DE69714261T2

DE69714261T2 - Verbesserte mischdüse

Info

Publication number: DE69714261T2
Application number: DE69714261T
Authority: DE
Inventors: A. Boticki; L. Bournoville; H. Lohr; E. Rakoczy; E. Seaman
Original assignee: SC Johnson Commercial Markets Inc
Current assignee: Diversey Inc
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: US5927338A; ES2244546T3; HK1040043B; DE69733973T2; HK1040043A1; EP1129659B1; DE69733973D1; BR9708726A; PT914056E; ATE220876T1; WO1997038617A1; EP1129659A3; BR9708726C1; ATE301419T1; EP1129659A2; US6279598B1; ES2176734T3; AR006707A1; EP0914056B1; BR9708726C2

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Behandlung von Fluiden und insbesondere das Zusammenführen von Flüssigkeiten durch Ansaugung unter Verwendung einer Mischdüse (Eduktor) mit einem oder mehr Zuläufen sowie einem einzigen Ablauf.

STAND DER TECHNIK

Venturi-Mischdüsen - oft auch als Eduktoren bezeichnet - beruhen auf einem von Daniel Bernoulli (1700-1782) entdeckten Prinzip und finden Einsatz in Anwendungen, bei denen zwei Flüssigkeiten gemischt werden. Im Allgemeinen verwendet ein Eduktor eine erste Flüssigkeit, die aus einer (gewöhnlich) druckbeaufsschlagten Quelle zu einem Primärzulauf und von dort durch eine Venturi-Anordnung fließt. Ein zweiter Zulaufkanal verläuft zwischen der Venturi- Anordnung und einem Behälter, der eine zweite Flüssigkeit enthält, die mit der ersten gemischt werden soll. Oft ist die erste Flüssigkeit Wasser, die zweite ein Chemieprodukt.
Als nur ein Beispiel des Einsatzes von Eduktoren zum Mischen von Wasser und einem Chemieprodukt sei auf die von Raum- und Gebäudereinigern verwendeten Ausgabegeräte verwiesen, die eine oder mehrere unterschiedliche Flüssigkeiten als Konzentrat enthalten. Derartige Konzentrate befinden sich in separaten Behältern im Gerät oder werden ihm über Anschlüsse zugeführt. Das Gerät enthält einen oder mehrere Eduktoren zum Mischen eines Konzentrats mit Wasser, um eine verdünnte Lösung - bspw. die Reinigungsflüssigkeit - herzustellen.
Der Druckunterschied zwischen dem Konzentratbehälter und der Venturi-Düse im Eduktor zieht die zweite Flüssigkeit in den Weg der schnell strömenden Primärflüssigkeit; dadurch werden beide vermischt. Die resultierende verdünnte Lösung wird in ein Gefäß geführt - bspw. einen Eimer, den die Gebäudereiniger dann zum Reinigen benutzen. Nur als beispielhaft für Konzentrate seien ein neutrales Reinigungsmittel, ein aufsprüh- und abwischbares Reinigungs- /Entfettungsmittel sowie ein Glasreiniger erwähnt.
Ein Hersteller von Ausgabegeräten (unter der Bezeichnung SOLUTIONS CENTER® u. a. Warenzeichen im Handel) und den damit einzusetzenden Flüssigkeitskonzentraten ist die Fa. S.C. Johnson & Son, Inc., Racine, Wisconsin, V.St.A. Ein Eduktor der in den SOLUTIONS CENTER®-Geräten eingesetzten Art ist in der US-PS 5,544,810 (Horvath, Jr. u. a.) beschrieben.
Beispiele für Mischvorrichtungen der Eduktor-Art sind in den US-PSn 3,072,137 (McDougall), 3,166,086 (Holmes), 4,697,610 (Bricker u. a.), 5,159,958 (Sand), 5,253,677 (Sand) und 5,529,244 (Horvath, Jr. u. a.), in der Intern. PCT-Anmeldung WO95/34778 (Nowicki u. a.) sowie in anderen Schutzrechten beschrieben. Der Proportionierer der US-PS 4 697 610 teilt die zulaufende flüssige Strömung auf zwei Strömungswege auf, d. h. einen Primärweg durch die Venturidüse und einen Sekundärweg durch zwei parallele Durchlässe. Derartige Durchlässe divergieren in Abwärtsrichtung; durch sie strömende Flüssigkeit wird in einem zylindrischen Bereich zusammengeführt, wobei die Lösung aus der Venturidüse austritt.
Bei der WO95/34778 wird ein dem der US-PS 4,697,610 ähnlicher Proportionierer eingesetzt. Ein solche Proportionierer hat ein Venturi-System, dessen oben liegende Venturi-Düse drei verjüngte Abflachungen verwendet, nicht die gegenüberliegenden flachen Seiten im Proportioner der genannten US- Patentschrift.
Der Eduktor der US-PS 5,159,958 weist die Merkmale des Oberbegriffs des angefügten Anspruchs 1 auf. Insbesondere weist dieser Eduktor parallel zur Venturi-Düse verlaufende Durchlässe auf. Von der Eduktordüse wegspritzendes und von einer Spritzplatte umgelenktes Wasser läuft diese Durchlässe hinab und an der Venturi-Düse vorbei, um mit der aus dieser austretenden Lösung zusammengeführt zu werden. Die parallelen Durchlässe radial auswärts der Venturi-Düse im Eduktor der US-PS 5,253,677 führen eine ähnliche Spritzwasser-Ableitfunktion aus.
Während die Vorrichtungen nach diesen und anderen bekannten Patenten im Allgemeinen bestimmungsgemäß zufriedenstellend arbeiten, sind sie nicht ohne Nachteile. Einer davon ist die Schaumbildung. Schäumt die verdünnte Lösung zu stark auf, kann das die Lösung aufnehmende Gefäß mit Schaum überlaufen, obgleich es nur eine mäßige Menge flüssige Lösung enthält.
Es soll hier keine spezielle Theorie dafür angeboten werden, dass bestimmte bekannte Vorrichtungen stark schäumen; vermutlich ist die Durchlüftung des Stroms der Primärflüssigkeit ein wesentlicher Faktor. Ein anderer hängt vermutlich mit dem Vereinigen von Flüssigkeiten zusammen, die mit hoher Geschwindigkeit auf zwei Strömungswegen laufen.
In der US-PS 4,697,610 fällt auf, dass das Wasservolumen, das die divergierenden parallelen Durchlässe und/oder den erwähnten zylindrischen Bereich herabströmt, die den Sekundärweg bilden, u. U. nicht ausreicht, um einen "dichten Abschluss" zu den Durchlasswänden zu bilden und einen Luftzutritt zu verhindern. Dann kann eine Durchlüftung stattfinden.
Beim Eduktor der US-PS 5,159,958 wird die Flüssigkeitsmenge, die durch die Spritzwasser-Ablasskanäle strömt, kaum ausreichen, um den offenen Bereich unter diesen Kanälen vollständig zu füllen. Auch dadurch kann eine Durchlüftung gefördert werden. Und im Eduktor dieser US-Patentschrift strömt die Primärflüssigkeit durch eine Scheibe mit vergrößerter Öffnung. Der resultierende Raum zwischen dem Strom und der Öffnung kann ein Durchlüften ebenfalls fördern.
Der Eduktor nach der US-PS 5,159,958 hat anscheinend weitere Nachteile. Der Durchmesser der Öffnung im Scheibenfuß ist weitaus (etwa 3,5- bis 4-mal) größer als der der Austrittsöffnung im konischen Teil. Mit anderen Worten, der Flächeninhalt der Öffnung im Scheibenfuß ist etwa 12- bis 14-mal größer als der der Austrittsöffnung. Eine solche Austrittsöffnung kann offenbar nur eine sehr schwache Strömung aus der Öffnung im Scheibenfuß übernehmen. Bei anderen als schwachen Strömungen bewirkt diese Konfiguration offenbar ein starkes Rückspritzen; daher musste vermutlich eine Abschirmfläche vorgesehen werden, um mindestens dazu beizutragen, dass kein Spritzwasser aus den Luftspaltschlitzen austritt.
Ein weiterer Nachteil bestimmter bekannter Eduktoren ist ihre unzureichende "Rückdrucktoleranz". Damit soll ausgedrückt werden, dass derartige Eduktoren über ihre Länge einen unerwünscht hohen Druckabfall (auch als "Einfügungverlust" bezeichnet) erzeugen.
Ein solcher Druckverlust kann aus folgenden Gründen Besorgnis erregen. Nimmt man an, dass die Primärflüssigkeit mit einem bestimmten Maximaldruck in den Eduktor einströmt, wird bei zu hohem Druckverlust im Eduktor weniger Druck zum Vermischen der Flüssigkeiten und - insbesondere - zum Herausdrücken des Lösungsgemischs aus dem Eduktorablauf verfügbar sein. Der letztere Gesichtspunkt ist immer wichtig und wird noch wichtiger, wenn bspw. ein an einen Eduktorablauf angeschlossener Schlauch bei auslaufendem Flüssigkeitsgemisch über den Eduktor hinaus angehoben wird oder auch nach oben zielt. Diese Schlauchlage vergrößert den Rückdruck am Eduktorablauf. Verwendet man einen falsch bemessenen und/oder zu langen Schlauch, steigt der Rückdruck am Eduktorablauf ebenfalls, so dass weniger Druck für das Ausgeben der Lösung verfügbar bleibt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die sich konisch öffnende und die konvergierende Düse der US-PSn 5,159,958 bzw. 5,253,677 dem durchströmenden Wasser einen verhältnismäßig langen Strömungsweg entgegensetzt. Lange Strömungswege bewirken höhere Druckabfälle, so dass weniger Druck für die Misch- und Ausgabefunktion verbleibt.
Ein weiterer Nachteil bestimmter bekannter Eduktoren ist, dass sich mit ihnen nur zwei Flüssigkeiten mischen lassen. Es gibt Einsatzfälle bspw. in Ausgabegeräten, bei denen es wünschenswert ist, mehr als zwei Flüssigkeiten zu mischen und/oder Funktionen auszuführen, die mit Eduktoren mit zwei Zuläufen nicht möglich sind.
Ein anderer Nachteil bestimmter bekannter Eduktoren ist die Schwierigkeit, bei ihnen ein Leistungsmerkmal - bspw. die Höhe des "gezogenen" Unterdrucks - zu verändern.
Eine weitere Eigenschaft bestimmter Eduktoren ist, dass sie vertikal angeordnet sein müssen. Zuweilen ist eine vertikale Anordnung jedoch nicht praktisch oder nicht möglich.
Eine andere Eigenheit bestimmter bekannter Eduktoren ist, dass sie mit einem lauten, deutlich hörbaren und charakteristischen Zischgeräusch arbeiten.
Ein neuartiger Eduktor, der einige der Probleme und Nachteile bekannter Eduktoren überwindet, wäre ein wichtiger Fortschritt des Standes der Technik.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Eduktor anzugeben, der von einigen der Probleme und Mängel des Standes der Technik frei ist.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein verbesserter Eduktor in der Ausführung mit einem Luftspalt als Schutz bei einem Strömungsabriss.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, der besonders geeignet ist für den Einsatz in Geräten zur Ausgabe von Reinigungslösungen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Eduktor mit erheblich abgeschwächter Schäumneigung.
Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist ein Eduktor mit erheblich abgeschwächter Durchlüftung.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Eduktor mit verhältnismäßig geringem Einfügungsverlust und verhältnismäßig hoher Rückdrucktoleranz.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, der - in bestimmten Ausführungsformen - in der Lage ist, eine beliebige, mindestens drei Flüssigkeiten - bspw. Konzentrate - einzeln oder insgesamt mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu mischen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, der im Einsatz nicht auf eine vertikale Ausrichtung eingeschränkt ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, der von einem "Rückspritzen" im Wesentlichen frei ist.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, bei dem sich eine Leistungscharakteristik durch Austausch eines Teils, d. h. eines leicht zu montierenden Flutungsrohrs, ändern lässt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Eduktor mit abgeschwächtem Betriebsgeräusch.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Eduktor, der das lästige "Rückfluten" durch den Luftspalt erheblich abschwächt oder im Wesentlichen beseitigt, auch wenn ein Ablaufschlauch aufwärts gerichtet ist und/oder sich auf einer Höhe über dem Eduktor befindet. Wie diese und andere Ziele erreicht werden, ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
Erfindungsgemäß wird ein Eduktor zum Mischen einer ersten und einer zweiten Flüssigkeit - bspw. Wasser und eine konzentrierte Reinigungsflüssigkeit - angegeben, der die im angefügten Anspruch 1 ausgewiesenen Merkmale aufweist.
Die "Laminarität" der ersten Flüssigkeit lässt sich mit einer Einrichtung zum "Glätten" turbulenter Flüssigkeit verbessern, die in die Speise- bzw. Zufuhrdüse einströmt. Eine solche Vorrichtung ist verkörpert durch ein Hauptteil, in dem eine Vielzahl abwärts konvergierender oder trichterförmiger Kanäle ausgebildet ist. Die Kanäle können so bemessen, gestaltet und angeordnet sein, dass jeder von ihnen in einen oder mehrere angrenzende Kanäle "einbricht", so dass "stromaufwärts weisende scharfe Kanten" entstehen.
In spezielleren Aspekten der Strömungsführung und des Zusammenhangs zwischen dem Rohr und der Führung weist die Führung einen ersten Teil auf, der in einer stromabwärtigen Richtung mit einem ersten Winkel konvergiert, und einen zweiten Teil, der den ersten Teil fortsetzend unter einem zweiten Winkel in einer stromabwärtigen Richtung konvergiert. In einer speziellen Ausführungsform ähnelt die Gestalt der Strömungsführung der eines Trichters dahingehend, dass der zweite Winkel kleiner ist als der erste.
Die Zufuhrdüse ist für die ausgezeichneten Betriebseigenschaften des neuen Eduktors wesentlich. Diese Düse hat eine im Wesentlichen messerähnliche oder scharfkantige Öffnung, die von einem Verhältnis Durchmesser zu axialer Länge zwischen etwa 15 : 1 und etwa 25 : 1 gekennzeichnet ist. In einer speziellen Ausführungsform betragen die axiale Länge der Öffnung höchstens etwa 0.010 inch (0,25 mm), der Durchmesser etwa 0.200 inches (5,1 mm). Die vorgehend erläuterte Konfiguration der Zufuhrdüse trägt dazu bei, den einer Flüssigkeitsströmung entgegengesetzten Widerstand möglichst gering zu halten.
Bekannte Eduktoren vermischen Wasser und eine andere Flüssigkeit. Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Eduktors ist, dass er sich zum Mischen von einer oder beiden vorhandenen Flüssigkeiten mit Wasser konfigurieren lässt. Ein solcher Eduktor enthält eine Vielzahl von Kanälen, die in Strömungsverbindung mit dem Rohr stehen. Andere Flüssigkeiten als Wasser - bspw. Reinigerkonzentrate - lassen sich mischen, indem man in jedem Kanal ein eigenes Konzentrat führt.
Der Eduktor kann unter dem Venturi-Rohr eine Stützeinrichtung aufweisen und ein Flutungsrohr, das einen Durchlass enthält, kann an die Vorrichtung angerastet sein. Ein Flutungsstift erstreckt sich über den Kanal.
Der Eduktor kann als Teilesatz mit einem ersten und einem zweiten Flutungsrohr jeweils mit einem Zulaufende, einem ersten und einem zweiten Kanal und einem ersten und einem zweiten Stift angeboten werden. Die Stifte liegen in einer gewissen Entfernung unter dem (d. h. stromabwärts vom) Zulaufende.
In einer Version haben die Stifte einen unterschiedlichen Durchmesser, in einer weiteren Version haben sie den gleichen Durchmesser, sind aber in unterschiedlichen Abständen unter den Zulaufenden des zugehörigen Flutungsrohrs angeordnet. Aufgrund dieser Vorgaben wird der Durchschnittsfachmann einsehen, dass jedes Flutungsrohr einen Stiftdurchmesser und einen Stiftabstand vom Rohrzulaufende aufweisen kann, die sich von denen des anderen Rohrs unterscheiden.
Der neue Eduktor hat sich beim Vermischen von Flüssigkeiten auch bei erheblichem Gegendruck - bspw. aus einem stromabwärts an den Eduktor angeschlossenen Schlauch oder sonstigen Gerät - als besonders wirksam erwiesen. Der Eduktor ist besonders geeignet für Schäum- oder Breitsprühanwendungen und weist Merkmale gegen ein "Rückspritzen" durch den Luftspalt auf, ein Problem, das einigen bekannten Luftspalt-Eduktoren eigen ist.
Reicht die Wasser-Zulaufströmung und/oder der auf dem Eduktor lastende Rückdruck aus, um zu verhindern, dass das Venturi-Rohr alles zuströmende Wasser annimmt, hält eine Öffnung einen Nebenschlussweg für den Wasserüberschuss bereit.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Öffnung von einer Kante am Sammelkanal umschlossen; diese Kante definiert eine erste Fläche. Der Sammelkanal hat an seinem unteren Ende eine Mindest-Strömungsfläche und die erste Fläche beträgt mindestens das Doppelte dieser Mindest-Strömungsfläche. Vorzugsweise beträgt diese erste Fläche mindestens das Dreifache der Mindest- Strömungsfläche.
In einer anderen Ausführungsform sind in der Strömungsführung eine erste und eine zweite Öffnung ausgebildet, die sich zwischen dem Sammelkanal und der Überlaufkammer erstrecken. Die Öffnungen haben jeweils am Sammelkanal eine Kante; die Kanten umschließen eine erste Fläche. Die Summe der ersten Flächen beträgt mindestens das 1,5-fache der Mindest-Strömungsfläche; vorzugsweise liegt sie im Bereich des 1,5- bis 2,5-fachen der Mindest-Strömungsfläche.
In einer speziellen Ausführungsform sind die ersten und zweiten Öffnung ausgerichtet mit einer lateralen Achse, die allgemein rechtwinklig zur Längsachse verläuft. M.a.W.: die Öffnungen liegen in der Strömungsführung einander gegenüber.
In einer anderen Ausführungsform hat die Strömungsführung ein vom Luftspalt beabstandes unteres Ende mit einer Innenabmessung, die generell im rechten Winkel zur Eduktor-Längsachse gemessen ist. Jede der Öffnungen liegt vom unteren Ende nach oben um eine Strecke mindestens gleich der Innenabmessung beabstandet und vorzugsweise im Bereich der 1,0- bis 6,0-fachen Innenabmessung.
Nach einer weiteren Ausführungsform hat die Strömungsführung einen ersten und einen zweiten Teil, die den Sammelkanal bilden. Jeder Teil hat eine entlang der Längsachse gemessene Länge, wobei die Länge des zweiten Teils mindestens gleich der des ersten Teils ist. Vorzugsweise beträgt die Länge des zweiten Teils das 1,0- bis 4,0-fache der Länge des ersten Teils.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Mischen einer ersten und einer zweiten Flüssigkeit nach dem angefügten Anspruch 26 angegeben.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich auch aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine diagrammartige Darstellung einer Ausgabevorrichtung derjenigen Art, bei der der neue Eduktor Einsatz finden kann;
Fig. 2 ist eine Spreng-Perspektivdarstellung eines Eduktors, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, aber zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben dient;
Fig. 3 ist eine Aufrissdarstellung des Eduktors nach Fig. 2 bei teilweise weggebrochenen Anchlussschläuchen;
Fig. 4 ist eine Draufsichtdarstellung des Eduktors nach Fig. 2 mit einem weggebrochenen Anschlussrohr;
Fig. 5 ist ein in der Ebene 5-5 der Fig. 4 geschnittener Aufriss des Eduktors;
Fig. 6 ist ein in der Ebene 6-6 der Fig. 4 geschnittener Aufriss des Eduktors;
Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt durch das im Eduktor nach Fig. 2 eingesetzte Venturi-Rohr;
Fig. 8 ist ein geschnittener Aufriss durch eine Ausführungsform einer strömungsglättenden Anordnung;
Fig. 9 ist eine Draufsicht einer Variante der Fig. 8 aus deren Sichtebene 9-9;
Fig. 10 ist eine Draufsicht einer anderen Variante der Ausführungsform nach Fig. 8 aus deren Sichtebene 9-9;
Fig. 11 ist eine teilweise weggebrochene Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer strömungsglättenden Anordnung;
Fig. 12 ist ein Schnitt durch die Anordnung der Fig. 11 in deren Ebene 12- 12;
Fig. 13 ist ein teilweise weggebrochener Schnitt durch die Anordnung der Fig. 11 in deren Ebene 13-13;
Fig. 14 ist ein teilweise weggebrochener Schnitt durch die Anordnung der Fig. 11 aus deren Ebene 14-14;
Fig. 15 ist eine teilweise weggebrochene Unteransicht der Anordnung der Fig. 11;
Fig. 16 ist eine vergrößerte Draufsicht einer im erfindungsgemäßen Eduktor eingesetzten Zufuhrdüse;
Fig. 17 ist ein Schnitt durch die Düse der Fig. 16 in deren Ebene 17-17;
Fig. 18 ist ein teilweise weggebrochener Schnitt durch einen nicht erfindungsgemäßen Eduktor allgemein entsprechend der Fig. 6 zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben;
Fig. 19A ist ein Schnitt durch den Eduktor der Fig. 18 in der Ebene 19A-19A derselben;
Fig. 19B ist ein Schnitt durch den Eduktor der Fig. 18 in deren Ebene 19B- 19B;
Fig. 20 ist ein Schnitt in der Ebene 20-20 der Fig. 18;
Fig. 21 ist ein Schnitt durch einen nicht erfindungsgemäßen Eduktor allgemein entsprechend der Fig. 5 zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben;
Fig. 22 ist ein teilweise weggebrochener Schnitt durch eine Eduktor-Zulauföffnung entsprechend der der Fig. 6;
Fig. 23 ist ein Schnitt durch einen nicht erfindungsgemäßen anderen Eduktor zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben;
Fig. 24 ist ein Schnitt durch einen noch anderen, nicht erfindungsgemäßen Eduktor zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben;
Fig. 25 ist ein Schnitt durch einen anderen, nicht erfindungsgemäßen Eduktor zur Illustration der Erfindung und insbesondere von Merkmalen derselben; der Eduktor-Ablaufbereich, der, falls gezeigt, in der Fig. 23 überflüssig ist, ist hier weggelassen;
Fig. 26 zeigt in einer Sprengdarstellung eine modifizierte Stützeinrichtung und einen Flutungsstift für den erfindungsgemäßen Eduktor;
Fig. 27 ist eine Unteransicht des Flutungsstifts der Fig. 26 aus deren Ebene 27-27;
Fig. 28 zeigt als Schnitt die Stützeinrichtung und den Flutungsstift der Fig. 26;
Fig. 29 zeigt geschnitten einen Düsenschutz, der Schäden an der scharfen Kante des Venturi-Rohrs verhindert;
Fig. 30 ist eine Unteransicht des Düsenschutzes der Fig. 29;
Fig. 31 stellt einen Teilesatz mit einem Eduktor und mehreren Flutungsrohren dar, die vertikal geschnitten gezeigt sind;
Fig. 32 zeigt im Vertikalschnitt einen erfindungsgemäßen Eduktor;
Fig. 33 ist ein Vertikalschnitt durch den oberen Körperbereich des Eduktors der Fig. 32;
Fig. 34 ist ein Vertikalschnitt durch den unteren Körperbereich des Eduktors der Fig. 32; und
Fig. 35 zeigt stark vergrößert und teilweise weggebrochen einen Teil des oberen Körperbereichs der Fig. 33 mit der dort ausgebildeten Öffnung.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Vor der Beschreibung der neuartigen Mischdüse (Eduktor) 10 und des diesbezüglichen Verfahrens ist ein Verständnis einer beispielhaften Anwendung einer solchen Vorrichtung 10 hilfreich. Die Fig. 1 zeigt schaubildlich eine bestimmte Art einer Ausgabeanordnung 11 mit einem Gehäuse 13 und Behältern 15, die sich in diesem oder ggf. außerhalb desselben befinden und dann an sie angeschlossen sind. Normalerweise sind die Behälter 15 jeweils mit einer anderen Flüssigkeit 17 gefüllt. Wie aber unten erläutert, kann es wünschenswert sein, zwei Behälter 15 mit der gleichen Flüssigkeit 17 gefüllt verfügbar zu haben.
Die Zulaufleitung 21 der Anordnung 11 ist mit einer Wasserversorgung verbunden, die eine Kopf- bzw. Verteilerleitung 23 speist. Zweigleitungen 25 sind mit der Kopfleitung 23 verbunden und enthalten jeweils ein der jeweiligen Zweigleitung 25 zugewiesenes Ventil 27. Wird ein bestimmtes Ventil 27 betätigt, strömt Wasser durch den zugehörigen Eduktor 10a, 10b, 10c oder 10d und vermischt sich mit einer konzentrierten Flüssigkeit 17 zu einer verdünnten Lösung. Die verdünnten Mischlösungen werden jeweils durch ein eigenes Rohr 29 ausgegeben. Andere Aspekte der Ausgabeanordnung sind unten beschrieben.
Anhand der Fig. 2, 3, 4, 5, 6 und 21 werden nun Komponenten eines Eduktors 10 allgemein beschrieben. Der Beschreibung folgt jeweils eine ausführlichere Erläuterung der Besonderheiten der Komponenten.
Der Eduktor 10 hat einen allgemein rohrförmigen Körper 33 mit einem Zulaufende 35 und einem Ablaufende 37, wobei an letzteres eine Ablaufarmatur 39 angesetzt ist. Diese Armatur 39 hat einen abgesetzten Teil 41, der zu einer Ablauföffnung 43 ausläuft. Im Körper 33 ist vorzugsweise (bei der Formgebung aus einem Kunststoff) eine Strömungsführung 47 ausgebildet. In der Ausführungsform der Fig. 5 und 6 ist eine solche Strömungsführung 47 trichterartig ausgebildet.
Im Körper 33 ist zwischen der Strömungsführung 47 und der Ablaufarmatur 39 eine Stützeinrichtung 49 angeordnet. Das Zulaufende 35, die Strömungsführung 47, das Venturi-Rohr 51, die Einrichtung 49, der Ablaufabschnitt 37 und die Armatur 39 liegen entlang der Eduktor-Längsachse koaxial und allgemein konzentrisch mit ihr. Es folgt nun eine ausführliche Erläuterung des Eduktors 10 und seiner Komponenten und Besonderheiten.
Wie wiederum in den Fig. 1 bis 7 sowie 8 und 21 gezeigt, weist das Zulaufende 35 einen Gewindeabschnitt 55 zum Ansetzen an ein Rohr 25 in der Anlage 11 oder - in anderen Einsatzfällen - bspw. an einen Wasserhahn auf. Stromabwärts des Abschnitts 55 am Ort 59 befindet sich eine Vorrichtung 61 zum "Glätten" turbulenter Flüssigkeit, die in das Zulaufende 35 einströmt; danach soll die Flüssigkeit im Wesentlichen laminar - statt turbulent - strömen. (Die Stromabwärts- Richtung ist mit dem Pfeil 63 gezeigt.)
In der Ausführungsform nach Fig. 8, 9 und 10 weist die Vorrichtung 61 eine Vielzahl beabstandeter Siebeinsätze 67, 69, 71 auf, die in einer überlappenden, koaxialen Zuordnung vertikal miteinander ausgerichtet sind und nacheinander durchflossen werden. In Varianten können solche Siebeinsätze 67, 69, 71 miteinander ausgerichtet sein, wie in Fig. 9 gezeigt, oder winklig zueinander angeordnet, wie in Fig. 10 gezeigt. Während die Fig. 8 drei Siebeinsätze 67, 69, 71 zeigt, arbeitet die Anordnung 61 auch mit jeweils zweien der drei Siebe 67, 69, 71 gut.
Die Fig. 11, 12, 13, 14 und 15 zeigen eine andere Ausführungsform der Anordnung 61 mit einer Vielzahl abwärts konvergierender Kanäle 75, die im Körper 77 der Anordnung 61 ausgebildet sind. Die Kanäle 75 sind jeweils kegelstumpfförmig gestaltet mit vorzugsweise dem gleichen oberen Durchmesser D1, dem gleichen Durchmesser des Auslasslochs 83 und der gleichen Verjüngungssteilheit. Jeder Kanal 75 hat einen Kreisquerschnitt und die Mittelachsen 79 der Kanäle 75 liegen mit einem Maß D2 beabstandet, das etwas kleiner ist als der obere Durchmesser D1. Die Kanäle 75 überlappen einander also.
In dieser Ausbildungsform "bricht" jeder Kanal 75 in einen oder mehr angrenzende Kanäle 75 ein, so dass "stromaufwärts weisende" scharfe Kanten 81 gebildet werden. Es hat sich erwiesen, dass diese Ausführungsform mit ihren scharfen Kanten 81 außerordentlich wirksam ist zur Herstellung einer laminaren Ausgangsströmung, auch wenn die Flüssigkeit turbulent in die Anordnung 61 einströmt.
Eine spezielle Anordnung 61 ist dabei eine Scheibe mit einer Matrix einander überlappender Kanäle 75. Die Zentralachsen 79 dieser Kanäle 75 liegen mit 0.030 inches (0,76 mm) beabstandet; die stromabwärtige Auslassöffnung 83 hat einen Durchmesser von 0.020 inches (0,51 mm) und die Anordnung 61 einen Durchmesser von etwa 0.70 inches (ca. 1,75 cm). Der Öffnungswinkel der Verjüngung liegt im Bereich von 2º bis 4º. Diese Maße und der Winkel können jedoch in breiten Bereichen variieren, sofern die vorgenannten scharfen Kanten 81 vorliegen.
Wie die Fig. 2, 5, 6, 16, 17 und 21 zeigen, ist im Zulaufende 35 stromabwärts der Anordnung 61 eine Zufuhrdüse 87 angeordnet. Diese Düse 87 hat eine im Wesentlichen messerkantige Öffnung 89, die eine erste Strömungsfläche A1 zur Abgabe von Flüssigkeit an das Venturi-Rohr 51 bildet. Diese Öffnung ist "messerkantig" oder scharfkantig dahingehend, dass das Verhältnis des Durchmessers DF der Öffnung 89 zu ihrer axialen Länge L1 zwischen etwa 15 : 1 und etwa 25 : 1 beträgt. In einer speziellen Ausführungsform beträgt die axiale Länge L1 der Öffnung 89 höchstens etwa 0.010 inches (0,25 mm) und ihr Durchmesser etwa 0.200 inches (5,1 mm). Die vorgehende Konfiguration der Zufuhrdüse 87 trägt dazu bei, den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung möglichst gering zu halten.
In anderen Aspekten der Düse 87 liegt das Verhältnis der axialen Länge AL des verjüngten Teils der Düse 87 zum Durchmesser DF der Düsenöffnung 89 im Bereich von 0,7 bis 1,1. In einer speziellen Ausführungsform beträgt dieses Verhältnis etwa 0,87.
Wie nun die Fig. 1, 2, 3, 5 und 6 weiter zeigen, weist der Eduktor 10 ein Paar bogenförmiger, diametral gegenüberliegender und in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Rippen 95, 97 auf. Die von diesen Rippen 95, 97 umrissenen, diametral gegenüberliegenden Öffnungen 99, 101 bilden einen Antisiphon- Luftspalt 103.
Vorgesehen, um die für die Wasserinstallation geltenden Bestimmungen zu erfüllen, verhindert ein solcher Luftspalt 103 einen Rückfluss von Flüssigkeit in eine Zweigleitung 25 oder einen Wasserhahn. Das Vorhandensein eines solchen Luftspalts 103 ist auch unmittelbar sichtbar und die Öffnungen 99, 101 sind groß genug, dass ein Erwachsener einen Finger in sie stecken kann. In eine speziellen Ausführungsform sind die Öffnungen 99, 101- parallel zur Längsachse 53 des Eduktors 10 gemessen - jeweils geringfügig länger als 1 inch (2,54 cm) und umspannen jeweils einen Bogen von etwa 90º.
Wie die Fig. 5, 6 und 16 zeigen, hat die Strömungsführung 47 zwei Verjüngungsbereiche mit einem ersten Teil 107, der - stromabwärts gesehen - konvergiert. Die Konvergenz erfolgt mit einem ersten Winkel FA1. Die Führung 47 hat auch einen zweiten Teil 109, der mit einem zweiten Winkel FA2 konvergiert, der kleiner ist als der erste Winkel FA1. Vorzugsweise liegt der erste Winkel FA1 zwischen etwa 40º und etwa 80º; am besten beträgt er etwa 60º. Der zweite Winkel FA2 beträgt vorzugsweise zwischen etwa 5º und etwa 15º und liegt am besten bei etwa 10º.
Die Teile 107, 109 gehen an einer Stelle 111, die eine zweite Strömungsfläche A2 aufweist, ineinander über; das Verhältnis der zweiten zur ersten Strömungsfläche A2 zu A1 liegt zwischen etwa 1,05 : 1 und etwa 2 : 1. Damit kann der Eduktor 10 einen gewissen Bereich von Wasserdrücken aufnehmen; auch erhält man eine Strömung, die eher laminar ist. Die örtliche Zuordnung der Strömungsführung 47 zum Venturi-Rohr 51 und das Zusammenwirken der Führung 47 mit dem Venturi-Rohr 51 sind unten nach einer ausführlicheren Beschreibung anderer Aspekte des Eduktors 10 erläutert.
Wie die Fig. 2, 6 und 7 zeigen, ist das Venturi-Rohr 51 im Gehäuse 33 mit einem Paar eingeformter radialer Flächen 115, 117 koaxial festgelegt, die um etwa 180º in Umfangsrichtung beabstandet sind. Vorzugsweise sind das Gehäuse 33, das Venturi-Rohr 51 und die Flächen 115, 117 als ein Teil ausgebildet. Der Oberteil 119 des Rohrs 51 weist eine Innenfläche 121 auf, die stromabwärts konvergiert und Teil eines Kanals 123 ist. Die Innenfläche 121 bildet einen umgekehrten Kegel, der in einer zur Achse 53 rechtwinkligen Ebene 125 abgeschnitten ist.
Die Außenfläche 127 dieses Teils 119 divergiert in Stromabwärtsrichtung; die Außengestalt dieser Fläche 127 (und die scharfe Kante 131 des Rohrs) bilden allgemein einen stehenden Kegelstumpf. Insbesondere ist die scharfe Kante 131 vom Schnitt der Innenfläche 121 mit der Außenfläche 127 gebildet. Die Länge des Kanals 123 im Unterteil des Rohrs 51 ist allgemein zylindrisch und divergiert nur zum Ausformen geringfügig in Stromabwärtsrichtung.
Wie insbesondere die Fig. 7 und 21 zeigen, liegt der Übergang 135 zwischen den Rohrabschnitten 119, 133 im Wesentlichen nahe am Bereich 137 der höchsten Strömungsgeschwindigkeit und des niedrigsten Drucks der Flüssigkeit. Die Fig. 6 zeigt für eine optionale Ausführungsform den Eduktor 10 mit einer Vielzahl von Kanälen 141, 143, die sich jeweils durch eine zugehörige Fläche 115, 117 erstrecken und in Strömungsverbindung mit dem Rohr 51 (und insbesondere dessen Bereich 137) und mit zugehörigen Eingangsöffnungen 147, 149 stehen, an die Behälter 15 mit Konzentraten oder anderen Flüssigkeiten 17 angeschlossen sind.
So konfiguriert, erlaubt der Eduktor 10 das Mischen von einer von zwei Flüssigkeiten 17 oder beiden mit Wasser und/oder das Herstellen der einen oder der anderen verdünnten Lösung an der Auslassöffnung 43. Andere Anwendungen dieser Ausführungsform sind am Ende der Beschreibung erläutert.
Wie die Fig. 2, 5 und 6 zeigen, weist die Stützeinrichtung 49 eine Tasche 151 auf, die dicht passend an das Venturi-Rohr 51 angesetzt ist. Auf diese Weise lassen sich ein rechteckiges, sich axial erstreckendes und axial langgestrecktes Blattelement 153 sowie das Austrittsende des Venturi-Rohr 51 präzise in der axialen und radialen Solllage halten. Das Blattelement 153 überspannt diametral die Axialbohrung 155 in der Stützeinrichtung 49.
Die Stützeinrichtung 49 hat ein unteres Element 157 und mehrere radiale Arme 161 (in der dargestellten Ausführungsform vier), die von der Vorrichtung 49 in den Reibschluss mit der Innenwandfläche des Eduktorgehäuses 33 abstehen. Diese Arme 161 erhalten die radiale Solllage der Tasche 151 bezüglich des Eduktorgehäuses 33. Der Zweck dieses "leitflächenartigen" Blattelements 153 ist unten in der Erläuterung der Arbeitsweise dargelegt.
Die Fig. 5, 6 und 18 zeigen den Auslassabschnitt 37 des Eduktors 10 mit einer Verzögerungskammer 163, die die Geschwindigkeit der Sekundärströmung verringert, die um das Venturi-Rohr 51 herum - nicht durch es hindurch - fließt und damit diese Strömung "beruhigt". Die Querschnittsfläche der Kammer 163 ist in der Fig. 19A gezeigt und besteht (in der Darstellung der Fig. 19A) aus vier bogenförmigen Teilen 165.
Die größte Querschnittsfläche der Kammer 163, die in der Fig. 19b mit zwei bogenförmigen Teilen 165 von jeweils etwa 180º dargestellt ist, ist erheblich größer als die Höchstfläche des ringförmigen Raums 167, der die in den Fig. 18, 20 und 21 gezeigte Zusammenführzone 167a bildet. Natürlich ist das Volumen der Kammer 163 erheblich größer als das des Ringbereichs 171 zwischen der Strömungsführung 47 und dem Rohr 51. Wie unten ausführlicher beschrieben, erlaubt die Verzögerungskammer 163 eine Verringerung der Geschwindigkeit der durchströmenden Flüssigkeit und reduziert so die Aufschäumneigung. Aus dem Vorgehenden ist zu ersehen, dass die um das Venturi-Rohr 51 herumgeführte Flüssigkeit durch die bogenförmigen Bereiche 165 strömt und schließlich aus dem Eduktor 10 austritt.
Wie in der Fig. 18 gezeigt, bildet der Ringraum 167 eine Zusammenführzohe 167a stromabwärts der Verzögerungskammer 163. In einer solchen Zone 167a lassen sich (unter der Annahme, dass der Innenschlauch 175 nicht angewandt wird) die Sekundär- und die Primärströmung 181 bzw. 179 (letztere dann bspw. mit einem Reinigungskonzentrat) zu einer Lösung mit dem Soll-Mischungsverhältnis zusammenführen. Die Querschnittsfläche der Zusammenführzone 167a ist vorzugsweise erheblich geringer als die der Kammer 163.
Der Eduktor 10 lässt sich in Kombination mit einem Innenschlauch und einem mit diesem konzentrischen Außenschlauch 175 bzw. 185 verwenden. So angewandt, werden die beiden (gleich langen) Schläuche 175, 185 in die Mündung eines von den Gebäudereinigern verwendeten Behälters eingeführt. Die Schläuche 175, 185 haben die stromabwärtigen Abschlüsse 189 bzw. 191, die sich im Wesentlichen decken. In dieser Kombination befindet sich die Zusammenführzone 167a an den Abschlüssen 189, 191, wo die Konzentratlösung im Schlauch 175 und das durch den Ringbereich 171 strömende Wasser zusammengeführt werden. Alternativ kann der Eduktor 10 mit nur dem äußeren Schlauch 185 Einsatz finden. Dann liegt die Zusammenführzone 167a so, wie im vorgehenden Absatz beschrieben.
Optional weist der Eduktor 10 auch eine sekundäre Anordnung 195 auf, mit der sich das Ausmaß, zu dem die Flüssigkeit in der Sekundärströmung 181 laminar ist, verbessern lässt. Die Anordnung 195, bei der es sich um einen Siebeinsatz handeln kann, ist etwas stromaufwärts des Endes des unteren Elements 157 angeordnet, so dass dieser Sekundärströmung 181 eine verbesserte Laminarität erteilt wird, bevor sie in einer Zone 167a mit der Primärströmung 179 zusammengeführt wird. Dadurch wird die Aufschäumneigung ebenfalls abgeschwächt. Wie die Fig. 24 zeigt, kann die sekundäre Anordnung 195 nahe dem Boden der Verzögerungskammer 163 - anstatt im abgesetzten Bereich 41 der Fig. 6 - angeordnet sein.
Der Eduktor 10 arbeitet wie folgt: Wie in den Figuren und insbesondere in den Fig. 1, 8 bis 10 und 21 gezeigt, sei angenommen, dass der Eduktor 10 in das Ausgabegerät 11 eingebaut ist, dass das Einlassende 35 an eine Zweigleitung 25 und die Kopfleitung 35 angeschlossen ist und dass an die Auslassöffnung 43 ein einziger Ausgabeschlauch 185 bzw. an die Öffnung 43 und das untere Element 157 die Schläuche 185 bzw. 175 angeschlossen sind. Im Betrieb strömt Wasser unter Druck (die "erste Flüssigkeit") in das Ende 35 ein und durch die Anordnung 61 und die Düse 87; diese Hauptströmung 201 ist im Wesentlichen laminar. Die Strömung 201 hat einen Durchmesser von etwas mehr als dem der Kante 131 des Venturi-Rohrs 51. Dadurch wird die Hauptströmung 201 zu einer säulenförmigen Primärströmung 179, die durch das Rohr 51 hindurch tritt, und einer ringförmigen Sekundärströmung 181 aufgeteilt, die von der Primärströmung 179 beabstandet um diese herum strömt.
Die Strömungsführung 47 umgibt das Venturi-Rohr 51 ringförmig; das Rohr 51 und die Führung 47 sind beabstandet teleskopartig ineinander gesteckt unter Belassung eines Ringraums 171 zwischen sich. Die Sekundärströmung 181 füllt den Bereich 171 und bildet so einen Verschluss, der verhindert, dass Luft durch den Bereich 171 strömt. Die Sekundärströmung 179 füllt den Oberteil 119 des Rohrs. Vermutlich ist dieser vorgenannte Verschluss mindestens teilweise verantwortlich für die Rückdrucktoleranz sowie für die verringerte Durchlüftungsneigung des Eduktors 10.
Die Primärströmung 179 strömt durch den Oberteil 119 des Rohrs und durch den Niederdruckbereich 137 und bewirkt damit in einem Kanal 143 eine Strömung einer zweiten Flüssigkeit, die sich mit der Primärströmung 179 vereinigen will. Dadurch wird eine verdünnte, aber ziemlich "fette" Lösung der ersten und der zweiten Flüssigkeit gebildet. Diese Lösung strömt durch den Rohrunterteil 133, wo sie in einer Zone 167a mit der Sekundärströmung 181 zur gewünschten, noch stärker verdünnten Lösung zusammengeführt wird; letztere Lösung wird dann ausgegeben.
Wie einzusehen ist, strömt während des oben beschriebenen Vorgangs die Sekundärströmung 181 durch den Ringraum 171 in die Verzögerungskammer 163. Unabhängig von der Geschwindigkeit der Sekundärströmung 181 beim Durchströmen des Bereichs 171 wird diese beim Eintritt der Sekundärströmung 181 in die Kammer 163 verringert. Dadurch wird die Sekundärströmung 181 "beruhigt". Die Sekundärströmung 181 in die Zusammenführzone 167a ist daher eher laminar als turbulent.
Wie auch die Fig. 6 zeigt und was das Blattelement 153 anbetrifft, ist die Primärströmung 179 im Rohr 51 typischerweise extrem laminar; auch führt sie im Wesentlichen keine Luft mit - mit Ausnahme einer kleinen Luftmenge im in den Eduktor 10 einströmenden Wasser. Daher kann die Primärströmung 179 u. U. die stromabwärtige Wand 203 des Unterteils 133 des Venturi-Rohrs und/oder die Umfangsseite der Bohrung 155 nicht innig berühren. Ohne eine solche Berührung kann Luft in das Rohr 51 eindringen und die Venturi-Wirkung beeinträchtigen. Das Blattelement 153 kann dazu dienen, die Primärströmung 179 aufzuspreizen und so die verschlussbildende Berührung zu fördern.
Wie die Fig. 1, 2, 6 und 22 zeigen, weist eine spezielle Ausführungsform des Eduktors 10 einen Zulaufanschluss 149 mit einem Aufnahmeansatz 205, einer konzentrischen Kappe 207 auf dem Ansatz 205 und einem Aufsteckfitting 209 auf, das in die Kappe 207 einsetzbar ist zum Ansetzen einer Leitung 211, die zwischen dem Anschluss 149 und einem Behälter 15 bspw. mit Reinigungskonzentrat 17 verläuft. Die Kappe 207 enthält eine Umfangsnut 213, die auf eine Halterippe 217 aufrastet; der dichte Abschluss Kappe/Ansatz erfolgt mit einem O-Ring 219.
Im Anschluss 149 befindet sich eine Druckfeder 221, die eine Rückschlagkugel 223 auf einen Quadring-Dichtring 225 drückt. Der im Venturi-Rohr 51 entstehende Unterdruck erzeugt eine Druckdifferenz über der Kugel 223, die ausreicht, um die Feder 221 weiter zusammenzudrücken und die Kugel 223 vom Dichtring 225 abzuheben. Flüssigkeit 17 kann also durch den Kanal 143, 141 in das Venturi-Rohr 51 strömen. In einer speziellen Ausführungsform sind der Ansatz 205 und die Kappe 207 am Übergang 227 dicht passend aufeinander gesetzt, so dass es schwierig ist, die Kappe mit einem dort eingeführten Werkzeug abzuhebeln.
Wie weiterhin die Figuren und insbesondere die Fig. 1 und 6 zeigen, kann, wie oben festgestellt, der Eduktor 10 eine Vielzahl von Kanälen 141, 143 zum Einleiten von Konzentrat oder dergl. in den Eduktor 10 aufweisen. Betrachtet man den Eduktor 10a in Fig. 1, kann der Benutzer der Anordnung eine Lösung von Wasser und der einen oder der anderen der Flüssigkeiten 17, 17b (also der zweiten und der dritten Flüssigkeit) in den Behältern 15, 15b erhalten; hierzu wird das Ventil 231 oder das Ventil 233 geöffnet. Diese Anordnung verhindert das gegenseitige Verunreinigen von Speiseleitungen, das bei einem herkömmlichen Eduktor mit nur einem Kanal vorkommen kann.
Alternativ lassen sich sowohl die zweite als auch die dritte Flüssigkeit 17, 17b mit Wasser mischen. Hierzu werden beide Ventile 231, 233 gleichzeitig geöffnet.
Betrachtet man den Eduktor 10b, lässt sich eine Lösung auch lüften, indem man einen Kanal 141, 143 zur Umluft offen lässt, wie mit der offenendigen Leitung 235 angedeutet. Eine Flüssigkeit strömt aus einem Behälter 15 durch eine andere Leitung 237 in den Eduktor 10b und vermischt sich mit der Luft, die in die Leitung 235 eintritt.
Betrachtet man den Eduktor 10c, kann man auch das eine oder das andere von zwei Verdünnungsverhältnissen erhalten. Ein bestimmtes Verdünnungsverhältnis erreicht man, indem man das Ventil 239 geschlossen hält. Ein "fetteres" Verdünnungsverhältnis (ein solches mit höherem Reinigungsmittelanteil) ist verfügbar, indem man das Ventil 239 öffnet und das Reinigungsmittel durch beide Kanäle 141, 143 in den Eduktor 10c einfließen lässt.
Der Eduktor 10d ist auf herkömmliche Weise angeschlossen gezeigt, d. h. ein einziger Behälter 15 ist an einen einzigen Zufluss 149 angeschlossen. Der Eduktor 10 lässt sich jedoch auch auf andere Weise einsetzen.
Es ist einzusehen, dass das Vorhandensein von zwei Kanälen 141, 143 im Eduktor 10 zweckmäßig ist, da zwei Flächenelemente 115, 117 vorliegen, die jeweils zwischen dem Venturi-Rohr und einem zugehörigen Zulaufanschluss 149 verlaufen. Es ist jedoch auch an drei oder mehr Flächenelemente sowie an zusätzliche Kanäle und Zulaufanschlüsse gedacht.
Wie weiterhin die Fig. 23 zeigt, liegt bei einem Eduktor 10 das untere Ende 243 der Strömungsführung 47 (die einem stehenden Trichter ähnelt) beabstandet über der scharfen Kante 131 des Venturi-Rohrs. Diese Führung 47 hat eine Führungsöffnung 245, durch die Flüssigkeit zur Kante 131 gerichtet wird. Die Kante 131 hat einen Kantendurchmesser D2, die Führungsöffnung 245 einen Öffnungsdurchmesser D3 größer als D2. Das Verhältnis des Durchmessers D3 der Führungsöffnung 245 zum Durchmesser D2 der Kante 131 liegt vorzugsweise zwischen etwa 1,01 : 1 und 1,08 : 1 und beträgt am besten etwa 1,034 : 1.
Die Strömungsführung 47 hat einen Führungskanal 247, der zur Führungsöffnung 245 hin konvergiert. Der Kanal 247 bildet einen Konvergenzwinkel AC1 zwischen etwa 5º und etwa 15º; vorzugsweise beträgt der Winkel AC1 etwa 10º.
Ein Sammelkanal 249 mit weiter Mündung konvergiert zum Führungskanal 247 hin. Der Sammelkanal 249 bildet einen Konvergenzwinkel AC2 zwischen etwa 40º und etwa 80º; vorzugsweise beträgt der Winkel AC2 etwa 60º.
Der Sammelkanal 249 und der Führungskanal 247 gehen an einer Verbindungsstelle 251 mit einer Strömungsfläche A2 ineinander über; das Verhältnis der Strömungsfläche A2 zur Strömungsfläche A1 beträgt etwa 1,05 : 1 und etwa 2 : 1. Durch die Führung 47 strömende Flüssigkeit stellt einen dichten Abschluss gegen den Kanal 247 und - abhängig vom Durchmesser des Stroms - gegen den Übergang 251 her.
Die Fig. 24 zeigt eine Strömungsführung 47 ähnlich einem umgekehrten Trichter; die Führungsöffnung 245 ist ein Zulauf zu einer derartigen Führung 47. Die Strömungsführung 47 hat einen Führungskanal 247 unter der Führungsöffnung 245 und über der scharfen Kante 131 des Venturi-Rohrs; dieser Führungskanal konvergiert zur Kante 131 hin. Ein bevorzugter Konvergenzwinkel AC3 liegt zwischen etwa 5º und etwa 15º; am besten beträgt er etwa 10º.
Die Strömungsführung 47 weist weiterhin eine Nebenschlussführung 253 auf, die dem Venturi-Rohr 51 teleskopartig zugeordnet ist. Diese Nebenschlussführung 253 divergiert zum Auslassabschnitt 37 des Eduktors hin. Der Führungskanal 247 und die Nebenschlussführung 253 gehen an einem kreisförmigen Übergang 255 ineinander über; das Verhältnis des Durchmessers des Übergangs 255 zu dem der scharfen Kante 131 liegt zwischen etwa 1,07 : 1 und 1,21 : 1. Am besten beträgt dieses Verhältnis etwa 1,14 : 1. In einer speziellen Ausführungsform ist der Durchmesser am Übergang 255 gleich 0.204 inches (5,18 mm) und ist der der scharfen Kante 131 gleich 0.179 inches (4,55 mm).
In den Fig. 25 und 29 weist ein anderer Eduktor 10 eine Strömungsführung 47 auf, die einem Standrohr mit offener Mündung ähnelt. Bei einer solchen Führung 47 ist ein Führungskanal 247 unter der Führungsöffnung 245 angeordnet und ist der Kanal 247 im Wesentlichen zylindrisch. Das Verhältnis des Durchmessers des Führungskanals 247 zu dem der scharfen Kante 131 liegt zwischen etwa 1,8 : 1 und 2,4 : 1; vorzugsweise beträgt das Verhältnis etwa 2,1 : 1. In einer speziellen Ausführungsform sind der Durchmesser des Führungskanals 247 0.380 inches (9,65 mm) und der der scharfen Kante 131 0.179 inches (4,55 mm). Um das Venturi-Rohr 51 herum ist eine Nebenschlussführung 253 angeordnet, die zum Niederdruckbereich 137 im Rohr 51 hin konvergiert.
Die Fig. 23, 26, 27 und 28 zeigen eine Besonderheit (mit einer modifizierten Stützanordnung 49 und einem Flutungsrohr 259), die bei den Eduktoren 10 der Fig. 2 bis 6, 18, 25 und 29 einsetzbar ist. (Wird diese Stützvorrichtung 49 und das Flutungsrohr 259 bei den Eduktoren 10 der Fig. 2 bis 6 und 18 eingesetzt, entfällt das Blattelement 153.) Die Stützvorrichtung 49 der Fig. 26 und 28 hat eine umlaufende Rippe 261, die in eine Nut 263 im Flutungsrohr 259 eingreift. Die Vorrichtung 49 und das Rohr 259 sind aufeinander rastbar.
Das Rohr 259 enthält einen Durchlass 265 und ein Flutungsstift 267 erstreckt sich diametral über den Durchlass 265. Der Stift 267 stört die Strömung der Flüssigkeit im Durchlass 265 und trägt dazu bei, zu gewährleisten, dass diese Flüssigkeit den Durchlass 265 innig berührt, damit das Rohr 259 dicht verschließt und so verhindert, dass Luft zurück und das Rohr 259 hinauf zum Venturi-Rohr 51 strömt.
Die Fig. 25, 29 und 31 zeigen den Eduktor 10 als Teilesatz 271 mit einem Eduktor 10 und einem ersten und einem zweiten Flutungsrohr 259a, 259b abgepackt. Die Rohre 259a, 259b haben jeweils ein Einlassende 273, einen ersten bzw. zweiten Kanal 265a, 265b sowie einen ersten bzw. zweiten Stift 267a, 267b. Die Stifte 267a, 267b liegen um ein Maß DI1 bzw. DI2 beabstandet (stromabwärts) unter dem Einlassende.
Die Stifte 267a, 267b können unterschiedliche Durchmesser (wie in Fig. 31 gezeigt) oder den gleichen Durchmesser haben, sind dann aber um verschiedene Maße DI1 bzw. DI2 unter den Einlassenden 273 der zugehörigen Flutungsrohre 259a, 259b beabstandet. (Der gestrichelte Umriss 268 in Fig. 28 stellt einen Flutungsstift dar, der in einem anderen Abstand vom Einlassende 273 liegt und einen anderen Durchmesser als der Stift 267 in dieser Figur hat.) Die Flutungsrohre 259a, 259b können einen Stiftdurchmesser und einen Stiftabstand zum Rohreinlassende 273 hin haben, die sich beide vom Durchmesser und Abstand des jeweils anderen Rohrs 259b, 259a unterscheiden. Der im Bereich des niedrigsten Drucks 137 erzeugte Unterdruck ist justierbar durch Ändern des Durchmessers eines Durchlasses 265, Ändern des Durchmessers eines Flutungsstifts 267 und/oder Ändern des Orts des Stifts 267 bezüglich des Rohreinlassendes 274.
Bezüglich des Gegenstands der Fig. 5, 23, 24, und 25 ist bevorzugt, dass die Kanäle 247, 249 der Strömungsführung 47 und der Durchlass 265 im Flutungsrohr 259 hoch poliert sind, um die Reibung zu verringern und der Flüssigkeit einen engeren Kontakt mit ihnen zu ermöglichen. Vorzugsweise liegt die Oberflächenrauhigkeit der Kanäle 247, 249, 265 im Bereich von 3 bis 10 um, am besten im Bereich von 5 bis 8 um.
Weiterhin zeigen die Fig. 2, 5, 6, 29 und 30 (und insbesondere die beiden letzteren) einen Eduktor 10, in dem das Venturi-Rohr 51 eine ringförmige scharfe Kante 131 aufweist, wie oben festgestellt. Man könnte den Finger in den von der Öffnung 101 hergestellten Luftspalt 103 stecken und dabei vielleicht die Rohrkante 51 beschädigen. Daher ist es beim Eduktor 10 der Fig. 5, 6, 29 und 30 besonders erwünscht, einen Düsenschutz 279 zwischen den Luftspalt 103 und das Venturi-Rohr 51 einzufügen. Ein beispielhaftes Schutzelement 279 hat einen mittigen tragenden Teil 281, sich radial erstreckende Arme 283 und einen zwischen je zweien von ihnen großzügig bemessenen Zwischenraum 285. Ein solches Schutzelement 279 stellt eine Barriere dar, die ausreicht, um einen versehentlichen Fingerkontakt mit der scharfen Kante 131 zu verhindern.
Nach der Beschreibung einer Anzahl von Eduktoren 10 lassen sich nun - unter Bezug auf die Figuren - mehrere Anmerkungen hinsichtlich des Betriebsverhaltens machen. Durch die Benutzung eines Venturi-Rohrs 51 mit einer scharfen Kante 131 wird das Verspritzen der Flüssigkeit erheblich abgeschwächt. Der Einsatz eines Rohrs 51 mit einer Außenfläche 127, die stromabwärts geringfügig divergiert, trägt dazu bei, Flüssigkeit der Sekundärströmung 181 in die Verzögerungskammer 163 zu leiten.
Die Eduktoren 10 der Fig. 24 und 25 tolerieren Rückdrücke besonders gut. Ist zum großflächigen Abwaschen oder -spritzen an den Auslass 43 des Eduktors 10 ein Schlauch 185 angeschlossen (vergl. Fig. 29), kann dieser horizontal liegen, über den Eduktor 10 hinaus angehoben werden und nach oben weisen; der (wie gezeigt als vertikal montiert angenommene) Eduktor 10 arbeitet sehr gut weiter, ohne zu fluten oder wesentlich rückzuspritzen.
Der Eduktor 10 der Fig. 24 arbeitet ruhig bei geringer Schäumneigung und erzeugt im Niederdruckbereich 137 sehr schnell einen Unterdruck. Die Eduktoren 10 der Fig. 23, 24 sowie 5, 6 und 29 (die alle einen geringfügig konvergierenden Führungskanal 47, wie in den Fig. 23-25 gezeigt, aufweisen) zeigen eine gute Toleranz für eine exzentrische (d. h. eine geringfügig aus der Achse 63 versetzt liegende) Hauptströmung 201 und für diverse Durchmesser derselben. Solche unterschiedlichen Durchmesser ergeben sich wahrscheinlich, wenn ein Eduktor 10 für unterschiedliche Zulaufdrücke verwendet werde soll. Der geringfügig konvergierende Führungskanal 47 macht den Eduktor 10 toleranter gegenüber einer anderen als einer vertikalen Montage.
Die Fig. 6, 32, 33, 34 und 35 zeigen einen erfindungsgemäßen Eduktor 10 mit einem Gehäuse 33 mit einem Zulaufende 35, einer Zufuhrdüse 87 und einem Paar Rippen 95, 97. Während die Fig. 32, 33 nur eine Rippe 95 zeigen, bilden die Rippen 95, 97 einen Luftspalt 103, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Fig. 6 und 8 bis 15 zeigen im Eduktor 10 eine Glättungsvorrichtung 61 am Ort 59.
Der Eduktor 10 weist auch eine Strömungsführung 47 mit einem ersten oder oberen Teil 107 und einem zweiten oder unteren Teil 109 auf, der vom ersten Teil 107 abwärts verläuft. Eine lochfreie Wand 291 verläuft zwischen dem Gehäuse 33 und dem oberen Teil 107. Das Gehäuse 33, die Wand 291 und die Strömungsführung 47 bilden eine ringförmige Überlaufkammer 293, die durch die Wand 291 vom Luftspalt 103 getrennt ist.
Der Eduktor 10 hat in der Strömungsführung 47 einen Sammelkanal 249, der entlang der Eduktor-Längsachse 53 und mit dieser konzentrisch verläuft. In der Strömungsführung 47 ist mindestens eine Öffnung 295 ausgebildet, die zwischen dem Sammelkanal 249 und der Überlaufkammer 293 und in Strömungsverbindung mit diesen verläuft. Vorzugsweise enthält die Strömungsführung 47 eine erste und eine zweite Öffnung 295 bzw. 297, deren Querschnittsfläche radial auswärts zunimmt.
Unter bestimmten Arbeitsbedingungen erlaubt eine Öffnung 295 oder 297 einer Flüssigkeit 299 - bspw. Wasser (hier auch als "erste Flüssigkeit" bezeichnet) - am Venturi-Rohr 51 vorbei zum Ablaufanschluss 43 zu strömen. Reicht die Wasser- Zulaufströmung und/oder der Rückdruck, mit dem die angeschlossene Leitung 29 (vergl. Fig. 1) oder ein an eine solche Leitung 29 angeschlossenes Gerät den Eduktor 10 beaufschlagt, aus, dass das Venturi-Rohr 51 nicht das gesamte zuströmende Wasser aufnehmen kann, bildet eine Öffnung 295 oder 297 einen Nebenschlussweg für den Wasserüberschuss.
Wie speziell in den Fig. 33 und 35 gezeigt, verläuft um jede Öffnung 295, 297 herum am Sammelkanal 249 eine Kante 301, die eine erste Fläche 303 umschließt. Am Ort 305 hat der Sammelkanal 249 am unteren Ende 309 eine Mindest-Strömungsfläche 307, wobei die erste Fläche 303 mindestens das Doppelte der Mindest-Strömungsfläche 307 beträgt. Vorzugsweise beträgt die erste Fläche 303 mindestens das Dreifache der Mindest-Strömungsfläche 307. (Die Fläche 307 liegt in der zur Achse 53 rechtwinkligen Ebene 311.) In einer eine erste und eine zweite Öffnung 295, 297 aufweisenden Ausführungsform der Erfindung beträgt die Summe der ersten Flächen 303 mindestens das 1,5-fache der Mindest-Strömungsfläche 307. Vorzugsweise liegt die Summe der ersten Flächen 303 im Bereich des 1,5- bis 2,5-fachen der Mindest- Strömungsfläche 307.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Öffnung 295, 297 mit einer Lateralachse ausgerichtet, die allgemein rechtwinklig zur Längsachse 53 verläuft. Mit anderen Worten, diese Öffnungen 295, 297 liegen einander in der Strömungsführung gegenüber.
In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eduktors 10 ist das untere Ende 309 der Strömungsverbindung vom Luftspalt 103 beabstandet und hat ein - allgemein rechtwinklig zur Eduktor-Längsachse 53 gemessenes - Innenmaß DI3. Die Öffnungen 295, 297 liegen jeweils über dem unteren Ende 309 um eine Strecke DI4 beabstandet, die mindestens gleich dem Innenmaß DI3 und vorzugsweise gleich einem Abstandsmaß DI4 ist, das das 1,0- bis 6,0-fache des Innenmaßes DI3 beträgt. Am besten beträgt das Abstandsmaß DI4 etwa das 1,5-fache des Innenmaßes DI3.
Wie die Fig. 32, 33 und 34 zeigen, stößt das Venturi-Rohr 51 am unteren Ende 309 der Strömungsführung 47 an. In das untere Ende 309 ist eine Tasche 315 eingeformt, in die hinein das Venturi-Rohr 51 dicht abschließend vorsteht.
Das Venturi-Rohr 51 hat eine Einlassmündung 317, deren Kante 131a ringförmig und in einer zur Eduktorachse 53 allgemein rechtwinkligen Ebene allgemein flach ist. Diese Kante 131a umschließt eine Mündungsfläche 319, (durch die Flüssigkeit strömt und) die mindestens gleich der Mindest-Strömungsfläche 307 der Strömungsführung und vorzugsweise etwas größer ist als diese. Sind die Mindest-Strömungsfläche 307 und die Mündungsfläche 319 kreisförmig, liegen sie konzentrisch. So konfiguriert, kann die Einlassmündung 317 des Venturi-Rohrs der strömenden Flüssigkeit keine einwärts vorstehende Lippe entgegen strecken, die die Strömung stören würde.
Nach einem weiteren Aspekt der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eduktors 10 haben der erste und der zweite Teil 107, 108 der Strömungsführung - entlang der Längsachse 53 gemessen - jeweils eine Länge L1 bzw. L2. Die Länge L2 des zweiten Teils 109 ist mindestens gleich der Länge L1 des ersten Teils 107. Vorzugsweise liegt die Länge L2 des zweiten Teils 109 zwischen dem 1,0- und dem 4,0-fachen der Länge L1 des ersten Teils 107; am besten beträgt die Länge L2 des zweiten Teils 109 etwa das 2,4-fache der Länge L1 des ersten Teils 107.
Wie nun die Fig. 1, 6, 7, 32 und 34 zeigen, ist der untere Gehäuseteil 321 des Eduktors sehr ähnlich der Anordnung nach Fig. 6 gestaltet. In das Venturi-Rohr 51 sind also stegartige radiale Flächen 115, 117 einteilig eingeformt, die zugehörige Kanäle 141, 143 aufweisen. Die Kanäle 141, 143 stehen jeweils in Strömungsverbindung mit dem Rohr 51 (und insbesondere mit dessen Bereich 137) und mit zugehörigen Einlassanschlüssen 147, 149, an die Behälter 15 mit Konzentraten oder anderen Flüssigkeiten 17 angeschlossen sind.
Es sei nun auf die Fig. 18 und 32 verwiesen. Ist ein Schlauch 185 (ohne einschränkenden "Kopf") an den Ablaufabschnitt 37 angeschlossen, ist der Eduktor 10 so konfiguriert, wie in der Fig. 32 gezeigt. Ist der Schlauch 185 jedoch durch einen Spritz- oder Schäumkopf abgeschlossen, sollten vorzugsweise das Flutungsrohr 259 und die Anordnung 49 entfallen.
Der hier zur Anordnung 61 der Fig. 11 bis 15 benutzte Ausdruck "scharfe Kante" soll eine Kante 81 bezeichnen, deren rechtwinklig zur Achse 53 gemessene Abmessung im Wesentlichen gleich null ist. Der Ausdruck "teleskopartig" (wie er bspw. zur Beschreibung des Zusammenhangs zwischen dem Rohr 51 und der Führung 47 nach den Fig. 5, 6, 29 benutzt ist) bezeichnet das Vorhandensein mindestens einer zur Achse 53 rechtwinkligen Ebene (bspw. 287 in Fig. 29), die die Teile schneidet, für die dieser Zusammenhang angegeben ist. Der Ausdruck soll nicht unbedingt bedeuten, dass diese Teile einander berühren.
Der Ausdruck "Flüssigkeit" soll eine Substanz - bspw. Wasser oder ein Konzentrat - bezeichnen, das frei von Zwischenräumen ist, desgl. aber auch ein feinteiliges Pulver mit Zwischenräumen, das wie Wasser frei fließt.
Begriffe wie "oben", "unten", "unter", "links" und dergl. dienen der Erläuterung bezüglich der Zeichnungen und sollen keine vertikale Montage des Eduktors 10 voraussetzen. Die Begriffe "oben", "unten' und "unter" beziehen sich jedoch auf die Richtung der Flüssigkeitsströmung durch den Eduktor 10. Bspw. ist der Rohrteil 119 als Oberteil 119 bezeichnet, da er stromaufwärts des Niederdruckbereichs 137 liegt. Entsprechend ist das Element 137 als unteres Element bezeichnet, da es stromabwärts der Stützeinrichtung 49 liegt. Und die Stützeinrichtung 49 ist als unter dem Venturi-Rohr 51 liegend angegeben, da sie sich stromabwärts des Rohrs 51 befindet.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Der neue Eduktor 10 lässt sich für eine Vielzahl von Mischanwendungen anwenden, einschl. solcher mit Ein- oder Mehrbehälter-Ausgabeanlagen 11, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Während die Prinzipien der Erfindung anhand einiger weniger bevorzugter Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurden, ist einzusehen, dass diese Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die Erfindung aber nicht einschränken.

Claims

1. Mischdüse (10) zum Vermischen einer ersten mit einer zweiten Flüssigkeit zu einer Mischung, wobei die Flüssigkeiten jeweils eine Substanz wie Wasser oder ein zwischenraumfreies Reinigungskonzentrat oder ein feinteiliges Pulver mit Zwischenräumen ist, das frei fließt wie Wasser, mit

einem Luftspalt (103);

einer Zufuhrdüse (87) stromaufwärts des Luftspalts,

einer Strömungsführung (47) stromabwärts des Luftspalts,

einem Venturi-Rohr (51) zur Aufnahme der ersten Flüssigkeit aus der Strömungsführung;

einer Austrittsöffnung (43) zum Ausgeben der Mischung,

einem Sammelkanal (249) in der Strömungsführung,

einer Überlaufkammer (293), die mittels einer lochfreien Wandung (291) vom Luftspalt getrennt ist; und

einer Öffnung (295; 297), die in der Strömungsführung ausgebildet ist und sich zwischen dem Sammelkanal und der Überlaufkammer erstreckt, so dass eine Menge der ersten Flüssigkeit am Venturi-Rohr vorbei zur Austrittsöffnung strömen kann;

dadurch gekennzeichnet, dass:

die Strömungsführung ein unteres Ende (309) aufweist, in dem eine Tasche (315) ausgebildet ist;

das Venturi-Rohr am unteren Ende der Strömungsführung so anliegt, dass das Venturi-Rohr dichtend gegen die Tasche abschließt;

der Sammelkanal am unteren Ende eine Mindest-Strömungsfläche (307) hat;

das Venturi-Rohr eine Eingangsmündung hat, die eine Mündungsfläche (319) definiert, und wobei

die Mündungsfläche

(i) mindestens gleich der Mindest-Strömungsfläche und

(ii) so gestaltet ist, dass die Eingangsmündung der durch das untere Ende der Strömungsführung strömenden ersten Flüssigkeit keine einwärts vorstehende Lippe entgegen streckt.

2. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der

- die Öffnung am Sammelkanal von einer Kante umgrenzt ist, die eine erste Fläche umschließt, und

- die erste Fläche mindestens doppelt so groß ist wie die Mindest-Strömungsfläche.

3. Mischdüse nach Anspruch 2, bei der die erste Fläche mindestens das Dreifache der Mindest-Strömungsfläche beträgt.

4. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der

- die Öffnung eine erste Öffnung ist und die Mischdüse eine zweite Öffnung enthält, die in der Strömungsführung ausgebildet ist und sich zwischen dem Sammelkanal und der Überlaufkammer erstreckt.

5. Mischdüse nach Anspruch 4, bei der

- jede der Öffnungen am Sammelkanal eine Kante aufweist, die eine erste Fläche umschließt, und

- die Summe der ersten Flächen mindestens das 1,5-fache der Mindest- Strömungsfläche beträgt.

6. Mischdüse nach Anspruch 5, bei der die Summe der ersten Flächen im Bereich des 1,5- bis 2,5-fachen der Mindest-Strömungsfläche liegt.

7. Mischdüse nach Anspruch 4 mit einer Längsachse, wobei

- die ersten und die zweiten Öffnungen mit einer allgemein rechtwinklig zur Längsachse verlaufenden Lateralachse ausgerichtet sind.

8. Mischdüse nach Anspruch 4 mit einer Längsachse, bei der

- das untere Ende der Strömungsführung vom Luftspalt beabstandet ist,

- das unter Ende eine Innenabmessung aufweist, die allgemein rechtwinklig zur Längsachse gemessen wird, und

- die Öffnungen über dem unteren Ende jeweils von diesem um eine Strecke beabstandet sind, die mindestens gleich der Innenabmessung ist.

9. Mischdüse nach Anspruch 8, bei der die Öffnungen über dem unteren Ende von diesem jeweils um eine Strecke beabstandet sind, die die 1,0- bis 6,0- fache Innenabmessung beträgt.

10. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der die Mindest-Strömungsfläche und die Mündungsfläche kreisförmig und konzentrisch sind.

11. Mischdüse nach Anspruch 1 mit einer Längsachse, bei der

- die Strömungsführung einen ersten und einen zweiten Teil aufweist, die den Sammelkanal bilden,

- der erste und de zweite Teile jeweils eine Länge haben, die entlang der Längsachse gemessen wird, und

- die Länge des zweiten Teils mindestens gleich der des ersten Teils ist.

12. Mischdüse nach Anspruch 11, bei der die Länge des zweiten Teils gleich der 1,0- bis 4,0-fachen Länge des ersten Teils ist.

13. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der die Strömungsführung einen ersten Teil (107), der mit einem ersten Winkel stromabwärts konvergiert,

sowie einen zweiten Teil (109) aufweist, der vom ersten Teil absteht und mit einem zweiten Winkel stromabwärts konvergiert.

14. Mischdüse nach Anspruch 13, bei der der erste Winkel zwischen im wesentlichen 40º und 80º liegt.

15. Mischdüse nach Anspruch 14, bei der der zweite Winkel zwischen im wesentlichen 5º und 15º liegt.

16. Mischdüse nach Anspruch 1 mit einer Glättungseinrichtung (61) stromaufwärts der Zufuhrdüse, mit der die Strömung der ersten Flüssigkeit durch die Zufuhrdüse glättbar ist, wobei die Glättungseinrichtung einen in der Mischdüse fixierten Hauptteil (77) sowie eine Vielzahl abwärts konvergierender Kanäle (75) aufweist, die im Hauptteil ausgebildet sind und die erste Flüssigkeit durch diesen führen.

17. Mischdüse nach Anspruch 16, die eine Längsachse (63) aufweist und bei der die Kanäle einander überlappend angeordnet sind, so dass eine Vielzahl stromaufwärts weisender scharfer Kanten (81) entsteht, deren Ausdehnung rechtwinklig zur Längsachse im wesentlichen gleich Null ist.

18. Mischdüse nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von Kanälen (141, 143) in Strömungsverbindung mit dem Venturi-Rohr, mit denen die Mischdüse zum Vermischen der ersten mit der zweiten und einer dritten Flüssigkeit konfiguriert wird, wobei die dritte Flüssigkeit eine Substanz wie ein zwischenraumfreies Reinigungskonzentrat oder ein feinteiliges Pulver ist, das Zwischenräume aufweist und frei fließt wie Wasser.

19. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der die Zufuhrdüse eine axiale Länge (L1) sowie eine Öffnung mit einem Durchmesser (DF) aufweist und das Verhältnis des Durchmessers der Öffnung der Zufuhrdüse zur axialen Länge der Zufuhrdüse zwischen im wesentlichen 10 : 1 und im wesentlichen 21 : 1 liegt.

20. Mischdüse nach Anspruch 1 mit einer Längsachse (63) und einem seitlich zur Längsachse verlaufenden Kanal (141, 143), der die zweite Flüssigkeit in das Venturi-Rohr führt.

21. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der die Überlaufkammer ringförmig ist.

22. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der das Venturi-Rohr das einzige Venturi-Rohr in der Mischdüse ist.

23. Mischdüse nach Anspruch 20, bei der das Venturi-Rohr eine Leitung (123) mit einem stromaufwärtigen Ende sowie eine umgekehrt kegelförmige Innenfläche (121) mit einem stromabwärtigen Ende enthält, die stromaufwärts des seitlich verlaufenden Kanals endet.

24. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der die Zufuhrdüse, die Strömungsführung, das Venturi-Rohr und die Austrittsöffnung mit einer Längsachse (53) der Mischdüse konzentrisch sind.

25. Mischdüse nach Anspruch 1, bei der das Venturi-Rohr gewindefrei dicht abgeschlossen in die Tasche eingreift.

26. Verfahren zum Mischen einer ersten mit einer zweiten Flüssigkeit, die jeweils eine Substanz wie Wasser oder ein zwischenraumfreies Reinigungskonzentrat oder ein feinteiliges Pulver mit Zwischenräumen ist, das frei fließt wie Wasser, bei dem man

- eine Mischdüse (10) nach Anspruch 20 bereit stellt,

- eine Quelle der ersten Flüssigkeit an die Zufuhrdüse (87) und einen Behälter (15) mit der zweiten Flüssigkeit an den seitlich zur Längsachse (63) verlaufenden Kanal (141; 143) anschließt,

- die erste Flüssigkeit durch die Zufuhrdüse, durch den Luftspalt (103) und in den Sammelkanal (249) in der Strömungsführung (47) führt,

- einen Teil der ersten Flüssigkeit im Nebenschluss durch die Öffnung (295; 297) in die Überlaufkammer (293) führt,

- den Rest der ersten Flüssigkeit durch das Venturi-Rohr (51) führt und dadurch die zweite Flüssigkeit durch den Kanal in das Venturi-Rohr saugt, um die Mischung auszubilden, und

- den Teil der ersten Flüssigkeit und die Mischung durch die Austrittsöffnung (43) führt.