DE2724299A1

DE2724299A1 - Sprueheinrichtung

Info

Publication number: DE2724299A1
Application number: DE19772724299
Authority: DE
Inventors: Peter Bauer
Original assignee: Bowles Fluidics Corp
Current assignee: Bowles Fluidics Corp
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1977-05-28
Publication date: 1977-12-22
Also published as: GB1578934A; FR2352591B1; DE2724299C2; CA1095560A; FR2352591A1; JPS6230824B2; JPS5322608A; US4185777A

Description

Die Erfindung betrifft i'luidi c-Lprühgeräte und bezieht sich insbesondere au! wirkungsvolle, preiswerte Anordnungen
zur Herste I Lung solcher Geräte.

Ls ist bekannt,, daß i'iuidic-Elemente, insbesondere
Fluidic-Oszillatoren, ganz allgemeiu besondere Verwendung
finden als Düsen und Sprühgeräte. Beispiele kann man finden in der US-PS 397355Ü und in der US-Patentanmeldung Nr. 618208. Wenn die Fluidics für solche Zwecke verwendet werden, ist es wichtig, daß die Fluidic-Düsen geeignet sind zur Massenherstellung bei geringstmöglichen Kosten ohne Beeinträchtigung der Arbeitscharakteristiken der Düse.

Es ist bekannt, daß ein Fluidic-Eiement als eine Reihe von Ausnehmungen in einer Elementflache ausgebildet sein
kann, wobei die Ausnehmungen dann mit Hilfe einer Deckfläche abgedichtet werden, die an der Elementflache mit Klebmittel befestigt wird. Versorgungsfiüssigkeit für solch ein Element wird gewöhnlich über einen Kanal zugeführt, der entlang der ELementflache ausgerichtet ist (d.h. in der Ebene des Elementes),

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wobei der Kanal seine Einströmöfi'uutijr an einer Kante der Elementflache hat. Diese Art von Element ist teuer in der Herstellung wegen des Herstellungsschrittes, der die Anwendung von Klebstoffen erforderlich macht. Außerdem besteht die Gefahr von erheblichen Lecks bzw. Undichtigkeiten entlang den Abdichtkanten des Elementes und den Deckflächen infolge der Anordnung der Einströmöffnung an der Kante der Elementebene.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fluidic-Sprühgerät so zu gestalten, daß die zuvor erwähnten Nachteile vermieden sind. Eine spezielle Aufgabe besteht darin, ein Fluidic-Sprühgerät zu schaffen, das schnell und rationell in Massenherstellung produziert werden kann und bei dem die zuvor erwähntet, Leckproblerae nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen gemäß den kennzeichnenden Teilen des Anspruchs 1, des Ansprüche 12, 16 und 17 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Sprühgerät vorgesehen, das ein Körperteil mit einem darin auagebildeten Hohlraum aufweist, lerner einen im Hohlraum eingepreßten Ein satz, wobei der Hohlraum eine erste Fläche aufweist, die einen Teil der Begrenzung des Hohlraumes bildet, und wobei der Einsatz eine zweite Fläche aufweist, die an der ersten Fläche anliegt, ferner ein Fluidic-Element, das als ausgenommener Teil einer der Flächen ausgebildet ist und durch die andere der Flächen abgedeckt ist, wobei der Preßsitz zwischen dem Körperteil und dem Einsatz ausreichend dicht

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oder fest ist, die ersten und zweiten Flächen so gegeneinander zu drücken, daß diese abdichtend aneinanderliegen, ferner einen Eingangskanal, der entweder im Körperteil oder Einsatz ausgebildet ist zum Weiter Leiten von unter Druck befindlichem Pluidum zum Fluidic-Element, und eine Auslaßöffnung, die im Körperteil oder Einsatz ausgebildet ist, um die ausströmende Flüssigkeit des Fluidic-Eiementes aus dem Gerät herauszuleiten.

Auf diese Weise ist ein Fiuidic-Sprühgerät in Form von Ausnehmungen in einer Elementflache eines Körperteiles ausgebildet. Die Ausnehmungen sind mit Hilfe einer Anlagefläche eines Deckteiles abgedichtet, das gleichmäßig gegen die Elementflache angedrückt wird, wodurch die Verwendung von Klebstoffen nicht mehr notwendig ist. Die gleichmäßige Zusammenpressung der zwei Flächen zur Bildung einer Druckdichtung wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die zwei Teile zusammen in einem geeignet geformten Gehäuse eingepreßt werden.

Die Fluidic-ELement-Leistungsdüse oder der Einlaß ist von den Konten der ElementfLache entfernt angeordnet, und unter Druck befindliche Versorgungsflüssigkeit wird der Düse oder dem EinLaß über einen Kanal zugeführt, der entweder durch den Körperteil oder den Abdeckteil unter einem Winkel zur Elementebene verläuft. Die Einströmöffnung ist somit von den aneinanderstoßenden Kanten der Elementfläche und der Deckfläche entfernt angeordnet, wodurch die Gefahr von Undichtigkeiten entlang dieser Kanten vermieden ist,

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BAD ORIGINAL

Fig. 10 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie 10-10 nach I¹Ig. 9,

Fig. 11 eine Ansicht in der Ebene der Ansicht nach Fig. 9 in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 12 eine Rückansicht der AusfUhrungsform nach Fig. 8 rait entferntem Einsatz,

Fig. 13 eine Rückansicht des Einsatzes, der in der Ausi'ührungsf orm nach Pig. 8 entfernt ist,

Pig. 14 die Ansicht eines Schnittes durch eine andere Ausfübrungsfortn einer Sprühdüse gemäß der vorliegenden Erfindung,

Pig. 15 eine perspektivische Darstellung der Ausführuugsform nach Pig. 14 in auseinandergezogener Darstellung und

Pig. 16 die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie 16-16 nach Fig. 14.

Es soll nun Bezug genommen werden auf die Pig. 1, in der eine bekannte Sprayeinrichtung 10 als Fluidic-Element dar gestellt ist, das als eine Reihe von Ausnehmungen in der Fläche 12 eines Element-Körperteiles 11 ausgebildet ist. Die Ausnehmungen können durch Ätzen, Photogravur oder andere geeignete Verfahren ausgebildet werden; vorzugsweise kann jedoch der gesamte Körperteil, wenn der Körperteil 11 aus Plastik besteht, mit den Ausnehmungen gegossen werden. Das Fluidic-Element selbst ist allgemein mit der Bezugsziffer

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bezeichnet und weist einen Einlaß 14 auf, der zur Kante 17 der Eleraentflache 12 führt zur Aufnahme von unter Druck befindlichem Fluidunj, und einen Auslaß 15 zur Abgabe des iluidums in Form eines spezifischen Sprühbildes.

Eine Deckplatte 16 weist eine auf der Unterseite befindliche Deckfläcbe (nicht gezeigt) auf, die gegen die Elementfläche 12 des Teiles 11 gelegt wird, um das Fluidic-Element 13 abzudichten. Allgemein wird ein geeigneter Klebstoff verwendet, um den Körperteil 11 und die Deckplatte 16 zusammenzuhalten. Die Verwendung von Klebstoff und die Aushärtungszeit und das Arbeitsverfahren erhöhen die Kosten des Gesamt-Sprühgerätes 10 erheblich.

Im Betrieb neigt die Sprüheinrichtung 10 zu Undichtigkeiten entlang der aneinander anliegenden Kanten 17 und 18 des Bodenteiles 11 und der Deckplatte 16. Speziell Versorgungsflüssigkeit, die dem Einlaß 14 zugeführt wird, neigt dazu, an der Verbindungsstelle zwischen dem Körperteil und der Deckplatte auszutreten, wodurch sich sowohl Ausschuß al 3 auch eine Belästigung des .Benutzers ergibt.

Die Sprayvorrichtung 20 nach Pig. 2 vermeidet die Kosten und Betriebsschwierigkeiten der oben beschriebenen Einrichtung 10. Die Sprayeinrichtung 20 weist einen Körperteil 2I mit einer Elementflache 22 auf, in der Ausnehmungen ausgebildet sind, die ein Fluidic-Element 23 bilden. Das letztere weist einen Sprayauslaß 25 und einen Einlaß 24 auf. Eine Deckplatte 26 weist eine untere Fläche (nicht gezeigt) auf, die an der Elementfläche 22 zum Abdichten des Fluidic-Elementes anliegt.

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Ein wichtiger Unterschied zwischen den Sprayvorrichtungen 10 und 20 besteht darin, daß der Einlaß 24 zugeführte Versorgungsflüssigkeit dem Fluidic-Element von einer Stelle

außerhalb der Ebene des Fiäcbeneiementes 22 durch einen Kanal 29 zuführt. Der Einlaß 24 ist speziell eine Einströmöffnung zum Kanal 29 und ist im Abstand zu den aneinander anliegenden Kanten 27 und 28 des Körperteiles 21 und der Deckplatte 26 angeordnet. Der Kanal 29 verläuft durch den Körperteil 21, um die .Leistungsdüse 30 des Fiuidic-Elementes in einer Richtung außerhalb der Ebene der Eiementflache 22 zu kreuzen. Die auf diese Weise durchgeführte Zuführung von Fluidum zum Fluidic-Element 23 von einer Stelle außerhalb der Elementebene vermeidet die Gefahr einer Undichtigkeit oder eines Lecks entlang den Kanten 27» 28.

Es sei vermerkt, daß die dargestellte Richtung und Position des Einlasses 24 und des Kanals 29 nicht entscheidend sind. So kann beispielsweise der Einlaß 24 direkt unterhalb der Leistungsdüse 30 angeordnet sein und der Kanal 29 würde dann senkrecht durch den Körperteil 21 verlaufen. Auf ähnliche Weise können der Einlaß 24 und der Kanal 29 in der Deckplatte 26 anstatt im Körperteil 21 ausgebildet sein. Der wichtige Punkt ist der, daß der Einlaß 24 nicht an den aneinanderliegenden Kanten zwischen der Deckplatte und dem Bodenteil angeordnet ist und daß daher der Kanal 29 die Leistungsdüse 30 unter einem Winkel relativ zur Elementebene 22 schneidet bzw. kreuzt.

Ein zweites wichtiges Merkmai der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Deckplatte 26 und der Körperteil 21

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nicht durch Klebmittel zusammengehalten werden; sie sind auch nicht miteinander verschmolzen oder auf andere Weise fest miteinander verbunden. Statt dessen sind die Deckplatte und der Körperteil mittels Druck durch das Gehäuse, in dem sie angeordnet sind, zusammengepreßt. Ein solches Gehäuse ist in der Fig. 2 nicht dargestellt, es ist jedoch in adäquater Weise in der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 3-16 dargestellt.

Es soll nun Bezug genommen werden auf die Fig. 3-7, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sprayvorrichtung dargestellt ist, die ein Gehäuse 31 aufweist, das allgemein die Form eines bohlen, regulären Trapezoeders aufweist, das sich in Strömungsrichtung entlang der Vorrichtung verjüngt. Im Innern des Gehäuses 31 befin den sich 4 Rippen 32, 33, 34, 35 , die sich radial von den 4 inneren Kanten des Gehäuses in Richtung auf die Längsmittel linie über im wesentlichen die gesamte Gehäuselänge erstrecken (d. h. in Strömungsrichtung). Die stromabwärts befindlichen Abschnitte der Rippen 32 - 35 (d.h. die Abschnitte in der Nähe des Auslaßendes der Vorrichtung) weisen 4 Kanten auf, die Längslinien entlang eines imaginären Zylinders bilden. Die stromaufwärts befindlichen Abschnitte der Rippen 32 - 35, die von den stromabwärts befindlichen Abschnitten durch Schultern 32a, 33a, 34a, 35a abgesetzt sind, weisen 4 ähn liche Kanten auf, die Längslinien entlang eines anderen imagi nären Zylinders bilden, der einen größeren Durchmesser auf weist als der erste Zylinder. Die Kanten der stromaufwärts

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befindlichen Abschnitte der Kippen 52-35 sind aus weiter unten beschriebenen Zwecken gekerbt.

Ein im wesentlichen flaches Dichtteil 36 erstreckt sich über eine Ausdehnung des stromabwärts befindlichen Endes des Gehäuses 31 und weist eine im wesentlichen ebene Dichtfläche 37 auf, die die Längsmittellinie des Gehäuses einschließt. Lagesteifigkeit des Dichtteiles 36 in der senkrecht zu seiner Ebene verlaufenden Ausdehnung wird durch eine Rippe oder einen Steg 38 erzeugt, der senkrecht von der Fläche 39 (gegenüber der Dichtfläche 37) zu der inneren Wandung des Gehäuses 31 verläuft.

Ein zweistückiger Einsatz für das Gehäuse 31 weist als das eine Stück ein Körperteil 40 mit einem halbzylindrischen stromabwärts befindlichen Abschnitt 41 und einen kurzen, allgemein zylindrischen stromabwärts befindlichen Plansch 42 größeren Durchmessers auf. Ein hohles stromaufwärts befindli ches zweites Einsatzstück 43 ist ebenfalls im allgemeinen zylindrisch und weist den gleichen Durchmesser wie der Flansch 42 auf. Der Durchmesser des halbzylindrischen Stückes 41 ist gleich dem Durchmesser des imaginären Zylinders, der durch die stromabwärts befindlichen Kanten der Rippen 32 - 35 gebildet wird, wodurch erreicht wird, daß das Stück 41 in das strom abwärts befindliche Ende des Gehäuses 31 zwischen der Fläche 37 und den Rippen J3 und 34 einpreßbar ist. Der Durchmesser des zylindrischen Flansches 42 und des stromaufwärts befindlichen Stückes 43 sind ähnlich dem Durchmesser des imaginären Zylin ders angepaßt, der durch die stromaufwärts befindlichen Kanten

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der Rippen 32-35 gebildet wird, wodurch eine Anlage in Form eines Preßsitzec des Flansches 42 und des Stückes 43 durch sämtliche 4 Rippen ermöglicht wird. Die Außenfläche des Stückes 43 weist einen oder mehrere ringförmige Vorsprünge 44, 45 auf, die mit Kerben 46, 47 in den Kanten der Rippen 32 - 35 zusammenwirken, um eine Einrastwirkung zu erzielen, um eine versehentliche Längsverschiebung des Einsatzes 40 relativ zum Gehäuse 31 auszuschließen. Die stromabwärts befindliche Seite des Flansches 42 liegt nach dem vollständigen Einsetzen an der stromaufwärts befindlichen Kante des Dichtteiles 36 an, das selbst gegen die flache Fläche 50 des Stückes 41 angedrückt wird.

Die flache Fläche 50 des Einsatzstückes 41 weist ein oder mehrere Fluidic-Eleciente 51, 52 auf, die darin ausgebildet sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind diese Fluidic-Elemente als Teil des integriert geformten bzw. gegossenen Plastikeinsatzstückes 41 ausgebildet. Es sei jedoch vermerkt, daß andere Techniken verwendet werden können. Die Formung bzw. das Gießen ist selbstverständlich weniger zeit- und kostenaufwendig. Jedes Fluidic-Eletnent weist einen Auslaßbereich 53 auf, aus dem unter Druck befindliches Fluidum in einem spezifischen Sprühbild abgegeben werden kann, dessen Ausbildung von der Natur und Ausbildung der Fluidic-Eleraente abhängt. So können beispielsweise die Elemente 51, 52 Fluidic-Oszillatoren sein, in denen dem Element zugeführte Druckflüssigkeit in einen Flüssigkeitsstrahl durch die Düse 51 umgeformt wird und gezwungen wird, in der Ebene des Fluidic-Elementes zu oszillieren

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oder bin und her zu kippen. Der hin und her kippende Strahl wird aus dem Auslaßbereich 53 durch das offene stromabwärts befindliche Ende des Gehäuses 31 abgegeben, wodurch der Strahl in ein fächerförmiges Tropfengebilde zerlegt wird (im Falle einer Flüssigkeit),in einzelne Teile zerlegt wird (im Falle der teilweisen Beladung mit Gas) oder in Gaseinheiten zerteilt wird (im Falle eines Gases). In jedem Falle dichtet die Fläche 37 den oberen Teil des Fluidic-Eleraentes.

Unter Druck befindliches Versorgungsfluidum wird jedem Fluidio-Element 51» 52 aus dem Inneren des hohlen stromaufwärts befindlichen Stückes 43 zugeführt. Für jedes Fluidic-Element ist speziell eine Einlaßöffnung 56 in der stromaufwärts befindlichen Wand des Flansches 42 ausgebildet. Die Einlaßöffnung 56 steht mit der Leistungsdüse 54 des Fluidic-Elementes über einen Fiuidumkanal 57 in Verbindung, der sich in den Körper des stromabwärts befindlichen Einsatzstückes 41 und durch diesen Körper erstreckt. Der Kanal 57 steht, was bedeutend ist, mit dem Fluidic-Eiement 51» 52 in Verbindung außerhalb der Ebene des Elementes (d. b. unter einem Winkel relativ zur Fläche 50). Daher ist der Punkt, an dem das Versorgungsfluidum in das ausgenommene Fluidic-Eiement eintritt, entfernt von den Kanten der Elementfläche 50 und der Dichtfläche 37 angeordnet, wodurch das Leckproblem vermieden ist, das an solchen Kanten auftritt.

Fluidum wird der Einlaßöffnung 56 über eine geeignet vorgesehene Öffnung 58 durch die stromabwärts befindliche

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Wand des Einsatzstückes 'Yi zugeführt. Ea wird speziell Druckflüssigkeit dem Inneren des Linsatzstückes 42 zugeführt und strömt durch die öffnungen 5& iti die Einlaßöffnungen 56. Dies setzt selbstverständlich richtige drehmäßige Ausrichtung der Einlaßöffnung 56 und der Offnungen 58 voraus. Unter diesem Gesichtspunkt sei für die dargestellte Ausführungsform vermerkt, daß a) das ü'insatzstück 41 gegenüber dem Einsatzstück 43 um die zentrale Längsachse des Gehäuses 31 relativ drehbar ist, wobei die stromaufwärts befindliche Wandfläche des Flansches 42 an der stromabwärts befindlichen Wand des Einsatzstückes 43 anliegt und relativ zu dieser in Drehrichtung verschiebbar ist; und b) die Einlaßöffnungen 56 und die Öffnungen 5t> von gleicher Größe sind und in gleichen radialen Entfernungen von der zentralen Längsachse des Gehäuses 31 angeordnet sind. Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß für verschiedene Drehstellungen des Einsatz-Stückes 41 relativ zum Einsatzstück 43 folgende alternative Zustände möglich sind: l) .Beide Öffnungen 58 befinden sich mit entsprechenden Einlaßöffnungen 56 in Ausrichtung, so daß beide Fluidio-Elemente 51 und 52 l<'luidum aufnehmen können und betätigbar sind; 2) jeweils eine der Einlaßöffnungen kann zur Zeit mit einer Öffnung 58 ausgerichtet werden, so daß lediglich das entsprechende Fluidic-Element betätigbar ist; oder 3) keine der Einlaßöffnungen 56 ist mit einer Öffnung ausgerichtet, wodurch keines der Fluidic-Elemente betätigbar ist.

Des Einsatzstück 43 ist normalerweise drehmäßig fest,

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indem es an einer Bebälter- oder Pumperikonstruktion (nicht gezeigt) befestigt ist. Gegenseitige Verdrehung zwischen den Einsatzstücken 41 und 43 wird daher bewirkt durch Drehung des Gehäuses 31 relativ zum Behälter oder zur Pumpe um die Gebauselängsacbse. Geeignete Arretierungen können vorgesehen sein, um die verschiedenen Betriebsstellungen des Einsatzstückes 41 relativ zum Stück 43 festzulegen; solche Arretierungen zwischen gegenseitig bewegbaren Teilen sind bekannt.

Die beschriebene Sprühvorrichtung ist einfach herzustellen, da im Spritzverfahren geformte Teile einfach zusammenpreßbar sind in eine zuverlässige, betriebssichere fluidumabdicbtende Anlage; eine Kleb- oder Verbindungsstufe ist nicht erforderlich. Dem Element von außerhalb der Elementebene zugeführte Ströme verhindern Undichtigkeiten entlang der Kanten der aneinanderliegenden Teile.

Die spezielle dargestellte und beschriebene Konstruktion ist nur als beispielhaft anzusehen und stellt keine Einschränkung dar. So kann beispielsweise, wie oben bereits kurz erwähnt, der Kanal 57 sowohl im Körperteil 41 des Elementes oder im Abdicbtteil 36 ausgebildet sein. Ahnlich kann das Pluidic-Element selbst in der äußeren zylindrischen Wand des Teiles 41 ausgebildet sein und durch eine geeignete zylindrisch geformte Anlagefläche abgedichtet sein. Solch eine Ausführungsform ist in den Fig. 14-16 dargestellt und soll nachfolgend beschrieben werden. Das verwendete Material ist vorzugsweise Hartplastik, das in geringem Maße deforraierbar ist unter den ausgeübten Druckkräften, wenn der Einsatz 40 in das Gehäuse

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eingepreßt wird; eine solche Hartplastik stellt Polypropylen dar, jedoch sind andere Plastiken ebenso geeignet.

Unter den möglichen Ausfiihrungsformeri würde auch ein Gehäuse sein, bei dem die inneren radialen Rippen verjüngt sind, und zwar schmaler am Auslaßende, und in dem ein zweiteiliger Einsatz (Elementkörper und Dichtkörper) ähnlich verjüngt ausgebildet sind, so daß beim Eindrücken in das Gehäuse die zwei Einsat^stücke durch die Rippen miteinander verkeilt werden. Andere konstruktive Modifikationen stehen dem Fachmann ohne weiteres zur Verfugung.

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Es soll nun Bezug genommen werden auf die Fig. 8 bis 13, in denen eine andere Sprühdose 60 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, und zwar in einer zweiteiligen Ausführung. Ein Gehäuse 61 bildet eines der zwei Düsenstücke; ein Einsatz 62 bildet das andere. Das Gehäuse 61 weist einen allgemein flachen Hohlraum 63 auf, der darin ausgebildet ist, und in einer weiten allgemein rechtwinkligen öffnung 64 an einer Fläche am vorderen Ende des Gehäuses mündet (rechts in den Fig. 8 bis 11). Eine Bohrung 65 ist im Gehäuse 61 vom Unterteil aus ausgebildet und steht mit dem Hohlraum 63 in einer Richtung außerhalb der Ebene des Hohlraumes in Verbindung. Die besondere Richtung dieser Verbindung, dargestellt in der Fig. 1o, ist senkrecht; jedoch genügt jede außerhalb der Hohlraumebene verlaufende Richtung. Die Bohrung 65 kann teilweise mit einem Gewinde versehen sein, wie in der Fig. 1o gezeigt ist, oder auf andere Weise gestaltet sein, um ein Rohr oder eine Hülse oder andere Einrichtung zum Fördern von unter Druck befindlichem Fluidum in das Gehäuse 61 aufzunehmen.

Der Einsatz 62 ist ein flaches Teil, das dazu bestimmt ist, in den Hohlraum 63 eingedrückt oder eingepreßt zu werden und darin durch den Druck, der durch die Gehäusehohlrauinwände auf den Einsatz ausgeübt werden, sicher gehalten zu werden. Für diesen Zweck sei angenommen, daß das Material, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, ein massiver Plastikkörper ist, der unter Druck gering deformiert wird. Der Hohlraum 63 weist insbesondere eine obere Wand 66 und eine untere Wand 67 auf, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der im wesentlichen der Dicke des

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Einsatzstückes 62 zwischen der oberen Fläche 7o und unteren Fläche 71 des Einsatzstückes gleich ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Bodenfläche 71 ein wenig gebogen, wodurch der Einsatz 62 entlang seiner Mitte ein wenig dicker ist aus Gründen, die nachfolgend diskutiert werden sollen. Die Seitenwände 68 und 69 sind auf ähnliche Art und Weise im Abstand voneinander angeordnet, die im wesentlichen der Breite des Einsatzes 62 zwischen seinen Kanten 72 und 73 gleich ist.

(In der bevorzugten Ausführungsform kann der Einsatz einige Tausendstel inch breiter sein als der Hohlraum 63, wiederum aus nachfolgend beschriebenen Gründen). Der Einsatz und der Hohlraum verjüngen sich entlang ihrer Längsausdehnung, sie sind am vorderen Ende breiter und werden zum rückwärtigen Ende hin enger. Die Verjüngung kann gleichmäßig oder stufenlos sein oder, wie gezeigt, über mehrere diskrete Abschnitte erfolgen, die einander gegenüber leicht gewinkelt sind.

Im Einsatz 62 ist ein Fluidic-Oszillator als eine Vielzahl von ausgenommenen Teilen in der oberen Fläche 7o ausgebildet. Der Oscillator umfaßt speziell eine Leistungsdüse 74, die vorwärts gerichtet ist und in einen Wechselwirkungsbereich 75 zeigt. Das vordere Ende des Wechselwirkungsbereiches mündet in einer Austrittskehle 77, die mit der Leistungsdüse 74 ausgerichtet ist und als Auslaß zu einem Auslaßbereich 78 dient. Ein rechter Steuerkanal 79 verbindet die rechte Seite des Auslaßbereiches und die rechte Seite des Wechselwirkungsbereiches 75 nahe der Leistungsdüse 74. Ein ähnlicher linker Steuerkanal 8o erstreckt sich zwischen der linken Seite des Auslaßbereiches 78 und der linken Seite des Wechselwirkungsbereiches 75 in der Nähe der

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Leistungsdüse. Elemente 74 bis 8o sind sämtlich als Ausnehmungen ausgebildet von gleicher oder unterschiedlicher Tiefe in der Oberfläche 7o des Einsatzes 62.

Eine Einlaßöffnung 81 ist über die volle Stärke des Einsatzes 62 ausgebildet und steht in Verbindung mit der Leistungsdüse 74. Die Einlaßöffnung 81 ist mit der Bohrung 65 des Gehäuses 61 ausgerichtet, wenn der Einsatz 62 vollständig im Schlitz eingesetzt ist. Auf diese Weise kann Druckfluidum durch die Bohrung 65 und die öffnung 81 der Leistungsdüse 74 des Oszillators zugeführt werden. Die Arbeitsweise des gezeigten speziellen Oszillators erfolgt auf die in der US-PS 3 973 558 beschriebenen Art und Weise und braucht hier nicht näher beschrieben zu werden. Es ist wichtig festzustellen, daß eine Vielzahl von Fluidic-Oszillatoren verwendet werden können anstelle des speziellen dargestellten und hier beschriebenen Oszillators, und daß die Betriebsart irgendeines speziellen Oszillators für die vorliegende Erfindung selbst nicht von Bedeutung ist. Das Endergebnis jedoch ist, daß ein Fluidumstrahl vor und zurück bzw. hin und her über den Auslaßbereich 78 kippt oder abgelenkt wird und durch die öffnung 64 austritt. Der abgegebene Strahl bildet ein Sprühbild, dessen Natur von der Fluidumart, dem Druck, der Größe des Oszillators usw. abhängt und das in einem weiten Bereich von Sprühanwendungen brauchbar ist, eingeschlossen Duschen/ orale Spülapparate , landwirtschaftliche Sprüheinrichtungen, Sprühvorrichtungen für in Behältern eingeschlossene Flüssigkeiten, die per Handpumpen oder als Aerosol unter Druck gesetzt sind, Fahrzeugscheiben-Waschvorrichtungen usw.

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Wie oben erwähnt, ist die Bodenfläche 71 ein wenig gebogen, so daß der Einsatz 62 entlang seiner Längsmitte dicker ist als entlang seinen Seiten; in der Tat, die Biegung macht die Mitte des Einsatzes dicker als den Abstand zwischen den oberen und unteren Wänden 66 und 67 des Hohlraumes 63. Dadurch werden die Wände 66 und 67 ein wenig auseinandergedrückt, wenn der Einsatz 62 in den Hohlraum 63 eingedrückt oder eingepreßt wird, und dadurch wird wiederum ein höherer Druck entlang dem Mittelteil des Einsatzes ausgeübt. Der in der oberen Fläche 7o ausgebildete Oszillator, der im wesentlichen zwischen den Kanten 72, 73 des Einsatzes zentriert ist, wird dadurch sehr fest gegen die Wand 66 des Hohlraumes 63 abdichtend angedrückt. Zusätzlich sei vermerkt, daß die Kanten 72 und 73 in der dargestellten Ausführungsform des Einsatzstückes 62 abgeschrägt sind. Wie oben erwähnt, kann die Breite des Einsatzes 62 zwischen den Kanten 72 und 73 größer sein als der Schlitz 63, und zwar um einige Tausendstel inch. Die abgeschrägten Kanten 72 und 73 erleichtern die deformierte Ausdehnung des Einsatzes innerhalb des Hohlraumes, wodurch ein noch größerer Abdichtdruck gegen den Oszillator ausgeübt wird. Diese Abschrägung stellt ein wahlweises Merkmal dar wie auch die Biegung des Einsatzes. Die bedeutende Charakteristik der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 13 besteht darin, daß ein Einsatz in einen Hohlraum eingepreßt werden kann, so daß ein Fluidic-Oszillator, der in einer Fläche des Einsatzes ausgebildet ist, oder in einer Fläche des Hohlraumes, einzig durch den Druck abgedichtet werden kann, der durch die Preßsitzanlage ausgeübt wird.

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Es sei ferner vermerkt, daß der Hohlraum 63 und der Einsatz 62, obgleich im wesentlichen eben dargestellt, gebogen, gewinkelt oder anders ausgeführt sein können in Abhängigkeit vom gewünschten Sprühbild. Ähnlich können die Oszillatoren sowohl in den oberen als auch unteren Flächen des Einsatzes ausgebildet sein oder in den oberen und unteren Händen des Hohlraumes. Die einzige Einschränkung besteht darin, daß der Fluidic-Oszillator, in welcher Fläche oder welchen Flächen er auch immer ausgebildet ist, durch die Anlagefläche (Anlageflächen) abgedichtet ist, und zwar infolge des Druckes, der durch den Preßsitz ausgeübt wird.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 14 bis 16 dargestellt. Diese Ausführungsform stellt eine dreiteilige Düse 9o dar, die ein hohles Gehäuse 91, einen Einsatz 92 und einen Körperteil 93 aufweist. Wie teilweise in der Fig. 14 dargestellt ist, wird Druckfluidum der Düse 9o von einer Pumpe 94 zugeführt, die einen im wesentlichen zylindrischen Auslaßkanal 95 aufweist. Der Schaft 92 weist einen verlängerten Schaftteil 1o1 auf, der in den Auslaßkanal 95 abdichtend eingepreßt ist. Ein Kopfabschnitt 1o2 des Einsatzes 92 weist einen größeren Durchmesser auf als der Schaft 1o1 und begrenzt das Ausmaß der Einsetzbewegung des Schaftes in den Kanal 95. Eine Bohrung 96 erstreckt sich in Längsrichtung durch den verlängerten Schaft 1o1 bis it Verbindung mit einer anderen Bohrung 97, die radial bis zur Außenfläche des Kopfteiles 1o2 verläuft.

Der Bodenteil 93 ist gewöhnlich zylindrisch und weist eine zylindrische Ausnehmung 99 an seinem rückwärtigen Ende auf (rechts in der Fig. 14), in die der Kopfabschnitt 1o2 des Ein-

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satzes 92 in Drehrichtung verschiebbar eingesetzt wird. Mehrere Fluidic-Oszillatoren 98 sind an in Winkelabstand zueinander angeordneten Stellen in der Außenfläche des Vorderendes des Körperteiles 93 ausgebildet. Die Oszillatoren 98 sind als Ausneh mungen in der zylindrischen Außenfläche des Körperteiles 93 ausgebildet, wobei die Auslaßöffnungen der Oszillatoren co-planar mit der Vorderfläche des Körperteiles ausgerichtet sind. Druckfluidum wird jedem Oszillator 98 über entsprechende Versorgungskanäle 1oo zugeführt, die radial im Körperteil 93 an der Ausnehmung 99 ausgebildet sind. Jeder Kanal 1oo weist die Form einer Bohrung auf, die mit der Bohrung 97 im Kopf 1o2 ausgerichtet sein kann, wenn das Bodenteil 9 3 relativ zum Einsatz richtig verdreht ist. Somit kann gepumptes Fluidum individuell irgendeinem der Oszillatoren 98 zugeführt werden durch genaue winklige Positionierung des Kopfteiles 9 3 relativ zum Einsatz

Das Gehäuse 91 ist ein hohles Teil mit einer inneren Hand mit einem vorderen Abschnitt 1o3 und einem rückwärtigen Abschnitt 1o4. Der vordere Abschnitt 1o3 weist einen solchen Umriß auf, daß er der zylindrischen Peripherie des Körperteiles 93 ange paßt ist, der in das vordere Ende des Gehäuses eingepreßt ist. Der vordere Abschnitt 1o3 der inneren Wand dient somit als Dicht fläche für jeden der Oszillatoren 98, im wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie die Fläche 66 den Oszillator nach den Fig. 8 bis 14, oben beschrieben, abdichtet. Der Preßsitz zwischen dem Gehäuse 91 und dem Körperteil 93 insbesondere drückt den Wandabschnitt 1o3 gegen die zylindrische Außenfläche des Körper teiles 93, um sämtliche Oszillatoren, die in der Fläche ausge bildet sind, abzudichten.

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Der rückwärtige Abschnitt Io4 der inneren Wand des Gehäuses 91 weist einen geringeren Durchmesser auf als der rückwärtige Abschnitt 1o3 und umfaßt einen ringförmigen einwärts vorstehenden Abschnitt 1o5. Der rückwärtige Abschnitt 1l4erstreckt sich über Auslaßstutzen der Pumpe 94 derart, daß der ringförmige Teil 1o5 das Gehäuse über dem Pumpenstutzen oder -auslaß festlegt, indem eine geeignete ringförmige Schulter 1o6 in Anlage mit dem Stutzen gebracht wird.

Beim Zusammenbau der Düse 9o wird der Einsatz 93 in den Kanal 95 der Pumpe 94 eingepreßt, bis der Kopfteil 1o2 an dem Pumpenstutzen anliegt. Der Einsatz 93 wird so angeordnet/ daß die Bohrung 97 in einer bekannten Richtung orientiert ist (z.B. in Aufwärtsrichtung). Der Körperteil 93 wird dann in das vordere Ende des Gehäuses 91 eingepreßt, um die Oszillatoren 98 abzudichten. Das Gehäuse 91 wird dann einrastend auf die Pumpe 94 aufgepaßt, wobei der Kopfteil 21 in der Ausnehmung 91 eingesetzt ist. Das Gehäuse 91 und der Körperteil 93 sind dann zusammen relativ zum Kopfteil 1o2 und der Bohrung 97 verdrehbar, um so den richtigen Einlaß 1oo des gewünschten Oszillators 98 mit der Bohrung 97 in Ausrichtung zu bringen. Durch Betätigung der Pumpe 94 wird dann Druckfluidum durch den Kanal 95 und die Bohrungen und 97 zum gewünschten Oszillator befördert.

Es sei vermerkt, daß die Oszillatoren 98 im inneren Wandabschnitt 1o3 des Gehäuses 91 anstatt in der Außenfläche des Körperteiles 93 ausgebildet sein können, überdies können die Einlaßöffnungen 1oo und die Bohrung 97 anders als lediglich radial nach außen ausgerichtet sein; es ist jedoch von Bedeutung, daß diese Kanäle und Bohrungen so verlaufen, daß ein Eintritt von Druck-

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fluidum in die Oszillatoren 98 von außerhalb der Ebene des Oszillators stattfindet.

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Leerse

ite

Claims

Patentansprüche

■ι 1^ Sprüheinrichtung, gekennzeichnet durch einen Körperteil aus massivem Material, das bei Ausübung von Druckkräften gering deformierbar ist, wobei der Körperteil eine erste Fläche aufweist, von der wenigstens ein Teil eine vorbestimmte Kontur hat, durch ein Dichtteil, das unmittelbar am Körperteil angeordnet ist und eine Dichtfläche aufweist, die an der ersten Fläche anliegt und eine der vorbestimmten Kontur angepaßte Kontur aufweist, durch ein Fluidicelement in Form eines ausgenommenen Strömungskanales, der als Ausnehmung der vorbestimmten Kontur in der ersten Fläche ausgebildet ist und durch die Dichtfläche abgedichtet ist, wobei das Fluidicelement eine Düse umfaßt, die unter Druck befindliches Fluidum aufnimmt und einen Fluidumstrahl abgibt, ferner eine Einrichtung, die bei Abgabe des Strahles anspricht und den Strahl in der Ebene des Elementes ablenkt, in der die Düse entfernt von sämtlichen Kanten der ersten Fläche angeordnet ist, und einen Auslaß zur Abgabe

Dr.K./H.

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des kippenden Strahles außerhalb des Körper- und Dichtteiles; durch einen Einlaßkanal zur Aufnahme von unter Druck befindlichem Fluidum und zur Weiterleitung des Fluidums zu der Düse, wobei der Einlaßkanal ein stromabwärts liegendes Ende aufweist, das mit der Düse von einer Stelle aus in Verbindung steht, die außerhalb der Ebene bezüglich des Fluidic-Oszillators liegt und außerhalb der Verbindung mit den Kanten der ersten Fläche; und durch eine Vorrichtung zum Zusammenpressen des Körperteiles und des Abdichtteiles unter ausreichendem Druck, um den Körperteil ein wenig zu deformieren und eine gute Fluiduinabdichtung des Fluidicelementes entlang der aneinander anliegenden ersten Fläche und Abdichtfläche zu erzielen.
2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Zusammendrücken ein Gehäuse umfaßt, in das der Körperteil eingepreßt wird, derart, daß das Gehäuse eine Druckkraft ausübt, die den Körperteil und das Dichtteil entlang der ersten Fläche und Abdichtfläche zusammendrückt.
3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zusammenpressen ein hohles Gehäuse umfaßt, das eine Längsachse und mehrere Rippen aufweist, die sich radial in Richtung auf die Längsachse erstrecken, daß das Abdichtteil ein integriertes Teil des Gehäuses ist und daß das Körperteil im Preßsitz zwischen wenigstens zwei der Rippen und dem Abdichtteil angeordnet ist, derart, daß wenigstens zwei Rippen den Bodenteil gegen das Abdichtteil entlang der ersten Fläche und der Abdichtfläche unter Druck andrücken.

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4. Sprühvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Fluidicelement in der ersten Fläche ausgebildet ist, ein zweiter Einlaßkanal vorgesehen ist, der Fluidum unter Druck aufnimmt und dieses dem zweiten Fluidumelentent zuführt, und eine Steuereinrichtung,die alternativ und wahlweise den Strom durch den ersterwähnten Einlaßkanal, den zweiten Einlaßkanal und beide Einlaßkanäle hindurchleitet.
5. Sprühvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidicelemente Fluidic-Oszillatoren sind.
6. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein zweites Fluidicelement in der ersten Fläche angeordnet ist, ferner ein zweiter Einlaßkanal vorgesehen ist, der unter Druck befindliches Fluidum aufnimmt und dieses dem zweiten Fluidicelement zuführt und eine Steuereinrichtung, um den Strom alternativ und wahlweise durch den ersterwähnten Einlaßkanal, den zweiten Einlaßkanal und beide Einlaßkanäle zu leiten.
7. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidicelement ein Fluidic-Oszillator ist.
8. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein hohles Teil ist, das eine gewöhnlich zylindrische innere Fläche aufweist, die als die Dichtfläche dient und daß die erste Fläche des Körperteiles zylindrisch ist und im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie

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die Innenfläche, derart, daß durch Einpressen des Körperteiles in das Gehäuse die Innenfläche fest an der ersten Fläche zur Anlage kommt und das Fluidicelement abdichtet.
9. Sprühvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet/ daß in der zylindrischen ersten Fläche mehrere Fluidicelemente ausgebildet sind, die winklig im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei jeweils einer der Einlaßkanäle mit dem Fluidicelement von außerhalb der Ebene des Elementes in Verbindung steht, daß ein stationärer Fluidumversorgungskanal vorgesehen ist, daß der Körperteil mit dem Gehäuse in mehrere Positionen drehbar ist und daß der Versorgungskanal in jeder der Positionen mit einem anderen Elementeinlaßkanal ausgerichtet ist.
10. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil ein im wesentlichen flacher tafelförmiger Einsatz ist, und daß das Gehäuse einen flachen Hohlraum aufweist, der an einem Ende offen ist, und daß der Einsatz im Preßsitz im Hohlraum angeordnet ist und daß der Einlaßkanal im Gehäuse ausgebildet ist.
11. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Hohlraum aufweist, wobei eine Wand des Hohlraumes als die Dichtfläche dient, daß der Körperteil einen Einsatz aufweist, der in den Hohlraum eingepreßt ist, wobei die erste Fläche an der Dichtfläche anliegt, daß die Ausmaße des Hohlraumes und des Einsatzes derart sind, daß der Preßsitz eine ausreichende Kraft zwischen der ersten Fläche und der

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Dichtfläche ausübt, um so als die erwähnte Einrichtung zum Zusammenpressen zu dienen.
12. Sprühvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Bodenteil mit einem Hohlraum, durch einen in den Hohlraum eingepreßten Einsatz, wobei der Hohlraum eine erste Fläche aufweist, die einen Teil der Begrenzung des Hohlraumes bildet, wobei der Einsatz eine zweite Fläche aufweist, die an der ersten Fläche anliegt, durch ein Fluidicelement, das als ausgenommener Teil in einer der Flächen der ersten oder zweiten Fläche ausgebildet ist und durch die andere Fläche der ersten und zweiten Fläche bedeckt ist, wobei der Preßsitz zwischen dem Bodenteil und dem Einsatz ausreichend fest ist, um die erste und die zweite Fläche in dichte Anlage zu drücken, durch einen Einlaßkanal, der in dem Bodenteil oder dem Einsatz ausgebildet ist, um Druckfluidum zum Fluidicelement zu leiten, und durch eine im Körperteil oder Einsatz ausgebildete Auslaßöffnung, um den Abstrom des Fluidicelementes aus der Vorrichtung zu leiten.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum und der Einsatz im wesentlichen zylindrisch sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz ein flaches plättchenähnliches Teil ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz eine Länge und eine Breite aufweist, die beträchtlich größer sind als dessen Tiefe und daß das Fluidicelement

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tiefenmäßig in der ersten Fläche ausgebildet ist.
16. Sprühvorrichtung, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper mit wenigstens einem Fluidic-Oszillator, der in dessen Außenfläche ausgebildet ist, so ausgerichtet ist, daß der Strom in eine Längsrichtung bezüglich des zylindrischen Körpers gerichtet wird, und einen Auslaß aufweist, der an einem Ende des zylindrischen Körpers ausgebildet ist, durch ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, in der das zylindrische Gehäuse eingepreßt ist, wobei die zylindrische Bohrung durch eine innere zylindrische Wand des Gehäuses gebildet wird, das gegen das zylindrische Gehäuse infolge des Preßsitzes gedrückt wird, um den Fluidic-Oszillator abzudichten, durch einen Versorgungskanal und durch eine Vorrichtung zum Anbringen des Körperteiles um den Versorgungskanal herum, um eine wahlweise Drehung des Oszillators in eine Position zu ermöglichen, in der Strömungsverbindung mit dem Versorgungskanal besteht.
17. Sprühvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, die in einer inneren zylindrischen Wand ausgebildet ist, durch einen zylindrischen Körperteil mit einer äußeren zylindrischen Wand, wobei der Körperteil in die Bohrung eingepreßt ist, derart, daß die innere und äußere zylindrische Wand in gegenseitige Anlage gedrückt sind, und durch ein Fluidicelement, das in Form einer Vielzahl von Ausnehmungen in der inneren oder äußeren zylindrischen Wand ausgebildet ist und durch die jeweils andere Wand (innere oder äußere zylindrische Wand) abgedichtet ist.

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