DE563066C

DE563066C - Adjustable nozzle

Info

Publication number: DE563066C
Application number: DEN28531D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-04
Filing date: 1928-03-04
Publication date: 1932-11-01

Description

Die Erfindung betrifft-eine regelbare Düse mit in der Strömungsrichtung sich erweiterndem Querschnitt, die einen Hohlkegel und einen in diesem gelagerten Vollkegel aufweist, welche relativ zueinander in der Achsrichtung verschiebbar sind, und kennzeichnet sich dadurch, daß die Flächen der beiden Kegel zumindest annähernd parallel zueinander liegen, so daß die beiden Körper bei ihrer BewegungThe invention relates to an adjustable nozzle with a cross-section widening in the direction of flow, a hollow cone and a in this mounted full cone, which relative to each other in the axial direction are displaceable, and is characterized in that the surfaces of the two cones at least are approximately parallel to each other, so that the two bodies in their movement

to zueinander eine Änderung des Zwischenraumes zwischen den beiden Kegelflächen und dadurch eine Änderung in der Fördermenge der Düse bewirken, ohne daß das Verhältnis des Eintritts- zum Austrittsquerschnitt sowie das Maß der Konizität eine wesentliche Änderung erfahren.to each other a change in the space between the two conical surfaces and thereby a change in the delivery rate cause the nozzle without affecting the ratio of the inlet to the outlet cross-section as well the degree of conicity undergoes a substantial change.

Eine solche Düse weist gegenüber bekannten Düsen den Vorteil des besseren Wirkungsgrades auf. Der mit "ihrer Hilfe erzeugte Unterdruck steigt nämlich in bezug auf den Verbrauch viel steiler an und ist bei dem. gleichen Verbrauch viel höher als bei bekannten Düsen.Compared to known nozzles, such a nozzle has the advantage of better efficiency on. Namely, the negative pressure generated with their help rises much more steeply in relation to consumption and is at that. same consumption much higher than with known nozzles.

Es wurde bereits angestrebt, das Verhältnis zwischen Einlaß- und Äuslaßquerschnitt gleichbleibend zu erhalten. Jedoch konnte diese Aufgabe bisher nur unvollkommen gelöst werden. Im übrigen änderte sich zum wenigsten das Maß der Konizität, und zwar in der Weise, daß dieses allmählich kleiner wurde und die Verluste im Betrieb der Düse schließlich so groß wurden, daß die Gesamtleistung auf unzulässige Werte herabsank. Demnach ist es erforderlich; sowohl das Verhältnis zwischen Ein- und Auslaßquerschnitt als auch das Konizitätsmaß im wesentlichen gleichbleibend zu erhalten, um zu den Vorteilen der Erfindung zu gelangen.Attempts have already been made to establish the ratio between the inlet and outlet cross-sections to be maintained consistently. However, this task has so far only been partially solved will. Otherwise, at least the degree of conicity changed, namely in such a way that this gradually became smaller and the losses in the operation of the nozzle eventually became so great that the overall performance sank to impermissible values. So it is necessary; both the ratio between inlet and outlet cross-section and the degree of conicity essentially constant in order to achieve the advantages of the invention to arrive.

Man hat »bereits eine Düse vorgeschlagen, die einen Innen- und einen Außenkegel aufweist, welche zueinander axial verschiebbarsind. Jedoch arbeitet bei der bekannten Vorrichtung der äußere Hohlkegel mit einem zylindrischen Teil zusammen,, so daß bei Verschiebung des Innenkegels eine Zeitlang der Querschnitt der diesem Teil benachbart liegenden Öffnung gleichbleibt, während der entgegengesetzt liegende Querschnitt sich ändert. Die Forderungen der Erfindung sind bei dieser Vorrichtung nicht erfüllt.One has »already proposed a nozzle which has an inner and an outer cone, which are axially displaceable to one another. However, the known device works the outer hollow cone together with a cylindrical part, so that when shifted of the inner cone for a time the cross-section of the one adjacent to this part Opening remains the same while the opposite cross section changes. The requirements of the invention are not met in this device.

Eine weitere bekannte Anordnung arbeitet mit einem verschiebbaren inneren Körper, der aus zwei mit ihrer Grundfläche auf einanderstehenden Kegeln besteht. Offenbar muß auch bei der Verschiebung eines in dieser Weise aufgebauten Innenkörpers stets eine Änderung des Verhältnisses zwischen Ein- und Auslaßquerschnitt erhalten werden.Another known arrangement works with a sliding inner body, the consists of two cones standing on top of one another with their base. Apparently must too there is always a change when an inner body constructed in this way is moved the ratio between inlet and outlet cross-section can be obtained.

Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigtThe invention is based on two exemplary embodiments shown schematically in the drawing, namely shows

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch eine gewöhnliche Düse für gasförmige Stoffe,Fig. Ι a vertical section through an ordinary nozzle for gaseous substances,

Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse,Fig. 2 is a vertical section through a nozzle according to the invention,

Abb. 3 einen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform gemäß der Erfindung. Fig. 3 is a partial section through a modified embodiment according to the invention.

Die in Abb. i dargestellte Düsenanordnung besteht im wesentlichen, in einer Düse u mit in der Strömungsrichtung-sich erweiterndem Querschnitt,- deren. Jdeinster Durchfluß querschnitt Fm ^fin einem zylindrischen Teil der Düse enthalten ist. Eine solche Düse wird nur mit schlechtem Wirkungsgrad arbeiten können, und zwar aus folgenden Gründen. Wie bekannt, entspricht einem gegebenen ίο Verhältnis zwischen dem Druck P des Treibmittels, z. B. Dampf, Druckluft oder Gas, vor der Ausflußöffnung und dem Druck Po in der hinter der Düse angeordneten Kammer C ein durch die Flächen F₂ und Fm und die Länge I bestimmter Grad der Konizität. Da nun der Winkel α des sich erweiternden Teiles der Düse soweit wie möglich dem Winkel des sich erweiternden Treibmittelstromes angepaßt sein soll, kann bei einer Vorrichtung zo nach Abb. 1 der Fall eintreten, daß die Länge/ des erweiternden Teiles der Düse so groß wird, daß die Vorrichtung auf Grund ihrer schlechten Nutzleistung überhaupt als ■ - unbrauchbar bezeichnet werden muß. Dies erklärt sich daraus, daß gegenüber einem bestimmten Wert von L auch der TeUJ₁ bestimmte Abmessungen haben muß.The nozzle arrangement shown in Fig. I consists essentially of a nozzle u with a cross-section that widens in the direction of flow - its. Every flow cross section Fm ^{f is contained} in a cylindrical part of the nozzle. Such a nozzle will only be able to work with poor efficiency, for the following reasons. As is known, corresponds to a given ίο ratio between the pressure P of the propellant, e.g. B. steam, compressed air or gas, in front of the outlet opening and the pressure Po in the chamber C arranged behind the nozzle, a degree of conicity determined by the surfaces F ₂ and Fm and the length I. Since the angle α of the widening part of the nozzle should be matched as far as possible to the angle of the widening propellant flow, the case with a device zo according to Fig. 1 can be that the length / of the widening part of the nozzle is so great, that the device must be described as unusable because of its poor performance at all. This is explained by the fact that, compared to a certain value of L , the TeUJ ₁ must also have certain dimensions.

Ein weiterer Grund für die Verringerung der Nutzleistung ist darin zu erblicken, daß bei der Regelung der Strömungsmenge für die Flüssigkeit, den Dampf oder das Gas,- welche durch .den Dorn t erfolgt, eine Änderung sowohl des Verhältnisses zwischen F₂ und Fm als auch dem Wert / entsteht. Wird nämlich durch das Einführen des Drosselungsorganes t die Querschnittfläche Fm der Ausflußöffnung vermindert, so ändert sich damit auch die Länge I, während aber der Querschnitt F₂ unverändert bleibt. Auch hierdurch also wird die Nutzleistung auf unzulässige Werte herabsinken.Another reason for the reduction in the useful power is to be seen in the fact that when regulating the flow rate for the liquid, steam or gas - which takes place through the mandrel t , a change in the ratio between F ₂ and Fm as well as the value / arises. If the cross-sectional area Fm of the outflow opening is reduced by the introduction of the throttle element t , the length I also changes, while the cross-section F ₂ remains unchanged. This means that the useful power will also drop to impermissible values.

Die Erfindung baut nun eine Düse auf, dieThe invention now builds a nozzle that

für die verschiedensten Verwendungszwecke und verschiedensten Ausführungsformen anwendbar ist und günstige Ergebnisse zeitigt.Applicable for a wide variety of purposes and various embodiments is and produces favorable results.

Die Regelung der Treibmittelmenge kann in weiten Grenzen vor sich gehen, ohne daß die aus der Rechnung sich ergebenden Werte für den Grad der Konizität.oder das Verhältnis zwischen den Ein- und Austrittsflächen Fm und F₂ wesentliche Änderungen erfahren.The amount of propellant can be regulated within wide limits without the values resulting from the calculation for the degree of conicity or the ratio between the inlet and outlet surfaces Fm and F ₂ undergoing significant changes.

Die in Abb. 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Körper x, in welchem ein Vollkegel 2 bei 7 in irgendeiner Weise mechanisch befestigt ist. Innerhalb des Zylinders 1 ist ein Ring 3 verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebung geschieht durch eine Spindel 4, welche drehbar, aber nicht längsverschiebbar bei 6 mit dem Ring 3 verbunden ist. Die Außenfläche des Ringes ist der Innenwandung des zylindrischen Körpers ι angepaßt, also gleichfalls zylindrisch, während seine Innenwandung kegelig ist und , sich der Neigung der Außenwandung des Kegels 2 im wesentlichen anpaßt, so daß zwider Innenwandung des Ringes 3 und der Außenwandung des Kegels 2 ein Zwischenraum ringförmigen Querschnittes gebildet wird^:, der sich entsprechend einem bestimmten Wert von Ί von der geringsten Querschnittsfläche. Fm bis zu dem Werte des größten Querschnittes F₂ vergrößert. Diese Werte werden entsprechend der Entwurfsberechnung der Düse festgelegt. Durch Verschieben des Ringes oder Hohlkegels 3 kann die Größe des beschriebenen Zwischenraumes geändert werden. Diese Verschiebung wird durch Drehen der Spindel 4 in der einen oder anderen Richtung bewerkstelligt, welch letzte an ihrem unteren Teil Gewinde trägt, das sich in einer entsprechenden Gewindebohrung des Gehäuses führt.The device shown in Fig. 2 consists of a cylindrical body x in which a full cone 2 is mechanically fastened at 7 in some way. A ring 3 is arranged displaceably within the cylinder 1. This displacement takes place by means of a spindle 4 which is rotatably, but not longitudinally displaceable, connected to the ring 3 at 6. The outer surface of the ring is adapted to the inner wall of the cylindrical body ι, that is also cylindrical, while its inner wall is conical and essentially adapts to the inclination of the outer wall of the cone 2, so that both the inner wall of the ring 3 and the outer wall of the cone 2 are a Interspace of annular cross-section is formed ^: which differs according to a certain value of Ί from the smallest cross-sectional area. Fm increased up to the value of the largest cross section F ₂ . These values are determined according to the design calculation of the nozzle. By moving the ring or hollow cone 3, the size of the space described can be changed. This displacement is brought about by turning the spindle 4 in one direction or the other, the latter of which has a thread on its lower part which is guided in a corresponding threaded hole in the housing.

Man erkennt, daß die beschriebene Anordnung die Herstellung von Düsen gestattet, deren Länge/ einer guten Nutzleistung der Vorrichtung am besten entspricht. Weiterhin ist der Vorteil erhalten, daß der Konizitäts^ grad bei jenem beliebigen Treibmitteleinlaßquerschnitt praktisch gleich ist, was mit den gewöhnlichen, z. B. nach Abb. 1 geregelten Düsen nicht erreicht werden kann.It can be seen that the arrangement described allows the manufacture of nozzles, whose length / best corresponds to a good useful performance of the device. Farther the advantage is obtained that the degree of conicity for any propellant inlet cross-section is practically the same, what with the usual, z. B. regulated according to Fig. 1 Nozzles cannot be reached.

Die in Abb. 2 veranschaulichte Ausführungsform kann selbstverständlich abgeändert werden, ohne den Wirkungsgrad irgendwie zu verschlechtern. So zeigt beispielsweise Abb. 3 eine Anordnung, in welcher nicht der Ring 3, sondern" vielmehr der Kegel 2 verschiebbar angeordnet ist und durch die Spindel 4 eingestellt wird. In diesem Fall steht dann der Ring 3 dauernd still und ist in irgendeiner Weise, z. B. wie in der Zeichnung angedeutet, durch kleine Schrauben mit dem zylindrischen Körper 1 fest verbunden. Der zentrierende Teil 7 des Innenkegels dient hier dazu, dessen Drehung gegenüber dem Ring 3 zu verhindern, während dies in dem Beispiel nach Abb. 2 durch Schlitze in dem Ring 3 erhalten wurde, welche sich über den Befestigungsteilen 7 für den . Innenkegel 2 führten und eine Drehung des Ringes verhin- n₀ derten.The embodiment illustrated in Fig. 2 can of course be modified without in any way deteriorating the efficiency. For example, Fig. 3 shows an arrangement in which not the ring 3, but rather the cone 2 is slidably arranged and is adjusted by the spindle 4. In this case, the ring 3 is then permanently stationary and is in some way, e.g. B. as indicated in the drawing, firmly connected by small screws to the cylindrical body 1. The centering part 7 of the inner cone serves here to prevent its rotation relative to the ring 3, while in the example according to Fig was obtained in the ring 3, which led over the fastening parts 7 for the. inner cone 2, and a rotation of the ring prevents n ₀ derten.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; manche Abänderung erscheint vielmehr denkbar.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments limited; on the contrary, some changes seem conceivable.

Claims

Claim:

Adjustable nozzle with a cross-section that widens in the direction of flow, which has a hollow cone and a full cone mounted in this, which

are mutually displaceable in the axial direction, characterized in that the Surfaces of the two cones are at least approximately parallel to one another, so that the two bodies move towards one another a change in the space between the two conical surfaces and thereby a change in the delivery rate effect of the nozzle without affecting the ratio of the inlet to the outlet cross-section and the degree of conicity undergoes a major change.

For this purpose ι sheet of drawings