DE4324731A1 - Selbstreinigende Sprühdüse - Google Patents
Selbstreinigende SprühdüseInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse, und zwar speziell eine
Sprühdüse, welche gemäß der Erfindung selbstreinigend ist und
insbesondere dem Versprühen von Schmiermittellösungen dient.
Sprühdüsen werden für verschiedene Zwecke verwendet, ein
schließlich industrieller Sprühoperationen. Gewisse indu
strielle Sprühanwendungen, insbesondere das Schmieren von
Förderbändern, machen es erforderlich, daß ein Schmiermittel,
typischer Weise auf Seifenbasis, mit niedrigen Durchfluß
mengen, wie z. B. etwa 3,8-19 l/h versprüht werden. Bei
Anwendungen, bei denen derartige Sprühdüsen eingesetzt wer
den, wird häufig ein relativ enger Sprühwinkel gefordert, so
daß dementsprechend enge Dosieröffnungen benötigt werden. Die
Verwendung von kleinen Öffnungen in Verbindung mit niedrigen
Durchflußmengen führt jedoch häufig zu Problemen hinsichtlich
eines Verstopfens, insbesondere bei Schmiermittellösungen, in
denen partikelförmige Materialien vorhanden sind. Folglich
sammeln sich die Materialpartikel häufig und verstopfen die
Düse, und es ist häufig erforderlich, die Düse zu reinigen,
um dann wieder den korrekten Sprühbetrieb aufzunehmen.
Einige Düsen sind so ausgebildet, daß ein manuelles Reinigen
erleichtert wird. Beispielsweise zeigt eine dieser Düsen ein
Ventil, welches so ausgebildet ist, daß es mittels eines
Schraubendrehers zur Reinigung angehoben werden kann. Obwohl
es in einigen Fällen bzw. bei gewissen Anwendungen erwünscht
ist, beispielsweise dort, wo eine große Anzahl von Sprühdüsen
eingesetzt wird, ist das manuelle Reinigen zeitraubend und
kann gefährlich sein.
Eine andere Möglichkeit zum Entfernen von partikelförmigem
Material, welches sich in der Düse gesammelt hat, besteht im
Einsatz einer selbstreinigenden Düse, wobei eine Erhöhung des
Druckmitteldruckes bewirkt, daß sich ein Tellerventil oder
dergleichen zusammen mit daran befestigten Dichtungsein
richtungen selbst von einem speziellen Gehäuse abhebt, wel
ches die Dosieröffnung enthält. Dies führt zu einer Änderung
der Auslaßabmessungen der Dosieröffnung, so daß Partikel,
welche die Düse verstopft haben, durch die Fluidströmung
entfernt werden können.
Eine derartige Düse ist in der US-PS-5 033 676 gezeigt. Diese
Düse umfaßt ein Doppelkegelventil mit einem Kopf, welcher
eine Dichtung trägt, die dazu bestimmt ist, an einer Fläche
des Gehäuses anzuliegen. Im Spülbetrieb werden der Kopf und
die Dichtung angehoben, um unter einem hohen Druckmitteldruck
eine unbegrenzte Öffnung zu schaffen. Bei einem niedrigen
Druck liegt die Dichtung dagegen an einer Oberfläche des
Gehäuses an, um eine begrenzte Öffnung bzw. eine Dosieröff
nung zu bilden. Bei dieser Ausgestaltung muß jedoch ein spe
zielles Gehäuse nach den Kundenwünschen maschinell bearbeitet
werden, da die beschränkte Dosieröffnung durch die Position
definiert wird, in der die Dichtung des Ventilkopfes an der
Oberfläche des Gehäuses anliegt. Folglich muß das Gehäuse zum
Erzielen einer kontrollierten Sprühwirkung so ausgestaltet
werden, daß sich eine Oberfläche ergibt, die genau an die
Dichtung angepaßt ist und die außerdem sorgfältig so einge
kerbt bzw. mit einer Aussparung versehen ist, daß sich die
gewünschte Dosieröffnung ergibt.
Da eine im Inneren des Gehäuses an der Dichtung eingeschnit
tene Kerbe für das Sprühmuster verantwortlich ist, muß zur
Änderung des Sprühmusters das gesamte Gehäuse ausgewechselt
werden. Folglich kann bei dieser bekannten Ausgestaltung das
Sprühmuster nicht ohne weiteres und kostengünstig verändert
werden.
Zusätzlich müssen in dem Gehäuse maschinell gewisse Elemente
hergestellt werden, die es gestatten, daß ein Ventilkopf und
ein daran befestigter Ventilschaft nach oben gleiten können,
ohne jedoch aus dem Gehäuse herauszufallen. Außerdem muß das
Äußere des Gehäuses in gewisser Weise einem Schlauchfitting
gleichen, so daß ein Schlauch oder dergleichen, über den der
Sprühdüse das Druckmittel zugeführt wird, leicht befestigt
werden kann. Bei der bekannten Sprühdüse ist also das Gehäuse
teuer und schwierig herzustellen und außerdem auf eine einzi
ge Düsenausbildung abgestimmt.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf
gabe zugrunde, eine selbstreinigende Sprühdüse anzugeben,
welche eine Ventilanordnung aufweist, welche ohne weiteres in
ein unmodifiziertes Standardfitting eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Sprühdüse durch
die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1
gelöst.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine
selbstreinigende Sprühdüse geschaffen wird, deren Ventilan
ordnung so ausgebildet ist, daß sie in ein unmodifiziertes
Standardfitting eingesetzt werden kann und aus der angesam
melte Schmutzpartikel und dergleichen durch Ausüben einer
äußeren Kraft entfernt werden können.
Dabei ist es in Ausgestaltung der Erfindung besonders vor
teilhaft, daß die selbstreinigende Sprühdüse durch eine kon
trollierte Erhöhung des Druckmitteldruckes derart betätigt
werden kann, das angesammeltes partikelförmiges Material
herausgespült wird.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfin
dung kann die selbstreinigende Sprühdüse ferner so ausgebil
det werden, daß angesammeltes partikelförmiges Material durch
eine einfache manuelle Manipulation entfernt werden kann.
Ein besonderer Vorteil der selbstreinigenden Sprühdüse gemäß
der Erfindung besteht ferner darin, daß durch einfaches Aus
wechseln von Teilen verschiedene Sprühmuster realisiert wer
den können.
Es ist weiterhin ein Vorteil der selbstreinigenden Sprühdüse
gemäß der Erfindung, daß der von ihr erzeugte Sprühstrahl
durch einfache Einstellung von Hand in die gewünschte Rich
tung gerichtet werden kann.
Es ist auch ein Vorteil der selbstreinigenden Sprühdüse gemäß
der Erfindung, daß der für ihr Spülen erforderliche Druck
nicht ohne weiteres merklich geändert werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach
stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder
sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Es zeigen:
Fig. 1 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine in ihrer
Sprühposition befindliche Sprühdüse gemäß der Erfin
dung, wobei die Strömungsrichtung durch Pfeile ange
deutet ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Sprühdüse gemäß Fig. 1,
gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur;
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen wahlweise vor
gesehenen Ablenkkragen einer Sprühdüse gemäß der Er
findung;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Ablenkkragen gemäß Fig. 3
längs der Linie 4-4 in dieser Figur;
Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine bevorzugte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sprühdüse
ohne Ablenkkragen in ihrer Sprühposition;
Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt durch die Sprühdüse
gemäß Fig. 5 längs der Linie 6-6 in dieser Figur;
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung der Elemente einer erfin
dungsgemäßen Sprühdüse ohne einen Ablenkkragen;
Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer
abgewandelten Ausführungsform eines Sprühkopfes,
welcher anstelle des in Fig. 7 gezeigten Sprühkopfes
verwendet werden kann;
Fig. 9 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine erfin
dungsgemäße Sprühdüse zur Erläuterung der Fluid
strömung durch die Düse bei mechanisch angehobenem
Düsenkopf und
Fig. 10 eine vergrößerte Draufsicht auf die Düse gemäß Fig.
9, gesehen von der Linie 10-10 in dieser Figur.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung ein Beispiel einer
erfindungsgemäßen Sprühdüsenanordnung bzw. Düse 20. Die Düse
20 ist mit einer Druckmittelquelle beispielsweise über ein
Anschlußgewinde 31 verbunden, so daß das Fluid bzw. Druck
mittel im wesentlichen in Richtung der Längsachse der Düse 20
fließt. Die generelle Strömungsrichtung ist durch Pfeile 90
angedeutet. Die Strömung fließt von einem Einlaß 30 längs
eines Schaftes 43 und verläßt die Düse 20 an Auslaßeinrich
tungen bzw. einem Auslaß 61. Während die Düse und die Strö
mung in der Zeichnung vertikal ausgerichtet sind, versteht es
sich, daß die Düse, ohne vom Grundgedanken der Erfindung ab
zuweichen, in jeder Richtung ausgerichtet werden kann.
Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Ventilsitz 23 mittels einer Feder
41 gegen eine daran angepaßte bzw. komplementäre Oberfläche
60 eines Sprühkopfes an einer Unterlagsscheibe 55 vorge
spannt, wodurch eine Dichtung zwischen der angepaßten Ober
fläche und dem Ventilsitz 23 geschaffen wird. Um zu verhin
dern, daß das Fluid diese Dichtung passiert, sind die Auslaß
einrichtungen in der angepaßten Oberfläche 60 vorgesehen. In
Fig. 2 sind die Auslaßeinrichtungen 61 für ein Ausführungs
beispiel der Erfindung besonders deutlich dargestellt. Wie
Fig. 2 zeigt, ist in der angepaßten Oberfläche 60 eine Kerbe
61 vorgesehen, an der sich in der Dichtung eine Öffnung er
gibt. Die Kerbe schafft eine Dosieröffnung, die ein Versprü
hen des Fluids gemäß einem vorgegeben Sprühmuster gestattet.
Um den Sprühstrahl von der Längsachse der Düse wegzulenken,
kann wahlweise zusätzlich ein Ablenkkragen 80 vorgesehen
sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Wie in Fig. 3 und 4
gezeigt, ist der Ablenkkragen 80 so ausgebildet, daß er mit
der Düse unmittelbar stromabwärts von der mit einer Kerbe
versehenen angepaßten Oberfläche 60 gemäß Fig. 1 lösbar mit
der Düse verrastbar ist. Folglich muß der Ablenkkragen 80 aus
einem in gewissem Umfang flexiblen Material, vorzugsweise
Kunststoff, hergestellt werden. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann
der Winkel des Sprühmusters geändert werden, indem man den
Winkel der Ablenkfläche 81 des Ablenkkragens 80 entsprechend
wählt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das Fluid also wenn kein Ablenk
kragen vorhanden ist, parallel zur Längsachse der Düse 20
versprüht. Daher ist ein Teil eines oberen Teils 63 des
Sprühkopfes entfernt, um das Versprühen des Fluids nicht zu
beeinträchtigen. Dadurch, daß der obere Teil 63 des Sprüh
kopfes nicht vollkommen rund ist, ergibt sich zusätzlich das
vorteilhafte Merkmal, daß der Sprühkopf leichter zu erfassen
ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, läßt sich ein noch breiterer Sprühke
gel dann erhalten, wenn ein Sprühkopf gemäß Fig. 8 verwendet
wird. Anstelle der schmalen keilförmigen Kerbe, welche gemäß
Fig. 2 als Dosieröffnung verwendet wird, erstreckt sich die
Dosieröffnung gemäß Fig. 6 über einen wesentlich größeren
Winkel, wie dies durch die Pfeile 93 angedeutet ist, nämlich
über einen Winkel von nahe 180°.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird das äußere Gehäuse der Sprühdüse
hauptsächlich durch ein Fitting 21 gebildet, bei dem es sich
um ein Standard-UNIJET® - oder um ein TEEJET® -Fitting han
deln kann, wie es von der Firma SPRAYING SYSTEMS, Inc.,
Wheaton, Ill., USA, auf den Markt gebracht wird. Das Fitting
21 ist im wesentlichen rohrförmig und definiert zwischen
einem Einlaß 30 und einem Auslaß 33 einen in Längsrichtung
verlaufenden Fluid- bzw. Druckmittelkanal. Wie Fig. 7 ferner
zeigt, ist der Fluideinlaß 30 mit dem Anschlupgewinde 31 ver
sehen, welches dazu dient, eine Druckmittelquelle über einen
Schlauch (nicht gezeigt) oder dgl. anzuschließen. Obwohl dies
eine Möglichkeit für die Zuführung des Fluids zu dem Fitting
21 darstellt, können auch andere Verbindungseinrichtungen,
wie z. B. komplementäre, verrastbare Verbindungseinrichtungen,
vorgesehen werden. Außerdem besitzt das Fitting 21 typischer
weise, wie gezeigt, einen zentralen Teil 32, der für das An
setzen eines Schraubenschlüssels geeignet ist, um das Fitting
21 nach Bedarf anzuziehen.
An einem Flansch 40 ist ein rohrförmiger Schaft 43 befestigt,
der so bemessen ist, daß er in den Auslaß 33 des Fittings 21
paßt. Wie am besten in Fig. 1 erkennbar ist, kann die strom
aufwärts gelegene Seite des Flansches 40 trichterförmig aus
gebildet sein, um das Eintreten der Fluidströmung in den
Schaft 43 zu erleichtern. Der rohrförmige Schaft 43 ist im
wesentlichen hohl und bildet zwischen einem Einlaß 44 und
einem Auslaß 45 einen Fluidkanal. Bei dem bevorzugten Aus
führungsbeispiel ist der Auslaß 45 eine Öffnung, die senk
recht zur Längsachse des Schaftes durch dessen Wand gebohrt
ist. Diese Auslaßöffnung bzw. der Auslaß 45 ist mit einer
axialen Einlaßöffnung verbunden, so daß das Fluid, welches in
den Einlaß 44 des Schaftes 43 eintritt, durch den Schaft 43
hindurchströmt und aus diesem an dem Auslaß 45 austritt. Wäh
rend der Auslaß 45 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
durch eine zur Schaftachse senkrechte Bohrung gebildet wird,
sind auch andere konstruktive Lösungen möglich, beispielswei
se ein Auslaß in Form einer schrägen Bohrung.
Ein Ventilsitz 23 mit einer Schürze 52 und einer Lippe 53 ist
so dimensioniert, daß er gleitverschieblich über den Schaft
43 paßt. Die Schraubenfeder 41, welche gegen den Flansch 40
des Schaftes 43 vorgespannt ist, erzeugt an dem Ventilsitz 23
eine von dem Flansch 40 weg gerichtete Vorspannung. Der
Sprühkopf 24 kann mit dem Schaft 43 über Verbindungsein
richtungen 46 verbunden werden, die von einem Ende des
Schaftes 43 ausgehen. Die Verbindungseinrichtungen bestehen
vorzugsweise aus einem einstückig mit dem Schaft 43 ausge
bildeten Gewindebolzen. Wenn der Sprühkopf 24 mit dem Schaft
43 verbunden ist, dann drückt die angepaßte Oberfläche 60
desselben gegen die stromabwärts gelegene Oberfläche 54 des
Ventilsitzes 23, da dieser mit Hilfe der Feder 41 gegen den
Sprühkopf vorgespannt ist. Wenn es erwünscht ist, kann zu
sätzlich eine Unterlagsscheibe 55, beispielsweise aus Teflon,
verwendet werden, um im Bereich der passend aufeinander abge
stimmten Flächen die Dichtwirkung zu unterstützen. Vorzugs
weise ist die Unterlagsscheibe 55 an dem Ventilsitz 23 ange
klebt oder auf andere Weise sicher befestigt, so daß sie an
Ort und Stelle verbleibt, wenn der Sprühkopf 24 außer Ein
griff mit dem Ventilsitz 23 gebracht wird.
Der Schaft 43, die Feder 41, der Ventilsitz 23 und der Sprüh
kopf 24 sind sämtlich zu einer einheitlichen Ventilanordnung
verbunden, die in das Fitting eingesetzt wird. Diese einheit
liche Konstruktion gestattet die Verwendung eines unmodifi
zierten Standard-Fittings 21 als äußeres Gehäuse für die
Sprühdüse. Somit werden die Herstellungskosten bei einer
solchen Konstruktion wesentlich günstiger. Außerdem kann zur
Änderung der Sprühcharakteristik oder beim Auftreten eines
Fehlers eine neue Ventilanordnung schnell und leicht in das
Standard-Fitting eingesetzt werden, wodurch die Wartungs
kosten verringert werden.
Der Ventilsitz 23 ist so dimensioniert, daß die Schürze 52 in
den Auslaß 33 des Fittings 21 eingesetzt werden kann, wobei
die Lippe 53 des Ventilsitzes 53 an einem Rand 34 des
Fittings 21 anliegt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
hat die Lippe 53 im wesentlichen denselben Umfang wie der
Rand 34. Zum Sichern der Elemente der Ventilanordnung an dem
Fitting 21 sind Halterungseinrichtungen vorgesehen, um den
Ventilsitz 23 zwangsläufig in Kontakt mit dem Fitting 21 zu
halten. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen die
Halterungseinrichtungen eine Kappe 25 zum Aufrechterhalten
dieses Kontaktes, wobei die Kappe 25 auf ein Anschlußgewinde
35 auf der Außenseite des auslaßseitigen Endes 33 des Fit
tings 21 aufgeschraubt werden kann. Dieses Gewinde 35 kann
ferner abgedichtet sein, um einen Leckfluß zu beschränken
bzw. zu verhindern, beispielsweise mittels eines Teflonban
des, obwohl dies gewöhnlich nicht erforderlich ist.
Die Kappe 25 paßt über den Sprühkopf 24, jedoch nicht über
die Lippe 53 des Ventilsitzes 23. Folglich ist der Ventilsitz
53 an dem Fitting 21 gesichert; der Sprühkopf 24 und der da
mit verbundene Schaft 43 können jedoch noch eine Längsbewe
gung ausführen. Die Kraft, die für eine solche Längsbewegung
erforderlich ist, wird jedoch durch die Kraft der Feder 42
kontrolliert, während das Ausmaß der Längsbewegung durch die
maximal mögliche Kompression der Feder 41 und den Flansch 40
des Schaftes 43 begrenzt wird.
Das Ausmaß der radialen Bewegung des Sprühkopfes 24 und des
damit verbundenen Schaftes 43 bezüglich des Ventilsitzes 23
hängt von den Toleranzen zwischen den inneren Abmessungen der
Schürze und dem Durchmesser des Schaftes ab, da die Schürze
52 gleitverschieblich über den Schaft 43 paßt. Um den Sprüh
kopf 24 in radialer Richtung in vernünftigem Maße festzule
gen, müssen diesbezüglich hinreichend enge Toleranzen gewählt
werden, wobei der Gleitsitz jedoch nicht so eng werden darf,
daß ein freies Gleiten des Ventilsitzes 23 bezüglich des
Schaftes 43 verhindert wird. Damit das Fluid frei aus der
Auslaßöffnung 45 austreten kann und nicht durch den Innen
durchmesser der Schürze 52 behindert wird, besitzt die
Schürze 52 zwei koaxiale Bereiche mit unterschiedlichen
Durchmessern. Wie am besten aus Fig. 1, 5 und 9 deutlich
wird, begrenzt ein Bereich 28 mit einem ersten Durchmesser am
stromaufwärts gelegenen Ende des Ventilsitzes 23 die radiale
Bewegung des Ventilsitzes 23 bezüglich des Schaftes 43, wäh
rend ein zweiter Bereich 49 mit einem zweiten größeren Innen
durchmesser ein freies Austreten des Fluids aus der Auslaß
öffnung 45 des Schaftes 43 gestattet. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist die Auslaßöffnung 45 so angeordnet,
daß die Position der Auslaßöffnung selbst bei maximaler
Federdehnung in Längsrichtung mit dem Bereich 29 größeren
Innendurchmessers zusammenfällt.
Obwohl sich der Ventilsitz 23 axial und radial nicht bewegen
kann, können der Ventilsitz 23 und somit die gesamte Ventil
anordnung gedreht werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei
spiel wird dies durch einen glatten, ringförmigen Teil 72 der
Kappe 25 erreicht, welcher die Lippe 53 des Ventilsitzes 23
an dem Rand bzw. der Schulter 34 des Fittings 21 sichert. So
lange die Reibungskräfte bei einer Drehung einen geringeren
Widerstand bewirken als er zum Abschrauben des Sprühkopfes 24
von dem Ventilschaft 43 erforderlich ist, kann die Ventilan
ordnung einfach durch Drehen des Sprühkopfes verdreht werden.
Folglich kann die Strömung bzw. der Sprühstrahl ohne weiteres
neu ausgerichtet werden.
Damit das Fluid aus der Düse austritt, und zwar mit einem
vorgegebenen Sprühmuster, ist die angepaßte Fläche 60 des
Sprühkopfes mit Auslaßeinrichtungen 61 versehen. Die Auslaß
einrichtungen können, wie in Fig. 7 gezeigt, durch eine
schmale Kerbe gebildet werden, die in der Oberfläche 60 vor
gesehen ist und sich auf einem kleinen Winkel öffnet oder
durch einen größeren Ausschnitt, wie in Fig. 8 gezeigt. Im
allgemeinen bestimmt die Größe bzw. Form des entfernten Be
reichs die Breite des Sprühwinkels. Je enger der Öffnungswin
kel ist, desto enger ist der Strahl des Sprays bzw. des ver
sprühten Fluids. Andere Sprühmuster können einfach dadurch
erhalten werden, daß die Form, die Größe und/oder die Lage
der Auslaßeinrichtungen in der angepaßten Oberfläche 60 ge
ändert werden.
Fig. 9 zeigt wie die angepaßte Oberfläche 60 des Sprühkopfes
24 mittels Hebekraft von dem Ventilsitz 23 abgehoben wird.
Auf diese Weise wird eine viel größere Öffnung erhalten, so
daß die Düse mit der Fluidströmung überflutet und gespült
wird. Alle angesammelten Schmutzpartikel, die an der normalen
Dosieröffnung eingefangen wurden, besitzen beim Trennen des
Sprühkopfes 24 von dem Ventilsitz eine größere Fläche, auf
der sie ausgespült werden können.
Während Fig. 9 eine Methode zum Trennen des Sprühkopfes vom
Ventilsitz zeigt, nämlich das Ausüben einer Hebelkraft, ver
steht es sich, daß auch andere Kräfte auf den Sprühkopf 24
ausgeübt werden, die in entsprechender Weise zu einem Abheben
führen. Alles, was erforderlich ist, ist das Ausüben einer
Kraft auf den Sprühkopf 24 bezüglich des Ventilsitzes 23,
wobei die Kraft ausreichend sein muß, um die Vorspannung der
Feder 41 zu überwinden, die den Ventilsitz 24 gegen den
Sprühkopf vorspannt. Folglich hebt der Sprühkopf 24 in ent
sprechender Weise von dem Ventilsitz 23 ab, wenn der Druck
des Druckmittels ausreichend erhöht wird, um die Federvor
spannung zu überwinden. Auf diese Weise können mehrere Sprüh
köpfe, die mit derselben Druckmittelquelle (nicht gezeigt)
verbunden sind, dadurch gleichzeitig gespült werden, daß man
den Fluiddruck in dem Verbindungsschlauch erhöht.
Fig. 9 und 10 zeigen ein Stemmwerkzeug 91, wie z. B. einen
Schraubendreher oder dgl., mit dessen Hilfe die angepaßte
Oberfläche 63 des Sprühkopfes 24 von dem Ventilsitz 23 weg
gehebelt wird, indem auf eine Kante 71 zum Ansetzen eines
Hebels an der Kappe 25 eingewirkt wird. Durch Befestigen
eines oberen Teils 63 oder einer Stemmlippe an der angepaßten
Oberfläche 60 des Sprühkopfes mittels eines Schaftes 65 wird
eine Schulter gebildet, die es gestattet, das Hebelwerkzeug
91 keilförmig unter den oberen Teil 63 zu drücken.
Im Zusammenhang mit Fig. 3 ist zu beachten, daß der Ablenk
kragen 80 keinen vollständig geschlossenen Ring bildet, und
der Sprühkopf 24 kann von Hand von dem Ventilsitz 23 wegge
hebelt werden, selbst wenn der Ablenkkragen so installiert
ist, wie dies in Fig. 9 und 10 gezeigt ist.
Da der Sprühkopf 24 an dem Schaft 43 gesichert ist, wird die
Feder 41 immer dann durch den Flansch 40 des Schaftes 43 zu
sammengepreßt, wenn die Trennkraft ausreichend ist, um die
Federvorspannung zu überwinden. Folglich kehrt der Sprühkopf
24 in seine normale Sprühposition zurück, wenn die Trennkraft
endet. Da die einzige Möglichkeit zur Kontrolle der Kraft,
die erforderlich ist, um den Sprühkopf 24 von dem Ventilsitz
23 abzuheben, um einen Spülvorgang einzuleiten, darin be
steht, die Feder 41 gegen eine Feder mit einer anderen Feder
konstanten auszutauschen, können unerwünschte Änderungen der
Empfindlichkeit bzw. des Ansprechens beim Spülen nicht ohne
erhebliche Bemühungen durchgeführt werden. Somit besteht ein
wichtiges Sicherheitsmerkmal der Erfindung in der Fähigkeit,
die Düse sorgfältig zu regulieren, um unerwartete und gefähr
liche Spülvorgänge zu vermeiden. Dies kann leicht erreicht
werden, indem man gewährleistet, daß mehr als gerade eine
geringfügige Erhöhung im Leitungsdruck erforderlich ist, um
einen Spülvorgang auszulösen, wie er bei inkorrekt einge
stellten Düsen eintreten könnte.
Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Aufstemm
rippe 71 längs des Umfangs der Kappe 25 vorgesehen ist. Um
ein Gelenk für das Ansetzen eines Hebels zum manuellen Tren
nen des Sprühkopfes von dem Ventilsitz zu schaffen, ist eine
solche Kante für die Realisierung der Erfindung nicht erfor
derlich. Selbst beim manuellen Spülen ist es vorstellbar, daß
der Sprühkopf von dem Ventilsitz, beispielsweise mittels
eines oder mehrere Paare von Zangen, weggezogen wird.
Während vorstehend bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin
dung näher erläutert wurden, versteht es sich, daß die Erfin
dung nicht auf diese speziellen Ausführungsbeispiele be
schränkt ist. Vielmehr stehen dem Fachmann, ausgehend von
diesen Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglichkeiten für
Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er dabei
den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.
Claims (16)
1. Selbstreinigende Sprühdüse zum Versprühen eines Fluids
aus einer Druckmittelquelle, gekennzeichnet durch fol
gende Merkmale:
Es ist ein rohrförmiges Fitting vorgesehen, welches einen in seiner Längsrichtung verlaufenden inneren Fluidkanal aufweist, welches mit einem Einlaß und mit einem Auslaß versehen ist und welches mit Verbindungseinrichtungen zum Herstellen einer Verbindung mit der Druckmittelquelle versehen ist;
es ist ein rohrförmiger Schaft mit einem Einlaß und einem Auslaß vorgesehen, durch den das Fluid hindurchgeleitet werden kann, wobei der Einlaß des Schaftes teilweise in das auslaßseitige Ende des Fittings hineinreicht, derart, daß das in das Fitting eintretende Fluid in Längsrichtung durch den Schaft strömt, welcher mit einem Flansch ver sehen ist;
es ist ein Ventilsitz mit einer Schürze vorgesehen, wel che eine Innenfläche aufweist, die derart dimensioniert ist, daß sie gleitverschieblich um den Schaft paßt und welche eine Außenfläche aufweist, die so dimensioniert ist, daß sie in den Auslaß des rohrförmigen Fittings paßt, um die radiale Position des Ventilsitzes zu fixie ren, wobei der Ventilsitz außerdem eine Lippe aufweist, die so dimensioniert ist, daß sie den Ventilsitz in Längsrichtung am Auslaß des rohrförmigen Fittings posi tioniert und zwischen dem Ventilsitz und dem Auslaß des rohrförmigen Fittings eine Dichtung bildet;
es sind Einrichtungen vorgesehen, durch die der Ventil sitz zwangsläufig in Kontakt mit dem Fitting gehalten wird, um eine Verlagerung des Ventilsitzes in Längsrich tung und in radialer Richtung zu verhindern;
es ist ein Sprühkopf mit Befestigungseinrichtungen zum Befestigen des rohrförmigen Schaftes vorgesehen, wobei der Sprühkopf Auslapeinrichtungen umfaßt und eine an den Ventilsitz angepaßte Oberfläche besitzt;
es ist eine Feder vorgesehen, welche den Schaft umgibt und gegen den Flansch des Schaftes vorgespannt ist, um eine fest vorgegebene Vorspannkraft gegen den Ventilsitz zu erzeugen, wobei die Feder den Ventilsitz gegen die angepaßte Oberfläche des Sprühkopfes drückt, so daß zwischen dem Ventilsitz und der angepaßten Oberfläche des Ventilkopfes eine Dichtung gebildet wird, um die Fluidströmung an dieser Dichtung zu beschränken und wobei die Auslaßeinrichtungen einen solchen Kanal für die Fluidströmung bilden, daß diese, wenn die Dichtung hergestellt ist, gemäß einem vorgegebenen Muster disper giert bzw. versprüht wird;
wobei eine auf den Sprühkopf ausgeübte Kraft, die aus reicht, um die Federvorspannung zu überwinden, den Sprühkopf von dem Ventilsitz trennt, wodurch die Dicht wirkung aufgehoben und ein Spülen der Auslaßeinrich tungen durch das Fluid ermöglicht wird.
Es ist ein rohrförmiges Fitting vorgesehen, welches einen in seiner Längsrichtung verlaufenden inneren Fluidkanal aufweist, welches mit einem Einlaß und mit einem Auslaß versehen ist und welches mit Verbindungseinrichtungen zum Herstellen einer Verbindung mit der Druckmittelquelle versehen ist;
es ist ein rohrförmiger Schaft mit einem Einlaß und einem Auslaß vorgesehen, durch den das Fluid hindurchgeleitet werden kann, wobei der Einlaß des Schaftes teilweise in das auslaßseitige Ende des Fittings hineinreicht, derart, daß das in das Fitting eintretende Fluid in Längsrichtung durch den Schaft strömt, welcher mit einem Flansch ver sehen ist;
es ist ein Ventilsitz mit einer Schürze vorgesehen, wel che eine Innenfläche aufweist, die derart dimensioniert ist, daß sie gleitverschieblich um den Schaft paßt und welche eine Außenfläche aufweist, die so dimensioniert ist, daß sie in den Auslaß des rohrförmigen Fittings paßt, um die radiale Position des Ventilsitzes zu fixie ren, wobei der Ventilsitz außerdem eine Lippe aufweist, die so dimensioniert ist, daß sie den Ventilsitz in Längsrichtung am Auslaß des rohrförmigen Fittings posi tioniert und zwischen dem Ventilsitz und dem Auslaß des rohrförmigen Fittings eine Dichtung bildet;
es sind Einrichtungen vorgesehen, durch die der Ventil sitz zwangsläufig in Kontakt mit dem Fitting gehalten wird, um eine Verlagerung des Ventilsitzes in Längsrich tung und in radialer Richtung zu verhindern;
es ist ein Sprühkopf mit Befestigungseinrichtungen zum Befestigen des rohrförmigen Schaftes vorgesehen, wobei der Sprühkopf Auslapeinrichtungen umfaßt und eine an den Ventilsitz angepaßte Oberfläche besitzt;
es ist eine Feder vorgesehen, welche den Schaft umgibt und gegen den Flansch des Schaftes vorgespannt ist, um eine fest vorgegebene Vorspannkraft gegen den Ventilsitz zu erzeugen, wobei die Feder den Ventilsitz gegen die angepaßte Oberfläche des Sprühkopfes drückt, so daß zwischen dem Ventilsitz und der angepaßten Oberfläche des Ventilkopfes eine Dichtung gebildet wird, um die Fluidströmung an dieser Dichtung zu beschränken und wobei die Auslaßeinrichtungen einen solchen Kanal für die Fluidströmung bilden, daß diese, wenn die Dichtung hergestellt ist, gemäß einem vorgegebenen Muster disper giert bzw. versprüht wird;
wobei eine auf den Sprühkopf ausgeübte Kraft, die aus reicht, um die Federvorspannung zu überwinden, den Sprühkopf von dem Ventilsitz trennt, wodurch die Dicht wirkung aufgehoben und ein Spülen der Auslaßeinrich tungen durch das Fluid ermöglicht wird.
2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fitting ein Standardfitting ist, insbesondere ein
UNIJET®-Fitting.
3. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen zum Aufrechterhalten eines zwangsläu
figen Kontaktes zwischen dem Ventilsitz und dem Fitting
eine ringförmige Kappe umfassen, die einen inneren ring
förmigen Kragen aufweist, der so dimensioniert ist, daß
er gleitverschieblich um den Sprühkopf paßt und die Lip
pe des Ventilsitzes gegen den Auslaß des Fittings hal
tert, wobei das Fitting und die Kappe mit komplementären
Gewinden versehen sind.
4. Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sprühkopf eine Aufstemmlippe aufweist, die sich aus
gehend von der angepaßten Oberfläche des Sprühkopfes er
streckt und starr damit verbunden ist, um mit einer
Kante der Kappe zusammenzuwirken, die sich axial am
Umfang der Kappe erstreckt, derart, daß die Lippe und
der Sprühkopf von Hand auseinandergehebelt werden kön
nen, um den Ventilsitz abzuheben, insbesondere durch
Einsetzen einer Schraubendreherklinge oder dergleichen
über der Kante und unter der Lippe.
5. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungseinrichtungen zum Verbinden des Einlasses
des rohrförmigen Fittings mit einer Druckmittelquelle
eine Schraubverbindung umfassen.
6. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungseinrichtungen zum Verbinden des Sprüh
kopfes mit dem Schaft eine Schraubverbindung umfassen.
7. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslapeinrichtungen durch eine keilförmige Kerbe in
der angepaßten Oberfläche des Sprühkopfes gebildet sind.
8. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die angepaßte Oberfläche des Sprühkopfes im wesentlichen
scheibenförmig ausgebildet ist.
9. Sprühdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslaßeinrichtungen durch eine Diskontinuität in der
scheibenförmigen, angepaßten Fläche des Sprühkopfes ge
bildet sind, welche eine dadurch gebildete Dichtung
unterbrechen, wobei die Form der Diskontinuität die Form
des vorgegebenen Sprühmusters definiert.
10. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtung ein Material umfaßt, welches sandwichartig
zwischen dem Ventilsitz und der angepaßten Oberfläche
des Sprühkopfes angeordnet ist.
11. Sprühdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das zwischen den Ventilsitz und die angepaßte Oberfläche
des Ventilkopfes eingelegte Material ein Kunststoff
material, insbesondere eine Teflonscheibe, ist.
12. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der rohrförmige Schaft, der Ventilsitz, der Sprühkopf
und die Feder eine einheitliche Anordnung bilden, welche
in dem rohrförmigen Fitting zum Ausrichten der Auslaß
einrichtungen verdrehbar ist.
13. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Flansch zum erleichterten Einführen der Fluidströ
mung in den Einlaß des Schaftes trichterförmig ausgebil
det ist.
14. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Ablenkkragen vorgesehen ist, der angrenzend an die
Auslaßeinrichtungen angeordnet ist und durch den das
versprühte Fluid in vorgegebener Weise ablenkbar ist.
15. Sprühdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ablenkkragen aus einem elastischen Material besteht,
welches beim Anbringen und Lösen des Kragen an der bzw.
von der Sprühdüse deformierbar ist.
16. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schürze des Ventilsitzes eine erste Innenfläche hat,
die so dimensioniert ist, daß sie den Schaft gleitver
schieblich passend umschließt und eine zweite Innen
fläche, die angrenzend an den Auslaß des Schaftes ange
ordnet ist und zur Erleichterung einer Fluidströmung
einen größeren Durchmesser hat als die erste Innenfläche.
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