DE29705444U1

DE29705444U1 - Verstellbare Hochdruckdüse

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Publication number: DE29705444U1
Application number: DE29705444U
Authority: DE
Original assignee: OMB OBERDORFER MASCHINENFABRIK
Current assignee: OMB OBERDORFER MASCHINENFABRIK
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2007-03-27

Description

10538.4-0 909-31-me 06.03.1997

Anmelder: OMB Oberdorfer Maschinenfabrik AG

Verstellbare Hochdruckdüse

Gegenstand der Neuerung ist eine verstellbare Hochdruckdüse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Hochdruckdüse ist beispielsweise mit dem Gegenstand der US 4,886,213 oder der DE-GM 89 10 907 bekannt geworden. Bei beiden Druckschriften ist vorgesehen, daß eine Hochdruckdüse einen Rundstrahl in eine Kammer des Hochdruckdüsengehäuses spritzt und daß dieser Hochdruckstrahl am Ausgang dieser Kammer durch strahlbegrenzende Mittel geformt wird. Als strahlbegrenzende Mittel ist es bekannt, z. B. Blättchen zu nehmen, die in ihrem gegenseitigen Abstand verstellt werden können, um beispielsweise den vorherigen aus der Hochdruckdüse abgegebene Rundstrahl in einen Flachstrahl umzuwandeln. Der gegenseitige Abstand zwischen den Plättchen ist entsprechend der Drehung an einer Hülse veränderbar.

Mit der gegebenen technischen Lehre besteht jedoch der Nachteil, daß hohe Strömungsverluste zu vergegenwärtigen sind, denn aus einem vorher als Rundstrahl ausgebildeten Hochdruckstrahl wird nachträglich eine andere Formgebung geformt, z. B. ein Flachstrahl oder dgl.. Damit sind aber hohe Strömungsverluste, aufgrund entstehender Turbulenzen gegeben und damit verliert der Hochdruckstrahl wesentlich an seiner schmutzabhebenden Kraft.

Ferner ist es nicht möglich, mit den bekannten Anordnungen den Druck fein zu regulieren, weil der Austrittsquerschnitt im Ergebnis immer gleich bleibt und daher eine Druckregulierung nicht stattfindet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Hockdruckdüse der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Druckregulierung direkt an der Hochdruckdüse möglich ist, ohne den Strahl selbst zu verändern.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß stromabwärts einer druckwasserführenden Kammer in diesem Gehäuse eine Querbohrung angeordnet ist, in welcher Querbohrung mit mindestens ein im wesentlichen radial bewegbarer Verstellkörper angeordnet ist, der mit seiner Seitenfläche strahlbegrenzend in die Hochdruckkammer hineinragt und der mit seiner Stirnfläche in Gegenüberstellung zu einer ortsfesten oder verschiebbaren Gegenfläche einen strahlbegrenzenden Schlitz ausbildet, welcher Schlitz in Durchflußrichtung in eine Strahlformvorrichtung mündet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist also, daß die Strahlbegrenzung des Druckstrahles nun unmittelbar in der druckführenden Kammer des Düsengehäuses stattfindet, und daß nicht - wie beim Stand der Technik - zunächst ein rundgeformter Hochdruckstrahl am Auslauf einer Hochdruckdüse gebildet wird, der nachfolgend von einer strahlformenden Einrichtung verformt wird. Bei der vorliegenden Erfindung liegen andere Verhältnisse vor, denn die Strahlformung erfolgt unmittelbar in der druckführenden Kammer und zwar am Auslauf dieser druckausführenden Kammer. Am Ausgang dieses strahlbegrenzenden Schlitzes, der durch mindestens einen Verstellkörper gebildet wird, ist dort eine Strahlformvorrichtung angeordnet, welche diesen aus dem Schlitz austretenden Strahl entsprechend formt. Diese strahlverformte Einrichtung kann aus dem Schlitz austretenden Strahl einen Flachstrahl· oder einen Rundstrahl in verschiedenen Variationen je nach Formgebung dieser Strahlformeinrichtung formen. Es sind auch andere Strahlformen möglich.

Für die Anordnung der Verstelleinrichtung gibt es verschiedene Ausführungsformen. In einer ersten Ausgestaltung ist es
vorgesehen, daß ein einziger radial verstellbarer
Verstellkörper angeordnet ist, der sich mit seinem radial
äußeren Ende an einer radial außenliegenden Verstellhülse

abstützt, durch deren Verdrehung der Radialabstand der vorderen Stirnseite des Verstellkörpers im Düsengehäuse verstellt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform ist es wesentlich, daß der

strahlbegrenzende Schlitz durch eine radial einwärts gerichtete Stirnseite des Verstellkörpers und durch eine ortsfeste weitere Gegenfläche gebildet wird.

In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß statt eines Verstellkörpers zwei einander gegenüberliegende und im wesentlichen zueinander fluchtende Verstellkörper in
einer gemeinsamen radialen Aufnahmebohrung in diesem Gehäuse
angeordnet sind. Hierbei wird der strahlbegrenzende Schlitz

durch die beiden gegeneinander gerichteten und einen

gegenseitigen Abstand voneinander aufweisenden Stirnseiten der
Verstellkörper gebildet. Der Abstand dieser Verstellkörper und damit die Öffnung des strahlbegrenzenden Schlitzes
(Kalibrierung) ist durch eine Verdrehung der Verstellhülse

entsprechend veränderbar.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist wiederum wichtig, daß direkt am Ausgang der druckführenden Düse diese strahlverändernde
Anordnung vorgesehen ist, so daß also die Notwendigkeit

entfällt, unter relativ hohen Strömungswiderständen zunächst
einen Rundstrahl mit einer Hochdruckdüse zu formen und diesen
so geformten Hochdruckstrahl dann nachfolgend erst zu
verändern. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die
Veränderung sofort, bevor ein Rundstrahl überhaupt gebildet

wird.

Damit besteht der wesentliche Vorteil, daß nun durch
Einstellung dieser Verstellkörper der Druck stufenlos am
Ausgang dieser Hochdruckdüse verändert werden kann, weil

entsprechend dem gegenseitigen Abstand der einander zugewandten Stirnseiten dieser Verstellkörper der die Öffnung des strahlbegrenzenden Schlitzes entsprechend geweitet oder verengt werden kann.
5

Damit wird also der Öffnungsquerschnitt unmittelbar verändert, wobei es im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, diesen Öffnungsquerschnitt in gewisser Weise noch mit einer Formgebung zu versehen. Es ist hierbei nicht notwendig, die einander zugewandten Stirnseiten der Verstellkörper unbedingt gerade und flach auszubilden; es können diese Stirnseiten auch in bestimmter Weise profiliert werden. Hierbei ist es z. B. möglich, daß diese Stirnseiten ein ineinandergreifendes Zahnprofil aufweisen, wobei damit der gegenseitige Abstand dieser Stirnflächen noch feinfühliger veränderbar ist.

Ebenso kann es vorgesehen sein, daß die Stirnseiten nicht flach und fluchtend zueinander angeordnet sind, sondern sie können auch ballig ausgebildet sein, konvex oder Konkav geformt sein oder auch in ihrer Winkelstellung so ausgebildet sein, daß sie nicht fluchtend sind, sondern in einem bestimmten Winkel zueinander stehen.

Ebenso können diese einander zugewandten Stirnseiten dieser Verstellkörper nicht nur ein sich ergänzendes Zahnprofil

aufweisen, sondern es können auch andere ineinander greifende Profilformen vorgesehen sein, wie z. B. Rundprofile, die wie Nut und Federn ineinander greifen, Flachprofile oder Rechteckprofile, die ineinander greifen. 30

So ist es z. B. möglich, daß die einander zugewandten Flächen so profiliert sind, daß in einem Mittenbereich ein Rundstrahl ausgebildet ist, wonach also eine in Flußrichtung weisende Längsbohrung aus den beiden zueinander gewandten Stirnflächen ausgebildet wird, während die seitlichen Begrenzungen dieser Rundbohrung dann durch ineinander greifende Profile der sich gegenüberstehenden Stirnflächen gebildet wird, um eine seitliche Abdichtung des Schlitzes nach außen hin zu gewährleisten.

In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß nicht nur zwei einander zugeordnete und zueinander fluchtende Verstellkörper vorgesehen sind, sondern daß auch mehr als zwei Verstellkörper gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sein können, die auf ein gemeinsames Zentrum hin wirken, welches Zentrum dann den strahlbegrenzenden Schlitz ausbildet.

Diese Verstellkörper müssen nicht nur flach ausgebildete Stirnseiten aufweisen, sondern sie können auch nadelartig ausgebildete Stirnseiten aufweisen, die in eine gemeinsame Verstellbohrung hineinragen und dort strahlbegrenzend wirken.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: Schnitt durch eine Druckdüse nach der Erfindung; 35

Figur 2: Schnitt durch die Düse nach Figur 1 gemäß der Linie II - II;

Figur 3: die Stirnansicht auf die Düse nach Figur 1 in der

Stellung &ldquor;Hochdruck";

Figur 4: die Stirnansicht der Düse nach Figur 1 in der Stellung

&ldquor;Niederdruck";
5

Figur 5: schematisiert in Vorderansicht die Darstellung der

einander gegenüberliegenden Verstellflächen der Verstellkörper mit Ausbildung des strahlformenden Schlitzes.
10

In Figur 1 ist in einem zylindrischen Düsengehäuse 1 ein Innenraum 5 angeordnet, in welchen das Druckwasser einströmt. Hierbei wird in die Gewindebohrung 6 ein Strahlrohr eingeschraubt, wobei das Druckwasser in das Strahlrohr durch eine nicht näher dargestellte Druckeinrichtung eingespeist

wird. Die Erfindung ist hierbei jedoch nicht auf die Verwendung der Düse als Hochdruckdüse beschränkt, diese Düse kann auch für Niederdruckwasser verwendet werden. Das heißt also für den Bereich des Hauswasserdruckes.
20

Am Außenumfang des Düsengehäuses ist eine Verstellhülse 3 angeordnet, an deren Innenumfang eine teilweise am Umfang entlanglaufende Aufnahme 10 vorgesehen ist, wobei gemäß Figuren 3 und 4 sich zwei Aufnahmen gegenüberliegen und die Höhe der Aufnahme, das heißt deren radialer Abstand zum Mittelpunkt sich konisch verändert.

Am Innenumfang dieser Aufnahme 10 stützen sich die Stirnseiten 12 von zwei gegeneinander gestellten und zueinander fluchtend 0 in einer gemeinsamen Aufnahmebohrung angeordneten Verstellkörpern 8, 9 ab.

Die Aufnahme 10 kann auch als Verstellkulisse bezeichnet werden, denn die Formgebung - wie in Figur 3 und Figur 4 gezeigt - kann auch anderweitig ausgebildet werden. Wichtig hierbei ist, daß mit Verdrehung der Verstellhülse 3 um die Mittenlängsachse sich der radiale Abstand der Verstellkörper 8, 9 zu der Längsmittenlinie ändert, also durch die Verdrehung einstellbar ist.

Die beiden radial innen liegenden Stirnseiten der Verstellkörper 8, 9 sind die Formflächen 14, welche in Gegenüberstellung die Strahlform des Schlitzes 19 bilden. 5

Die Verstellhülse 3 wird hierbei mittels eines Seegeringes 7 verdrehbar auf dem Düsengehäuse 1 gehalten.

In einer anderen, nicht näher zeichnerisch dargestellten Ausführungsform kann der Seegering 7 jedoch auch entfallen und die Verstellhülse 3 kann in beträchtlicher axialer Länge über das Düsengehäuse 1 nach hinten verlängert werden, um so eine gute Handhabbarkeit der Verstellhülse mit der Verstellhand des Benutzers zu gewährleisten.

Der zylindrische Innenraum 5 verengt sich über eine Konuskammer 16 in eine etwa zylinderförmig geformte Kammer 15, deren Breite auf jeden Fall größer ist als die des stahlformenden Schlitzes 19.

Das heißt die beiden Verstellkörper 8, 9 ragen mit ihren Seitenflächen in strahlbegrenzender Weise in die Kammer 15 hinein und bilden mit ihren beiden gegenüberstehenden und einen gegenseitigen Abstand zueinander einnehmenden Formflächen 14 den strahlformenden Schlitz 19.

Am Ausgang des strahlformenden Schlitzes 19 (Wasseraustritt 4) schließt sich ein Strahlformer 2 an, der im wesentlichen aus einem sich etwa über die Breite der Düse erstreckenden Schlitz besteht, in dessen mittigen Bereich eine etwa konusförmige Öffnung vorgesehen ist, um den Strahlaustritt nachzuformen und zu beruhigen.

Es hat sich nämlich als wichtig herausgestellt, daß der Schlitz relativ großflächig ausgebildet ist, weil im Bereich des Schlitzes von den Seitenpartien der Düse her Luft eingesaugt wird, welche Luft sich an die austretenden Strahlpartikel anheftet und diese Strahlpartikel zusammenhält und formt.

1*.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Strahlform des Schlitzes, der durch Formflächen 14 gebildet ist, genau im Profil rechteckig ausgebildet und mündet in etwa elliptisch ausgebildeten konischen Wasseraustritt 4. 5

Die beiden Verstellkörper 8, 9 weisen jeweils einen Ringbund verringerten Durchmessers auf, auf dem jeweils ein Dichtring sitzt, der sich an der Innenwandung der Aufnahmebohrung 18 dichtend anlegt.
10

Auf diese Weise wird verhindert, daß das Hochdruckmedium über die Aufnahmebohrung 18 in Richtung zur Verstellhülse 3 strömt.

Der Strahlformer 2 bildet einen im wesentlichen über die gesamte Breite des Düsengehäuses 1 sich erstreckenden Schlitz 17, der - wie vorhin angegeben - luftführende Wirkung hat, der also in diesem Bereich Luft ansaugt, die sich seitlich an dem Strahl anlagert.

Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei erkennbar ist, daß die beiden sich gegenüberstehenden Formflächen 14 in besonderer Weise profiliert sind, um so den strahlformenden Schlitz 19 in einer anderen Formgebung zu erreichen.

Hierbei ist erkennbar, daß im Bereich jeder Formfläche 14 zwei halbschalenförmige Profilierungen angeordnet sind, die zwischen sich die Strömungsbohrung 20 des strahlformenden Schlitzes 19 ausbilden.

Hierdurch wird also ein Rundstrahl verwirklicht. Um einen seitlichen Austritt des Druckwassers aus der Strömungsbohrung 20 zu verhindern, sind anschließend an die Strömungsbohrung 20 links und rechts Abdichtprofile 21 im Bereich der Formflächen 14 vorhanden, die in der Art von Nut-Federabdichtungen ineinander greifen, mit dem Ziel, daß der Rundstrahl im Bereich der Strömungsbohrung 2 0 vorhanden bleibt.

Im übrigen ist noch erkennbar, daß - genauso wie bei den anderen Ausführungsbeispielen - die Formflächen 14 in den Pfeilrichtungen 22 und in Gegenrichtung hierzu zueinander verstellbar sind, um eben die Öffnung des strahlenförmigen Schlitzes zu bestimmen.

Insgesamt ergibt sich eine verstellbare Hochdruckdüse, bei der der Hochdruckstrahl direkt ohne Expansionskammer auf die Verstellkörper geleitet wird. Hierdurch werden Strömungsverluste vermieden.

Zei chnungs1egende

1.Düsengehäuse 2.Strahlformer 3.Verstellhülse 4.Wasseraustritt 5.Innenraum 6.Gewindebohrung 7.Seegering 8.Verstellkörper 9.Verstellkörper 10.Aufnahme 11.Stirnseite 12.Dichtring 13.Formfläche 14.Kammer

15.Konus kammer 16.Schlitz 17.Aufnahmebohrung 18.strahlformender Schlitz 19.Strömungsbohrung 20.Abdichtprofil 21.Pfeilrichtung

Claims

PATENTANWALT

Dipl.-Ing.
EUROPEAN PATENT ATTORNEY

Postfach 3160 D-88113 Lindau (Bodensee) Telefon (08382)7 8025 Telefax (08382)78027

10538.4-0 S09-55-me 06.03.1997

Anmelder: OMB Oberdorfer Maschinenfabrik AG, Industrie Hofacker, CH-9606 Bütschwil

£ I Schutzansprüche

|| 1. Verstellbare Hochdruckdüse, bei der mindestens ein von außen

1« einstellbarer Verstellkörper vorhanden ist, dadurch

gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Zuführleitung ohne zwischengeschaltete Expansionskammern direkt das 25 Hochdruckmedium auf den bzw. die Verstellkörper (8, 9) leitet.
2. Hochdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Verstellkörper (8, 9) vorgesehen sind.
3. Hochdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Verstellkörper (8, 9) vorgesehen sind.
4. Hochdruckdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkörper (8, 9) gegenüber einer Ebene senkrecht zur Richtung des Hochdruck-Strahls geneigt sind.

Hausanschrift: Bankkonten: Postscheckkonto

Rennerle 10 Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 1257 110 (BLZ 600 202 90) München

D-88131 Lindau Hypo-Bank Lindau (B) Nr. 66 70-326 843 (BLZ 733 204 42) 414848-808

Volksbank Lindau (B) Nr. 51 222 000 (BLZ 650 920 10) (BLZ 700100 80)

VAT-NR: DE 129020439
5. Hochdruckdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkörper (8, 9) mit
Profilierungen (20) versehen sind.
6. Hochdruckdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkörper (8, 9) mit ihren freien Enden in eine gemeinsame Bohrung ragen.
7. Hochdruckdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkörper (8, 9) an der Innenseite einer drehbar gelagerten Verstellhülse anliegen.