DE29714564U1

DE29714564U1 - Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten

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Publication number: DE29714564U1
Application number: DE29714564U
Authority: DE
Original assignee: RICHTER SIEGFRIED DIPL ING FH
Current assignee: RICHTER SIEGFRIED DIPL ING FH
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2007-08-15

Description

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08. August 1997 Ne/

Anmelder: Siegfried Richter, 88605 Sauldorf-Rast Bezeichnung: Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten mit einer Sprühdüse, die einen Rohrschaft aufweist und der die Flüssigkeit über einen flexiblen Flüssigkeitsschlauch aus einem Behälter unter dem Einfluß von Druckluft zugeführt wird, wobei der Rohrschaft mittels eines ebenfalls flexiblen Druckluftschlauches mit einer Druckluftquelle verbundenen ist, deren Druckluftstrom die Düsenöffnung gemeinsam mit der Flüssigkeit unter Bildung eines Sprühnebels passiert.

Derartige Vorrichtungen werden unter anderem dazu benutzt, insbesondere in der technischen Medizin Kühlflüssigkeit in Form eines Sprühnebels auf Körperstellen oder Werkzeuge zu lenken, die bei der Behandlung mit den Werkzeugen einer Erwärmung ausgesetzt sind. Da es dabei auf eine räumlich möglichst präzise Applikation der Kühlflüssigkeit ankommt, ist es wichtig, daß sich die Sprühdüse

leicht führen und gezielt auf die zu kühlende Stelle ausrichten läßt.

Bei bekannten Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind die Zuführschläuche für die Druckluft und die Kühlflüssigkeit räumlich jeweils separat vom Flüssigkeitsbehälter zur Sprühdüse geführt und dort an ebenfalls räumlich auseinander liegende Anschlußstutzen der Sprühdüse angeschlossen. Dadurch wird die Handhabung erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher und bequemer zu handhaben ist und bei der die beiden Schläuche eine präzise, gezielte Plazierung des Sprühnebels der Sprühdüse nicht behindern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Flüssigkeitsschlauch mit radialem Spiel und unter Bildung eines Druckluftzuführkanals vollständig in dem am Rohrschaft befestigten Druckluftschlauch untergebracht und mit einem koaxial im Rohrschaft gelagerten Flüssigkeitsrohr verbunden ist, das einen Flüssigkeitskanal und wenigstens einen Druckluftkanal aufweist oder bildet, durch welche die Flüssigkeit und die Druckluft separat unmittelbar vor die Düsenöffnung geleitet werden.

Der besondere Vorteil, der durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung erzielt wird, besteht darin, daß die Handhabung der Sprühdüse so erfolgen kann, als ob nur eine einzige Schlauchverbindung zwischen dem Rohrschaft der Sprühdüse und dem Flüssigkeitsbehälter bestünde, in dem der Flüssigkeitsschlauch koaxial im Druckluftschlauch verläuft. Außerdem läßt sich das Flüssigkeitsrohr wesentlich einfacher in den Rohrschaft der Sprühdüse einsetzen, als dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist, wo die Flüssigkeit praktisch radial in den Hohlraum der Sprühdüse eingeführt und dann in die koaxiale Richtung umgelenkt wird.

Während die Ausgestaltungen der Ansprüche 2 und 3 einen genügend großen Durchlaßquerschnitt für den Druckluftstrom gewährleisten, wird durch die beiden Ausgestaltungen unterschiedlicher Ausführungsformen gemäß den Fig. 4 und 5 eine koaxiale Zufuhr der Flüssigkeit und des Druckluftstromes zur Düsenöffnung erreicht, die für die Bildung eines zur Achse der Düsenöffnung zumindest weitgehend symmetrischen Sprühkegels beiträgt.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 6 wird zugleich eine einfach herzustellende Verbindung zwischen dem Flüssig-

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keitsschlauch und dem Flüssigkeitsrohr innerhalb des Rohrschaftes der Sprühdüse ermöglicht.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfindung in zwei Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in etwas vereinfachter Schnittdarstellung eine Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten mit einer Sprühdüse;

Fig. 2 die Sprühdüse der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 einen Schnitt III-III aus Fig. 2;

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Schlauchanschlüsse im Bereich des Flüssigkeitsbehälters im Schnitt;

Fig. 5 einen Schnitt V-V aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Sprühdüse mit einem anderen Flüssigkeitsrohr im Schnitt;

Fig. 7 den Aufbau der Sprühdüse aus Fig. 6 in perspektivischer Explosionsdarstellung;

Fig. 8 die Ausgangsform des Flüssigkeitsrohres der Sprühdüse aus Fig. 6 im Schnitt;

Fig. 9 eine Stirnansicht IX aus Fig. 8.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 1, einer Sprühdüse 16, einem Druckluftschlauch 26 und einem quasi koaxial darin geführten Flüssigkeitsschlauch 6 sowie aus einem Leitungsverteiler 35 für die Druckluftzufuhr zum Flüssigkeitsbehälter 1 und zur Sprühdüse 16.

Der Druckluftschlauch 26 hat einen Hohlraumquerschnitt, der wenigstens doppelt so groß ist wie der Außenquerschnitt des Flüssigkeitsschlauches 6, so daß zwischen diesen beiden Schläuchen ein quasi ringförmiger Druckluftkanal 25 gebildet ist.

Der Flüssigkeitsbehälter 1 besteht aus einem ..kubischen Gefäß, das mit einem Deckel 2 dicht verschlossen ist. Durch ein vertikales Steigrohr 3 und ein elektrisch betätigbares Magnetventil 4 steht die sich im Flüssigkeitsbehälter 1 befindliche Kühlflüssigkeit 50, die aus gewöhnlichem Wasser bestehen kann, mit der Bohrung 19 eines vertikalen Anschlußstutzens 5 in Verbindung.

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Das Magnetventil 4 dient zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Steigrohr 3 und der Bohrung 19 des Anschlußstutzens 5. Im Anschlußstutzen 5 ist das untere. Ende 7 eines flexiblen Wasserschlauches 6 befestigt, dessen oberes Ende 8 auf einem verjüngten hinteren Endabschnitt 13 eines zylindrischen Flüssigkeitsrohres 9 befestigt ist. Dieses Flüssigkeitsrohr 9 sitzt koaxial zur Düsenachse 14 in einem Rohrschaft 15 einer Sprühdüse 16. Die Sprühdüse 16 besitzt am vorderen Ende des Rohrschaftes 15 ein Endstück 17, das sich zu einer koaxialen, im wesentlichen zylindrischen Düsenöffnung 18 hin, konisch verjüngt.

Zur koaxialen Lagerung des Flüssigkeitsrohres 9 im Rohrschaft 15 sind an zwei axial beabstandeten Stellen sternförmige Abstandhalter 12 vorgesehen, die durch Preßsitz das Flüssigkeitsrohr 9 im Rohrschaft 15 der Sprühdüse 16 axial fixieren.

Zwischen dem Flüssigkeitsrohr 9 und der Innenwandung des Rohrschaftes 15 besteht ein ringförmiger Druckluftkanal 11, dem durch den Druckluftschlauch 2 6 von einer nicht dargestellten Druckluftquelle ein Druckluftstrom so zugeführt wird, daß dieser zusammen mit der durch das Flüssigkeitsrohr 9 strömenden Kühlflüssigkeit 50 im Endstück 17 unmittelbar vor der Düsenöffnung 18 zusammentrifft und diese gemeinsam mit der Kühlflüssigkeit passiert, so daß

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unmittelbar außerhalb der Düsenöffnung 18 ein zur Düsenachse 14 symmetrischer Nebelkegel entsteht.

Damit der Querschnitt des Druckluftkanals 11 an seinem einströmseitigen Ende durch den möglicherweise etwas dikkeren Flüssigkeitsschlauch 6 nicht vermindert wird, ist das einströmseitig, mit dem Flüssigkeitsschlauch 6 verbundene Ende des Flüssigkeitsrohres 9 aus dem Rohrschaft 15 herausgeführt und das Ende 8 des Flüssigkeitsschlauches &bgr; in axialem Abstand vom Rohrschaft angeordnet.

Das obere Endstück 28 des Druckluftschlauches 26 ist auf einem verjüngten zylindrischen Ansatz 29 des Rohrschaftes 15 befestigt, vorzugsweise aufgeklebt. Sowohl der Druckluftschlauch 26 als auch der Flüssigkeitsschlauch 6 bestehen jeweils aus einem hochflexiblen Material, so daß sich die Sprühdüse 16 leicht in jede gewünschte Position bringen läßt.

Das untere Endstück 27 des Druckluftschlauches 26 ist festsitzend auf dem Anschlußstutzen 5 befestigt. Oberhalb dieses Anschlußstutzens 5 ist der Druckluftschlauch 26 mit einer radial abgehenden Zweigleitung 31 versehen, die dichtend einen Schlauchnippel 3 6 eines T-förmigen Leitungsverteilers 35 umschließt, der durch einen zweiten

Schlauchnippel 37 mit einem Verbindungsschlauch 40 verbunden ist, der von einer nicht dargestellten Druckluftquelle Druckluft durch die horizontale Querbohrung 44 in den Druckluftschlauch 26 leitet.

Durch die Vertikalbohrung 45 eines vertikalen Rohrschaftes 38 steht die Querbohrung 44 des Leitungsverteilers mit dem geschlossenen Innenraum 48 des Flüssigkeitsbehälters 1 in Verbindung, Dabei ist der Rohrschaft 38 mittels eines Setzringes 41 auf den Deckel 2 des Flüssigkeitsbehälters 1 aufgesetzt, während ein Endstück 39 den Deckel 2 durchragt und im Innenraum 4 8 mündet.

Während des betrieblichen Einsatzes wird durch die über den Verbindungsschlauch 4 0 zugeführte Druckluft die Kühlflüssigkeit 50 so stark mit Druck beaufschlagt, daß diese bei geöffnetem Magnetventil 4 durch den Flüssigkeitsschlauch 7 zum Flüssigkeitsrohr 9 strömt. Die im Bereich des Endstückes 17 mit dem das Flüssigkeitsrohr 9 umströmenden Druckluftstrom zusammentreffende Kühlflüssigkeit wird durch diesen zweiten Druckluftstrom durch die Düsenöffnung 18 gepreßt, um den beabsichtigten Kühlflüssigkeits-Sprühnebelkegel zu erzeugen.

Um die den Flüssigkeitsschlauch 6 durchströmende Flüssigkeitsmenge nach Bedarf drosseln zu können, ist oberhalb der Zweigleitung 31 eine Durchflußdrossel 21 vorgesehen. Diese besteht aus einer den Druckluftschlauch 2 6 umschließenden Ringmanschette 23 und einer in einer radialen Gewindebohrung 24 sitzenden Klemmschraube 22, mit welcher die beiden Schläuche 6 und 2 6 zur Veränderung ihrer Durchlaßquerschnitte radial mehr oder weniger verengt werden können.

Da der Druckluftschlauch 26 aber einen wesentlich größeren Hohlraumquerschnitt aufweist als der in ihm liegende Flüssigkeitsschlauch 6, und weil die Ringmanschette 23 ihrerseits wiederum einen Innendurchmesser aufweist der wesentlich größer ist als der Außendurchmesser des Druckluftschlauches, entstehen beim Zusammendrücken des Druckluftschlauches 26 und des darin liegenden Flüssigkeitsschlauches 6 zu beiden Seiten des Flüssigkeitsschlauches 6 zwei offen bleibende Durchlaßkanäle für den Druckluftstrom, so daß es mit dieser Drosseleinrichtung möglich ist, bei annähernd gleichbleibendem Druckluftdurchsatz nur den Flüssigkeitsstrom im Flüssigkeitsschlauch 6 durch dessen Querschnittsverringerung zu vermindern.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 9 ist ein Flüssigkeitsrohr 9/1 vorgesehen, das auf seiner im Rohrschaft

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15 der Sprühdüse 16 der Düsenöffnung 18 abgewandten Stirnseite mit einer im Ursprungszustand sich nach innen konisch verjüngenden Ringnut 21 versehen ist. Diese dient zur form- und kraftschlüssigen Aufnahme des oberen Endstückes 8 des Flüssigkeitsschlauches 6. Das Flüssigkeitsrohr 9/1 besitzt eine durchgehende, zentrale Axialbohrung 10 und auf seiner zylindrischen Mantelfläche mehrere Längsrippen 12/1, die zwischen seiner äußeren Mantelfläche und der zylindrischen Innenfläche des Rohrschaftes 15 jeweils mehrere axiale Druckluftkanäle 11/1 bilden, durch welche die durch den Druckluftschlauch 2 6 zugeführte Druckluft zur Düsenöffnung 18 geführt wird. Ausgangsseitig ist dieses Flüssigkeitsrohr 9/1 mit einem dem Innenkonus des Endstücks 17 angepaßten Konus 17' versehen, der mit dem Innenkonus einen konischen Ringspalt 18' zur Düsenöffnung 18 bildet.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist das obere Ende 28 des Druckluftschlauches 26 auf die gleiche Weise mit dem Rohrschaft 15 der Sprühdüse 16 verbunden, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3.

Das obere Endstück 8 des Flüssigkeitsschlauches 6 jedoch ist in der Ringnut 21 des Flüssigkeitsrohres 9/1 befestigt, dessen sich über die axiale Länge dieser Ringnut 21 erstreckender Abschnitt A im Ursprungszustand konisch

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erweitert ist, so daß er beim axialen Einpressen in den Rohrschaft 15 den Endabschnitt 8 des Flüssigkeitsschlauches 6 in der Ringnut 21 dichtend festklemmt.

Wie Fig. 4 zeigt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch ein anderer Leitungsverteiler 35/1 vorgesehen, der nur einen Schlauchnippel 37 zur Aufnahme des Verbindungsschlauches 40 aufweist. Durch ein horizontales Rohrstück 36/1 steht dieser Schlauchnippel 37 bzw. dessen horizontale Axialbohrung 44 mit einem oberseitig im Druckluftschlauch 2 6 offen endenden Ringkanal 47 eines Anschlußstutzens 5/1 in Verbindung, der von einem Schlauchnippel 46 umschlossen ist. Auf diesem Schlauchnippel 4 6 ist das untere Endstück 27 des Druckluftschlauches 26 befestigt, während das untere Endstück 7 des Flüssigkeitsschlauches 6 in einen hülsenförmigen Rohrabschnitt 32 des Anschlußstutzens 5/1 hineinragt, in dem er beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben befestigt ist.

Auch der Anschlußstutzen 5/1 ist mit einer vertikalen durchgehenden Bohrung 19 versehen, die über das Magnetventil 4 mit dem Steigrohr 3 des Flüssigkeitsbehälters in Verbindung steht.

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Die Funktionsweise dieser Ausführungsform ist die gleiche, wie diejenige, die vorstehend anhand des Ausführungsbeispieles
der Fig. 1 bis 3 beschrieben ist.

Zweckmäßigerweise bestehen alle beschriebenen Teile der Vorrichtung aus Kunststoff, wobei jedoch nur die Schläuche flexibel sein sollen.

Claims

08. August 1997 Ne/ Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten mit einer Sprühdüse (16), die einen Rohrschaft (15) aufweist und der die Flüssigkeit über einen flexiblen Flüssigkeitsschlauch (6) aus einem Behälter (1) unter dem Einfluß von Druckluft zugeführt wird, wobei der Rohrschaft (15) mittels eines ebenfalls flexiblen Druckluftschlauches (26) mit einer Druckluftquelle verbundenen ist, deren Druckluftstrom die Düsenöffnung (18) gemeinsam mit der Flüssigkeit unter Bildung eines Sprühnebels passiert,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Flüssigkeitsschlauch (6) mit radialem Spiel und unter Bildung eines Druckluftzuführkanals (25) vollständig in dem am Rohrschaft (15) befestigten Druckluftschlauch (25) untergebracht und mit einem koaxial im Rohrschaft (15) gelagerten Flüssigkeitsrohr (9) verbunden ist, das einen Flüssigkeitskanal (10) und wenigstens einen Druckluftkanal (11) aufweist oder bildet, durch welche die Flüssigkeit und

die Druckluft separat unmittelbar vor die Düsenöffnung (18) geleitet werden.

2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraumquerschnitt des Druckluftschlauches (26) wenigstens doppelt so groß ist wie der Gesamtquerschnitt des Flüssigkeitsschlauches (6).

3. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt des Flüssigkeitsrohres (9) höchstens halb so groß ist wie der Hohlraumquerschnitt des Rohrschaftes (15).

4. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsrohr (9) mittels sternförmig angeordneter Längsrippen (12^f) oder durch speichenartige Abstandhalter (12) koaxial im Rohrschaft (15) geführt ist.

5. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsrohr (9/1) aus einem Kunststoffkörper besteht, der auf seiner äuße-

ren Mantelfläche die sternförmig angeordneten Längsrippen (12/1) aufweist und der in seiner von der Düsenöffnung (18) abgewandten Stirnfläche eine zum zentralen Flüssigkeitskanal (10) konzentrische Ringnut (20) aufweist, in welcher der Endabschnitt (8) des Flüssigkeitsschlauches (6) dichtend festgeklemmt ist.

5. Sprühdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht am Rohrschaft (15) der Sprühdüse (16) befestigte Endabschnitt (27/1) des Druckluftschlauches (26) auf einem mit dem Flüssigkeitsschlauch (6) verbundenen Schlauchnippel (14, 14/1) am Flüssigkeitsbehälter (1) befestigt ist und durch eine Zweigleitung (31) mit einem an eine Druckluftquelle angeschlossenen Leitungsverteiler (35) verbunden ist, durch den auch der Flüssigkeitsbehälter (1) mit Druckluft beaufschlagt wird.