DE3204955C2

DE3204955C2 - Spritzrohr mit Düsen, insbesondere Flachstrahldüsen

Info

Publication number: DE3204955C2
Application number: DE3204955A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Nashua N.H. Hofmann
Original assignee: LECHLER CORP LONGMEADOW MASS US; METALLGIESSEREI und ARMATURENFABRIK HEINRICH STAMM 6520 WORMS DE
Current assignee: LECHLER CORP LONGMEADOW MASS US; METALLGIESSEREI und ARMATURENFABRIK HEINRICH STAMM 6520 WORMS DE
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1985-04-18
Also published as: DE3204955A1; IT8223806A0; US4706889A; IT1152727B; FI823573A0; CA1230907A

Abstract

Bei einem Spritzrohr mit Düsen, insbesondere Flachstrahldüsen, sind die in das Rohrinnere hineinragenden Düsen jeweils in einem zylindrischen Düsenträger befestigt, der seinerseits in eine Bohrung des Spritzrohres radial eingesetzt ist, wobei er sich mit einem Absatz an der Spritzrohr-Außenwand abstützt und wobei die dem Spritzrohr-Innenraum zugewandte Stirnfläche des Düsenträgers eine Wölbung entsprechend der Krümmung der Spritzrohr-Innenwandung aufweist. Die Außenkante und die Innenkante des Düsenträger-Absatzes weisen einen der jeweiligen Durchdringungslinie des Düsenträgers mit der äußeren Spritzrohr-Mantelfläche entsprechenden Verlauf auf, und der Düsenträger ist als Gußteil, vorzugsweise Feingußteil, ausgebildet. Durch die vorstehend genannten Merkmale wird eine einfachere, schnellere, exaktere und kostensparende Montage der Dü senträger am Spritzrohr ermöglicht und gleichzeitig die Ausschußquote wesentlich verringert. Es ergibt sich nämlich vorteilhaft eine umlaufende Berührfläche des Düsenträgerabsatzes mit der Spritzrohr-Mantelfläche. Hierdurch wird der anschließende Schweißvorgang erleichtert und wesentlich vereinfacht. Die bisher erforderlichen aufwendigen Halte- und Ausrichtvorrichtungen können entfallen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzrohr mit Düsen, insbesondere Flachstrahldüsen, die eine in das Rohrinnere gerichtete Auswölbung aufweisen, derart, daß eine regelmäßige einwandfreie Reinigung der in das Rohrinnere hineinragenden Düsenaustritte durch innerhalb des Spritzrohres angeordnete axial hin- und herbewegbare und/oder drehbare, z. B. bürstenartige, Reinigungsvorrichtungen gewährleistet ist, wobei die Düsen jeweils in einem zylindrischen Düsenträger befestigt sind, der seinerseits in eine Bohrung des Spritzrohres radial eingesetzt ist, wobei er sich mit einem Absatz an der Spritzrohr-Außenwand abstützt und wobei die dem Spritzrohr-Innenraum zugewandte Stirnfläche des Düsenträgers eine Wölbung entsprechend der Krümmung der Spritzrohr-Innenwandung aufweist.

Spritzrohre der vorgenannten Art kommen z. B. in Maschinen zur Cellulose-, Papier-, Karton- und bzw. oder Pappeherstellung zur Anwendung. Hierbei kommt es einmal darauf an, die auf einer Mantellinie des Spritzrohres in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordneten, in der Regel als Flachstrahldüsen ausgebildeten Düsen hinsichtlich der Düsenaustritte so auszurichten, daß sich die fächerförmigen Flachstrahlcn nicht gegenseitig behindern. Durch geringfügige Schrägsteliung (um einen Winkel von ca. 7°) der Düscnaustrittsschlitze gegenüber der Spritzrohr-Längsachse wird dieses Ziel erreicht. Die einzelnen Flachstrahlen sind nun nicht mehr genau in Spritzrohr-Längsrichtung ausgerichtet, sondern um einen spitzen Winkel (ca. 7°) zur Längsachse des Spritzrohres geneigt woraus sich eine Parallelanordnung der Flachstrahlen zueinander ergibt Ferner wird durch die Sehrägsteliung der Düsenaustritte an den Rändern der fächerförmigen Flachstrahlen eine Strahlüberdeckung erzielt

Eine weitere wichtige Forderung an derartige Spritzrohre besteht darin, daß die Düsen, welche zu diesem Zweck in der Rege! eine in das Rohrinnere gerichtete Auswölbung aufweisen, soweit in das Rohrinrere hineinragen, daß eine regelmäßige einwandfreie Reinigung der Düsenaustritte durch innerhalb des Spritzrohres angeordnete, axial hin- und herbewegbare und/oder drehbare, ζ. B. bürstenartige Reinigungsvorrichtungen gewährleistet ist

Um die genannten Forderungen zu erfüllen, ist es bekannt die Düsen einzeln in Düsenträgern anzuordnen, welche in Radialbohrungen des Spritzrohrs eingesetzt sind, wobei sie mit einem Zapfenteil in die jeweilige Radialbohrung des Spritzrohrs eingreifen. Die bekannten Düsenträger bestehen im allgemeinen aus Edelstahl und sind als Drehteile ausgebildet wobei die erforderlichen Bohrungen, Zapfen und Absätze durch aufwendige spanabhebende Bearbeitung des Düsenträgers hergestellt werden.

Nach dem Einsetzen des Düsenträgers in die dafür vorgesehene Bohrung im Spritzrohr wird der Düsenträger an seinem Auß^numfang mit dem Spritzrohr verschweißt und mit diesem somit unlösbar verbunden. Dieser Schweißvorgang gestaltet sich in der Praxis als recht schwierig, weil der Düsenträger mit seinem angedrehten Absatz lediglich zwei diametral gegenüberliegende punktförmige Berührungsstellen mit der Außenmantelfläche des Spritzrohres aufweist Es sind also jeweils Haltevorrichtungen erforderlich, die den Düsenträger in der gewünschten Montageposition genau ausrichten und während des Scbweißvorganges halten.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Durchführung der Schweißung ist dadurch gegeben, daß — mit Ausnahme der beiden erwähnten Berührungspunkte — ein Abstand zwischen Düsenträgerabsatz und Spritzrohr-Mantelfläche besteht, der sich zudem — über den Umfang des Düsenträgers gesehen — aufgrund der geschilderten geometrischen Verhältnisse zunächst bis zu einem Maximum vergrößert und dann wieder auf Null (am Berührpunkt) verringert. Diese Gegebenheiten stellen hohe Anforderungen an die Geschicklichkeit des Schweißers, wenn Ausschuß oder unschönes Aussehen der Schweißverbindung vermieden werden soll.

Durch das DE-GM 18 32 399 ist ein Verteilerrohr beso kanntgeworden, das allerdings von einem Spritzrohr der eingangs bezeichneten Art stark abweicht. Auf dem bekannten Verteilerrohr sind zwar Düsen radial (»quer zum Rohr«) angeordnet. Jedoch sitzt der Düsenträger mit seiner Sitzfläche lediglich flach auf dem Rohrmantel auf. Er besitzt kein in die Bohrung des Rohres eingreifendes Zapfenteil. Die — übrigens rechtwinklig am Düsenträger angreifenden — Strahldüsen ragen mit ihrem Düsenaustritt nicht in das Innere des Rohres hinein. Damit ist eine Reinigung der Düsenaustritte vom Inneren des Verteilerrohres aus nicht möglich.

Eine (gewisse) Anpassung des Düsenträgers an die äußere Rohrmantelfläche erfolgt beim Gegenstand des DE-GM 18 32 399 nicht durch die Stirnfläche des Düsenträgers selbst, sondern vielmehr durch eine elasiisehe Dichtung. Eine exakte Anpassung der Berührflachen von Düsenträger und Rohrmantelfläche aneinander ist allerdings wegen der begrenzten elastischen Verformbarkeit der Dichtung nicht möglich. Weiterhin ist

es beim Gegenstand des DE-GM 18 32 399 aufgrund der elastischen Dichtung weder möglich noch erwünscht, den Düsenträger mit dem Rohr zu verschweißen. Vielmehr ist eine Fixierung mittels einer das Rohr in Querrichtung durchsetzenden Schraube vorgesehen. Eine solche Schraube würde — angewendet auf den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung — nicht nur eine Reinigung der Düse, sondern überhaupt die gat-(ungsgemäße Anordnung der Düse nach vorliegender Anmeldung mit in das Rohrinnere zurückgewölbten Düsenaustritt verhindern.

Ein Spritzrohr mit Düsen ist ferner durch das DE-GM 19 24 387 bekanntgeworden. Auch hierfür gilt indessen im wesentlichen das zum Gegenstand des DE-GM 18 32 399 Gesagte. Bei der bekannten Vorrichtung nach DE-GM 19 24 387 wird die Flüssigkeit der Düse mittels eines vorgeschalteten Dralleinsatzes zugeführt Eine Reinigung der Düse durch rotierende Bürsten vom Rohrinneren aus ist bei dieser Konstruktion nicht möglich. Der Düsenträger stützt sich bei der bekannten Konstruktion nach DE-GM 19 24 387 nicht auf der äußeren Rohrmantelfläche ab, sondern erstreckt sich ohne Absatz durch eine Rohröffnung entsprechend, großen Durchmessers weit in das Rohrinnere hinein. Auch würde der solcherart weit in das Rohrinnere hineinragende Dosenträger eine Reinigung der Düsen verhindern und zu Beschädigungen der Reinigungsbürsten führen

Ein Spritzrohr, dessen Düsen eine in das Rohrinnere gerichtete Auswölbung aufweisen, so daß sie vom Rohrinneren heraus gereinigt werden können, zeigt das DE-GM 69 42 564. Jedoch ist bei diesem bekannten Spritzrohr der Düsenträger in aufwendiger und materialintensiver Weise als dickwandiger Ringkörper ausgebildet, der das Spritzrohr an dessen gesamten Umfang umschließt. Ein derartiges Spritzrohr weist daher ein vergleichsweise hohes Gewicht auf.

Durch die Zeitschrift »Schweißgerechtes Konstruieren«, Deutscher Verlag für Schweißtechnik, Düsseldorf 1962, Blatt 5.06-62, schließlich ist allgemein eine Schweißkonstruktion bekanntgeworden, bei der mehrere Rohrteile mit einem Doppel-T-Träger verschweißt sind. Es handelt sich hierbei nicht um Spritzyohre, wie sie Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind. Außerdem sind bei der bekannten Schweißkonstruktion die Rohre lediglich miteinander verschweißt, nicht jedoch sind einzelne Rohre so in Bohrungen eines anderen Rohres eingepaßt, wie dies beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung der Fall ist. Da Düsenträger, wie sie beim Gegenstand der vorliegenden Anordnung zur Anwendung kommen, schon von der Funktion her eine vergleichsweise große Wandstärke haben müssen, sind sie im übrigen nicht ohne weiteres mit einem aufgeschweißten dünnwandigen Rohrstutzen, wie ihn die vorgenannte Zeitschrift zeigt, vergleichbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spritzrohr der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß eine einfachere, schnellere, exaktere und kostensparende Montage der Düsenträger am Spritzrohr ermöglicht und gleichzeitig die Ausschußquote wesentlich verringert wird.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Außenkante und die Innenkante des Düscnträger-Absatzes einen der jeweiligen Durchdringungslinie des Düsenträgers mit der äußeren Spritzrohr-Mantelfläche entsprechenden Verlauf aufweisen, und daß die Länge des in die Spritzrohr-Bohrung hineinragenden Düsenträgerzapfens der Spritzrohr-Wandstärke am Umfang der Spritzrohr-Bohrung jeweils in Richtung der Düsenträger-Längsachse gemessen, entspricht

Durch die Erfindung ergibt sich vorteilhaft eine umlaufende Berührfläche des Düsenträgerabsatzes mit der Spritzrohr-Mantelfläche. Hierdurch wird der anschließende Schweißvorgang erleichtert und wesentlich vereinfacht. Die bisher erforderlichen aufwendigen Halte- und Ausrichtvorrichtungen können entfallen. ·

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung

ίο kann der Düsenträger aus Edelstahlguß oder aus Titanguß bestehen. Er sollte also als Gußteil, vorzugsweise FeingußteiL ausgebildet sein_t wodurch sich über die bereits genannten Vorteile hinaus wesentliche Vereinfachungen bei der Herstellung ergeben, und zwar dahingehend, daß alle Bohrungen, Absätze und Kanten schon beim Gießvorgang angeformt werden können, ohne daß es einer nachträglichen spanabhebenden Bearbeitung bedarf.

Die Erfindung ist nun anhand eines Ausfühningsbei-Spieles in der Zeichnung veranschaulicht und in der nachstehenden Beschreibung näher enäutert Es zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Spritzrohres, in Draufsicht auf die Düsenaustritte,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 1,

Fig.3, einen Schnitt längs der Linie ΙΙΙ-Π1 in Fig. 1, und

F i g. 4 einen Düsenträger, wie beim Gegenstand nach F i g. 1,2 und 3 angewendet, als Separatteil, in perspektivischer Darstellung.

In F i g. 1 und 2 ist ein (teilweise dargestelltes) Spritzrohr insgesamt mit 10 bezeichnet Das Spritzrohr 10 weist an seiner Oberseite (nach F i g. 1 und 2) eine Vielzahl von ingleichmäßigen Abständen a zueinander angeordneten Bohrungen 11 auf, in denen jeweils ein mit 12 bezifferter Dosenträger eingesetzt ist In F i g. 1 und 2 sind jeweils nur eine Bohrung 11 bzw. ein Düsenträger 12 gezeigt Die Düsenträger 12, welche vorzugsweise als Feingußteile (aus Edelstahl oder Titan) ausgebildet sind, können nach dem Einsetzen in die jeweilige Bohrung 11 des Spritzrohres 10 mit dem letzteren — wie bei 13 angedeutet — verschweißt sein.

Wie aus F i g. 2 und 3 des weiteren hervorgeht, besitzt der Düsenträger 12 eine zylindrische, meh/fach abgesetzte Ausnehmung 14, die schon während des Gießvorganges eingearbeitet werden kann. Auf einem Absatz 15 der Bohrung 14 ist ein Dichtungsring 16 aus einem elastischen Material angeordnet. Auf dem Dichtungsring 16 liegt eine insgesamt mit 17 bezifferte Flachstrahldüse mit ihrem horizontal nach außen gebogenen flanschartigen Rand 18 auf. Die Flachstrahldüse 17 kann als Tiefzieh- bzw. Stanzteil aus Blech ausgebildet sein und einen rotationssymmetrisch-achtkantförmigen Außenumfang aufweisen. Entsprechend kann auch der Düsenträger 12 in dem für die Aufnahme des Dichtungsringes 16 und der Düse 17 bestimmten Bereich der Ausnehmung 14 Achtkantform besitzen.

Die betreffenden, den Innenachtkant des Düsenträgers 12 bildenden, mit 19 bezeichneten Flächen dienen dann als Anschlagilächen für die entsprechenden Kanten der Flachstrahldüse 17, Die Flachstrahldüse 17 ist hierdurch in ihrer aus F i g. 1,2 und 3 ersichtlichen Montageposition drehfest mit dem Düsenträger 12 verbunden.

Fig.2 und 3 medien weiterhin deutlich, daß die

ö5 Flachstrahldüse 17 eine in das Innere des Spritzrohres 10 gerichtete Auswölbung 21 aufweist. Am Scheitelpunkt der kugelförmigen Auswölbung 21 befindet sich der Düsenaustrittsschlitz 22, dessen Längsachse in

F i g. 1 mit 23 beziffert ist. Aus F i g. I ist erkennbar, daß die Längsachse 23 des Düsenaustrittsschlitzes 22 zusammen mit der mit 24 bezeichneten Spritzrohr-Längsachse einen Winkel λ von etwa 83°, vorzugsweise von 82,5°, einschließt Die Ebene des durch den Düsenaustrittsschlitz 22 erzeugten Flüssigkeits-Flachstrahles ist in F i g. 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet und mit 25 bezeichnet. Die Ebene 25 des Flachstrahles verläuft also im rechten Winkel zu der Längsachse 23 des Düsenaustrittsschlitzes 22. Aufgrund der Schrägstellung des Düsenaustrittsschlitzes i!2 mit Bezug auf die Spritzrohr-Längsachse 24 ergibt sich zwischen dem Flachstrahl 25 und der Spritzrohr-Längsachse ein spitzer Winkel β von ca. 7°, vorzugsweise von 7.5°. Da eine entsprechende Flachstrahlneigung auch bei dem nächstfolgenden Flachstrahl 25a des Spritzrohres 10 vorgesehen ist, ergibt sich insgesamt eine Parallelstellung der einzelnen Flachstrahlen des Flüssigkeitsrohres 10 zueinander, womit eine gegenseitige Behinderung der benachbarten Flachstrahlen vermieden wird.

Nach dem Einsetzen der Flachstrahldüse 17 in den hierfür vorgesehenen Innenachtkant 19 des Düsenträgers 12 gilt es, die Flachstrahldüse 17 auch in Pfeilrichtung A (vgl. F i g. 2) zu fixieren. Zu diesem Zweck besitzt die zylindrische Ausnehmung 14 des Düsenträgers 12 im Bereich ihres größten Durchmessers ein Innengewinde 31. In das Innengewinde 31 ist eine Befestigungsmutter 32 eingeschraubt, die innen eine sechskantförmige öffnung 33 aufweist. Hierbei dient die öffnung33 als solche einmal für den Durchtritt des Flüssigkeits-Flachstrahls (in Pfeilrichtung A), andererseits ist die Sechskantform der öffnung 33 für eine entsprechende Betätigung der Befestigungsschraube 32 mittels eines entsprechenden Schraubenschlüssels vorgesehen. In ihrer aus F i g. 2 ersichtlichen Montagestellunj; drückt die Befestigungsmutter 32 mit ihrer inneren, abgesetzten Stirnseite auf den Rand 18 der Flachstrahldüse 17 unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung des Dichtringes 16. An ihrer äußeren Stirnseite ist die Befestigungsmutter schließlich durch einen in den Düsenträger 12 eingesetzten Sprengring 34 gesichert.

Die solcherart in den Düsenträger 12 eingesetzte und in diesem Fixierte Flachstrahldüse 17 ragt — wie Fi g. 2 zeigt — mit ihrer Auswölbu:ig 21 und dem am Scheitelpunkt derselben befindlichen Düsenaustrittsschlitz 22 durch den mit 35 bezeichnet sn im Durchmesser engsten Bereich der Ausnehmung 14 hindurch, derart, daß der Düsenaustrittsschlitz 22 von einer innerhalb des Spritzrohres 10 befindlichen, hin- und hergehenden und/oder drehbaren Reinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) erfaßt werden kann.

Die Zeichnung (vgl. insbesondere F: g. 2 und 3) macht deutlich, daß dieses zu Reiniigungszwecken gewünschte und erforderliche Hineinragen des Düsenaustrittsschlitzes 22 in den Spritzrohr-Innenraum nur mit erheblichen konstruktiven Schwierigkeiten erreichbar wäre, wenn der Düsenträger 12 insgesamt etwa nur außen auf dem Spritzrohr 10 aufsitzen würde. Es wirkt sich also im vorliegenden Fall für den genannten Zweck sehr vorteilhaft aus, daß der Düsenträger 12 einen Zapfen 36 ω besitzt, mit dem er in die bereits erwähnte Bohrung 11 des Spritzrohres 10 eingepaßt ist. Die dem Spritzrohr-Innenraum zugewandte, mit 27 bezifferte Stirnfläche des Düsenträgers 12 bzw. des Düsenträgerzapfens 36 weist nun — wie insbesondere F i g. 2 und 4 erkennen lassen — eine der Innenwandung 37 des Spritzrohres 10 entsprechende Wölbung auf.

Zur Fixierung des Düsenträgers 12 in der gezeigten Montagestellung besitzt der Düsenträger 12 ferner einen mit 30 bezeichneten Absatz. Die perspektivische Darstellung nach Fig.4 macht besonders deutlich, daß dieser Absatz 30 durch eine symmetrische geschwungene Fläche gebildet wird. Die geschwungene Form des Absatzes 30 kommt dadurch zustande, daß Innenkante 38 und Außenkante 39 desselben einen der jeweiligen Durchdringungslinie des Düsenträgers 12 mit der äußeren Spritzrohr-Mantelfläche 42 entsprechenden Verlauf aufweisen. Der Düsenträger 12 liegt hierdurch in Montagestellung mit der gesamten Fläche seines Absatzes 30 bündig an der äußeren Spritzrohr-Mantclflächc 42 an. Die exakte Montagestellung des Düsenträgers 12 ergibt sich hierbei also unmittelbar durch die Form des Absatzes 30, und es bedarf keinerlei zusätzlicher I Uiltc- bzw. Ausrichtvorrichtungen. Aufgrund der linicnförmigen Berührung der Außenkante 39 mit der Sprii/.rohr-Mantelfläche 42, am gesamten Umfang des Düsenlrügers 12. wird die anschließende Anbringung der Schweißnaht 13 wesentlich erleichtert.

Fig. 2, 3 und 4 lassen nun weiterhin erkennen, daß auch die mit 40 bezeichnete Kante der gewölbten Düsenträger-Stirnfläche 27 einen symmetrisch-geschwungenen Verlauf aufweist. Und zwar entspricht dieser Verlauf der Durchdringungslinie des in die Sprit/rohr-Bohrung 11 hineinragenden Düsenträgerzapfens 36 mil der Innenmantelfläche 41 des Spritzrohres 10. Hieraus ergibt sie¹? auch, daß die Länge 1 des in die Spritzrohr-Bohrung 11 hineinragenden Düsenträgerzapfens 36 der Spritzrohr-Wandstärke am Umfang der Spritzrohr-Bohrung 11, jeweils in Richtung der Düsenträger-Längsachse 43 gemessen, entspricht. Die gcwölbic Stirnfläche 27 des Düsenträgers 12 bildet damit einen Bestandteil der Innenmantelfläche 41 des Sprit/.rohrcs 10, wobei wirbelbegünstigende Kanten, Vor- oder Rücksprünge vorteilhafterweise vermieden werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spritzrohr mit Düsen, insbesondere Flachstrahldüsen, die eine in das Rohrinnere gerichtete Auswölbung aufweisen, derart daß eine regelmäßige einwandfreie Reinigung der in das Rohrinnere hineinragenden Düsenaustritte durch innerhalb des Spritzrohres angeordnete axial hin- und herbewegbare und/oder drehbare, z. B. bürstenartige. Reinigungsvorrichtung gewährleistet ist, wobei die Düsen jeweils in einem zylindrischen Düsenträger befestigt sind, der seinerseits in eine Bohrung des Spritzrohres radial eingesetzt ist, wobei er sich mit einem Absatz an der Spritzrohr-Außenwand abstützt und wobei die dem Spritzrohr-Innenraum zugewandte Stirnfläche des Düsenträgers eine Wölbung entsprechend der Krümmung der Spritzrohr-Innenwandung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daS die Außenkante(39) und die Innenkante (38) des Düsenträger-Abssfzes (30) einen der jeweiligen Durchdringungslinie des Düsenträgers (12) mit der äußeren Spritzrohr-Mantelfläche (42) entsprechenden Verlauf aufweisen, und daß die Länge (1) des in die Spritzrohr-Bohrung (11) hineinragenden Düsenträgerzapfens (36) der Spritzrohr-Wandstärke am Umfang der Spritzrohr-Bohrung (11), jeweils in Richtung der Düsenträger-Längsachse (43) gemessen, entspricht.

2. Spritzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenträger (12) aus Edelstahlguß besteht

3. Spritzrohr nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsemräger (12) aus Titanguß besteht.