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Spritzdüse Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse, wie sie zur Zerstäubung
von Gasen, insbesondere Luft, verwendet wird, und: zwar insbesondere solche Spritzdüsen,
welche mehrere Zerstäubu ngsstrahlen erzeugen, wobei diese Strahlen gegen: den von
der Spritzdüse abgegebenen Spritzgutstrom gerichtet sind, um diese Strahlen zu zerstäuben
und ihm eine besondere Gestalt zu geben..
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Auf diese Weise kann mit zwei Spritzdüsen ein flügelförmiger Strom
aus zerstäubtem Spritzgut gebildet werden, wobei Luft und Spritzgut aus einer Mittelöffnung
der Düse austreten und der Primärzerstäubungsstrahl durch Hilfsstrahlenpaare weiter
zerstäubt und verformt wird, welche aus über, unter und! beiderseits der Mittelöffnung
teils in und teils vor deren Ebene liegenden Öffnungen austreten. Die Erfindung
bezweckt die Schaffung einer Spritzdüse dieser Gattung, welche verhindert, d!aß
Teile des Spritzgutes sich auf der Oberfläche der Spritzdüse ablagern und allmählich
ihre Öffnungen verstopfen,. Ferner wird durch die Erfindung erreicht, daß der Spritzgutstrom
eine besonders vorteilhafte Gestalt erhält.
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Der Erfindungszweck wird erreichst, daß dicht aber- und unterhalb
der Mittelöffnung der Spritzdüse, zwischen dieser Mittelöffnung und den Öffnungen
der Oberflächenstrahler, zusätzliche Öffnungen für Reinigungsstrahlen angeordnet
sind.
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Zweckmäßig sind beiderseits der Mittelöffnung je zwei zusätzliche
Öffnungen für Reinigungsstrahlen angeordnet.
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Die Düse gemäß der Erfindung wirkt durch diese Ausbildung selbstreinigend.
Ferner wird die
Geschwindigkeit des Spritzgufstro@ms durch- die
Reinigungsstrahlen erhöht und schließlich das Spritzgut vollständiger als bisher
zerstäubt'.
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In der Zeichnung ist der- Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsformen
beispielsweise und rein schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. z eine Vorderansicht
einer Spritzdüse gemäß der Erfindung, Fig.2 ein Schaubild derselben Düse mit einer
schematischen Darstellung der Bahnen der Luftstrahlen und des aus den Öffnungen
der Düse austretenden Spritzgutstroms, Fig.3 eine Vorderansicht einer anderen. Ausführungsform
einer Düse gemäß _(ler Erfindung, Fi.g. 4 ein Schaubild der Düse gemäß Fig. 3 mit
schematischer Darstellung der Bahnen der Luftstrahlen und des Materialstroms, welcher
aus den Öffnungen dieser Düse austritt, Fig. 5 ein schematisches Schaubild der Teile
dies Spritzgutstroms und der Luftstrahlen, welche aus den Öffnungen -der Spritzdüse
gemäß Fig. i und 2 austreten und Fig. 6 ein schematisches Schaubild der Teile desselben
Spritzgutstroms und der Luftstrahlen, nach Verdrehung um 9o° um die Achse des Mittelstroms
gegenüber der Darstellung in Fig. 5.
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Gemäß der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine
Spritzdüse dargestellt, welche einen Hauptkörper i hat, in dessen Mitte eine kreisförmige
Öffnung :2 zum Austritt des Spritzgutes, z. B. des Überzugsmaterials, und der Luft
angeordnet ist. Diese Öffnung ist in zwei Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt
wird von der inneren kreisförmigen Öffnung 2A am Ende eines inneren Düsenteils gebildet,
welcher allgemein als Spritzmundstück bezeichnet wird und in der Zeichnung sonst
nicht dargestellt ist. Diese Spritzgutaustrittsöffnung 2A wird von einer kreisförmigen
Luftaustrittsöffnnzng 3 umgeben, welche den zweiten Teil der Kreisöffnung 2 bildet.
Der Mittelstrom aus Spritzgut und Luft wird in Form eines Konus ausgeblasen, welcher
sich in. .seiner Bewegungsrichtung von der Öffnung 2 aus allmählich erweitert: An
gegenüberliegenden Hornvorsprüngen q. der Düse befinden sich Öffnungen 5 und 6,aus
welchen Luft austritt, um den Mittelstrom abzuflachen. Auf der Stirnfläche der Düse
sind Öffnungen 7 von etwa demselben Durchmesser zwischen dien Hörnerrn q. und der
Mittelöffnung 2 angeordnet (Fig. i). Aus diesen Öffnungen treten Strahlen aus, welche
sich mit den Strahlen aus den Öffnungen 5 und 6 vereinen und mit ihnen zusammenwirken;
um einen mehr oder wenI!ger abgeflachten Luftstrom zu. bilden. Um 9o° um die Achse
dies Mittelstroms. gegenüber der Ebene versetzt, in welcher die Abflachstrahlen
liegen, sind Öffnungen 8 angeordnet. Diese liegen dicht an der Mittelöffnung und
sind) so, gerichtet, daß ihre Achsen auf einen Punkt auf der Achse des Hauptmittelstroms
konvergieren. In kleinerem Abstand vom Mittelstrom; jedoch, zwischen ihm und den
Öffnungen der Abflachstrahlen, sind verhältnismäßig kleine Öffnungen 9 angeordnet.
Die Bewegungsbahnen der aus den Öffnungen der Düse gemäß Fig. i austretenden verschiedenen
Strahlen sind in Fig. 2 dargestellt Die Strahlen 15 und 16, welche aus den Öffnungen
5 und 6 austreten, treffen den Mittelstrom 12 unter großen spitzen Winkeln. Die
Strahlen 17 schneiden die Strahlen 15 und 16, ehe diese auf den Mittelstrom
treffen. Diese Konvergenz spreizt die Strahlen seitlich und mildert ihre Durchdringung,
dLs Mittelstroms. Der Strahl, welcher aus der Konvergalenz der Hornstrahlen und
der Strahlen 17 entsteht, ist mit ii bezeichnet. -Die Strahlen 18 aus den.
Seitenöffnungen 8 treffen zuerst auf den mittleren, Strom aus Luft und Spritzgut.
Die Strahlen i9 treten aus dIem; Öffnungen 9 aus und sind stärker nach vorwärts
gerichtet als die Strahlen 18. Infolgedessen konvergieren sie mit dem sich erweiternden
Mittelstrom i2 in einem größeren Abstand vom der Stirnfläche der Spritzdüse. Diese
"Konvergenz ist in; Fi,g. 5 deutlicher zu erkennen.
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Fig. 5 zeigt schematisch eine vergrößerte Ansicht bestimmter Strahlen,
welche aus der Spritzdüse gemäß Fi!g. i austreten. Der mittlere Hauptstrom 12 aus
Spritzgut und Luft tritt aus. der Mittelöffnung 2 aus. Der Zerstäubungsstrahl 18
aüs der Öffnung 8 trifft bei 13 auf den Mittelstrom 12 und erweitert ihn. Die Reinigungsstrahlen
i9 aus dien Öffnungen g verlaufen längs der Kanten des erweiterten Teils
13 des Stroms 12, bis die kräftigen Abflachstrahlen, i i in den Hauptstrom
münden und ihm seine endgültige flügelförmige Gestalt geben. Dieselben Strahlen
außer den Strahlen i i sind in Fig. 6 dargestellt, und zwar nach ,einer Drehung
von 9o° um die Achse dies Mittelstroms 12. Die Abflachwirkung der Strahlen i i auf
den Mittelstrom 12 vor der zusammengedrängten Fläche i¢ ist jedoch in dieser Ansicht
nicht dargestellt.
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Die Spritzdüse, gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäß
Fig. i dadurch, daß sie keine Öffnungen 6 hat. Ferner hat sie doppelte Öffnungen
io auf beiden Seiten der Spritzdüse in derselben Relativlage und an derselben Stelle
wie die Einzeldüsen-9. Gemäß Fig. 4 verlaufen die Strahlen :2o aus den Öffnungen
io einerseits parallel zum Hauptstrom 12, andererseits jedoch gegenseitig leicht
konvergierend.
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Die Strahlen 19 und 2o aus den Öffnungen 9 und io begrenzen
in erheblichem Maße den seitlichen Druck der Spritzgutteilchen, welcher durch die
Wirkurng der Strahlen 18 verursacht wird. Sie mildern ferner bis, zu einem gewissen
Grad: die Saugwirkung der benachbarten Strahlen, z. B. der Strahlen 17, indem sie
selbst eine leichte Saugwirkung erzeugen. Die Reinigungsstrahlen i9 und 2o liegen
dicht am Mittelstrom und haben einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser. Die Einzelkapazität
dieser Strahlen ist kleiner als dlie Hälfte eines der Strahlen aus den Öffnungen
B. Sie erfüllen ihren Zweck jedoch ebenso wirksam, wenn ihre Kapazität gleich oder
größer ist, als, diejenige der Zerstäubungsstrahlen. Diese Strahlen. unterstützen
ferner etwas das Ausbreiten der Abflachstrahlen, welche von den Hörnern kommen.
Diese Formungsstrahlen
sind beträchtlich stärker als die Zerstäubungs-
und Reinigungsstrahlen. Eine Spritzdüse mit einzelnen Reinigungsstrahlen gemäß Fig.
2 gibt befriedigende Ergebnisse, wenn diese Strahlenöffnungen einen Durchmesser
von o,46 mm haben und mit der Achse des Mittelstroms einen Winkel von etwa io° bilden.
Die seitlichen Zerstäubungsstrahlen i8 haben bei einer derartigen Düse einen Winkel
von etwa 33° zur Achse des Hauptstroms und. ihre Öffnungen einen Durchmesser vorn
etwa o,8i mm.
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Die Doppelstrahlen bei der Spritzdüse gemäß Fig. 3 sind etwas wirksamer,
weil der Schutzwall, welche sie erzeugen, an, seiner Basis breiter ist. In einigem
Abstand vor der Stirnfläche der Spritzdüse konvergieren sie und bilden: daher hier
einen stärker konzentrierten Strahl, wenn sie auf die Formgebungsluftstrahlen treffen,
welche von; den Hörnern kommen. Sie dringen daher stärker in. diese Strahlen ein
und mildern: denn Mittelteil dieser Abflachstrahlen, 'so daß konzentriertere Abflachstrahlen,
verwendet werden können. Diese Doppelstrahlen 20 begrenzen das Herausspritzen der
Teilchen des Hauptstroms ebenso wirksam, wenn sie parallel verlaufen: anstatt zu
konvergieren. Die doppelten Reinigungsstrahlen können aus Öffnungen austreten, deren
Durchmesser kleiner ist als für jeden der einzelnen Strahlen.
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Diese neuen. Strahlen i9 und 20 ermöglichen die Anwendung größerer
Drücke für die Luftstrahlen, welche das Muster formen, weil durch den verstärkten
Sog infolge dieser' Druckerhöhung keine losen Spritzteilchen auf die Fläche der
Düse gezogen werden. Ferner können die Seitenstrahlen: 18 steiler und mit größerer
Kraft auf den Mittelstrom gerichtet werden, wodurch ihre Zerstäubungswirkung erhöht
wird. Infolgedessen ermöglicht die zusätzliche Anordnung dieser Düsen eine Verbesserung
der Zerstäubung und außerdem ein, Reinhalten der Stirnfläche der Sprühdüsen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten, Ausführungsformen beschränkt.
Diese können. vielmehr in ihren Einzelheiten weitgehend geändert werden, ohne vom
Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die Durchmesser der
Öffnungen, ihre Austrittswinkel und ihre Abstände von dem Mittelstrom in weiten:
Grenzen abgeändert werden.