-
Düse zum Versprühen insbesondere von Luft und
-
einem Sprühmittel.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse zum Versprühen zweier Medien,
insbesondere von Luft und einem Sprühmittel, wobei getrennte Leitungen, Kanäle od.
dgl., bis an die Düse herangeführt sind. Derartige Düsen bzw. Srühvorrichtungen
sind an sich bereits bekannt. Eines der vielen Anwendungsgebiete ist beispielsweise
das Versprühen von Luft mit einem anderen Sprühmittel, beispielsweise einem flüssigen
Sprühmittel, wie öl u.
-
dgl. Beim sogenannten Außenmischprinzip hat die Düse wenigstens
zwei
benachbarte Austrittsöffnungen. wobei aus der einen das eine Medium und aus der
anderen das andere Medium austritt.
-
Vor der Düse oder gegebenenfalls auch in einer sich an die Austrittsmündungen
anschließenden Kammer der Düse findet die Vermischung der beiden medien statt, und
die vermischten Medien verlassen dann diese Kammer der Düse als einheitlicher Strahl.
-
Im Falle der Schmierung kann es sich ur ein öl-Luft-Gemisch handeln.
-
Peim Außenmischprinzip legt man großen Werft auf eine getrennte Führung
der Medien bis an die Düse und auch in der Diese, so daß die Vermischung effektiv
erst beim Austritt aus der Düse stattfindet. Da zumindest eines der Medien unter
Druck steht, muß für eine gute Abdichtung, insbesondere am Übergang sonden getrennten
Leitungen in die Düse, gesorgt werden, Wenn die Düse Bestandteil einer fest eingebauten
Sprühvorrichtung ist, die in Verbindung mit einer flaschine, einer Vorrichtung od.
dgl. verwendet wird, so ist damit normalerweise auch die Forderung nach einem genauen
Ausrichten des Sprühstrahls verbunden.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, eine Düse der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß der ,SprTihstrahl zumindest innerhalb
eines gewissen Bereichs hinsichtlich seiner Sprührichtung eingestellt werden kann
und dabei die Medien bis in die Düse hinein sauber getrennt bleiben wobei der Aufwand
für das Abdichten und Ausrichten des Strahls
möglichst gering sein
soll.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfndungsgemäß vorgeschlagen.
-
daß die Düse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem
kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Aufgrund der drehbaren Lagerung
der Düse um wenigstens eine geometrische Achse kann man innerhalb des vorgegebenen
Verstellbereichs die Strahlrichtung verändern, um den Strahl genau dorthin zu lenken,
wo er benötigt wird, beispielsweise gegen einen Zahneingriff eines Getriebes oder
an eine andere Schmierstelle. Mit Hilfe der beiden Dichtringe kann man die Medien
insbesondere am Übergang von den getrennten Leitungen od. dgl.
-
in die Düse ohne Leckverluste weiterleiten, so daß die Medien effektiv
bis zum Raum vor der Düse getrennt bleiben. Dabei dichtet jeder Dichtring die Übergangsstelle
von der getrennten Leitung od. dgl. in die weiterführende Diisenleitung für zumindest
ein Medium ab. Weil die Dichtringe zugleich auch Lagerelemente für die drehbare
Düse darstellen, ist auch die Forderung nach einer einfachen und preiswerten steuerbaren
Düse voll erfüllt. Damit ist zwangsläufig auch eine robuste und wenig störanfällige
Konstruktion gegeben.
-
Bei einer hesonders bevorzugten Ausffthrurxsform der Erfindung sind
die Düse als Kupeldüse und die Dichtringe als Radialdichtringe, insbesondere O-Ringe,
ausgebildet. Eine Kugeldüse hat den Vorteil der kasanischen Einstellung und sie
ermöglicht das
Ausrichten des Sprühstrahls innerhalb eines vorgegebenen
kegelförmigen Raumes. Der Verstellwinkel innerhalb der beiden Koordinaten kann beispielsweise
25° bis 300, bezogen auf die Xittelachse des genannten Kegels, betragen. O-Ringe
sind besonders preiswerte und problemlose Dichtringe, die man leicht einbauen und
in Redarfsfalle durch neue ersetzen kann.
-
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die eine weiterführende
Düsenleitung, insbesondere diejenige für das Sprühmittel, die Kugeldüse in radialer
Richtung zentrisch durchsetzt und quer dazu eine oder mehrere, insbesondere gleichmäßig
am Ijmfang verteilte Kanäle verlaufen, welche bzw.
-
welche zusammen die andere weiterführende Leitung der Düse bilden.
wobei die Austrittsmündungen der weiterführenden Leitungen nahe beieinander liegen.
Außerdem verlaufen die Richtungen der Austrittsmündungen der weiterführenden Leitungen
in der Düse unter flachem Winkel zueinander, wobei im Falle von mehreren Kanälen
für die andere weiterführende Leitung diese die Austrittsöffnung der einen weiterführenden
Leitung konzentrisch umgeben. Der winkel zwischen dem zentrischen Kanal, der vorzugsweise
in Längsrichtung der Achse des genannten Kegels verläuft, innerhalb dessen der Sprilhstrahl
eingestellt werden kann, und den ringsum angeordneten weiteren kanälen, welche die
andere weiterführende Leitung bilden, liegt vorzugsweise in der STrö6enordnung von
300, wobei sich die geometrischen Achsen der verschiedenen weiterführenden Leitungen
bzw. Kanäle außerhalb
der Diese oder eventuell auch im Innern einer
Mischkammer der Düse treffen. Die Querschnitte der verschiedenen Kanäle wählt man
entsprechend den zu versprühenden Medien sowie den übrigen Bedingungen des zu lösenden
Sprühproblems.
-
Eine weitere Variante der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß
die die andere weiterführende Leitung bildenden Kanäle winkel- oder bogenförmig
verlaufen und ihr Eintrittsende jeweils mit einem Ringkanal in Verbindung steht,
der durch einen Teil der Kugeloberfläche der Kugeldüse, die Halterung und die beiden
Dichtringe gebildet ist, und mit dem die Leitung od.
-
dgl. für die Luft in Strömungsverbindung steht. Die Breite dieses
Ringkanals bestimmt den Schwenkwinkel der Kugeldüse in der einen Koordinatenrichtung.
Wenn vorstehend von " "Luft" die Rede ist, so darf dies nicht einschränkend verstanden
werden, jedoch wird der Einfachheit halber nachfolgend nur noch von "Luft" und "Sprl'Uhmittel"
gesprochen, soweit es um die beiden zu versprühenden Medien geht.
-
Bei einer Kugeldüse ist es zur Erzielung eines allseits gleichen Schwenkwinkels
vorteilhaft, wenn die Eintrittsbereiche der weiterfÜhrenden Kanäle für die Luft
einerseits und das Sprfihmittel andererseits senkrecht zueinander verlaufen. Andererseits
schließen die Austrittsbereiche der weiterführenden Kanäle für die Luft mit demjenigen
für das Sprühmittel, wie bereits erlOutert, einen spitzen Winkel von vorzugsweise
etwa
300 miteinander ein. Infolgedessen ist eine Umlenkung innerhalb
der Düse erforderlich. Aus fertigungstechnischen Gründen wird einem winkelförmigen
Verlauf innerhalb der Kugeldüse der Vorzug gegeben.
-
Bei einer Kugeldüse wird man zweckmäßigerweise auch Dichtringe gleichen
Durchmessers und insbesondere auch Querschnitts verwenden. Dabei ist dann sehr von
Vorteil, wenn der Seitenabstand dieser beiden Dichtringe etwa dem Durchmesser eines
Dichtrings entspricht, weil diese Ausgestaltung ebenfalls dazu beiträgt, daß die
Düse nach allen Richtungen hin gleich weit verschwenkt werden kann.
-
Demnach besteht eine weitere Ausbildung der Erfindung darein, daß
der eine Dichtring dem Düsenaustritt und der andere dem Eintrittsende der einen
weiterführenden Ditsenleitung für das Sprühmittel zugeordnet ist, wobei der andere
Dichtring die äußere Begrenzung einer durch das innenliegende Kugelende und die
Halterung gebildeten Tasche fur das Sprühmittel bildet. Der Durchmesser dieser Tasche
an der Abdichtstelle des Dichtrings entspricht gemäß den vorstehenden Ausführungen
der Breite des Ringkanals für die Luft. Außerdem bildet der andere, also innenliegende
Dichtring, bei dieser Ausführungsform der Erfindung zugleich eine mrennwand für
die beiden aTedien, also die Luft einerseits und das Sprühmittel andererseits, weil
er gewissermaßen eine Zwischenwand zwischen der Tasche und dem Ringkanal
darstellt.
Der dem Düsenaustritt zugeordnete eine Dichtring wird an seiner Innenseite lediglich
von dem Medium "Luft" beaufschlagt, und er dichtet diese unter Druck stehende Luft
gegen die Außenatmosphäre ab.
-
Eine andere Variante der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß
die Halterung zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Grundkörper sowie einer darin
eingeschraubten Buchse besteht, wobei die Kugeldüse zwischen diese beiden Teile
eingespannt ist, von denen jeder einen dazwischengeschalteten Dichtring aufnimmt.
Die Aufnahmen für die beiden Dichtringe sind besonders einfach geformt und sie bestehen,
soweit es die Halterung betrifft, aus jeweils einer absatzartigen Ausdrehung. Die
Buchse ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als dicht in die Halterung eingeschraubte
Bundbuchse ausgebildet, wobei sich zwischen dem Bund und dem Grundkörper ein weiterer
Dichtring befinden kann, sofern die Abdichtung nicht über die Gewindeverbindung
und / oder den Bund der Buchse und die Halterungsgegenfläche vorgenommen wird.
-
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei
einander gegenüberliegende, nach entgegengesetzten Richtungen sprühende Düsen mit
je einer gemeinsamen Leitung od.
-
dgl. für die beiden Medien. Jede der gemeinsamen Leitungen verzweigt
sich an geeigneter Stelle, insbesondere in der Nähe der beiden Düsen. Eine andere
zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist durch mehrere nebeneinander angeordnete
Düsen oder
Düsenpaar mit einem gemeinsamen, leistenförmigen Grundkörper
und Je einer gemeinsamen Leitung od. dgl. für die beiden Medien gekennzeichnet.
Mit dieser Einrichtung kann man eine ganze Sprühnebelwand errichten bzw. im Falle
der Verwendung von Ditsenpaaren zwei in Verlängerung voneinander stehende, nach
entgegengesetzten Richtungen in den Raum ragende Dilsenwände.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
eines Vertikalschnitts durch ein Düsenpaar dargestellt.
-
Eine aus einer Buchse 2 sowie einem Grundkörper 3 bestehende Halterung
1 ist mit Kanälen versehen, welche Zuführungsleitungen für die beiden in der Düse
6 zu versprühenden Medien bilden. über die eine Leitung 4 wird der als Kugeldüse
ausgebildeten Düse 6 das eine Mediur, beim Ausführungsbeispiel ??Luft1?, zugeführt,
während über die andere Leitung 5 das andere Medium, nämlich "Sprühmittel", zur
Düse b strömt. Zu diesem Zweck besitzt die Kugeldüse weiterführende Leitungen 7
bzw. 8. Am übergang von der einen Leitung 4 zur einen weiterführenden Leitung 8
befindet sich ein Ringkanal 9, während der Übergang von der anderen Leitung 5 zu
der anderen weiterführenden Leitung 7 durch eine Tasche 10 gebildet ist. Während
die eine weiterführende Leitung 7 gerade verläuft und die Kugel radial zentrisch
durchsetzt, besteht die andere weiterffihrende Leitung aus mehreren, vorzugsweise
vier gleichmäßig am Umfang verteilten Kanälen von bogen- oder winkelförmiger Gestalt.
Der Eintrittsbereich
11 der einen weiterführenden Leitung 7 besitzt
ebenso wie der Eintrittsbereich 12 der anderen weiterführenden Leitung 8 einen weitaus
größeren Durchmesser als die entsprechenden Austrittsbereiche 13 bzw. 14. Außerdem
bilden die Austrittsbereiche 13 und 14 jeweils einen spitzen Winkel von vorzugsweise
etwa 300 miteinander, während die Eintrittsbereiche 11 und 12 insbesondere senkrecht
zueinander stehen.
-
Die Kugeldüse 6 ist gegenüber der Halterung 1 durch zwei Dichtringe
15 und 16 abgedichtet, wobei es sich vorzugsweise um 0-Ringe handelt. Gemäß einem
Erfindungsmerkmal sind diese Dichtringe zugleich auch Lagerelemente fiRr die kardanisch
ausrichtbare Kugeldüse 6. Im übrigen arbeitet letztere nach dem Außenmischprinzip,
d.h. die beiden Medien, nämlich die Luft einerseits und das Sprühmittel andererseits,
werden erst außerhalb der weiterführenden Leitungen 7 und 8 miteinander vermischt.
Dabei kann die Vermischung völlig außerhalb der Düse 6 erfolgen oder, wie beim Ausführungsbeispiel,
in einer sich an die weiterführenden Leitungen 7 und 8 anschließenden Mischkammer
17.
-
Die beiden Dichtringe 15 und 16 sind gleich groß und dick. Ihr gegenseitiger
Abstand entspricht ihrem Durchmesser, so daß die vier Schnittflächen dieser beiden
Dichtringe in der Zeichnung die vier Ecken eines Quadrats markieren. Wenn die Eintrittsbereiche
11 und 12 der weiterführenden Leitungen 7 und 8 etwa
gleichen Durchmesser
aufweisen, so ist der maximal mögliche Verschwenkwinkel der Kugeldüse 6 in vertikaler
und horizontaler Richtung gleich groß, nämlich gerechnet von einer Mittelstellung
aus, jeweils etwa 250.
-
Der Dichtring 16 sorgt für eine Abdichtung zwischen der in der einen
Leitung 4 unter Druck zugeführten Luft einerseits und der Außenatmosphäre andererseits.
Demgegenüber dichtet der Dichtring 15 das eine Medium gegenüber dem anderen, also
die Luft gegenüber dem Sprühmittel, ab. Darüber hinaus sind beide Dichtringe, wie
gesagt, zugleich auch Lagerelemente für die Kugeldüse 6. Damit die Luft nicht über
das Verbindungsgewinde 18 zwischen der Buchse 2 und der Halterung 1 entweichen kann,
wird vorzugsweise die Gewindeverbindung dicht ausgeführt. Man kann zusätzlich oder
alternativ zwischen den Bund 19 der Buchse 2 und die zugekehrte Außenfläche des
Grundkörpers 3 einen weiteren Dichtring 20 schalten. Im übrigen erkennt man aus
der Zeichnung, daß der Ringkanal 9 durch die Oberfläche der Düse 6 einerseits, sowie
der Halterung 1 andererseits und die beiden Dichtringe 15 und 16 gebildet wird.
Der Dichtring 15 bildet die äußere Begrenzung der durch das innenliegende Kugelende
sowie die Halterung gebildeten Tasche 10. Mit dem Eindrehen der Buchse 2 in den
Grundkörper 3 bewirkt man das Pressen aller Dichtringe und damit eine dichte getrennte
Führung der beiden Medien bis vor die Düse bzw. bis in die Mischkammer 17. Durch
eine geeignete Maßnahme, beispielsweise eine genau festgelegte Länge der maximal
möglichen Einschraubtiefe
der Buchse 2, verhindert man einerseits
ein ungenCgendes Pressen der Dichtringe und andererseits eine zu starke, die Dichtringe
möglicherweise schädigende und das Drehen der Düse erschwerende DichtungspressunEr.
-
eim Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Doppeldüse mit zur
Mittelebene 21 symmetrischer Ausbildung. Wenn man senkrecht zur Bildebene auf einer
oder aber auf beiden Seiten mehrere Düsen hintereinander anordnet, so erhält man
eine ganze Düsenreihe, und in diesem Falle hat der Grundkörper 3 eine leistenförmige
Gestalt. Von einer mittigen Bohrung 22 bzw. 23 gehen dann eine der Zahl der Düsen
bzw. Dilsenpaare entsprechende Anzahl von Verbindungsbohrungen 24 bzw. 25 aus. Letztere
verzweigt sich dann, um die Verbindung zur linken und rechten Tasche 10 herzustellen.