DE3602941C1 - Duese,insbesondere Zerstaeubungsduese fuer OElbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse, insbesondere Zerstäubungsdüse für Ölbrenner, deren Gehäuse in einer eine Bohrung abschließenden, vorderen Stirnwand die Düsen­ öffnung und dahinter einen Verteilereinsatz trägt, der von der Stirnseite eines Halteelements, das durch min­ destens einen Befestigungsabschnitt des Gehäuses gegen Axialbewegung gesichert ist, gegen die Stirnwand gehalten ist.

Bei bekannten Zerstäubungsdüsen dieser Art (US-PS 43 60 156) dient der Verteilereinsatz dazu, der Düsenöffnung Flüssigkeit radial von außen her zuzuführen und dabei mit Hilfe von an der Stirnseite des Einsatzes vorgesehe­ nen schrägen Kanälen einen Drall zu erzeugen. Als Halte­ element wird ein hohler Schraubnippel benutzt, der in ein Innengewinde des Gehäuses eingeschraubt ist und am hinteren Ende ein Filterelement trägt, das also mit Hilfe des gleichen Innengewindes festgehalten wird. Das Filter­ element dient dazu, im Öl mitgeführte Schmutzteilchen von der Düsenöffnung fernzuhalten, um ein Verstopfen zu verhindern.

Trotzdem tritt gelegentlich eine solche Verstopfung auf. Sie beruht darauf, wie vom Erfinder festgestellt wurde, daß jegliche Relativdrehung zwischen den Teilen der Düse, also zumindest dem Gehäuse, dem Verteilereinsatz und dem Halteelement, dazu führen kann, daß sich im Gewinde oder an den aufeinanderliegenden Flächen Späne abschaben, die je nach Größe die Düse verstopfen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr eines Verstopfens der Düsenöffnung durch solche abgeschab­ ten Späne zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mindestens eine Befestigungsabschnitt bei der Montage radial einwärts verformt wird und hinter einen die Axial­ lage des Halteelements sichernden Anschlag greift.

Bei dieser Konstruktion wird die Axiallage des Halteele­ ments lediglich durch Radialverformung von Gehäuseteilen gesichert. Es können daher keine Späne abgeschabt werden. Damit ist die Verstopfungsgefahr drastisch reduziert.

Wenn das Gehäuse auch ein Filterelement trägt, das durch mindestens einen Befestigungsabschnitt des Gehäuses gegen Axialbewegung gesichert ist, empfiehlt es sich, daß der mindestens eine Befestigungsabschnitt bei der Montage radial einwärts verformt wird und hinter einen die Axial­ lage des Filterelements sichernden Anschlag greift. Auch bei der Anbringung des Filterelements besteht dann nicht die Gefahr einer Spanbildung.

Mit besonderem Vorteil ist der Befestigungsabschnitt ein Bördelrand und der Anschlag eine Ringschulter. Bei der Montage spielt dann die Drehwinkellage der einzelnen Teile zueinander keine Rolle. Außerdem kann auf diese Weise auch eine Dichtung zur Trennung eines äußeren und inneren Arbeitsraumes gebildet werden.

Wenn das Gehäuse ein Außengewinde aufweist, sollte sich der Befestigungsabschnitt hinter dem Außengewinde befin­ den. An dieser Stelle ist eine Verformung möglich, ohne daß das Außengewinde beeinträchtigt wird.

Günstig ist es auch, daß das zwischen Verteilereinsatz und Filterelement angeordnete Halteelement durch die Befestigung des Filterelements in seiner Axiallage gesi­ chert ist. Es vereinfacht sich der Gesamtaufbau, weil nur eine Befestigungsvorrichtung für Halteelement und Filterelement erforderlich ist.

Beispielsweise kann das Filterelement mit seiner vorderen Stirnfläche auf die hintere Stirnfläche des Halteelements drücken. Ein noch einfacherer Aufbau ergibt sich aber, wenn Halteelement und Filterelement fest miteinander verbunden sind.

Bevorzugt wird eine Konstruktion, bei der das Halteele­ ment und/oder das Filterelement aus Sintermaterial gebil­ det sind. Einen Sinterkörper kann man mit einem Bördelrand o. dgl. unmittelbar am Gehäuse befestigen. Es entfällt daher die Notwendigkeit eines Trägers für das eigentliche Filter. Sintermaterial ist auch für Haltezwecke geeignet, weil die vom Halteelement auf den Verteilereinsatz zu übertragenden Axialkräfte nicht allzu groß sein müssen. Denn im Betrieb wird der Verteilereinsatz durch den Druck der zugeführten Flüssigkeit gegen die vordere Stirnwand gedrückt.

Günstig ist es, daß das Halteelement mit dem Filterelement einen gemeinsamen Körper bildet. Man erhält ein Element mit Doppelfunktion und nur einer Befestigung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der gemeinsame Körper innerhalb der Gehäusebohrung einen als Halteelement dienenden ersten Abschnitt, der zwischen sich und der Bohrung einen Zuflußkanal freiläßt, ferner einen hinten aus dem Gehäuse ragenden, als Filter­ element dienenden zweiten Abschnitt und einen von der vorderen Stirnseite bis in den zweiten Abschnitt reichen­ den Sackkanal, dessen stirnseitiger Querschnitt vollstän­ dig durch den Verteilereinsatz abgedeckt ist, aufweist.

Durch die Vereinigung von Halteelement und Filterelement ergibt sich ein vergleichsweise langer Sinterkörper. Dies wird ausgenutzt, um zwei Filterungen nacheinander, nämlich eine im Filterelement und eine im Halteelement, durchzuführen.

Günstig ist es hierbei, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ein Befestigungsabschnitt mit einer Ringschulter vorgesehen ist, hinter die ein am hinteren Ende des Gehäuses ausgebildeter Bördelrand greift. Dies ergibt nicht nur eine einwandfreie Axialsicherung, son­ dern auch eine Dichtung zwischen den beiden nacheinander zu durchströmenden Filterabschnitten.

Hierbei kann die Ringschulter eine Umfangsnut begrenzen, an deren Grund der Bördelrand anliegt. Die Anlage am Nutengrund verbessert die Dichtung.

Der erste Abschnitt des gemeinsamen Körpers ist an der Außenseite vorzugsweise mit Axialnuten versehen. Auf diese Weise wird der erste Abschnitt mit gleichmäßiger Umfangsverteilung radial durchströmt und daher bezüglich der Filterwirkung gleichmäßig belastet. Außerdem kann die Flüssigkeit in gleichmäßiger Verteilung zwischen Verteilereinsatz und Gehäusebohrung zufließen.

Hierbei empfiehlt es sich auch, daß der Verteilereinsatz am Umfang Axialnuten aufweist. Dies erlaubt eine in Um­ fangsrichtung gleichmäßig verteilte Strömungsmittelzu­ fuhr, auch wenn der Verteilereinsatz nicht genau zentrisch verlaufen sollte.

Wenn die Düsenöffnung in einer Stirnplatte angeordnet ist, die gegen eine Gehäuseschulter anliegt und mit ihrem Umfang in einem Bohrungsabschnitt des Gehäuses geführt ist, empfiehlt es sich, daß die Stirnplatte durch eine Stauchung im Durchmesser vergrößert und dadurch in dem Bohrungsabschnitt festgeklemmt ist. Die axiale Stauchung bewirkt ebenfalls eine radiale Verformung, mit der die Stirnplatte schon vor der Montage mit den übrigen Teilen im Gehäuse befestigt wird. Hiermit wird eine weitere Möglichkeit der Spanbildung ausgeschaltet. Denn es be­ steht keine Gefahr, daß die Stirnplatte erst unter der bei der Einwärtsverformung der Befestigungsvorrichtung auftretenden Kräfte aus einer falschen Lage in die richti­ ge Lage verschoben wird.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Düse ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Teil des Halte- und/oder Filterelements aus Sintermaterial als Befesti­ gungsabschnitt verwendet und durch Eindrücken des Bördel­ randes in das Sintermaterial eine Umfangsnut mit Ring­ schulter gebildet wird. Dies führt zu einer besonders sicheren Befestigung und zu einer einfacheren Herstellung des Sinterkörpers.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ölbrennerdüse,

Fig. 2 eine Ansicht des Düsengehäuses von vorn,

Fig. 3 eine Ansicht des Verteilereinsatzes von hinten,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 durch das Halteelement und

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch die Stirnwand des Gehäuses.

Ein Gehäuse 1 weist am hinteren Ende ein Außengewinde 2 und davor einen Sechskantkopf 3 auf. Die vordere Stirn­ wand wird durch eine eingesetzte Stirnplatte 4 gebildet, die in der Mitte eine Düsenöffnung 5 trägt, mit einem Flansch 6 gegen eine Schulter 7 des Gehäuses anliegt und mit ihrem Umfang 8 in einem Abschnitt 9 einer Gehäuse­ bohrung 10 geführt ist. Wie Fig. 5 veranschaulicht, ist der Flansch 6 längs eines Kreises mit einer Stauchkerbe 11 versehen, durch die der Umfang 8 im Bereich dieser Stauch­ kerbe radial derart aufgeweitet wird, daß die Stirnplat­ te 4 im Abschnitt 9 festgeklemmt und während der Montage der übrigen Teile die richtige Lage beibehält.

In einem weiteren Abschnitt 12 der Bohrung 10 ist ein Verteilereinsatz 13 angeordnet, der mit einer konischen Stirnfläche 14 an einer Konusfläche 15 an der Rückseite der Stirnplatte 4 anliegt. Auf diese Weise ergibt sich eine der Düsenöffnung 5 unmittelbar vorgeschaltete Vertei­ lerkammer 16, der das zu zerstäubende Öl über nicht veran­ schaulichte Schrägnuten in der Konusfläche 14 derart zugeführt wird, daß das Öl unter Rotation durch die Düsen­ öffnung 5 austritt. Der Verteilereinsatz 13 hat drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Axialnuten 17, die zusammen mit dem Ringspalt zwischen dem Umfang des Einsatzes und dem Bohrungsabschnitt 12 einen ausreichenden Querschnitt für die Ölzufuhr bilden.

Ein Körper 18 aus Sintermaterial weist in einem Bohrungs­ abschnitt 19 einen als Halteelement 20 dienenden ersten Abschnitt und außerhalb des Gehäuses einen als Filterele­ ment 21 dienenden zweiten Abschnitt auf. Ein Sackkanal 22 geht von der vorderen Stirnseite 23 des ersten Abschnitts bis fast an das hintere Ende des zweiten Abschnitts. Das Halteelement, liegt mit der vorderen Stirnseite 23 an der hinteren Stirnseite 24 des Verteilereinsatzes 13 an. Hierbei ist der stirnseitige Querschnitt des Sack­ kanals 22 vollständig von dieser Stirnseite verschlossen, wie es die gestrichelte Linie in Fig. 3 veranschaulicht. Am Außenumfang des ersten Abschnitts sind gleichmäßig über den Umfang verteilte Axialnuten 25 vorgesehen. Da dieses Halteelement 20 ebenfalls aus Sintermaterial be­ steht, ergibt sich eine zweifache Filterung des zutreten­ den Öls, nämlich einmal beim Durchtritt durch den zweiten Abschnitt (Filterelement 21) von außen in den Sackkanal 22 und dann beim Durchtritt durch den ersten Abschnitt (Halteelement 20) von innen in die Axialnuten 25.

Der aus Sintermaterial bestehende Körper 18 weist zwischen den genannten Abschnitten einen Befestigungsabschnitt 26 auf, der vor dem Zusammenbau eine zylindrische Oberflä­ che hat. Am hinteren Ende des Gehäuses 1 ist ein Befesti­ gungsabschnitt 29 vorgesehen, der während der Montage eingebördelt und damit radial einwärts verformt worden ist. Hierbei drückt sich der Bördelrand in das etwas nachgiebige Sintermaterial, wodurch sich eine Umfangsnut bildet, die an einer Seite durch einen Anschlag 28 in der Form einer Ringschulter begrenzt wird. Während des Bördelvorgangs wird der Körper 18 unter einem vorbe­ stimmten Druck gegen den Verteilereinsatz 13 gedrückt, so daß später eine genaue axiale Festlegung des Verteiler­ einsatzes 13 und des Körpers 18 gewährleistet ist. Die Befestigungsstelle bietet gleichzeitig eine Dichtung zwischen der Außenseite und das durch die Axialnuten 25 gebildete Kanalsystem. Durch diese Art der Axialsiche­ rung wird mit Sicherheit die Bildung von Spänen bei der Montage verhindert.

Von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann in vielfa­ cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können das Halteelement 20 und das Filterelement 21 getrennt vonein­ ander eingebaut werden. Hierbei können beide Elemente je für sich mit einer Bördelverbindung o. dgl. am Gehäuse befestigt werden. Häufig genügt es aber auch, lediglich das Filterelement auf diese Weise zu befestigen und das Halteelement lediglich axial an den Verteilereinsatz 13 zu drücken. Es kommen auch andere Filteranordnungen in Betracht, beispielsweise die bisher üblichen Filter mit einem Träger und einem Sieb, die aber anstatt des Gewin­ des mit einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung am Gehäuse angebracht sind.

Claims (15)

1. Düse, insbesondere Zerstäubungsdüse für Ölbrenner, deren Gehäuse in einer eine Bohrung abschließenden, vorderen Stirnwand die Düsenöffnung und dahinter einen Verteilereinsatz trägt, der von der Stirnseite eines Halteelements, das durch mindestens einen Befestigungs­ abschnitt des Gehäuses gegen Axialbewegung gesichert ist, gegen die Stirnwand gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mindestens eine Befestigungsabschnitt (29) bei der Montage radial einwärts verformt wird und hinter einen die Axiallage des Halteelements (20) sichernden Anschlag (28) greift.

2. Düse nach Anspruch 1, deren Gehäuse auch ein Filterele­ ment trägt, das durch mindestens einen Befestigungs­ abschnitt des Gehäuses gegen Axialbewegung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Befestigungsabschnitt (29) bei der Montage radial einwärts verformt wird und hinter einen die Axiallage des Filterelements (21) sichernden Anschlag (28) greift.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (29) ein Bördelrand und der Anschlag (28) eine Ringschulter ist.

4. Düse, deren Gehäuse ein Außengewinde aufweist, nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Befestigungsabschnitt (29) hinter dem Außengewinde (2) befindet.

5. Düse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zwischen Verteilereinsatz (13) und Filterelement (21) angeordnete Halteelement (20) durch die Befestigung des Filterelements in seiner Axiallage gesichert ist.

6. Düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Halteelement (20) und Filterelement (21) fest mitein­ ander verbunden sind.

7. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteelement (20) und/oder das Filterelement (21) aus Sintermaterial gebildet sind.

8. Düse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (20) mit dem Filterelement (21) einen gemeinsamen Körper (18) bildet.

9. Düse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Körper (18) innerhalb der Gehäuseboh­ rung (10) einen als Halteelement (20) dienenden ersten Abschnitt, der zwischen sich und der Bohrung einen Zuflußkanal freiläßt, ferner einen hinten aus dem Gehäuse (1) ragenden, als Filterelement (21) dienenden zweiten Abschnitt und einen von der vorderen Stirn­ seite (23) bis in den zweiten Abschnitt reichenden Sackkanal (22), dessen stirnseitiger Querschnitt vollständig durch den Verteilereinsatz (13) abgedeckt ist, aufweist.

10. Düse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ein Befestigungsabschnitt (26) mit einer Ringschulter (28) vorgesehen ist, hinter die ein am hinteren Ende des Gehäuses (1) ausgebildeter Bördelrand (29) greift.

11. Düse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (28) eine Umfangsnut (27) begrenzt, an deren Grund der Bördelrand (29) anliegt.

12. Düse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Abschnitt des gemeinsamen Körpers (18) an der Außenseite mit Axialnuten (25) versehen ist.

13. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verteilereinsatz (13) am Um­ fang Axialnuten (17) aufweist.

14. Düse, bei der die Düsenöffnung in einer Stirnplatte angeordnet ist, die gegen eine Gehäuseschulter an­ liegt und mit ihrem Umfang in einem Bohrungsabschnitt des Gehäuses geführt ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (4) durch eine Stauchung (11) im Durchmesser vergrös­ sert und dadurch in dem Bohrungsabschnitt (9) festge­ klemmt ist.

15. Verfahren zur Herstellung einer Düse nach den Ansprü­ chen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylin­ drischer Teil des Halte- und/oder Filterelements aus Sintermaterial als Befestigungsabschnitt verwendet und durch Eindrücken des Bördelrandes in das Sinter­ material eine Umfangsnut mit Ringschulter gebildet wird.