 4 in einer Seitenan­ sicht.
Fig. 6 den Strömungsverlauf der Düse nach den Fig. 1 und 2 in schematisierter Darstellung, und
Fig. 7 ein Sprühbild der Düse nach Fig. 1 in sche­ matisierter Darstellung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Sprühdüse 1 veranschaulicht. Die Düse 1 dient der Erzeugung eines räumlich ausgefüllten, kegelförmigen Sprühstrahls. Sie weist einen im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 auf. Ein einer Stirnseite ist ein Düseneinsatz 3 angeordnet, der eine sich trichterartig erweiternde Öffnung 4 zur Ausbildung eines Düsenmunds aufweist. Dieser ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, durch ein im Querschnitt kreisförmi­ ges, rotationssymmetrisches, konzentrisch oder auch ex­ zentrisch zu einer Düsenmittelachse 5 angeordnetes Trich­ terprofil gebildet, das sich nach einer anfänglichen Ver­ engung nach außen erweitert. Der Düsenmund endet bei ei­ ner Abrisskante 6, die die trichterförmige Öffnung 4 um­ gibt.
Ein der dem Düsenmund 4 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 ist ein Zuleitungsanschluss 7 vorgesehen, der durch eine bodenseitige Öffnung des ansonsten topfförmi­ gen oder hohlzylindrischen, einseitig geschlossenen Ge­ häuses 2 gebildet wird. Das Gehäuse 2 umschließt somit mit seiner zylindrischen Wandung 8 einen Innenraum 9, der einseitig durch den Boden 11 geschlossen ist. Der Innen­ raum 9 wird bis auf einen flachen, scheibenförmigen, in unmittelbarer Nachbarschaft des Bodens 11 von einem Ein­ satz 12 ausgefüllt, der ebenfalls topfartig ausgebildet und beispielsweise mittels eines Gewindes 14 mit der Wan­ dung 8 des Gehäuses 2 verschraubt ist. Der Einsatz 12 weist einen Außendurchmesser auf, der etwa dem Innen­ durchmesser des Düsengehäuses 2 entspricht. Ein hier vor­ handener Spalt ist relativ eng und läßt keine wesentliche Durchströmung zu.
Der Einsatz 12 weist außerdem einen an seiner Außenseite flachen Boden auf. In dem Einsatz 12 ist eine zy­ lindrische, von dem Innenraum 9 abgeteilte Wirbel- oder Umlaufkammer 15 ausgebildet, die vorzugsweise koaxial zu der Düsenachse 5 angeordnet ist. Die Umlaufkammer 15 wird über einen Einströmkanal 16 gespeist, der, wie insbeson­ dere aus Fig. 4 ersichtlich ist, tangential zu der zy­ lindrischen Umlaufkammer 15 ausgerichtet ist. Der Ein­ strömkanal 16 ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen ge­ rade ausgebildet, wobei seine Öffnungsrichtung und Mit­ telachse in Fig. 4 durch eine strichpunktierte Linie 17 angedeutet ist. Er weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Seine Länge ist geringer, als die Wandstärke des Einsatz 12.
Der Einströmkanal 16 steht etwa im rechten Winkel zu der Düsenachse 5, ohne diese zu schneiden. Er ist so aus­ gerichtet, dass die in die Umlaufkammer 15 einströmende Flüssigkeit zunächst ohne axiale Bewegungskomponente in die Umlaufkammer 15 eingeführt wird. Der Durchmesser des Einströmkanals 16 ist dabei wenigstens so groß, wie der engste Durchmesser der Öffnung 4, so dass diese für die gesamte Düsenanordnung den geringsten Strömungsquer­ schnitt aufweist. Außerdem der Durchmesser des Einström­ kanals 16 etwa ein Drittel bis ein Viertel so groß wie der Durchmesser der Umlaufkammer 15.
Dem Einströmkanal 16 ist ein Speisekanal 18 vorgela­ gert, der als offene, sich in Umfangsrichtung in die Wan­ dung des Einsatzes 12 eingebrachte Nut an der Außenseite des Einsatz 12 erstreckt. Die Länge des sich in Umfangs­ richtung erstreckenden Abschnitts des Speisekanals 18 ist dabei so groß, dass er wenigstens ein Fünftel bis ein Drittel des Gesamtumfangs einnimmt. Der somit bogenförmige Speisekanal 18 geht dann in einem scharfen Knick in den Einströmkanal 16 über. Dabei schließen der Speise­ kanal 18 und der Einströmkanal 16 sich an einen rechten Winkel annähernden stumpfen Winkel miteinander ein. Dies lässt sich fertigungstechnisch einfach herstellen, ergibt beste Wartungsmöglichkeiten, wenn z. B. der Speisekanal zu reinigen ist. Der scharfe Knick der Strömungsrichtung zu Beginn des nur in dem Einsatz 12 ausgebildeten und somit relativ kurzen Einströmkanals stört das Spritzbild nicht.
Nach außen hin werden sowohl der Speisekanal 18, als auch der Einströmkanal 16, wie Fig. 2 veranschaulicht, von der Wandung 8 des Düsengehäuses 2 abgedeckt. Ein zwi­ schen dem Einsatz 3 und der Wandung 8 gebildeter, enger Spalt 19 stellt dabei keine wesentliche Verbindung zwi­ schen dem Innenraum 9 und dem Speisekanal 18 her. Diese ist vielmehr über einen Zuströmabschnitt 21 geschaffen, der zu dem Speisekanal 18 gehört und sich von diesem weg, wie aus Fig. 3 hervorgeht, als nach außen offene Nut bis zu der dem Boden 11 zugewandten Unterseite des Einsatz 12 erstreckt. Der Zuströmabschnitt 21 und der Speisekanal 18 weisen dabei jeweils einen freien Strömungsquerschnitt auf, der größer ist, als der freie Strömungsquerschnitt der Öffnung 4.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, gehen der Zuström­ abschnitt 21 und der sich in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitt des Speisekanals 18 mit einem rechten Winkel ineinander über. Eine relativ scharfe Umlenkung bewirkt hier, dass eine in Axialrichtung gerichtete Fluidströmung möglichst vollständig in eine Umfangsströmung umgewandelt wird.
Die in erster Näherung zylindrisch zu begreifende Umlaufkammer 15 des Einsatz 12 ist mündungsseitig durch den Einsatz 3 verschlossen, der eine im wesentlichen pla­ ne Innenseite 22 aufweist. An der gegenüberliegenden Sei­ te ist die Umlaufkammer 15 mit einem trichterförmigen Boden 23 versehen, der insgesamt 5 Taschen 24 aufweist. Diese sind insbesondere aus den Fig. 2 und 4 ersicht­ lich, wobei sie in Fig. 4 mit zur Unterscheidung mit Buchstabenindizes versehen sind.
Die Taschen 24 sind vorzugsweise längliche, vom Zen­ trum des Bodens 13 weg radial nach außen gerichtete Aus­ nehmungen, die einen planen Boden aufweisen. Die Böden aller Taschen 24a bis 24e liegen dabei vorzugsweise auf einer gemeinsamen Ebene 25 und schließen rechtwinklig an die Taschenwandung an. Allerdings können die einzelnen Böden der Taschen 24a bis e auch gegeneinander geneigt sein. Wesentlich ist jedoch, das die Taschen 24 eine Pro­ filanordnung bilden, die die Umlaufströmung beeinflusst. Dazu sind sie mit Kanten 26 versehen (Fig. 4), die die Umlaufströmung partiell verlangsamen. Die Kanten 26 sind dabei vorzugsweise radial ausgerichtet. Andere Kanten­ anordnungen sind jedoch möglich. Es hat sich als zweck­ mäßig herausgestellt, fünf Taschen 24 vorzusehen, die im gleichmäßigen Winkelabständen von 72° zueinander angeord­ net sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine 24a der Ta­ schen 24 in der Nähe des Einströmkanals 16 beginnt und hier etwa zwischen der Linie 17 und der stromaufwärtigen Flanke 27 des Einströmkanals 16 angeordnet ist. Mit der Winkelausrichtung des koaxial zu der Düsenachse 5 ange­ ordneten fünfzackigen, durch die Taschen 24 gebildeten Sterns lässt sich das Spritzbild gezielt beeinflussen. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet etwa eine Hälfte der durch den Einströmkanal 16 zuströmenden Fluid­ strömung eine wandnahe Strömung, die zwischen den Taschen 24a, 24b in die Umlaufkammer eintritt, währen die ver­ bleibende Hälfte bei der Tasche 24a in die Umlaufkammer 15 eintritt.
Die aus Fig. 2 ersichtliche Neigung des Bodens 23 gegen die Ebene 25 beträgt vorzugsweise 30°, jedoch sind abweichende Winkelfestlegungen möglich. Ebenso ist es möglich, die Taschen nicht, wie dargestellt, kurz vor Erreichen des zylindrischen Wandungsabschnitts enden zu lassen, sondern bis an diese heranzuführen.
Die insoweit beschriebene Düse 1 arbeitet wie folgt:
In Betrieb wird der Düse, wie in Fig. 7 schematisch veranschaulicht, über eine Leitung 30 Fluid zugeführt. Dieses gelangt somit, wie Fig. 6 veranschaulicht, koaxi­ al zu der Düsenachse 5 in den Innenraum 9. In diesem wird es von dem flachen Boden des Einsatz 12 zunächst radial nach außen abgelenkt. Dieser Abschnitt des Strömungswegs ist in Fig. 6 mit "31" bezeichnet. Die Flüssigkeit nimmt diesen Weg, um letztendlich in den Zuströmabschnitt 21 einzutreten. Der Fluss durch den Strömungsabschnitt 21 ist in Fig. 6 ebenfalls mit 21 bezeichnet. Aus diesem gelangt das Fluid in den Speisekanal 18 und aus diesem über den Einströmkanal 16 in die Umlaufkammer 15. In die­ ser durchläuft das Fluid angetrieben von dem Impuls des durch den Zuströmkanal 16 zufliessenden Fluids eine Um­ laufbewegung. Das zuströmende Fluid verdrängt dabei das in Umlauf befindliche Fluid, das somit wirbelnd durch die Öffnung 4 nach außen tritt.
Die von den Taschen 24 gebildete Einrichtung zur Beeinflussung der Umlaufströmung stört diese soweit, das in dem austretenden Fluid verschiedene Drehimpulse vor­ handen sind, so dass die resultierenden Triebkräfte, die den austretenden Strahl in Tröpfchen zerlegen, für die vorhandenen Fluidtröpfchen unterschiedlich sind. Es bil­ det sich somit ein Vollkegelstrahl aus, der bei der ange­ gebenen Ausbildung der Taschen 24 eine gleichmäßige Quer­ verteilung aufweist. Die Tröpfchen des erzeugten Sprühke­ gels 33 treffen auf einer kreisrunden Auftrefffläche 34 auf. Jeder beliebig herausgegriffene Streifen 35, 36, 37, der durch einen durch die Düsenachse 5 festgelegten Mit­ telpunkt M der Auftrefffläche 34 geht, weist die gleiche konstante Tröpfchendichte auf. Dies veranschaulicht in Fig. 7 das nebenstehende Diagramm. Diese Verteilung wird durch Zusammenspiel der Formgebung des Speisekanals, des Einströmkanals und der Profilanordnung (Taschen 24) er­ reicht.
Eine Vollkegeldüse mit axialem Anschluss weist in ihrem Innenraum eine Einrichtung zur Erzeugung einer Um­ laufströmung und eine in dem Innenraum der Düse dem Dü­ senmund gegenüberliegend angeordnete Einrichtung 24 zur Beeinflussung der Umlaufströmung auf. Die Einrichtung zur Erzeugung der Umlaufströmung ist ein topfförmiger Einsatz 12 mit tangentialem Zufluss 16. Dieser wird über einen Umfangskanal 18 gespeist. Diese Anordnung ergibt ein gleichmäßiges Spritzbild.
Bei alternativen Ausführungsformen kann der Einsatz 13 bedarfsweise mit ein oder mehreren Bodenöffnungen ver­ sehen sein, die das Einbringen von Flüssigkeit in die Umlaufkammer 15 mit definierter Axialkomponente gestatten. Dadurch ist in weiten Grenzen eine Formung des Spritzbilds möglich. Darüber hinaus können anstelle des einzigen Einströmkanals 16 auch mehrere solcher Einström­ kanäle vorhanden sein. Es wird jedoch derzeit als vor­ teilhaft angesehen, mit einem einzigen Einströmkanal 16 auszukommen, der dann einen möglichst großen, freien Strömungsquerschnitt aufweist. Dies wirkt Verstopfungs­ tendenzen entgegen. Steht allerdings die Erzeugung einer großen Umlaufgeschwindigkeit im Vordergrund, kann die Verengung dieses Zuströmkanals 16 vorteilhaft sein.

Claims (11)

1. Kegeldüse (1)
mit einem Gehäuse (2), das einen Innenraum (9, 15) umschließt und das einen an einer Gehäuseseite angeordne­ ten Zuleitungsanschluss (7), der in den Innenraum (9) führt, und einen an der gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordneten Düsenmund (4) aufweist, der aus dem Innen­ raum herausführt,
mit einer in dem Innenraum angeordneten Einrichtung (12) zur Erzeugung einer Umlaufströmung in dem Innenraum (9, 15) und
mit einer in dem Innenraum (15) dem Düsenmund (4) gegenüberliegend angeordneten Profilanordnung (24) zur Beeinflussung der Umlaufströmung.
2. Kegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Düsenmund (4) und, der Zuleitungsanschluss (7) zueinander koaxial angeordnet sind.
3. Kegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die in dem Innenraum (9) angeordnete Einrich­ tung (12) wenigstens einen Einströmkanal (16) aufweist, der in einer Tangentialrichtung (17) zu der Umlaufströ­ mung ausgerichtet ist.
4. Kegeldüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, dass dem Einströmkanal (16) ein Speisekanal (18) vorgelagert ist, der mit dem Einströmkanal (16) einen Winkel einschließt.
5. Kegeldüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, dass der Speisekanal (18, 21) langer ist als der Einströmkanal (16).
6. Kegeldüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, dass der Speisekanal (18, 21) einen sich um die Dü­ senlängsachse (5) krümmenden Abschnitt (18) aufweist.
7. Kegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Profilanordnung (24) ein oder mehrere quer zu der Umlaufströmung gerichtete Kanten (26) aufweist.
8. Kegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Profilanordnung (24) durch mehrere Taschen (24a, 24b, 24c, 24d, 24e) gebildet ist, an denen die Um­ laufströmung entlang strömt.
9. Kegeldüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Taschen (24a, 24b, 24c, 24d, 24e) längli­ che, in Radialrichtung sternförmig angeordnete Ausnehmun­ gen sind.
10. Kegeldüse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Gehäuse (2) im Wesentlichen zylin­ drisch ausgebildet ist und einen topfförmigen Einsatz (12) aufweist, der die Einrichtung (12) bildet und in oder an dem der Einströmkanal (16) und der Speisekanal (18, 21) und an dessen Boden (23) die Profilanordnung (24) ausgebildet ist.
11. Kegeldüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, dass der Zuleitungsanschluss (7) einen gegen den Boden des Einsatz (12) gerichteten Zustrom erzeugt.
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