DK171017B1 - Fladstråledyse, navnlig til en højtryksrenser - Google Patents

Description

DK 171017 B1

Opfindelsen angår en væskestråledyse af den art, der er angivet i indledningen til krav 1.

En vxskestråledyse af denne art kendes fra det tyske fremlæggelsesskrift nr. 4.213.226. I denne kendte dyse har 5 den fordybning, der er udformet i endevæggens opstrørosside, en ret kompliceret form, idet den dels omfatter sfæriske flader, dels hermed forbundne "sidevægge", idet overgangene mellem de forskellige flader udgøres af skarpe kanter.

Den således kendte udformning af den omtalte fordyb-10 ning medfører visse ulemper, både med hensyn til strømningsforholdene og med hensyn til fremstillingen af dyserne. Hvad strømningsforholdene angår, må det antages, at den komplicerede udformning af fordybningen og navnlig de nævnte skarpe kanter vil skabe turbulens i den udstrømmende væske-15 stråle og derved forhindre, at udfladningen af væskestrålen sker så jævnt som muligt. Hvad fremstillingen af dysen angår, medfører den komplicerede udformning af fordybningen, at denne ikke kan dannes ved hjælp af f.eks. enkle fræseopera-tioner, men kræver brug af særlige, til formålet udformede 20 prægestempler, hvis anvendelse er betinget af, at dysens materiale lader sig præge til den ønskede form.

Det er på denne baggrund opfindelsens formål at anvise udformningen af en dyse af den indledningsvis nævnte art, som både strømningsmæssigt og produktionsmæssigt repræsente-25 rer en forbedring i forhold til den ovenfor omtalte, kendte dyse, og dette formål opnås ved en dyse, som ifølge opfindelsen tillige udviser de træk, der er angivet i den kendetegnende del af krav l. Eftersom den ifølge opfindelsen udformede fordybning ikke indeholder komplicerede overflader med 30 skarpe kanter som i de kendte dyser, er risikoen for turbulens betydeligt formindsket med deraf følgende forbedrede muligheder for en jævn udfladning af strålen. I dysen ifølge opfindelsen kan den på opstrømssiden af endevæggen udformede fordybning dannes ved en enkel fræse- eller slibe-proces, 35 idet der anvendes et fræse- henholdsvis slibe-værktøj med en afrundet ende, som under bearbejdningsoperationen kan DK 171017 B1 2 føres frem og tilbage på tværs af dysens længderetning. Praktiske forsøg med dysen ifølge opfindelsen har vist, at væskestrålen afflades på en sådan måde, at den i en vis afstand fra dysemundingen bliver meget tynd og nærmest får 5 karakter af en knivsæg, hvad der næppe vil være muligt med en dyse, hvor der er risiko for turbulensdannelse.

Hensigtsmæssige udførelsesformer for dysen ifølge opfindelsen, hvis virkninger vil fremgå af den efterfølgende specielle del af nærværende beskrivelse, er angivet i krav 10 2-4.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksempel på en væskestråledyse ifølge opfindelsen, idet fig. 1 er et del-snit efter linien I-I i fig. 2, og 15 illustrerer væskestrålens progressive udfladning, fig. 2 er et længdesnit gennem hele væskestråledysen og viser symbolsk dysens forbindelse med de øvrige komponenter i den højtryksrenser, som dysen udgør en del af, fig. 3 og 4 viser den i fig. 2 viste dyse set fra 20 højre henholdsvis fra venstre i fig. 2, og fig. 5 er stærkt forstørret del-snit gennem den i fig. 2 viste dyse, og viser den geometriske udformning af dyseåbningen og området omkring denne.

Den på tegningen viste væskestråledyse 1 til brug i 25 en højtryksrenser omfatter på kendt måde et tilløbskammer 2, hvis opstrømsside som vist skematisk i fig. 2 er indrettet til at modtage væske under tryk fra væskepumpen 3 i en væskeforsynings- og styreenhed 4. På nedstrømssiden udmunder tilløbskammeret 2 gennem en dyseåbning 5 til det fri, således 30 at der som vist i fig. 1 kan udsprøjtes en væskestråle 6.

Som det fremgår af fig. 1, udbreder væskestrålen 6 sig progressivt i vifteform, idet den gradvis bliver bredere og tyndere som antydet ved tværsnitsbillederne 6a-6d. I den afstand, hvor tværsnitsbilledet 6d er lagt, er væskestrålen 35 6 ganske tynd, og dersom den rettes mod en overflade, der skal renses, på en sådan måde, at væskestrålen 6 i denne DK 171017 B1 3 afstand rammer overfladen, vil der opnås en meget stor ren-seeffekt, der kan sammenlignes med hvad der opnås ved anvendelse af en metalskraber af samme bredde. Dersom væskestrålen 6 får lejlighed til at strømme forbi det til tværsnitsbil-5 ledet 6d svarende sted, vil den normalt gå i opløsning i form af et stort antal små dråber. Forsøg har vist, at den viste væskestråle 6d udviser en betydeligt større renseeffekt end en stråle med cirkelrundt tværsnit med samme massestrømningshastighed .

10 For at opnå den i fig. 1 viste spredning af væskestrå len 6 er det selvsagt nødvendigt at træffe særlige foranstaltninger til at påvirke væskestrømmen, inden denne forlader dyseåbningen 5.

Dyseåbningen 5 er udformet i en endevæg 7 i dysen 1, 15 og på opstrømssiden af denne endevæg 7 er der udformet en oval fordybning 8, hvis længdeakse 9 strækker sig parallelt med snitplanet i fig. 2, men vinkelret på snitplanet i fig.

1. Som det fremgår af fig. 5, består fordybningen 8 af to sfæriske flader 10, indbyrdes forbundet gennem en overgangs-20 flade 11, der danner en overgang mellem de to sfæriske flader 10. Fordybningen 8 kan hensigtsmæssigt dannes ved hjælp af en kuglefræser, som bevæges mellem de to stillinger svarende til de to sfæriske flader 10, så den undervejs mellem disse danner overgangsfladen 11.

25 Fordybningen 8 er symmetrisk, dels om længdeaksen 12 for dyseåbningen 5, dels om sin egen længdeakse 9, og dels om sin egen, ikke viste tværakse, som skærer længdeaksen 12 i dyseåbningen 5.

I det viste eksempel er opstrømssiden af endevæggen 30 7 udformet som en sfærisk flade 13, hvis radius 14 er den samme som radien i resten af tilløbskammeret 2.

På nedstrømssiden af endevæggen 7 er der udformet en flad fordybning 15.

Det bør under henvisning til fig. 1, 2 og 4 bemærkes, 35 at væskestrålen 6 afflades på en sådan måde, at dens hovedplan ligger vinkelret på den i fig. 4 viste længdeakse 9 DK 171017 B1 4 for fordybningen 8. Dette skyldes formentlig, at de sfæriske overflader 10, jf. fig. 5, tilfører to modsat rettede, indad-rettede komposanter til væskestrømmens bevægelse, således at væskestrålen 6 allerede kort efter at have forladt dyse-5 åbningen 5 som vist ved snitbilledet 6a har en markant ellipseformet tværsnitsform. Eftersom der på dette sted endnu er en vis bevægelsesmængde tilbage i de nævnte komposanter, vil væskestrålen 6 fortsætte med at udflade sig således som vist i fig. 1.

10 Fordybningen 15 på nedstrømssiden af endevæggen 7 har ikke til opgave at påvirke væskestrømningen, men gør det muligt at lade dyseåbningen 5 være tilstrækkelig kort til at opnå den ønskede virkning, samtidigt med at endevæggen 7 kan have den fornødne mekaniske styrke, dels til at modstå 15 det høje indvendige væsketryk, dels til at tåle den hårdhændede behandling, som højtryksrensere ofte udsættes for, og samtidigt beskytte udløbssiden af dyseåbningen 5.

Der er blevet gjort et antal praktiske forsøg med en højtryksrenser med en væskestråledyse af den på tegningen 20 viste udformning. Herunder er der blevet anvendt dyser, hvori den aksiale længde 16 af dyseåbningen 5 har været mellem 0,2 og 0,3 gange dyseåbningens diameter 17, og hvor de to sfæriske flader 10 har haft en radius 18 på mellem 0,8 og 1,11 gange dyseåbningens diameter 17, som har varieret 25 mellem 1,36 og 1,82 mm, idet krumningscentrene 19 for de sfæriske flader 10 har været beliggende i en afstand 20 på mellem 0,2 og 0,3 gange dyseåbningens diameter 17 fra sidstnævntes akse 12.

Under forsøgene har den sfæriske flade 13, der udgør 30 opstrømssiden på endevæggen 7, haft en radius 14, der som nævnt er den samme som radien af tilløbskammeret 2, på mellem 2 og 3 gange dyseåbningens diameter 17.

Fordybningen 15 kan f.eks. have en diameter 21 på mellem 1 og 1 1/2 gange dyseåbningens diameter 17, og en 35 dybde 22 på mellem 1 og 2 gange dyseåbningens aksiale længde 16, eventuelt noget mere, forudsat at væskestrålen 6 ikke DK 171017 B1 5 påvirkes.

Væskestråledysen 1 vil normalt være fremstillet af det samme materiale, som normalt anvendes til sådanne dyser, f.eks. stål, for at kunne tåle de høje indvendige tryk af 5 størrelsesordenen 100-200 bar, som kan optræde i højtryksrensere.

DK 171017 B1 6

GENSTANDSFORTEGNELSE

1 væskestråledyse 2 tilløbskammer 3 væskepumpe 5 4 væskeforsynings- og styreenhed 5 dyseåbning 6 væskestråle 6a-d tværsnitsbillede 7 endevæg 10 8 fordybning 9 længdeakse 10 sfærisk flade 11 overgangsflade 12 længdeakse 15 13 sfærisk flade 14 radius 15 fordybning 16 længde 17 diameter 20 18 radius 19 krumningscenter 20 afstand 21 diameter 22 dybde

Claims (4)

7 DK 171017 B1

1. Væskestråledyse (1) til udsprøjtning af en progressivt udfladende stråle (6) af rensevæske under højt tryk, hvilken væskestråledyse er af den art, der omfatter 5 a) en dyseåbning (5) , der strækker sig gennem en på tværs af væskestrålens (6) hovedstrømningsretning beliggende endevæg (7), b) et opstrøms for dyseåbningen (5) og i denne mundende tilløbskammer (2), der er forbundet med udløbet fra høj- 10 tryksrenserens væskepumpe (3), og c) en i endevæggen (7) opstrømsside udformet, langstrakt fordybning (8) , hvis længdemidterakse skærer dyseåbningens (5) midterakse (12) under en ret vinkel, kendetegnet ved, 15 d) at fordybningen (8) er oval og består af samsidigt konkavt krumme overflader, der går jævnt over i hinanden til dannelse af en sammenhængende overflade uden bratte overgange eller skarpe kanter.

2. Dyse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fordybningens (8) bredde er større end en femtedel af og mindre end fem gange dyseåbningens (5) diameter (17).

3. Dyse ifølge krav 2, kendetegnet ved, 25 a) at dyseåbningens (5) længde (16) er mellem 0,2 og 0,3 gange dyseåbningens (5) diameter (17), og b) at fordybningen (8) består af to sfæriske flader (10) , hver med en radius (18) på mellem 0,8 og 1,11 gange dyseåbningens (5) diameter (17), med krumningscentrene (19) 30 beliggende i en afstand (20) på mellem 0,2 og 0,3 gange dyseåbningens (5) diameter (17) fra sidstnævntes akse (12), samt en mellem de to sfæriske flader (10) beliggende overgangsflade (11), der danner en jævn overgang mellem de to sfæriske flader (10). 35 DK 171017 B1 8

4. Dyse ifølge krav 3 og hvori endevæggens (7) opstrømsside udgør en sfærisk flade (13) med samme radius (14) som tilløbskammerets (2) radius, kendetegnet ved, at den nævnte radius er mellem 2 og 3 gange dyseåbnin-5 gens (5) diameter (17).