DE2134537A1 - Einspritzduese - Google Patents

Description

• Einspritzdüse Die Erfindung betrifft eine DUse sum Einspritsen einer Zusatzflüssigkeit in eine in einer Leitung strömende Flüssigkeit.
• Derartige Einspritzdüses werden beispielsweise zur dosierten Zuführung einer Desinfektionsmittellösung in strömendes Wasser verwendet. Die Zusatzflüssigkeit wird dabei mittels einer Dosierpumpe gegen den in der Hauptleitung herrschenden Druck gefördert. Gleichzeitig muß dabei vermieden werden, daß z.B. während des Ansaugvorgangs der Dosierpumpe Wasser aus der Hauptleitung über die Einspritzdüse in die Zufuhrleitung gelangen kann.
• Es sind Einspritzdüsen bekannt, die ein Mundstück aus start rem Werkstoff mit einer engen Austrittsöffnung aufweisend Bei dieser Düsenausführung ist notwendigerweise in der Zufuhrleitung ein Rückschlagventil angeordnet, um das Befüllen des Vorratsbehälters mit Wasser aus der Hauptleitung zu vermeiden. Weiter ist dort in der Zufuhrleitung ein zusätzhohes Ventil angeordnet, welches bei relativ zur Hauptleitung höher liegendem Vorratsbehälter und mangelndem Gegendruck in der Hauptleitung ein Uberstramen der in dem Behäl ter befindlichen Flüssigkeit itn die Hauptleitung aufgrund der Heberwirkung verhindern soll. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Düse besteht darin, daß die Zusatzflüssigkeit mit jedem Membran- oder Kolbenhub der Dosierpumpe stoß artig in die Hauptleitung eingespritzt wird, da hierdurch in der strömenden Flüssigkeit starke Schwankungen in der Konzentration der zugesetzten Mittels auftreten können. Zudem besteht bei der Verwendung dieser Düsen zur Desinfektion von Wasser die Gefahr, daß sie in relativ kurzen Zeitabständen durch Kalkablagerungen verstopfen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrunde, eine Düse der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, sit welcher jeghohes unerwünsohtes Überströmen ohne zusätzliche RUck schlagventile vermieden, eine weitgehend gleichmäßige Einspritzung der Zusatzflüssigkeit auch bei diskontinuierlich arbeitender Dosierpumpe gewährleistet und eine Selbstreinigung der Austrittsöffnung von eventuell auf tretenden Kalkabscheidungen erzielt werden kann.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Einspritzdüse gelöst, die ein Mundstück aus elastischem Werkstoff aufweist, das von der Leitungsflüssigkeit umspülbare, einen schlitzförmigen Kanal sowie eine schlitzförmige Austrittsöffnung begrenzende Lippen aufweist.
• De Lippen werden auf einer relativ großen Fläche durch den auf der Mantelfläche des Mundstücke lastenden Flüssigkeitsdruck in der Hauptleitung im Bereich des schlitzförmigen Kanals gegeneinandergepreßt, so daß die Austrittsöffnung zumindest für eine Rückströmung aus der Hauptleitung in die Z@iulrleitung gesperrt ist. Zur Überwindung dieses Schließdruckes in der Gegenrichtung muß von der Zufuhrleitung her ein Überdruck aufgewendet werden, so daß auch in dieser Richtung eine unerwünschte Heberwirkung nicht auftreten kann. Zu diesem Zweck sind vorteilhafterweise die Lippen in der Schließstellung der Austrittsöffnung vorgespannt Eine derartige Vorspannung kann durch einen die Mantelfläche des Mundstücks im Bereich der Austrittsöffnung umschließenden Käfig hervorgerufen werden, Beim Einspritzvorgang wird der Schlitzkanal des Mundstücks mittels des zeitweise in der Zufuhrleitung herrschenden ueberdrucks gegenüber dem auf die Nanteifläche des Nundstücks einwirkenden Druck aufgeweitet, so daß mehr oder weniger Zusatzflüssigkeit in die Hauptleitung austreten kann. Infolge des sich selbständig nach Maßgabe der Jeweils vorliegenden Druckdifferenz einstellenden Düsenquerschnitts wird erreicht, daß die Zusatzflüssigkeit immer illit einer relativ hohen Geschwindigkeit in die in der Hauptleitung strömende Flüssigkeit eingesprüht wird. Dadurch wird er reicht, daß eventuell auftretende chemische Reaktionen sich im Mittel relativ weit von der Düsenhaustrittsöffnung entfernt abspielen, so daß der weitaus größte Teil der gegebenenfalls ausfallenden Feststoffe wie Bo Kalk von der Düsenaustrittsöffnung durch die Hauptströmung weggeführt werden. Sich eventuell dennoch im Bereich des Düsenauszutritts abnlagernde Feststoffe werden durch die dauernde pulsierende Bewegung der Lippen wieder abgesprengt. Anders ausgedrückt heißt dies, daß sich die DUse selbsttätig reinigt.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einspritzdüse besteht darin, daß die Energie eines Jeden durch eine Do° sierpumpe hervorgerufenen Druckstoßes zunächst in Borm einer Deformation des Mundstückes beim Öffnen der Lippen gespeichert und anschließend verzögert beim langsamen Schließen der Lippen wieder abgegeben wird. Dadurch wird anstelle eines stoßartigen Einspritzens ein zeitlich ver° längertes Einströmen der Zusatzflüssigkeit in die Hauptleitung und damit eine gleichmäßigere Verteilung des Zusatzmediums in der in der Hauptleitung strömenden Flüssigkeit erzielt.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Mundstück einen Ansatz mit einem Ringflansch auf und an dem Käfig ist eine Hülse zur Aufnahme des Mundstückans satzes angeformt, welche den Ringflansch des Kundsttlcks mit ihrer freien Stirnfläche gegen eine Schulter eines DUe senkörpers andrückt. Zur sicheren und dichten Verankerung des Käfigs und des Mundstücks an dem Düsenkörper ist vorteilhafterweise das hülsenförmige Teil des Käfigs in eine an dem Düsenkörper vorgesehene Buchse eingeführt und dort befestigt.
• Um zu gewährleisten, daß die Lippen des Mundstücks an einer ausreichenden Fläche vom Druck in der Hauptleitung beaufschlagt und zusammengedrückt werden, sind das die Nantelfläche des Mundstücks im Bereich des Düsenaustritts umschließende Teil und der hülsenförmige Ansatz des Käfigs lediglich über zwei gegen die Schmalseitenflächen der Lippen anliegende Stege miteinander verbunden.
• Zur weiteren Verbesserung des Verzögerungsverhaltens beim Einspritzvorgang kann der Strömungsquerschnitt innerhalb des Mundstücks in Strömungsrichtung divergierend ausgebildet werden. Insbesondere ist es zur Erhöhung des Öffnungswiderstandes vorteilhaft, wenn der Strömungsquerschnitt an der Übergangsstelle zum Schlitzkanal sich diskontinuierlich ändert. Derartige Düsen mit aus Gummi bestehenden Xundstük ken können ohne weiteres an Wasserleitungen, in denen ein Druck von über 10 atü herrscht, beispielsweise zur Zufuhr einer Desinfektionsmittellösung angeschlossen werden.
• In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem Düsenkörper eine in den Strömungskanal einmündende, durch eine Entlüftungsschraube verschließbare Bohrung vorgesehen. Damit kann die DUse und eine an die ifise angeschlossene Druckleitung auf einfache Weis entlüftet werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Pig. 1 einen Längsschnitt durch die Düse; Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie 2 - 2 der Fig. 1; Fig. 3 eine Stirnseitenansicht der Düse.
• i?ie Die besteht aus einem iüsenkbrper 2 sowie einem in diesen eingesetzten Käfig 6 und Mundstück 8. Das Mundstück 8 weist einen Ringflansch 10 sowie einen Ansatz mit Lippen 12 auf, welch letztere einen schlitzförmigen Kanal 14 sowie eine schlitzförmige Austrittsöffnung 16 begrenzen. Der Kanal 18 das Düsenkörpers 2 mündet in ein zylindrisches Kanalstück 20 des Mundstücks ein, das seinerseits über zwei stufenförmige Verengungen 22 und 24 in den Schlitzkanal 14 einmündet. Der Käfig 6 umschließt mit seinem Teil 26 das Mundstück 8 im Bereich der Austrittsöffnung 16. Er weist zusätzlich zwei gegen die Schmalseitenflächen 28 der Lippen 12 anliegende Stege 29 auf. An ihren Breitseitenfläohen 30 sind die Lippen von der in der Leitung 48 strömengen Flüssigkeit umspült. Die Lippen werden dadurch mit dem dort herrschenden Druck zusammengedrückt. Der Käfig 6 ist mit seinem hülsenförmigen Ansatz 32 in die Buchse 4 des Düsenkörpers 2 eingesetzt und drückt den Flansch lo des Mundstücks 8 gegen die Schulter 36 des Düsenkörpers an.
• Er ist dort vorzugsweise mittels eines auf die Trennlinie 38 aufgebrachten Klebstoffrings befestigt.
• Der Düsenkörper 2 weist eine in den Kanal 18 einmündende Gewindebohrung 40 auf, die mittels einer Entlüftungsschraube 42 verschließbar ist. Desweiteren trägt der Düsenkörper 2 ein Außengewinde 44 zum Befestigen der Düse an einem Stutzen 46 der Rohrleitung 48. Ferner weist der Düsenkörper 2 eine Gewindebohrung 50 zum Ankuppeln einer Zufuhrleitung 52 auf.

Claims (9)

Ansprüche

1. Düse zum Einspritzen einer Zusatzflüssigkeit in eine in einer Leitung strömende Flüssigkeit, g e k e n n s e i c h n e t d u r c h ein Mundstück (8) aus elastischem Werkstoff, das von der Leitungsflüssigkeit umspülbare, einen schlitzförmigen Kanal (14) sowie eine schlitzförmige Austrittsöffnung (16) begrenzende Lippen (12) aufweist.

2. Düse nach Anspruch 1, a a d u r c h g e k e n n 1 e i Q h n e t , daß die Lippen (12) in der Schließstellung der Austrittsöffnung (16) vorgespannt sind.

3. Düse nach Anspruche 1 oder 2, g e k e n n s e i c h n e t d u r c h einen die Mantelfläche des Mundstücks (8) im Bereich der Austrittsöffnung (16) umschließenden Käfig (6, 26).

4. Düse nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -s e i c h n e t , daß der Käfig (6) gegen die Schmalseitenflächen (28) der Lippen (12) anliegende Stege (29) aufweist.

5, Düse nach einem der Ansprüche 1 bs 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Mundstück (8) einen Ansatz mit einem Ringflansoh (10) aufweist, und daß an den Käfig (6) eine Hülse (32) zur Aufnahme des Mundstückansatzes angeformt ist, welche den Ringflansch (10) des Mundstücks (8) mit ihrer freien Stirnfläohe gegen eine Schulter (36) eines Düsenkörpers (2) andrückt.

6. Düse nach Anspruch 5, d a d o r o h g e k e n n -z e i ¢ h n e t , daß die Hülse (32) des Käfigs (6) in eine an dem Düsenkörper (2) vorgesehene Buchse (4) eingeführt und dort befestigt ist.

7. Düse nach einen der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i 0 h n e t , daß der Strömungsquerschnitt innerhalb des Mundstücks (8) in Strömungsrichtung divergiert.

8. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n w e i c h n n e t daß sich der Strömungsquerschnitt an der Übergangsstelle (24) zum Schlitzkanal (14) diskontinuierlich ändert.

9. Düse nach eine. der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n « e i c h n e t , daß an dem Düsenkörper (2) eine in den Kanal (18) der Düse einmündende, durch eine Entlüftungsschraube (42) verschließbare Bohrung (40) vorgesehen ist.