DE922039C

DE922039C - Verstellbare Duese zum Vernebeln von fluessigen, breiigen oder pulverfoermigen Stoffen

Info

Publication number: DE922039C
Application number: DESCH4891A
Authority: DE
Inventors: Richard Antretter; Hanns Willy Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-10-05
Filing date: 1950-10-05
Publication date: 1955-01-07

Description

Verstellbare Düse zum Vernebeln von flüssigen, breiigen oder pulverförmigen Stoffen Düsen für verschiedene Gebrauchszwecke, bei denen die Zerstäubung oder Vernebelung des Zerstäubungsgutes außerhalb der Düsenmundstücke erfolgt, sind bekannt. Bei diesen Düsen ist jedoch die Teilchengröße der zerstäubten Stoffe im wesentlichen abhängig von dem gewählten Mengenverhältnis des Zerstäuberdruckmittels zum Zerstäubungsgut und von dem fest eingestellten Querschnitt der Düsenöffnungen. Bei Düsen dieser Art kann eine genaue Einstellung der Teilchengröße der zerstäubten Stoffe und der Ausbringungsmenge pro Zeiteinheit nicht garantiert werden, insbesondere nicht bei Medien verschiedener Viskosität oder Aggregatzustände. Um diese Nachteile zu beheben, wurde die nachfolgend beschriebene Düse entwickelt. Bei derselben wurde insbesondere auf die Verstellharkeitder einzelnen Austrittsquerschnitte Wert gelegt. Die Düsenausführung nach der Erfindung vermeidet zur Erreichung einwandfreier Abdichtung .der einzelnen Druckräume Stopfbüchsen und ähnliche Elemente, die erfahrungsgemäß bei einwandfreier Abdichtung eine Verstellung der Einzelteile überhaupt nicht oder nur in sehr engen Grenzen zulassen und eine Reinigung der Einzelteile und genaue Justierung nach der Reinigung durch den Laien sehr schwierig machen. Die Abbildung zeigt als Ausführungsbeispiel eine Düse aus drei Teilen, deren gegenseitige Verstellbarkeit erfindungsgemäß durch Gewinde erfolgt; durch diese Anordnung ergeben sich die für die Praxis günstigsten Arbeitsmöglichkeiten. Verschiedene andere Ausführungen der mechanischen Verstellung der Düsenhauptteile beispielsweise ein Dorn mit Kegelspitze (Stellschraube), die in eine Konusringnute eingreift (bei radialer Verstellung des Dorns durch Feingewinde), oder Exzenterscheiben mit radialer Führung der Verstellungsspindeln oder Zugfedern und axial drehbare Konussteuertefle oder ähnliche, bereits bekannte technische Elemente, die eine Verschiebung der Düsenteile in axialer Richtung bewirken, haben sich bei Versuchen als wenig zuverlässig hinsichtlich der Feineinstellung und im Dauerbetrieb erwiesen.
Es sind Düsenkörper bekannt, die aus zwei gegeneinander verstellbaren Teilen bestehen, nämlich einer Düsenkappe mit konischer Bohrung und einem sich in -diese erstreckenden Konuskopf mit Austrittsdüse für die Flüssigkeit. In diesem Fall ist die Anordnung von Leitkanälen sowohl für die Flüssigkeit als auch für die Luft nicht möglich.
Demgegenüber wird gemäß der Erfindung durch die Anordnung der Hauptteile A, B, C auf gemeinsamer Achse übereinander eine leichte und gute Reinigungsmöglichkeit bei geringstem Arbeitsaufwand für das Auseinandernehmen und Wiederzusammensetzen der Düse erzielt; ein falsches Zusammensetzen der Düsenteile ist nicht möglich.
Die auf gemeinsamer Mittelachse übereinanderliegenden Teile A, B, C, welche aus verschiedenen Werkstoffen, die für das jeweilige Zerstäubungsgut :geeignet sind, gefertigt werden können, gestatten auf einfachste und sicherste Art, durch gegenseitige Verdrehung die jeweils gewünschte Ausbringungsmenge und Tröpfehengröße einzustellen. Ferner ist dadurch eine genaue Zentrierung der Düsenteile und die Einhaltung einer gleichmäßigen Weite der Düsenaustrittsöffnungen 7 und 8 möglich, so daß eine völlig -gleichmäßige Zerstäubung erzielt wird. Die Düsen weisen an geeigneten Stellen nonienähnliche Gradeinteilungen .auf, die den in der Praxis erwünschten Normalwerten eines Vergleichsmediums entsprechen. Die Gradeinteilungen sind an geeigneten Stellen der Teile A, B und C fest oder lösbar angebracht.
Die Tröpfchengröße ist abhängig vom Druck des Zerstäubungsgutes und vom Zerstäuberdruckmittel sowie von den Strahlenaustrittswinkeln a und ferner von der Durchsatzmenge an den veränderlichen Düsenaustrittsöffnungen 7 und 8 und deren Durchmesserverhältnis zueinander. Medien verschiedener Viskosität oder Aggregatzustände bedingen verschiedene Einstellungen der Austrittsöffnungen.
Das Verhältnis der Austrittswinkel a und ß steht in Abhängigkeit zum Verhältnis der Durchmesser der ringförmigen Austrittsöffnungen 7 und B.
Beim Ausführungsbeispiel der Abbildung wird die Abdichtung der durch die Leitkanäle gebildeten Druckräume gegeneinander und nach außen durch die Dichtungsringe 15,:2, 5 und 5" erreicht, die aus elastischen Werkstoffen bestehen. Die Ringet und 5 ergeben mit ihren Dichtflächen i und 3 auch bei geringster Höhe der mechanischen Führungen io und 12 die für die Einstellung der Tröpfchengröße notwendige zentrische Führung der Teile C, B und A untereinander, da die mittleren Durchmesser der Dichtungsringe 2, 5, 5a vorzugsweise größer, mindestens jedoch gleich den axialen Längen der mechanischen Führungen io und 12 sind. Extrem lang ausgeführte Führungen io, 12 haben sich bei Versuchsreihen als ungeeignet erwiesen.
Nach der Abbildung wird das. Zerstäuberdruckmittel durch die Zuleitungen 17, getrennt vom Zerstäubungsgut; über einen oder mehrere spiralförmige Leitkanäle g der Düsenaustrittsöffnung 7 zugeführt, wogegen das Zerstäubungsgut durch die Zuführungsleitung 16 über die Querbohrungen 1q. den zu den spiralförmigen Leitkanälen g gegenläufigen, spiraligen Leitkanälen i i und anschließend der zu der äußeren Düsenaustrittsöffnung 7 konzentrischen Düsenaustrittsöffnung 8 zugeführt wird; hierbei ist die Verstellbarkeit der Düsenkappe A gesondert oder gemeinsam mit dem Hohlzylinder B zum Anschlußstück C oder umgekehrt gewahrt. Erfindungsgemäß -sind ferner die Zuleitungen 17 für das Zerstäuberdruckmittel durch einen Ringkanal q. miteinander verbunden, so daß bei einer axialen Drehung des Hohlzylinders B bis zu go° die unbehinderte Durchtrittsmöglichkeit für das Druckmittel zur äußeren Düsenaustrittsöffnung 7 erhalten bleibt. Gleichzeitig verhindert der elastische Dichtungsring 15 den unerwünschten Durchtritt des Zerstäubungsgutes über das Gewinde 6 in den Ringkanal ¢.
Düsenkappe A, Hohlzylinder B und Anschlußstück C sind einzeln oder gemeinsam durch die Gewinde 6, 6a und 13 gegeneinander zur Erreichung des günstigsten Betriebsverhältnisses, axial verstellbar. Die besondere Konstruktion der Düse ermöglicht es außerdem, über flexible oder sonst verstellbare oder bewegliche Organe ohne Beeinträchtigung der Leistung in jeder beliebigen Richtung zu arbeiten.
Außer den in der Praxis allgemein bekannten Anwendungsgebieten kann .die Düse nach der Erfindung auch :an Stelle von Vergasern bei Verbrennungsmotoren angewendet werden mit dem Ziel, den Kraftstoffverbrauch infolge der besonders günstigen Vernebelung und Verwirbelung herabzusetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verstellbare Düse zum Vernebeln von flüssigen, breiigen oder pulverförmigen Stoffen außerhalb des Düsengehäuses, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der Düse aus folgenden drei Teilen: a) einem mittigen, auf die Zuführungsleitung (21) des Zerstäubungsgutes aufgesetzten Anschlußstück (C) mit in seine Außenwandung eingelassenen, spiralig geführten Leitkanälen (ii), b) einem das Anschlußstück (C) umschließenden, nneinen Hohlkeg elauslaufenden Hohlzylinder (B) mit in seine Außenwandung eingelassenen, spiralig geführten - Leitkanälen (g) des Zerstäuberdruckmittels und mit einer in der Kegelspitze angeordneten, die innere Düsenaustrittsöffnung (8) bildenden Bohrung und c) einer den Hohlzylinder (B) umschließenden Düsenkappe (A) mit einer zentrischen, die äußere Austrittsöffnung (7) bildenden Bohrung Jas Anschlußstück (C), der Hohlzylinder (B) lnd .die Düsenkappe (A) sind auswechselbar unl mittels Gewinde (6, 6a, 13) gegeneinander verstellbar. Die durch die Leitkanäle gebildeten einzelnen Druckräume sind gegeneinander und gegen die Außenluft durch elastische Dichtungsringe (2, 5, 5a, i5) abgeschlossen.
2. Düse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Dichtungsringe (2, 5, 5a) vorzugsweise größer, mindestens jedoch gleich den axialen Längen der mechanischen Führungen (io, 12) sind.
3. Düse nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralig geführten Leitkanäle (i i) des Anschlußstückes (C) gegenläufig zu den spiralförmigen Leitkanälen (9) -des Hohlzylinders (B) angeordnet sind. q..
Düse nach .einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Düsenteile (A, B, C) jeweils aus einem für die verschiedenen Zerstäubungsstoffe geeigneten Werkstoff bestehen.
5. Düse nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (i7) für das Zerstäuberdruckmittel durch einen Ringkanal (4.) miteinander verbunden sind, so daß bei einer axialen Drehung des mit den spiralförmigen Leitkanälen (9) versehenen Hohlzylinders (B) bis zu 9o° die unbehinderte Durchtrittsmöglichkeit für das. Druckmittel zur äußeren Düsenaustrittsöffnung (7) erhalten bleibt.
6. Düse nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenteile (A, B, C) an geeigneten Stellen nonienähnl.iche Gradeinteilungen aufweisen, die fest oder lösbar andenselben angebracht sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 700 2i3.