DE3025525C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ejektorvorrichtung, bestehend aus mindestens zwei von einer entsprechenden Anzahl axial auf­ einanderfolgender Strahldüsen zunehmender Größe gebildeten Ejektoren innerhalb eines gemeinsamen langgestreckten Ge­ häuses, das von die Strahldüsen enthaltenden Querwänden in durch Rückschlagventile voneinander getrennte Kammern unterteilt ist.

Ejektorvorrichtungen dieser Art, bei denen die zwischen der ersten und der letzten Düse gelegenen Düsen Treib- und Fang­ düsen zugleich sind, sind grundsätzlich bekannt (AT-PS 30 001, GB-PS 3 39 402). Ihre Verwendung beschränkt sich jedoch bisher praktisch nur auf die Erzeugung von Unterdruck zum Leerpumpen von Gefäßen und dergleichen, wobei zunächst alle Kammern mit Ausnahme der auf die letzte Düse folgenden Kammern mit dem Gefäß in Verbindung stehen und für die Absaugung verhältnis­ mäßig großer Luftmengen sorgen, die durch das aufeinander­ folgende Schließen der Rückschlagventile mit zunehmendem Vakuum stufenweise verringert werden, bis zum Schluß nur noch der von den ersten beiden Strahldüsen gebildete Ejektor das endgültige Vakuum erzeugt. Darüber hinaus ist die kon­ struktive Ausgestaltung derartiger Ejektorvorrichtungen mit erheblichem Aufwand verbunden und verlangt eine weitgehend individuelle Anpassung an den einzelnen Anwendungsfall.

Zur Vereinfachung und Standardisierung wenigstens des Gehäuses derartiger Ejektorvorrichtungen ist es auch bereits bekannt (DE-OS 24 57 316), das Ejektorgehäuse aus einem querliegenden Strangprofil herzustellen, das je nach seiner Länge unter­ schiedlich breite Ejektorgehäuse für eine beliebige Anzahl paralleler Sätze von aufeinanderfolgenden Strahldüsen ergibt, das nachträglich mit entsprechenden Bohrungen zum Einsetzen der Düsen versehen wird. Die Anzahl der aufeinanderfolgenden Kammern und damit die Anzahl der hintereinanderliegenden Ejektoren ist jedoch unveränderlich, und alle Kammern mün­ den über seitliche Öffnungen mit darin eingesetzten Rückschlag­ ventilen in eine gemeinsame Ansaugkammer, an welche ein leer­ zupumpendes Gefäß oder eine sonstige mit Vakuum zu betreiben­ de Enrichtung angeschlossen werden kann.

Die Einsatzmöglichkeit der bekannten Ejektorvorrichtung mit als Strangprofil ausgebildetem Gehäuse ist deshalb trotz der beliebigen Anzahl paralleler Düsensätze begrenzt, und die Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall mit unterschied­ licher Anzahl und Auswahl der Strahldüsen führt zu einem erheblichen Bearbeitungsaufwand, der die Vorteile des Strang­ profils wieder zunichte macht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ejektor­ vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Ausnutzung der wirtschaftlichen Vorteile der Massenherstellung dennoch ohne besonderen Bearbeitungsaufwand eine leichte Anpas­ sung an die verschiedensten Anwendungsfälle gestattet und da­ durch die Anwendungsmöglichkeiten der Ejektorvorrichtung ver­ größert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ge­ häuse im Baukastensystem aus mehreren in Längsrichtung aneinan­ der anschließenden und beliebig miteinander kombinierbaren Sektionen besteht, von denen mindestens einige jeweils eine der genannten Querwände aufweisen, und daß die Querwände au­ ßer jeweils mindestens einer Strahldüse ein oder mehrere mit Rückschlagventilen versehene Durchgangsöffnungen enthalten. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die Anzahl der aufeinanderfolgenden Ejektoren für verschiedene Anwendungs­ fälle unterschiedlich ist, und schafft im Wege des Baukasten­ systems die Möglichkeit zu einer individuellen Zusammenstellung von als Sektionen ausgebildeten Baukastenelementen zu einer dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechenden Ejektorvorrichtung. Die Zusammensetzung aus in beliebiger Folge miteinander kombi­ nierbaren Sektionen ermöglicht die Herstellung der einzelnen Sektionen in großen Stückzahlen, ohne die Kombinationsmöglich­ keiten zu beschränken. Die Herstellungskosten werden dadurch gesenkt, und die jeweils passende Ejektorvorrichtung läßt sich in kürzester Zeit aus einer beschränkten Anzahl vor­ gefertigter Sektionen individuell zusammenstellen.

Aus der DE-PS 9 53 280 sind Ejektoren bekannt, bei denen Düsen, die aus Düsengehäusen, Düseneinsätzen und Düsenköpfen bestehen, unmittelbar miteinander verbunden werden. In der CH-PS 1 01 872 werden die aus jeweils einem Düsengehäuse und einem Düsenein­ satz gebildeten Düsen durch konvergierende düsenartige Abstand­ halter miteinander verbunden. Ähnlich wird in der FR-PS 8 42 373 ein Ejektor beschrieben, bei dem Düsen durch Gehäusezwischen­ teile miteinander verbunden werden, wobei ebenso wie im Fall der CH-PS 1 01 872 gar kein durchgehendes Gehäuse vorhanden ist. Schließlich ist aus der US-PS 37 84 325 ein durchgehendes Rohr mit lediglich einer Querwand am Anfang bekannt, das eine Anzahl mit Überwurfmuttern verschraubter hintereinander liegender Dü­ sen aufnimmt. Bei keiner dieser genannten Schriften wäre ein durchgehendes Gehäuse mit Querwänden und darin eingesetzten Düsen, wie es bei den hier behandelten Ejektoren vorausgesetzt wird, denkbar.

Der Zusammenbau der Sektionen kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen. Nach einem Merkmal zur vorteilhaften Ausge­ staltung sind hierzu die Sektionen durch gemeinsame Verbindungs­ mittel, wie beispielsweise durchgehende Zuganker, zusammengehalten. Nach einer alternativen Ausgestaltung können aber auch für die Verbindung zweier benachbarter Sektionen besondere Verbindungs­ mittel vorgesehen sein. In diesem Falle ist es besonders zweck­ mäßig, wenn das Gehäuse Kreisquerschnitt aufweist und die Sektionen mit Schraubgewinde versehen sind. Die Sektionen können dann unmittelbar miteinander verschraubt sein. Es ist aber ebenso im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Aus­ gestaltung der Erfindung möglich, die Sektionen durch Über­ wurfmuttern gegeneinander zu verspannen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Querwände mehrere exzentrisch angeordnete Düsen enthalten, die axial zueinander ausge­ richtet sein müssen und demgemäß ein unmittelbares Verschrau­ ben der Sektionen gegeneinander nicht zulassen.

Im Rahmen der Erfindung können die einzelnen Sektionen aus jeweils einer Querwand und einer daran anschließenden Mantel­ wand bestehen. Der Abstand der Düsen ist hierbei jedoch durch die Länge der Mantelwandabschnitte festgelegt. Um diese Be­ schränkung zu vermeiden, ohne hierzu die Anzahl der mit Strahl­ düsen versehenen Sektionen zu vervielfachen, sieht ein beson­ deres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung vor, daß die Quer­ wände einerseits und die Mantelwände der Kammern andererseits voneinander getrennte Sektionen bilden. Für diese Maßnahmen genügt es, lediglich die die Umfangswände der Kammer bilden­ den Sektionen in unterschiedlichen Längen bereitzustellen, um beliebige Düsenabstände berücksichtigen zu können.

Wie bereits erwähnt, kann jede Querwand eine, vorzugsweise in ihrer Mitte eingesetzte Strahldüse oder auch mehrere Strahldüsen in beliebiger Verteilung enthalten, sofern nur für jede Düsengröße entsprechende Querwände mit übereinstim­ mender Düsenverteilung bereitgehalten werden. Es ist natürlich auch möglich, die Querwände von Fall zu Fall mit einer entsprechenden Anzahl und Verteilung von Bohrungen zu versehen, in welche die Düsen erst nachträglich auf geeignete Weise eingesetzt werden. Auch können die Düsen unmittelbar in den Querwänden durch entsprechend geformte Bohrungen ausgebildet sein.

Darüber hinaus sieht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Querwände außer jeweils mindestens einer Strahldüse eine oder mehrere mit Rückschlagventilen versehene Durchgangsöffnungen enthalten, die zu Beginn der Unterdruckerzeugung die Absaugung großer Luftmengen mit Hilfe aller hintereinanderliegenden Düsen gestatten und dann selbsttätig mit zunehmendem Unterdruck diejenigen Kammern ab­ schalten, deren Unterdruck aufgrund der zunehmenden Düsengröße beschränkt ist.

Noch ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß die Sektionen im Bereich der Mantelwände der Kammern mit Anschlußöffnungen versehen werden, in welche Schlauchan­ schlüsse, Ventile oder Verschlußstopfen einschraubbar sind.

Nach noch einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist eine Sektion zur Bildung einer auf die letzte Strahldüse folgenden Druckkammer topfförmig ausgebildet und mit einer oder mehreren stirnseitigen und/oder radialen Ausblasöffnungen versehen. Die Ausblasöffnungen können mit Gewinde zum Ein­ schrauben von Anschlußnippeln oder Verschlußstopfen versehen sein, und es kann schließlich die topfförmige Sektion einen Einsatz zur Schalldämmung enthalten.

Schließlich besteht ein letztes Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung darin, daß eine die erste Düse enthaltende Querwand mindestens eine zusätzliche Öffnung zum Anschluß eines Druckspeichers über ein Wechselventil aufweist, der über letzteres von einer die Ejektorvorrichtung speisenden Druckmittelquelle aufladbar ist.

Die erfindungsgemäße Ejektorvorrichtung ermöglicht den unterschiedlichsten Einsatz und bietet damit gegenüber den bekannten Ejektorvorrichtungen mit mehreren Ejektoren eine Vielzahl von Vorteilen.

So läßt sich die erfindungsgemäße Ejektorvorrichtung in bekannter Weise zur Vakuumerzeugung mittels eines unter Über­ druck stehenden Treibgases, zum Beispiel Druckluft einsetzen, wobei das abgesaugte Gas infolge der Hintereinanderschaltung von mehreren Ejektoren ein Vielfaches von der Menge des Treib­ gases ist. Dadurch wird im Vergleich zu gewöhnlichen Ejektoren, die aus nur einer Treibdüse und einer Fangdüse bestehen, eine erhebliche Energieeinsparung erzielt, und gegenüber der bekannten Ejektorvorrichtung mit aus Strangprofil hergestell­ tem Gehäuse läßt sich die Anzahl der hintereinanderliegenden Ejektoren im einzelnen Anwendungsfall entsprechend frei wählen.

Die erfindungsgemäße Ejektorvorrichtung ermöglicht ferner die gleichzeitige Erzeugung von Überdruck und Unterdruck wie dies beispielsweise für das maschinelle Bewegen von Papierbögen in Druckereien gefordert wird. Diese Forderung konnte bisher nur mit Hilfe elektrischer Vakuumpumpen erfüllt werden, welche verschleißbehaftet sind und beträchtlichen Aufwand zur Wartung und Verschleißbeseitigung erfordern und außerdem bei vergleichsweise großen Abmessungen und hohem Geräuschpegel Dichtöl benötigen. Die besondere Anordnung der zusätzlichen Öffnung in der die erste Düse enthaltenden Querwand zum Anschluß eines Druckspeichers über ein Wechsel­ ventil ermöglicht in derartigen Anwendungsfällen außerdem eine schlagartige Aufhebung des Unterdrucks und Erzeugung von Überdruck bei der Abschaltung des Treibgases, indem das Wechselventil hierbei von selbst umstellt und die bisher unter Vakuum stehende anschließende Kammer, an welche die Saugeinrichtungen der Maschine angeschlossen sind, mit dem Druckspeicher verbindet. Die angesaugten Papierbögen werden dadurch augenblicklich freigegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Ejektorvorrichtung lassen sich ferner auf einfachem Wege mehrere Gase mischen, wobei ein unter Druck stehendes erstes Gas als Treibgas verwendet wird und zwischen den einzelnen Strahldüsen weitere Gase in die dazwischengelegenen Kammern gesaugt und dabei miteinander vermischt werden. Auf gleichem Wege ist auch die Vermischung von Gasen mit Flüssigkeiten und/oder pulverisierten oder granulierten festen Stoffen möglich.

Je nachdem, wieviel Düsen an jeder Querwand vorgesehen sind, lassen sich Mehrfach-Ejektorvorrichtungen mit unterschiedlicher Leistung unter Verwendung einer verhältnismäßig geringen Anzahl verschiedener Einzelelemente zusammenstellen.

Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Ejektorvorrichtung mit geringstem Energieaufwand eine Vervielfachung der als Treibgas verwendeten Gasmenge bei entsprechender Verminderung ihres Drucks. So ergibt sich beispielsweise bei Hintereinander­ schaltung von fünf Ejektoren eine Ausblasmenge an Gas, die mindestens das achtfache der verwendeten Treibgasmenge bei entsprechender Herabsetzung des Druckes beträgt.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, die einen Axialschnitt durch eine mehr­ stufige Ejektorvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, bei welcher die einzelnen Sektionen teilweise (Konstruktion A) mittelbar und teilweise (Konstruktion B) unmittelbar mit­ einander verschraubt sind.

In der Zeichnung sind mit 1-5 fünf in ihrer Größe in der Reihenfolge der Bezeichnungsziffern zunehmende Strahldüsen bezeichnet, die im Beispielsfall einen einzigen, in der Mittel­ achse der Ejektorvorrichtung gelegenen Düsensatz bilden. Statt­ dessen können auch mehrere solche Düsensätze mit mehreren neben­ einander oder auf einem Kreis liegenden, jeweils gleich großen Düsen vorgesehen sein, wobei die parallel angeordneten Düsen wiederum satzweise axial zueinander ausgerichtet sind.

Die Strahldüsen 1-5 sind in Aufnahmebohrungen innerhalb von Querwänden 6-10 durch Pressen, Kleben oder Schrauben einge­ setzt oder können auch Bestandteil dieser Wände sein.

Die Konstruktion A sieht vor, daß die Querwände, wie im Beispielsfall die Querwand 10, für sich jeweils eine Sektion bilden und von einer durch eine Schulter begrenzten Ausdrehung innerhalb einer die Mantelwand einer darauf folgenden Kammer bildenden Sektion 11 aufgenommen werden, in welcher sie durch eine weitere Mantelwandsektion 12 gehalten und abgedichtet sind, die mit Außengewinde versehen und in die mit Innengewinde innerhalb der Ausdrehung versehene darauffolgende Mantelwandsektion 11 einge­ schraubt ist. Diese Konstruktion ist besonders für den Fall geeignet, daß die Querwand mehrere (nicht gezeigte) exzentri­ sche Düsen enthält, die von Querwand zu Querwand zueinander ausgerichtet sein müssen.

Die Konstruktion B sieht demgegenüber vor, daß die Querwände, wie im Beispielsfall die Wände 6-9, einstückig an je einen Mantelabschnitt anschließen und dadurch mit diesem ein zu­ sammenhängendes Segment bilden, das mit Hilfe von Innen- bzw. Außengewinden an seinen Enden unmittelbar an die benachbarte Sektion angeschraubt werden kann. Es leuchtet ein, daß diese Konstruktion nur in Verbindung mit einer zentrischen Strahl­ düse verwendbar ist.

Die durch die vorstehend beschriebene Segmentbauweise ent­ stehenden Kammern 13-16 zwischen den einzelnen Strahldüsen sind durch Bohrungen 17-20 in den Querwänden miteinander verbunden, welche Rückschlagklappen 21-24 aufweisen, die schließen, sobald der Unterdruck in einer Kammer größer als in der nachfolgenden Kammer wird. Die letzte Kammer 25 steht demgegenüber im Betrieb unter Überdruck.

Die einzelnen Kammern 13-16 enthalten radiale Anschlußöffnungen 26-29, die mit Gewinde versehen sind und je nach Verwendungs­ zweck die Anbringung von Anschlußnippeln oder Verschluß­ stopfen ermöglichen. In ähnlicher Weise ist das die Vorrichtung abschließende und hierzu topfförmig ausgebildete Segment 11 mit radialen Anschlußöffnungen 30 a und einer axialen Anschluß­ öffnung 30 b versehen, in welche Anschlußnippel oder Verschluß­ stopfen 31 a bzw. 31 b einsetzbar sind.

Die erste Querwand 6 enthält vor der darin eingesetzten Strahl­ düse 1 bzw. ggf. mehreren solchen Strahldüsen eine Druckver­ teilungskammer 32, zu der ein in eine Bohrung 33 eingesetzter Anschlußnippel 34 für die Zufuhr des Treibgases der Ejektorvor­ richtung führt.

Die zwischen der ersten und der zweiten Strahldüse 1 bzw. 2 gelegene Kammer 13 ist ferner über eine Anschlußöffnung 35 in der Querwand 6 mit dem einen Anschluß eines Wechselventils 36 verbunden, dessen anderer Anschluß an die zum Anschlußnippel 34 führende Treibgaszuleitung angeschlossen ist und an dessen drittem Anschluß ein Druckspeicher 37 liegt. Mit dieser An­ ordnung wird erreicht, daß bei der Abschaltung der Treibgas­ zufuhr zur Düse 1 über den Anschlußnippel 34 der Unterdruck in der Kammer 13 infolge Umschaltung des Wechselventils 36 sofort zusammenbricht und stattdessen sich in der Kammer 13 ein Überdruck aus dem Druckspeicher 37 aufbaut. Eine an die Anschlußöffnung 28 der Kammer 13 angeschlossene Saugeinrichtung, mit der beispielsweise Papierbögen transportiert werden, wird deshalb den angesaugten Bogen sofort freigeben, wobei der entstehende Überdruck verhindert, daß der Bogen an der Saug­ einrichtung durch reine Adhäsion haften bleibt. Ein Regler 38 in der Treibgas-Zufuhrleitung ermöglicht eine stufenlose Regelung von Druck und Menge des Treibgases.

An dem Segment 11 kann, wie schematisch angedeutet, ein in die letzte Kammer 25 ragender Schalldämpfer 39 angeordnet sein.

Claims (13)

1. Ejektorvorrichtung, bestehend aus mindestens zwei von einer entsprechenden Anzahl axial aufeinanderfolgender Strahldüsen zunehmender Größe gebildeten Ejektoren innerhalb eines gemeinsamen langgestreckten Gehäuses, das von die Strahldüsen enthaltenden Querwänden in voneinander getrennte Kammern unter­ teilt ist, welche durch Rückschlagventile miteinander verbind­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im Baukastensystem aus mehreren in Längsrichtung aneinander anschließenden und beliebig miteinander kombinier­ baren Sektionen (6-11) besteht, von denen mindestens einige jeweils eine der genannten Querwände aufweisen, und daß die Querwände außer jeweils mindestens einer Strahldüse (1-5) ein oder mehrere mit Rückschlagventilen (21-24) versehene Durchgangsöffnungen (17-20) enthalten.

2. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sektionen (6-11) durch gemeinsame Verbindungsmittel zusammengehalten sind.

3. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für die Verbindung zweier be­ nachbarter Sektionen (6-11) Verbindungsmittel vorgesehen sind.

4. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse Kreisquerschnitt aufweist und die Sektionen (6-11) mit Schraubgewinde ver­ sehen sind.

5. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sektionen (6-11) unmittel­ bar miteinander verschraubt sind.

6. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sektionen (6-11) durch Überwurfmuttern gegeneinander verspannt sind.

7. Ejektorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände (10) einerseits und die Mantelwände (12) anderer­ seits voneinander getrennte Sektionen bilden.

8. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Umfangswände (12) der Kammern (16) bildenden Sektionen dem gewünschten Düsen­ abstand entsprechend unterschiedlich lang ausgebildet sind.

9. Ejektorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektionen (7, 8, 9, 12) im Bereich der Mantelwände der Kammern (13-16) mit Anschlußöffnungen (26-29) ver­ sehen sind.

10. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in die Anschlußöffnungen (26-29) Schlauchanschlüsse, Ventile oder Verschlußstopfen einschraubbar sind.

11. Ejektorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sektion (11) zur Bildung der Druckkammer topfförmig aus­ gebildet und mit einem oder mehreren stirnseitigen und/oder radialen Ausblasöffnungen (30 a, 30 b) versehen ist.

12. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausblasöffnungen (30 a, 30 b) mit Gewinde zum Einschrauben von Anschlußnippeln (31 a, 31 b) oder Verschlußpfropfen versehen sind.

13. Ejektorvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Sektion (11) einen Einsatz (25) zur Schalldämmung enthält.