DE202019106713U1

DE202019106713U1 - Sprühdüse

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Publication number: DE202019106713U1
Application number: DE202019106713.6U
Authority: DE
Original assignee: Lechler GmbH
Current assignee: Lechler GmbH
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2019-12-10
Anticipated expiration: 2029-12-04

Abstract

Sprühdüse (10; 70; 100; 110; 130) mit einem Gehäuse (12; 72; 112; 132) zum Befestigen am Ende eines Rohrs (26; 120), wobei das Gehäuse (12; 72; 112; 132) eine Austrittsöffnung (56; 118) aufweist, und mit einem stromaufwärts der Austrittsöffnung (56; 118) angeordneten Drallelement (20; 80) mit wenigstens einer schräg zu einer Mittellängsachse des Gehäuses angeordneten Strömungsleitfläche, wobei das Drallelement (20; 80) am Gehäuse (12; 72; 112; 132) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die wenigstens eine Strömungsleitfläche des Drallelements (20; 80) außerhalb des Gehäuses (12; 72; 112; 132) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse mit einem Gehäuse zum Befestigen am Ende eines Rohrs, wobei das Gehäuse eine Austrittsöffnung aufweist, und mit einem stromaufwärts der Austrittsöffnung angeordneten Drallelement mit wenigstens einer schräg zu einer Mittellängsachse des Gehäuses angeordneten Strömungsleitfläche, wobei das Drallelement am Gehäuse fixiert ist.
Sprühdüsen mit Drallelement können als Vollkegeldüsen oder Hohlkegeldüsen ausgeführt werden. Insbesondere Vollkegeldüsen kommen bei sogenannten Scrubbern oder Gaswäschern zur Abgasnachbehandlung in Schiffen zum Einsatz. Herkömmliche Sprühdüsen können dabei aufgrund ihres hohen Gewichts und ihres großen Platzbedarfs problematisch sein.
Mit der Erfindung soll eine Sprühdüse verbessert werden.
Erfindungsgemäß ist eine Sprühdüse mit einem Gehäuse zum Befestigen am Ende eines Rohrs, wobei das Gehäuse eine Austrittsöffnung aufweist, und mit einem stromaufwärts der Austrittsöffnung angeordneten Drallelement mit wenigstens einer schräg zu einer Mittellängsachse des Gehäuses angeordneten Strömungsleitfläche vorgesehen, wobei das Drallelement am Gehäuse fixiert ist und wobei wenigstens die mindestens eine Strömungsleitfläche des Drallelements außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Indem das Drallelement wenigstens abschnittsweise außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, kann das Gehäuse wesentlich leichter und kleiner als bei konventionellen Sprühdüsen ausgeführt werden. Speziell kann die Innenwand des Rohrs, in dessen freies Ende die Sprühdüse eingesetzt wird, als Drallkammer verwendet werden. Durch das geringere Gewicht der Sprühdüse und auch durch das kürzere Gehäuse der Sprühdüse im Vergleich zu konventionellen Sprühdüsen mit Drallelement wird das Rohr mit geringeren Biegemomenten und allgemein geringeren mechanischen Belastungen beaufschlagt. Die Anordnung mit Sprühdüse und Rohr ist dadurch wesentlich weniger anfällig gegenüber Vibrationen und allgemein äußeren Krafteinwirkungen. Auch kann die erfindungsgemäße Sprühdüse durch das kürzer und leichter ausgebildete Gehäuse kostengünstiger als konventionelle Sprühdüsen hergestellt werden, da der bei konventionellen Sprühdüsen vorhandene Abschnitt des Gehäuses, der das Drallelement umgibt und dadurch die Drallkammer bildet, vollständig entfällt.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine sich in Strömungsrichtung verengende Eintrittskammer, eine auf die Eintrittskammer folgende Engstelle und einen auf die Engstelle folgenden und sich erweiternden Austrittskanal auf, der an der Austrittsöffnung endet.
Mittels des Drallelements, der sich verengenden Eintrittskammer, der Engstelle und des auf die Engstelle folgenden und sich erweiternden Austrittskanals kann ein gleichmäßiges Sprühbild erzielt werden, beispielsweise in Form eines Vollkegels oder Hohlkegels.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Eintrittskammer konkav gekrümmte Wände auf.
Es hat sich gezeigt, dass mit konkav gekrümmten Wänden der Eintrittskammer ein sehr gutes Sprühbild und mithin eine gleichmäßige Tropfengrößenverteilung innerhalb des Sprühstrahls erzielt werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung sind die konkav gekrümmten Wände im Querschnitt gesehen kreisbogenförmig gekrümmt.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Engstelle mittels eines zylindrischen Abschnitts gebildet.
Die Engstelle ist vorteilhafterweise deutlich kürzer ausgeführt als die Eintrittskammer, in Strömungsrichtung durch die Sprühdüse hindurch gesehen. Beispielsweise beträgt die Länge der Engstelle nur die Hälfte bis zu einem Fünftel der Länge der Eintrittskammer, insbesondere ein Viertel der Länge der Eintrittskammer.
In Weiterbildung der Erfindung weist der sich erweiternde Austrittskanal konvex gekrümmte Wände auf.
Mittels konvex gekrümmter Wände im sich erweiternden Austrittskanal wird ein gutes Sprühbild erzielt. Beispielsweise hat der Austrittskanal dadurch eine trompetenartige Form. Die konvex gekrümmten Wände können dabei kreisbogenförmig gekrümmt sein, beispielsweise aber auch hyperbelartig, einer Exponentialfunktion folgend oder auch einer Freiform folgend. Ein Querschnitt der Austrittsöffnung senkrecht zur Mittellängsachse kann von einer Kreisform abweichen, gegebenenfalls nur abschnittsweise, und beispielsweise elliptisch, oval oder unregelmäßig gekrümmt ausgebildet sein.
In Weiterbildung der Erfindung endet der Austrittskanal an einer umlaufenden Abrisskante, die im Querschnitt gesehen mittels zweier im spitzen Winkel aufeinander zu laufender Flächen gebildet ist.
Mittels einer umlaufenden Abrisskante wird eine Anlagerung von Tropfen in einem die Austrittsöffnung umgebenden Bereich während des Sprühbetriebs vermieden. Dadurch kann verhindert werden, dass sich sehr große Tropfen oder auch Ablagerungen bilden, die das Sprühbild nachteilig beeinflussen würden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die umlaufende Abrisskante von einer umlaufenden Stoßschutzfläche umgeben, die in Strömungsrichtung gesehen gegenüber der Abrisskante vorragt.
Auf diese Weise kann die Abrisskante sehr dünn und scharf ausgebildet werden, wodurch die Anlagerung von Flüssigkeit im Bereich der Abrisskante und infolgedessen die Entstehung grober Tropfen verhindert werden kann. Die in einem solchen Fall stoßempfindliche Abrisskante wird dann durch die umlaufende Stoßschutzfläche, die in Strömungsrichtung gesehen gegenüber der Abrisskante vorragt, geschützt.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse mit Ausnehmungen oder Durchgangsöffnungen für Befestigungsstifte versehen, wobei die Sprühdüse mittels der Befestigungsstifte an dem Ende des Rohrs fixiert wird.
Auf diese Weise kann auf ein Gewinde zur Befestigung der Sprühdüse an dem Ende des Rohrs verzichtet werden. Die Montage bzw. Demontage von Rohr und Sprühdüse kann dadurch beispielsweise werkzeuglos und sehr schnell und unkompliziert erfolgen. Die Befestigungsstifte können tangential oder radial zur Mittellängsachse des Rohrs angeordnet werden. Das Drallelement kann ebenfalls mittels radial oder tangential zum Rohr angeordneter Befestigungsstifte im Rohr fixiert sein und das Drallelement kann auch getrennt vom Gehäuse sein, also nicht mit dem Gehäuse verbunden sein. Wenn die Sprühdüse mittel Befestigungsstiften am Rohr fixiert ist, kann zwischen Rohr und Gehäuse mehr Leckageflüssigkeit austreten, als wenn das Gehäuse an einem Gewinde des Rohrs befestigt ist. In diesem Fall kann das Gehäuse unmittelbar benachbart zum Ende des Rohrs eine schräg nach außen ausgerichtete Ablenkfläche aufweisen, die insbesondere um 360° umläuft, um die zwischen Rohr und Gehäuse austretende Leckageflüssigkeit schräg nach außen, vom eigentlichen Sprühstrahl weg, abzuleiten. Auf diese Weise wird der Sprühstrahl nicht negativ von der Leckageflüssigkeit beeinflusst.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Befestigungsstifte an den freien Enden eines Federbügels angeordnet.
Auf diese Weise können die Befestigungsstifte unverlierbar, insbesondere einstückig, an dem Federbügel und/oder an dem Gehäuse der Sprühdüse angeordnet werden und die Befestigungsstifte können in sehr einfacher Weise montiert bzw. demontiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Drallelement wenigstens eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse des Düsengehäuses ausgerichtete Durchgangsöffnung auf.
Mittels einer solchen Durchgangsöffnung oder mehrerer solcher Durchgangsöffnungen kann eine Flüssigkeitsverteilung stromabwärts des Drallelements beeinflusst werden. Insbesondere kann bei Vollkegeldüsen durch eine oder mehrere solcher Durchgangsöffnungen erreicht werden, dass auch im Inneren des Vollkegelstrahls ausreichend Flüssigkeit in Form von Flüssigkeitstropfen vorhanden ist. Die Durchgangsöffnungen sind beispielsweise in den Strömungsleitflächen vorgesehen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Durchgangsöffnung mittels einer Ausnehmung in der wenigstens einen Strömungsleitfläche gebildet.
Auf diese Weise kann die Durchgangsöffnung oder die mehreren Durchgangsöffnungen in einfacher Weise realisiert werden. Die Flüssigkeitsverteilung innerhalb des ausgegebenen Sprühstrahls kann auch in einfacher Weise dadurch beeinflusst werden, dass die Größe, Position und/oder Anzahl der Durchgangsöffnungen bei ansonsten identisch ausgebildetem Drallelement variiert wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Durchgangsöffnung mittels einer Ausnehmung in einer der Mittellängsachse des Düsengehäuses zugewandten Seitenkante der Strömungsleitfläche gebildet.
Auf diese Weise kann die Durchgangsöffnung sogar konzentrisch zur Mittellängsachse der Sprühdüse oder benachbart zur Mittellängsachse angeordnet werden. Dadurch kann die Flüssigkeitsverteilung innerhalb des Sprühstrahls beeinflusst werden, insbesondere in die Mittellängsachse unmittelbar umgebenden Bereichen.
In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Durchgangsöffnungen in der wenigstens einen Strömungsleitfläche vorgesehen, wobei die Durchgangsöffnungen symmetrisch zur Mittellängsachse des Düsengehäuses angeordnet sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Strömungsleitfläche des Drallelements mittels eines gebogenen Strömungsleitblechs gebildet.
Auf diese Weise kann das Drallelement kostengünstig als Blechbiegeteil hergestellt werden. Beispielsweise wird ein Blechzuschnitt ausgestanzt oder mittels Laser ausgeschnitten und dann in die gewünschte Form gebogen. Die Verwendung eines gebogenen Strömungsleitblechs erlaubt es auch, das Drallelement mit gegenüber gefrästen Drallelementen sehr geringem Gewicht herzustellen.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Strömungsleitblech wenigstens einen sich parallel zur Mittellängsachse erstreckenden Befestigungsstreifen auf, der mit dem Gehäuse der Sprühdüse verbunden ist.
Auf diese Weise kann das Drallelement in sehr einfacher Weise beabstandet und außerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Lediglich ein oder mehrere Befestigungsstreifen verbindet das Drallelement mit dem Gehäuse.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Strömungsleitfläche im Bereich des Übergangs zwischen dem Befestigungsstreifen und der Strömungsleitfläche mit einem Einschnitt oder einer Ausnehmung versehen. Auf diese Weise wird das Abbiegen des Befestigungsstreifens relativ zur Strömungsleitfläche erleichtert. Beispielsweise ist ein Einschnitt senkrecht zur Biegeachse in der Strömungsleitfläche in dem Bereich vorgesehen, in dem der Befestigungsstreifen gegenüber der Strömungsleitfläche abgebogen ist. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch mehrere Einschnitte oder Ausnehmungen vorgesehen werden, um das Abbiegen des Befestigungsstreifens zu erleichtern.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Strömungsleitblech aus einem mittels Laser ausgeschnittenen und gebogenen Blechzuschnitt gebildet.
Beispielsweise wird der Blechzuschnitt erst ausgeschnitten und dann gebogen. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, einen Blechzuschnitt erst zu biegen und danach die gewünschte Form des Strömungsleitblechs auszuschneiden.
In Weiterbildung der Erfindung sind das Gehäuse und das Drallelement aus seewasserfestem Edelstahl gebildet.
In Scrubbern bzw. Gaswäschern von Schiffen wird in der Regel Meerwasser versprüht. Sind das Gehäuse und das Drallelement aus seewasserfestem Edelstahl gebildet, kann eine Korrosion des Gehäuses und des Drallelements verhindert bzw. verlangsamt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Befestigungsflansch des Gehäuses mit einem umlaufenden und parallel zur Mittellängsachse des Gehäuses vorragenden Dichtvorsprung versehen.
Auf diese Weise kann die Sprühdüse auch ohne Zwischenfügen einer Dichtung zwischen Gehäuse und Rohrende montiert werden und dennoch ist dann nicht zu befürchten, dass größere Mengen Flüssigkeit zwischen dem Ende des Rohrs und dem Gehäuse austreten. Beim Befestigen der Sprühdüse an dem Ende des Rohrs, beispielsweise mittels eines Gewindes, kann sich der Dichtvorsprung und/oder die Stirnfläche des Rohrs geringfügig verformen, um dadurch eine Abdichtung zu bewirken.
In Weiterbildung der Erfindung ist am stromaufwärts gelegenen Ende des Drallelements ein Ring vorgesehen, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, dass der Ring im montierten Zustand der Sprühdüse über seinen gesamten Umfang an einer Innenwand des Rohrs anliegt oder nur unwesentlich von der Innenwand des Rohrs beabstandet ist.
Mittels eines solchen Rings kann die Menge an Flüssigkeit, die zwischen der Innenwand des Rohrs und den Außenkanten der Strömungsleitflächen hindurchströmt und infolgedessen nicht in Rotation versetzt wird, wesentlich verringert werden. Der Ring verbindet darüber hinaus auch die Strömungsleitflächen und kann dadurch das Drallelement wesentlich stabilisieren. Gerade bei kleinen Durchmessern des Drallelements kann mittels eines solchen Rings das Sprühbild der Düse wesentlich verbessert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Sprühdüse und einem Rohr, wobei die Sprühdüse am Ende des Rohrs befestigt ist und wobei das Drallelement wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rohrs angeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, dargestellten Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne weitere Einzelmerkmale, mit denen sie im Zusammenhang beschrieben oder gezeigt sind.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Sprühdüse gemäß einer ersten Ausführungsform von schräg vorne,
2 die Sprühdüse der 2 von schräg hinten,
3 die Sprühdüse der 1 in einer Seitenansicht,
4 die Sprühdüse der 1 in einer Draufsicht,
5 eine weitere Seitenansicht der Sprühdüse der 1, wobei die Sprühdüse gegenüber der Ansicht der 3 um 90° gedreht ist,
6 eine Ansicht auf die Schnittebene A-A in 5,
7 das Gehäuse der Sprühdüse der 1 von schräg vorne,
8 das Gehäuse der 7 von schräg hinten,
9 das Gehäuse der 7 in einer Draufsicht,
10 eine Ansicht auf die Schnittebene B-B von 9,
11 eine Strömungsleitfläche des Drallelements der Sprühdüse der 1 von schräg oben,
12 die Strömungsleitfläche der 11 aus einem anderen Blickwinkel,
13 die Strömungsleitfläche der 11 in einer Seitenansicht,
14 die Strömungsleitfläche der 11 in einer Draufsicht,
15 eine erfindungsgemäße Sprühdüse gemäß einer zweiten Ausführungsform von schräg vorne,
16 die Sprühdüse der 15 von schräg hinten,
17 eine Seitenansicht der Sprühdüse der 15,
18 eine Draufsicht der Sprühdüse der 17 ,
19 eine weitere Seitenansicht der Sprühdüse der 15, wobei die Sprühdüse gegenüber der Seitenansicht der 17 um 90° gedreht ist,
20 eine Ansicht auf die Schnittebene A-A in 19,
21 das Gehäuse der Sprühdüse der 15 von schräg vorne,
22 das Gehäuse der 21 von schräg hinten,
23 das Gehäuse der 21 in einer Draufsicht,
24 eine Ansicht auf die Schnittebene B-B in 23,
25 eine Strömungsleitfläche der Sprühdüse der 15 von schräg oben,
26 die Strömungsleitfläche der 25 aus einem anderen Blickwinkel,
27 die Strömungsleitfläche der 25 in einer Seitenansicht,
28 die Strömungsleitfläche der 27 in einer Draufsicht,
29 eine erfindungsgemäße Sprühdüse gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
30 die Sprühdüse der 29 in einer Draufsicht,
31 die Sprühdüse der 29 von schräg oben,
32 die Sprühdüse der 31 von schräg oben, wobei die Sprühdüse gegenüber der 31 um 90° gedreht ist,
33 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Sprühdüse gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei die Sprühdüse in ein oben offenes Rohr eingebaut ist,
34 eine Ansicht auf die Schnittebene B-B in 33,
35 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sprühdüse gemäß einer fünften Ausführungsform im eingebauten Zustand in ein oben offenes Rohr,
36 eine Ansicht auf die Schnittebene C-C in 35 und
37 eine Ansicht auf die Schnittebene D-D in 36.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Sprühdüse 10, die zur Anordnung am Ende eines nicht dargestellten Rohrs vorgesehen ist, wobei über das Rohr zu versprühende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt wird. Die Sprühdüse 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das am Ende des Rohrs befestigt wird. Hierzu weist das Ende des Rohrs beispielsweise ein Innengewinde auf, in das ein in 1 nicht dargestelltes Außengewinde im Bereich 14 am Gehäuse der Düse eingreifen kann. Eine Stirnfläche des Rohrs liegt dann, wenn das Gewinde vollständig in das Innengewinde am Rohrende eingeschraubt ist, an einer ringförmigen Flanschfläche 16 am Gehäuse 12 an, siehe 2. Eine umlaufende Ringnut 18 zwischen der Flanschfläche 16 und dem Gewinde kann als Aufnahme für einen Dichtring dienen.
Es ist bereits anhand der 1 und 2 zu erkennen, in denen das Rohr nicht dargestellt ist, dass ein Drallelement 20 der erfindungsgemäßen Sprühdüse 10, das zwei Strömungsleitflächen 22, 24 aufweist, außerhalb des Gehäuses 12 und damit im montierten Zustand der Sprühdüse 10 innerhalb des Rohrs angeordnet ist.
3 zeigt eine Seitenansicht der Sprühdüse 10 der 1 und 2. In 3 ist das Ende eines Rohrs 26, an dem die Sprühdüse 10 befestigt ist, schematisch dargestellt. Wie 3 zu entnehmen ist, ist das Gehäuse 12 mit dem Gewinde 14 in ein passendes Innengewinde am Ende des Rohrs 26 eingeschraubt. Das Drallelement 20 ist dadurch außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet und eine Innenwand des Rohrs 26 bildet eine Drallkammer, in der das Drallelement 20 mit den Strömungsleitflächen 22, 24 angeordnet ist.
Anhand der 3 ist auch zu erkennen, dass zwischen einer Außenkante der Strömungsleitflächen 22, 24 und der Innenwand des Rohrs 26 nur ein sehr geringer Abstand liegt. Zu versprühende Flüssigkeit, die über das Rohr 26 zugeführt wird, muss dadurch zum größten Teil über die Strömungsleitflächen 22, 24 strömen und nur ein sehr geringer Anteil kann zwischen der Innenwand des Rohrs 26 und den Außenkanten der Strömungsleitflächen 22, 24 hindurchströmen. Dadurch wird auch nur ein sehr geringer Anteil der über das Rohr 26 zugeführten zu versprühenden Flüssigkeit nicht mittels des Drallelements 20 in Rotation um eine Mittellängsachse 30 des Rohrs 26 und der Düse 10 versetzt, wobei bei der in 3 dargestellten Anordnung mit Sprühdüse 10 und Rohr 26 die Mittellängsachse 30 der Sprühdüse 10 und die Mittellängsachse 30 des Rohrs 26 zusammenfallen.
3 lässt in Verbindung mit 1 und 2 die Ausbildung des Drallelements 20 erkennen. Die Strömungsleitfläche 22 besteht aus einem Blechbiegeteil, das einen in Strömungsrichtung des durch das Rohr 26 gesehen ersten Abschnitts 22a aufweist, der senkrecht zur Mittellängsachse 30 und damit auch senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet ist. Der Abschnitt 22a geht in einen Mittelabschnitt 22b über, der um 45° gegenüber der Mittellängsachse 30 geneigt ist. An den Mittelabschnitt 22b schließt sich ein Abschnitt 22c an, der wiederum senkrecht zur Mittellängsachse 30 angeordnet ist. Mit dem Abschnitt 22c ist ein Befestigungsstreifen 22d verbunden, der die Strömungsleitfläche 22 mit dem Gehäuse 12 verbindet. In gleicher Weise weist die identisch zur Strömungsleitfläche 22 ausgebildete Strömungsleitfläche 24 einen in Strömungsrichtung gesehen ersten Abschnitt 24a auf. Auf den Abschnitt 24a folgt ein Mittelabschnitt 24b, der gegenüber der Mittellängsachse 30 und dem Abschnitt 24a um 45° abgewinkelt ist. Auf den Mittelabschnitt 24b folgt ein Abschnitt 24c, der wiederum senkrecht zur Mittellängsachse 30 angeordnet ist. Mit dem Abschnitt 24c ist ein Befestigungsstreifen 24d verbunden, der die Strömungsleitfläche 24 mit dem Gehäuse 12 verbindet.
Die beiden Strömungsleitflächen 22, 24 sind im Bereich ihrer Mittelabschnitte 22b, 24b miteinander verbunden, siehe auch 5 sowie 11 und 12. Die Strömungsleitflächen 22, 24 weisen hierzu mittig in dem Mittenabschnitt 22b, 24b eine rechteckförmige Ausnehmung auf. Die rechteckförmigen Ausnehmungen werden ineinandergesteckt, so dass die Strömungsleitflächen 22, 24 dann ineinander eingehakt und miteinander verbunden sind. In diesem Bereich, in dem die Strömungsleitflächen 22, 24 miteinander verbunden sind, können die Strömungsleitflächen 22, 24 auch miteinander verschweißt oder verlötet werden.
Die beschriebene Formgebung der Strömungsleitflächen 22, 24 kann im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. Beispielsweise können die Strömungsleitflächen 22, 24 unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise können die Strömungsleitflächen 22, 24 nicht als Blechbiegeteil ausgebildet sein, sondern beispielsweise als Blechformteil. Wesentlich ist, dass mittels der Strömungsleitflächen 22, 24 die im Rohr 26 zugeführte, zu versprühende Flüssigkeit in Rotation um die Mittellängsachse 30 versetzt wird. Überraschenderweise gelingt dies mittels des Drallelements 20 auch durch Anordnung des Drallelements außerhalb des Gehäuses 12. Dadurch kann die erfindungsgemäße Sprühdüse 10 deutlich leichter ausgebildet werden als konventionelle Sprühdüsen, bei denen das Drallelement im Gehäuse angeordnet ist. Die Sprühdüse 10 kann dadurch kostengünstiger als konventionelle Sprühdüsen ausgeführt werden und vor allem wird das Rohr 26, an dessen Ende die Sprühdüse 10 befestigt ist, auch bei Vibrationen und Schwingungen, wie sie beispielsweise auf Schiffen, aber auch in Anlagen auftreten, in mechanischer Hinsicht deutlich weniger belastet als durch schwerere, konventionelle Sprühdüsen.
Die Befestigungsstreifen 22d, 24d sind an ihrem, den Strömungsleitflächen 22, 24 gegenüberliegendem Ende in Ausnehmungen im Gehäuse 12 eingepasst, vgl. 6, und im Bereich dieser Ausnehmungen mit dem Gehäuse 12 starr verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt.
4 zeigt eine Ansicht der Sprühdüse der 3 in einer Draufsicht, wobei das Rohr 26 nicht dargestellt ist und wobei der Blick in Strömungsrichtung geht, bezogen auf 3 also von oben nach unten.
In der Darstellung der 4 geht der Blick des Betrachters in Richtung der Mittellängsachse 30 und in Strömungsrichtung durch das Rohr 26. In dieser Ansicht sind zwei Durchgangsöffnungen 32, 34 im Drallelement 20 zu erkennen, die in Strömungsrichtung, also parallel zur Mittellängsachse 30 ausgerichtet sind. Die beiden Durchgangsöffnungen 32, 34 ermöglichen es, dass über das Rohr 26 zugeführte zu versprühende Flüssigkeit an den Strömungsleitflächen 22, 24 vorbei in das Gehäuse 12 und speziell in die Eintrittskammer 50 strömt. Mittels der Durchgangsöffnungen 32, 34 kann erreicht werden, dass ein Sprühstrahl, der von der Sprühdüse 10 ausgegeben wird, auch in einem die Mittellängsachse 30 umgebenden Bereich genügend Flüssigkeit aufweist, so dass also eine Flüssigkeitsmenge über die Querschnittsfläche des Sprühstrahls gesehen gleichmäßig verteilt werden kann. Die Durchgangsöffnungen 32, 34 tragen also bei der als Vollkegeldüse ausgebildeten Sprühdüse 10 zu einem sehr gleichmäßigen Sprühbild bei.
Die Durchgangsöffnungen 32, 34 sind nur wenig von der Mittellängsachse 30 beabstandet und bei der dargestellten Ausführungsform liegt ein Mittelpunkt der Durchgangsöffnungen 32, 34 bei etwa einem Fünftel des Radius des Drallelements 20, insbesondere liegt der Mittelpunkt der Durchgangsöffnungen 32, 34 zwischen einem Achtel und einem Viertel des Radius des Drallelements 20. Die beiden Durchgangsöffnungen 32, 34 sind symmetrisch zur Mittellängsachse 30 angeordnet. Die Größe der Durchgangsöffnungen wird in Abhängigkeit eines gewünschten Sprühbilds gewählt. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt ein Radius der Durchgangsöffnungen etwa ein Achtel bis ein Zehntel des Radius des Drallelements oder des Rohres 26.
5 zeigt die Sprühdüse der 3 in einer Seitenansicht, wobei die Sprühdüse 10 gegenüber der Ansicht der 3 um 90° um die Mittellängsachse 30 gedreht ist.
In 5 ist gut zu erkennen, dass die Durchgangsöffnungen 32, 34 jeweils mittels halbkreisförmiger Ausnehmungen 36, 38, 40, 42 in den Seitenkanten der Strömungsleitflächen 22, 24 gebildet sind. Die Ausnehmungen 36, 38, 40, 42 sind dabei in den Seitenkanten der Strömungsleitflächen 22, 24 ausgebildet, die einander zugewandt sind. Speziell ist die Durchgangsöffnung 32 mittels einer halbkreisförmigen Ausnehmung 36 in der Seitenkante der Strömungsleitfläche 22 und einer halbkreisförmigen Ausnehmung 38 in der Seitenkante der Strömungsleitfläche 24 gebildet. Die Durchgangsöffnung 34 ist mittels einer halbkreisförmigen Ausnehmung 40 in der Strömungsleitfläche 22 und einer halbkreisförmigen Ausnehmung 42 in der Seitenkante der Strömungsleitfläche 24 gebildet. Die Ausnehmungen 36, 38, 40, 42 sind in den einander zugewandten bzw. der Mittellängsachse 30 benachbarten Seitenkanten der Strömungsleitflächen 22, 24 vorgesehen.
In der Darstellung der 1 sind die halbkreisförmigen Ausnehmungen 40, 42 in der innenliegenden Seitenkante der Strömungsleitfläche 22 zu erkennen. Die Ausnehmungen 42, 38 in der Strömungsleitfläche 24 sind in 1 und 2 größtenteils verdeckt.
In den Darstellungen der 1, 2 und 5 ist zu erkennen, dass das Gehäuse 12 mit zwei zueinander parallelen, ebenen Werkzeugangriffsflächen 44 versehen ist, die zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels, beispielsweise eines Gabelschlüssels, dienen, um das Gehäuse 12 in das Innengewinde des Rohrs 26 eindrehen zu können, vgl. 3.
In der Schnittansicht der 6 ist zu erkennen, dass das Gehäuse 12 eine Eintrittskammer 50, eine in Strömungsrichtung, in 6 also von oben nach unten, auf die Eintrittskammer 50 folgende Engstelle 52 und einen in Strömungsrichtung auf die Engstelle 52 folgenden Austrittskanal 54 aufweist. Die Eintrittskammer 50 verengt sich in Strömungsrichtung, die Engstelle 52 weist einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf und der Austrittskanal 54 erweitert sich in Strömungsrichtung. Am Übergang zwischen der Eintrittskammer 50 und der Engstelle 52 weist die Engstelle 52 einen abgerundeten Übergangsbereich 52a auf. Dieser Übergangsbereich 52a kann auch mittels einer Fase ausgebildet sein. Die Engstelle 52 ist abgesehen von dem Übergangsbereich 52a zylindrisch ausgebildet.
Die Innenwand der Eintrittskammer 50 ist an ihrem stromaufwärts gelegenen Beginn parallel zur Mittellängsachse 30 angeordnet. Die Innenwand ist dann im weiteren Verlauf der Eintrittskammer 50 konkav gekrümmt, bei der dargestellten Ausführungsform kreisbogenförmig gekrümmt. Am stromabwärts gelegenen Ende der Eintrittskammer 50 ist die Innenwand der Eintrittskammer 50 senkrecht zur Mittellängsachse 30 angeordnet und geht dann in den Übergangsbereich 52a der Engstelle 52 über.
Am stromaufwärts gelegenen Beginn des Austrittskanals 54 fluchtet die Innenwand des Austrittskanals 54 mit der Innenwand der Engstelle 52. Am stromaufwärts gelegenen Beginn des Austrittskanals 54 ist bei der dargestellten Ausführungsform infolgedessen die Innenwand des Austrittskanals 54 parallel zur Mittellängsachse 30 angeordnet. Im weiteren Verlauf des Austrittskanals 54 weist der sich erweiternde Austrittskanal 54 konvex gekrümmte Wände auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Querschnitt des Austrittskanals 54 dabei mit einer kreisbogenförmigen Kontur versehen. Der Austrittskanal 54 kann im Querschnitt eine trompetenartige Form haben. Im Rahmen der Erfindung kann sich der Austrittskanal 54 auch hyperbelartig, exponentiell oder auch gemäß einer Freiform erweitern.
Am stromabwärts gelegenen Ende des Austrittskanals 54 ist eine Austrittsöffnung 56 angeordnet. Die Austrittsöffnung wird mittels einer umlaufenden Abrisskante 58 begrenzt. Die Abrisskante 58 ist, im Querschnitt der 6 gesehen, mittels zweier im Winkel von 90° oder etwas weniger als 90° aufeinander zulaufender Flächen gebildet. Die Abrisskante 58 sorgt dafür, dass sich am Rand der Austrittsöffnung 56 keine Flüssigkeitsansammlungen in Form größerer Tropfen und auch keine Ablagerungen bilden.
Die Abrisskante 58 ist von einer Stoßschutzfläche 60 am Gehäuse 12 umgeben. Die Stoßschutzfläche 60 ragt in Strömungsrichtung gesehen gegenüber der Abrisskante 58 geringfügig vor. Mittels der Stoßschutzfläche 60 kann die Abrisskante 58 dadurch vor Beschädigungen geschützt werden, beispielsweise wenn beim Transport der Sprühdüse 10 die Sprühdüse 10 mit der in 6 unten liegenden Vorderseite des Gehäuses 12 auf eine Fläche aufgesetzt wird. Auch im montierten Zustand wird durch die Stoßschutzfläche 60 verhindert, dass beispielsweise ein Monteur unabsichtlich die Abrisskante 58 mit einem Werkzeug berührt und diese dadurch beschädigt.
Die vorstehend beschriebene Innenkontur der sich in Strömungsrichtung verengenden Eintrittskammer, der Engstelle 52 und des sich in Strömungsrichtung erweiternden Austrittskanals 54 kann im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Eintrittskammer 50 kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wie beispielsweise auch der Austrittskanal 54. Bei der dargestellten Ausführungsform sind im Querschnitt senkrecht zur Mittellängsachse 30 gesehen die Eintrittskammer 50, die Engstelle 52 und der Austrittskanal 54 jeweils kreisförmig. Im Rahmen der Erfindung kann eine Querschnittsform des Austrittskanals 54 senkrecht zur Mittellängsachse 30 gesehen von einer Kreisform abweichen. Beispielsweise kann der Austrittskanal 54 von der im Querschnitt gesehen kreisförmigen Engstelle 52 in eine elliptisch oder oval oder gemäß einer Freiform gebildete Austrittsöffnung 56 übergehen. Dadurch kann ein austretender Sprühstrahl geformt werden.
Die Darstellung der 7 zeigt das Gehäuse 12 in einer Ansicht von schräg unten. Der Blick geht in 7 also in den Austrittskanal 54 hinein. Zu erkennen ist die umlaufende Abrisskante 58 und die um die Abrisskante 58 umlaufende Stoßschutzfläche 60. Die Innenwand der Engstelle 52 ist in 7 lediglich abschnittsweise zu erkennen.
8 zeigt das Gehäuse 12 der 7 in einer Ansicht von schräg hinten. Der Blick geht in 8 also in die sich verengende Eintrittskammer 50 hinein. Zu erkennen ist der Übergangsbereich 52a und ein Abschnitt der Innenwand der Engstelle 52.
Zu erkennen sind in 8 Ausnehmungen 62 am stromaufwärts gelegenen Ende des Gehäuses 12. Diese Ausnehmungen 62 sind, wie bereits anhand der 6 erläutert wurde, zum Aufnehmen der Enden der Befestigungsstreifen 22d, 24d der Strömungsleitflächen 22 bzw. 24 vorgesehen.
9 zeigt das Gehäuse 12 in einer Draufsicht, also in Strömungsrichtung gesehen. Zu erkennen ist der senkrecht zur Mittellängsachse 30 kreisförmige Querschnitt der Eintrittskammer 50 und der Engstelle 52.
10 zeigt eine Sicht auf die Schnittebene B-B in 9. Die Formgebung der Eintrittskammer 50, der Engstelle 52 und des Austrittskanals 54 des Gehäuses 12 wurden bereits anhand der 6 erläutert. In 10 gut zu erkennen sind die Ausnehmungen 62 an dem stromaufwärts gelegenen Beginn der Eintrittskammer 50 zum Aufnehmen und Befestigen der Enden der Befestigungsstreifen 22d, 24d, vgl. 6.
11 zeigt eine der Strömungsleitflächen 22, die, wie erläutert wurde, als zunächst mittels Laser ausgeschnittenes und dann gebogenes Blechteil ausgebildet ist. Die Strömungsleitfläche 22 ist dabei identisch zur Strömungsleitfläche 24 ausgebildet. Wie bereits beschrieben wurde, weist die Strömungsleitfläche 22 einen ersten Abschnitt 22a, einen Mittelabschnitt 22b und einen zweiten Abschnitt 22c auf. Der Befestigungsstreifen 22d ist rechtwinklig zum zweiten Abschnitt 22c abgebogen. Um das rechtwinklige Abbiegen des Befestigungsstreifens 22d zu erleichtern, ist der zweite Abschnitt 22c der Strömungsleitfläche 22 mit einer Ausnehmung 64 in Form eines Einschnitts versehen. Der Einschnitt erstreckt sich dabei im montierten Zustand der Strömungsleitfläche 22 senkrecht zur Mittellängsachse 30 und endet in einem kreisförmigen Abschnitt. Die Strömungsleitfläche 22 wird zunächst mittels Laser aus einem Blechzuschnitt ausgeschnitten und dann in die in 11 dargestellte Form gebogen. Diese Reihenfolge kann im Rahmen der Erfindung auch vertauscht werden.
In 11 zu erkennen sind die halbkreisförmigen Ausnehmungen 36, 40 an der im montierten Zustand innenliegenden Seitenkante der Strömungsleitfläche 22. Zwischen den Ausnehmungen 36, 40 ist eine weitere rechteckförmige Ausnehmung 66 zu erkennen. Werden die beiden Strömungsleitflächen 22, 24 zu dem Drallelement 20 verbunden, werden die Ausnehmungen 66 ineinandergesteckt, um die Strömungsleitflächen 22, 24 aneinander zu fixieren. Im Bereich der Ausnehmungen 66 können die Strömungsleitflächen 22, 24 dann miteinander verlötet oder miteinander verschweißt werden, beispielsweise mittels Laser.
12 zeigt die Strömungsleitfläche 22 der 11 aus einem anderen Blickwinkel.
13 zeigt die Strömungsleitfläche 22 in einer Seitenansicht und 14 die Strömungsleitfläche 22 in einer Draufsicht.
Die Darstellung der 15 zeigt eine erfindungsgemäße Sprühdüse 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Sprühdüse 70 ist vergleichsweise ähnlich zur Sprühdüse 10 der 1 bis 14 aufgebaut und es werden nachfolgend lediglich die Unterschiede zur Sprühdüse 10 der 1 bis 14 erläutert.
Die Sprühdüse 70 ist mit einem Gehäuse 72 und einem Drallelement 80 versehen, das außerhalb des Gehäuses 72 angeordnet ist und zwei Strömungsleitflächen 82, 84 aufweist. Im Unterschied zu den Strömungsleitflächen 22, 24 der Sprühdüse 10 sind die Strömungsleitflächen 82, 84 an ihrer jeweils innenliegenden Seitenkante lediglich mit einer einzigen Ausnehmung 86 bzw. 88 versehen. In Strömungsrichtung gesehen, vgl. 18, sind dadurch zwar ebenfalls zwei Durchgangsöffnungen 90, 92 in dem Drallelement 80 vorgesehen, diese Durchgangsöffnungen 90, 92 sind aber jeweils etwa halbkreisförmig.
Die Darstellung der 16 zeigt die Sprühdüse 70 der 15 von schräg hinten.
Die Ansicht der 17 zeigt die Sprühdüse 70 in einer Seitenansicht.
18 zeigt die Sprühdüse 70 in einer Draufsicht, also in Strömungsrichtung gesehen.
19 zeigt die Sprühdüse 70 in einer Seitenansicht, wobei die Sprühdüse in 19 gegenüber der Darstellung der 17 um 90° um die Mittellängsachse 30 gedreht ist.
20 zeigt eine Sicht auf die Schnittebene A-A in 19. Anhand der 20 ist zu erkennen, dass stromaufwärts der sich verengenden Eintrittskammer 50 ein zylindrischer Abschnitt 96 im Gehäuse 72 vorgesehen ist. Auf die sich verengende Eintrittskammer 50 folgt die Engstelle 52 sowie der sich erweiternde Austrittskanal 54.
Die Darstellungen der 21 bis 24 zeigen verschiedene Ansichten des Gehäuses 72 der Sprühdüse 70.
Die Darstellungen der 25 bis 28 zeigen verschiedene Ansichten der Strömungsleitfläche 82 der Sprühdüse 70. Die Strömungsleitflächen 82, 84 sind, wie die Strömungsleitflächen 22, 24 der Sprühdüse 10, identisch zueinander ausgebildet. Wie bereits erläutert wurde, unterscheidet sich die Strömungsleitfläche 82 von der Strömungsleitfläche 22 dadurch, dass lediglich eine einzige halbkreisförmige Ausnehmung 86 an der innenliegenden Seitenkante vorgesehen ist. Auch ist zwischen einem Befestigungssteg 82d und einem zweiten Abschnitt 82c der Strömungsleitfläche 82 kein Einschnitt vorgesehen. Im Übrigen ist, siehe auch 27 und 28, die Strömungsleitfläche 82 gleich wie die Strömungsleitfläche 22 ausgebildet.
Die 29 bis 32 zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Sprühdüse 100 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Sprühdüse 100 unterscheidet sich von der Sprühdüse 10 der 15 bis 28 lediglich durch einen Ring 102, der am stromaufwärts gelegenen Ende der Sprühdüse 100 vorgesehen ist und der die beiden Strömungsleitflächen 82, 84 miteinander verbindet. Dadurch wird zum einen eine Stabilisierung des Drallelements 80 erreicht. In 29 ist aber auch zu erkennen, dass ein Außenumfang des Rings 102 geringfügig über eine Außenkante der Strömungsleitfläche 82 und in gleicher Weise über eine Außenkante der Strömungsleitfläche 84 vorragt. Mittels des Rings 102 kann dadurch ein radialer Abstand zwischen einer Innenwand des Rohrs 26, vgl. 3, und einer Außenkante der Strömungsleitflächen 82, 84 verringert werden. Gerade bei kleineren Durchmessern des Rohrs 26, bei denen Toleranzen sich nachteiliger auswirken als bei großen Rohrdurchmessern, kann mittels des Rings 102 verhindert werden, dass Flüssigkeit in nennenswertem Umfang zwischen den Außenkanten der Strömungsleitflächen 82, 84 und der Innenwand des Rohrs 26 hindurchströmt und infolgedessen nicht in Drehung versetzt wird.
33 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Sprühdüse 110 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die Sprühdüse 110 ist in ein oben offenes Rohr 112 eingebaut, so dass der Blick in der 33 von der offenen Seite des Rohrs auf das Drallelement 80 der Sprühdüse 110 geht. Das Drallelement 80 ist gleich wie das Drallelement der Sprühdüse 70 der 15 bis 18 ausgebildet und wird daher nicht erneut erläutert. Ein Gehäuse 112 der Sprühdüse 110 ist in das offene Ende des Rohrs 112 eingesetzt, siehe auch 34, und in dieser Position mittels eines Federbügels 114 gesichert. Das Rohr 112 ist zur Verdeutlichung mit offenem Ende dargestellt, tatsächlich würde die Sprühdüse 110 von der Seite des offenen Endes des Rohrs 112 mit zu versprühendem Fluid beaufschlagt.
34 zeigt eine Ansicht auf die Schnittebene B-B in 33. In dieser Schnittansicht der 34 ist zu erkennen, dass die Enden 116a, 116b des Federbügels 114, die in 33 nicht zu erkennen sind, in radialer Richtung nach innen abgebogen sind und in passende Bohrungen im Rohr 120 und im Gehäuse 112 angeordnet sind. Das Gehäuse 112 weist zwei in radialer Richtung gegenüberliegende Sacklochbohrungen auf, die fluchtend zueinander angeordnet sind. Das Rohr 120 weist zwei in radialer Richtung angeordnete und einander gegenüberliegende Durchgangsbohrungen auf. Das Gehäuse 112 wird so in das offene Ende des Rohrs 120 eingeschoben, bis die Durchgangsbohrungen im Rohr 120 und die Sacklochbohrungen im Gehäuse 112 fluchten. In dieser Position können dann die Enden 116a, 116b durch die Durchgangsbohrungen im Rohr 120 hindurch und in die Sacklochbohrungen im Gehäuse 112 eingesteckt werden. Das Gehäuse 112 und somit die Sprühdüse 110 sind dann in der in 33 und 34 gezeigten Position an dem Rohr 120 gesichert.
Durch die Federwirkung des Federbügels 114 schnappen die Enden 116a, 116b selbsttätig in die in 34 dargestellte Position ein. Soll die Sprühdüse 110 wieder aus dem Rohr 120 entfernt werden, muss lediglich der Federbügel 114 so aufgebogen werden, dass die beiden Enden 116a, 116b aus den Sacklochbohrungen im Gehäuse 112 herausbewegt werden. Die Sprühdüse 110 kann dann in 34 nach unten aus dem Rohr 120 herausgezogen werden.
Die Fixierung der Sprühdüse 110 mittels des Federbügels 114 kann sehr schnell und in sehr einfacher Weise erfolgen. Sobald die Enden 116a, 116b in die Sacklochbohrungen im Gehäuse 112 eingeschnappt sind, ist nicht nur die Sprühdüse 110 am Rohr 120 fixiert, sondern gleichzeitig auch in der korrekten, mittels der Sacklöcher im Gehäuse 112 vordefinierten Position am Rohr 120 gesichert. Der Einbau und der Ausbau der Sprühdüse 110 kann dadurch in sehr schneller und unkomplizierter Weise ohne Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen.
Es ist in 33 und 34 zu erkennen, dass zwischen der Innenwand des Rohrs 112 und der parallel hierzu angeordneten Außenwand des Gehäuses 112 ein kleiner Abstand liegt. Ein solcher kleiner Abstand ist notwendig, um das Gehäuse 112 werkzeuglos und mit nur sehr geringem Kraftaufwand in das Rohr 120 einschieben zu können. Infolgedessen ist das Gehäuse 112 aber nicht flüssigkeitsdicht in dem Rohr 120 angeordnet. Durch den Zwischenraum zwischen der Innenwand des Rohrs 120 und der Außenwand des Gehäuses 112 wird somit Flüssigkeit in geringer Menge, sogenanntes Leckagewasser, hindurchströmen. Das Gehäuse 112 ist an seinem in 34 unteren Rand radial nach außen erweitert, so dass der Außenrand des Gehäuses 112 auf Höhe der Austrittsöffnung 118 über den Außenumfang des Rohrs 120 vorsteht. Der Übergang zwischen dem parallel zur Mittellängsachse 122 des Gehäuses 112 verlaufenden Abschnitt der Außenwand des Gehäuses 112 und dem radial nach außen gezogenen unteren Ende des Gehäuses 112 ist dabei abgerundet ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass das Leckagewasser, das zwischen der Innenwand des Rohrs 120 und der Außenwand des Gehäuses 112 hindurchtritt, radial so nach außen abgelenkt wird, dass dann, wenn das Leckagewasser das Gehäuse 112 am unteren Ende in 34 verlässt, ein Hohlkegel entsteht. Dadurch wird zum einen verhindert, dass das Leckagewasser in den mittels der Sprühdüse 110 erzeugten Sprühkegel gelangt und dadurch das Sprühbild der Sprühdüse 110 negativ beeinflusst. Zum anderen ist das Leckagewasser nicht verloren, sondern wird ebenfalls zerstäubt und trägt dadurch zu dem beabsichtigten Prozess in der Prozessumgebung bei.
Der Fluidkanal im Gehäuse 112 ist im Wesentlichen gleich wie der Fluidkanal der Sprühdüse 70 der 15 bis 18 ausgebildet, lediglich der zylindrische Abschnitt 52, der die Engstelle definiert, entfällt. Stattdessen wird die Engstelle mittels des Übergangs zwischen einem sich in Strömungsrichtung verjüngenden Abschnitt 50 und dem sich in Strömungsrichtung erweiternden Abschnitt 54 definiert.
35 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sprühdüse 130 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In der Darstellung der 35 ist die Sprühdüse 130 in ein oben offenes Rohr 120 eingesetzt. Über das Rohr 120 wird zu versprühende Flüssigkeit zugeführt. Das Rohr 120 ist, wie auch in den 33 und 34, lediglich zur Vereinfachung der Darstellung an seinem oberen Ende offen dargestellt.
Die Sprühdüse 130 ist mittels eines Federbügels 122 an dem Rohr 120 befestigt. Die Sprühdüse 130 kann dadurch werkzeuglos und durch einfaches Entfernen des Federbügels 122 aus dem Rohr 120 entfernt werden und ebenfalls werkzeuglos an dem Rohr 120 montiert werden.
36 zeigt eine Ansicht auf die Schnittebene C-C in 35. Es ist in dieser Ansicht zu erkennen, dass das Drallelement 80 der Sprühdüse 130 gleich ausgebildet ist wie das Drallelement 80 der Sprühdüse 110 der 33 und 34. Ein Fluidkanal in dem Gehäuse 130, der an der Austrittsöffnung 118 endet, ist gleich ausgebildet wie bei der Sprühdüse 110 der 33 und 34.
Im Unterschied zu der Sprühdüse 110 ist ein Gehäuse 132 der Sprühdüse 130 mit einer Umfangsnut 134 versehen. Diese Umfangsnut 134 läuft, siehe auch 37, um den gesamten Umfang des Gehäuses 132 um. Im Rahmen der Erfindung könnten anstelle der Umfangsnut 134 auch zwei parallel zueinander verlaufende Nuten vorgesehen sein. Die Umfangsnut 134 ist zur Außenwand des Gehäuses 132 hin offen. In der Umfangsnut 134 werden zwei Schenkel 136a, 136b des Federbügels 122 angeordnet. Die Schenkel 136a und 136b sind darüber hinaus durch außermittige Bohrungen 138a, 138b, 140a, 140b in dem Rohr 120 geführt, siehe 37. Mittels der in der Nut 134 angeordneten Schenkel 136a, 136b des Federbügels 122, der wiederum mittels der Bohrungen 138a, 138b, 140a, 140b an dem Rohr 120 fixiert ist, ist somit die Sprühdüse 130 relativ zum Rohr 120 fixiert. Die Sprühdüse 130 ist mittels des Federbügels 122 auch in der exakt mittels der Bohrungen 138a, 138b, 140a, 140b und der Nut 134 vordefinierten Endposition im Rohr 120 fixiert.
Zum Montieren der Düse 130 wird diese lediglich in das offene Ende des Rohrs 120 eingeschoben, bis die Umfangsnut 134 mit den Bohrungen 138a, 140a, 138b, 140b fluchtet. In diesem Zustand wird dann der Federbügel 122 zunächst in die Bohrungen 138a, 138b eingeschoben und dann weiter in Richtung auf das Rohr 120 gedrückt, bis die beiden freien Enden des Federbügels 122 durch die Bohrungen 140a, 140b hindurchgelangt sind und letztendlich der in 37 und 35 dargestellte Zustand erreicht ist. Das Montieren der Sprühdüse 130 kann werkzeuglos erfolgen.
Um die Sprühdüse 130 wieder zu demontieren und aus dem Rohr 120 zu entnehmen, muss lediglich der Federbügel 122 in 37 nach oben aus den Bohrungen 138a, 140a, 138b, 140b herausgezogen werden. Auch dies kann werkzeuglos erfolgen. Die Sprühdüse 130 kann dann nach unten aus dem Rohr 120 herausgezogen werden.
Eine Außenfläche des Gehäuses 132 ist wie bei der Sprühdüse 110 der 33 und 34 stromabwärts des freien Endes des Rohrs radial und in abgerundeter Weise nach außen geführt. Leckagewasser, das zwischen der Außenwand des Gehäuses 132 und der Innenwand des Rohrs 120 hindurchtritt, wird dadurch nach außen in Form eines Hohlkegels abgelenkt.

Claims

Sprühdüse (10; 70; 100; 110; 130) mit einem Gehäuse (12; 72; 112; 132) zum Befestigen am Ende eines Rohrs (26; 120), wobei das Gehäuse (12; 72; 112; 132) eine Austrittsöffnung (56; 118) aufweist, und mit einem stromaufwärts der Austrittsöffnung (56; 118) angeordneten Drallelement (20; 80) mit wenigstens einer schräg zu einer Mittellängsachse des Gehäuses angeordneten Strömungsleitfläche, wobei das Drallelement (20; 80) am Gehäuse (12; 72; 112; 132) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die wenigstens eine Strömungsleitfläche des Drallelements (20; 80) außerhalb des Gehäuses (12; 72; 112; 132) angeordnet ist.
Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12; 72; 112; 132) eine sich in Strömungsrichtung verengende Eintrittskammer, eine auf die Eintrittskammer folgende Engstelle und einen auf die Engstelle folgenden und sich erweiternden Austrittskanal aufweist, der an der Austrittsöffnung (56; 118) endet.
Sprühdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskammer konkav gekrümmte Wände aufweist.
Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkav gekrümmten Wände im Querschnitt gesehen kreisbogenförmig gekrümmt sind.
Sprühdüse nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle mittels eines zylindrischen Abschnitts gebildet ist.
Sprühdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sich erweiternde Austrittskanal (54) konvex gekrümmte Wände aufweist.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (54) an einer umlaufenden Abrisskante (58) endet, die im Querschnitt gesehen mittels zweier im rechten Winkel oder im spitzen Winkel aufeinander zu laufender Flächen gebildet ist.
Sprühdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Abrisskante (58) von einer umlaufenden Stoßschutzfläche (60) umgeben ist, die in Strömungsrichtung gesehen gegenüber der Abrisskante (58) vorragt.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (112; 132) mit Ausnehmungen oder Durchgangsöffnungen für Befestigungsstifte versehen ist, wobei die Sprühdüse (110; 130) mittels der Befestigungsstifte an dem Ende des Rohrs fixiert wird.
Sprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstifte an den freien Enden eines Federbügels (114; 122) angeordnet sind.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallelement (20; 80) wenigstens eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse des Düsengehäuses ausgerichtete Durchgangsöffnung aufweist.
Sprühdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Durchgangsöffnung mittels einer Ausnehmung in der wenigstens einen Strömungsleitfläche gebildet ist.
Sprühdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung mittels einer Ausnehmung in einer der Mittellängsachse des Düsengehäuses zugewandten Seitenkante der Strömungsleitfläche gebildet ist.
Sprühdüse nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Durchgangsöffnungen in der wenigstens einen Strömungsleitfläche vorgesehen sind, wobei die Durchgangsöffnungen insbesondere symmetrisch zur Mittellängsachse des Düsengehäuses angeordnet sind.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsleitfläche des Drallelements (20; 80) mittels eines gebogenen Strömungsleitblechs gebildet ist.
Sprühdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech wenigstens einen sich parallel zur Mittellängsachse erstreckenden Befestigungsstreifen aufweist, der mit dem Gehäuse der Sprühdüse verbunden ist.
Sprühdüse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitfläche im Bereich des Übergangs zwischen dem Befestigungsstreifen und der Strömungsleitfläche mit wenigstens einem Einschnitt oder wenigstens einer Ausnehmung versehen ist.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech aus einem mittels Laser ausgeschnittenen und gebogenem Blechzuschnitt gebildet ist.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und das Drallelement aus seewasserfestem Edelstahl gebildet sind.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsflansch des Gehäuses mit einer umlaufenden und parallel zur Mittelängsachse des Gehäuses vorragenden Dichtvorsprung versehen ist.
Sprühdüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am stromaufwärts gelegenen Ende des Drallelements ein Ring (102) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, dass der Ring (102) im montierten Zustand der Sprühdüse (100) über seinen gesamten Umfang an einer Innenwand des Rohrs (26) anliegt oder nur unwesentlich von der Innenwand des Rohrs (26) beabstandet ist.
Anordnung mit einer Sprühdüse (10; 70; 100; 110; 130) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche und einem Rohr (26; 120) zum Zuführen von zu versprühender Flüssigkeit, wobei die Sprühdüse (10; 70; 100; 110; 130) am Ende des Rohrs (26; 120) befestigt ist und wobei das Drallelement (20; 80) wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rohrs (26; 120) angeordnet ist.