EP2186572A1 - Ring split nozzle - Google Patents

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Publication number
EP2186572A1
EP2186572A1 EP09014097A EP09014097A EP2186572A1 EP 2186572 A1 EP2186572 A1 EP 2186572A1 EP 09014097 A EP09014097 A EP 09014097A EP 09014097 A EP09014097 A EP 09014097A EP 2186572 A1 EP2186572 A1 EP 2186572A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cone
nozzle
bore
swirl insert
annular gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09014097A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Michalske
David Kleinelümern
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG filed Critical Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG
Publication of EP2186572A1 publication Critical patent/EP2186572A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/06—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in annular, tubular or hollow conical form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3431—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves
    • B05B1/3447—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves the interface being a cylinder having the same axis as the outlet

Definitions

  • the present invention relates to an annular gap nozzle.
  • Ring gap nozzles are known from the prior art.
  • the DE 10 2005 048 489 A1 a two-fluid nozzle with annular gap atomization.
  • the two-component atomizing nozzle is used for spraying a liquid with the aid of a compressed gas with a mixing chamber, in which the liquid and the compressed gas are introduced, wherein in the region of the outlet edge an annular gap is arranged, from which compressed gas exits at high speed.
  • a spray nozzle for generating a Doppelsprühnebelkegels known.
  • This spray nozzle consists of an inner and an outer housing for generating an inner and an outer spray cone.
  • the inner spray cone is released via a cylindrical nozzle opening and the outer spray cone is released via a slightly higher annular gap nozzle.
  • the object of the present invention is to provide an annular gap nozzle with which the jet in the nozzle can be further shaped.
  • annular gap nozzle 10 having a nozzle body (20), wherein the nozzle body (20) comprises a swirl insert (30).
  • the annular gap nozzle is a nozzle which produces a ring beam.
  • the annular jet of the annular gap nozzle is preferably directed onto a substrate.
  • the annular beam produced by the annular gap nozzle is fanned out in the direction of the substrate, preferably farther, i. sputtered, most preferably narrower, i. aimed at the substrate.
  • the annular die according to the invention is used to clean a substrate, i. to get rid of impurities or dirt.
  • the annular gap nozzle may be a single-flow nozzle, as well as a multi-flow nozzle.
  • the annular die is a Zweistromdüse with a core jet and a cladding jet.
  • the cladding jet has a twist and the core jet does not spin, more preferably the core jet has a twist and the cladding jet has no swirl. Further preferred is a combination of both possibilities.
  • substrates are preferably surfaces made of metal or sheet metal or steel or plastic, particularly preferably car parts, most preferably body parts.
  • An arbitrary flow medium preferably gas, particularly preferably a liquid, most preferably small particles, furthermore preferably flows through the annular gap nozzle a combination of gas and particles or gas and liquid or liquid and particles or further combinations.
  • liquid CO 2 preferably flows through the annular gap nozzle to form CO 2 mixed crystals in combination with compressed air or other gaseous substances.
  • CO 2 snow is produced with the annular gap nozzle, which strikes the substrate.
  • the annular gap nozzle flows through a mixture of compressed air and CO 2 snow, more preferably the compressed air is mixed with the CO 2 snow in the annular die.
  • the exit velocity of the flow medium is preferably between 100 m / s and 500 m / s, more preferably between 200m / s and 400m / s, most preferably between 260m / s and 320m / s.
  • the nozzle body is a housing, particularly preferably a conical component.
  • the nozzle body is a rotationally symmetrical body, which has a bore in its axis of rotation. This bore may be uniform in diameter, but preferably has different diameters.
  • the bore of the nozzle body has an upper portion, a middle portion and a lower portion. These three bore sections preferably have the same diameter, particularly preferably different diameters, or different rotational geometries.
  • the bore preferably has changing diameters.
  • the bore widens preferably conical. From a cross-sectional view, the lower portion of the bore has a trapezoidal shape. This conical expansion is used to accommodate exchangeable cones or conical bodies. In this case, the cone body or cone does not touch the inner wall of the conical bore, whereby a ring beam is generated during the passage of a gas along the axis of rotation of the nozzle body.
  • the entire nozzle body preferably receives a cone holder, a swirl insert, a cone or cone body. These components are preferably arranged one behind the other in the flow direction in the bore, preferably arranged interchangeable, particularly preferably pushed one behind the other onto a connecting shaft.
  • the swirl insert accelerates the flow medium rotationally, ie the flow medium is set in rotation, or experiences a twist.
  • the swirl insert is the Beam, which is rotated by the annular gap around its flow axis in rotation. Due to the rotation of the flow medium, a mixing of snow particles in the air stream is preferably achieved, or an additional mixing of snow particles is achieved. The mixing of the snow particles in combination with the rotation leads to a very uniform and homogeneous spray pattern. Due to the pressure exerted in the jet direction and the rotation of the snow particles in the air stream, a very good cleaning result is achieved on the substrate surfaces.
  • the rotation of the jet which flows through the annular gap of the annular die, is preferably measured in revolutions per second or millisecond.
  • the rotational speed increases with the speed of the jet.
  • rotational speeds of 0.01 revolutions per millisecond to 0.3 revolutions per millisecond are achieved.
  • the speed of rotation of the jet is also dependent on the pitch of the swirl blades, the curvature of the swirl blades, or the pitch of the swirl blades.
  • flow velocities of about 200 m / s to 400 m / s are preferably achievable at a rotational speed of about 0.01 U / ms to 0.3 U / ms.
  • the swirl insert (30) consists of blades (31) and a hollow shaft (32).
  • the swirl insert is a component which is assembled from at least two elements, namely a hollow shaft and at least one blade.
  • the blade or the blades are preferably fixedly connected to the hollow shaft, more preferably, the blades are adjustable relative to the hollow shaft.
  • the rotational speed could preferably be influenced by a variable blade-hollow shaft connection.
  • the hollow shaft serves to fix the swirl insert on the connecting shaft to play. Fixing without play means that the axes of rotation of the connecting shaft and the hollow shaft (or the swirl insert) always lie one above the other.
  • the connecting shaft is a shaft which has the same axis of rotation as the nozzle body. All internal components (cone holder, swirl insert, cone) of the annular gap nozzle can be pushed onto this connecting shaft in various designs.
  • the connecting shaft thus forms with the components cone holder, swirl insert and cone or cone body a kind of variable modular system.
  • different conical nacelle inserts or cone holders can be interchangeable postponed.
  • the connecting shaft preferably comprises recesses or protuberances which fix the components (cone holder, swirl insert, cone) on the connecting shaft. That through the recesses or protuberances, the components (cone holder, swirl insert, cone) can not be rotated relative to the connecting shaft in rotation.
  • the connecting shaft can be a rotary shaft which is driven, for example, by a motor.
  • the speed of rotation of the jet could be enhanced, because the connecting shaft driven by the motor accelerates the twisting insert in a direction of rotation.
  • the inner diameter of the hollow shaft is preferably greater than or equal to the outer diameter of the connecting shaft.
  • the swirl insert can be pushed onto the connecting shaft without play.
  • the hollow shaft in the interior or the connecting shaft outside a detent, so that the two elements (connecting shaft, hollow shaft) are connected to each other after assembly difficult separable.
  • the hollow shaft blades are preferably applied.
  • the hollow shaft comprises two blades or three blades or four blades, more preferably five blades or six Blades or seven blades, most preferably eight blades or nine blades or ten blades.
  • the blades of the swirl insert generate the swirl of the flow medium.
  • the blades starting from the hollow shaft, extend radially in the direction of the inside of the central bore section of the nozzle body.
  • the blades bridge the distance between the hollow shaft outer side and the central bore portion of the nozzle body. That The blades preferably center the connecting shaft in the bore of the nozzle body, since the blades of the swirl insert are preferably fitted without play in the bore of the central bore portion.
  • the blades preferably as webs. From this top view, the webs are preferably straight, more preferably, the webs have a curvature. Preferably, the webs touch the inner wall of the bore of the central portion of the nozzle body, more preferably, the webs form a firm connection between the hollow shaft and bore inner wall. Form the webs such a connection, it can be dispensed with a cone holder and a connecting shaft above the swirl insert. Above means in this case above the swirl insert opposite to the flow direction. The hollow shaft would then preferably closed on the top of the swirl insert or would taper.
  • the hollow shaft can also be designed as a cone with centered bore in the axis of rotation, wherein the lateral surface has helical grooves.
  • the upstanding material between the grooves (milled grooves) would be referred to in this case as a blade or blades.
  • the hollow shaft, or the cone (swirl insert) could be screwed onto the connecting shaft, so that the flow is deflected by the grooves and thus put into a twist, or on the other hand, the cone could be rotatable on the connecting shaft be mounted so that the cone is set by the flow in an autorotation.
  • the swirl insert freely rotates about the connecting shaft, i. the swirl insert is supported only in the longitudinal direction and not rotationally with respect to the connecting shaft.
  • the swirl insert is fixed relative to the connecting shaft. That a rotational movement of the swirl insert relative to the connecting shaft is not possible hereby. If the jet now strikes the blade flanks of the swirl insert, it is thereby deflected in a rotational manner and the subsequent flow is put into a spin. This effect can be further enhanced if the connecting shaft, which is rotationally fixed relative to the swirl insert, is additionally rotationally driven by a motor.
  • a third variant is that the swirl insert is fixed in the bore of the nozzle body, i. the blades of the swirl insert are connected to the inner wall of the bore of the nozzle body and to the hollow shaft. This results in the advantage that a part of the connecting shaft and the cone holder can be saved.
  • a plurality of swirl inserts in the abovementioned variants can be coupled one behind the other or used decoupled. This means that various swirl inserts can be pushed one behind the other onto the connecting shaft. This makes it possible to further improve the rotational flow of the jet.
  • the nozzle body (20) has a bore (21) with a diameter (d20) and the swirl insert a diameter (d30), wherein the Diameter (d30) equal to or less than 100% of the length of the diameter (d20).
  • the bore through the longitudinal axis of the nozzle body preferably comprises three sections (an upper section, a middle section, a lower section).
  • the upper portion of the bore preferably includes the largest diameter of the three bore portions.
  • the upper portion preferably receives the cone holder.
  • the upper section is from cross-sectional view (cross section through the longitudinal axis of the nozzle body) preferably through one or more steps in the middle section over.
  • the central portion of the bore preferably has a uniform diameter.
  • the middle section preferably receives the swirl insert.
  • the central portion of the bore preferably has the same diameter as the swirl insert, more preferably, the diameter of the swirl insert is smaller than the diameter of the central portion of the bore.
  • the diameter of the swirl insert is 100% of the length of the diameter of the central portion of the bore, more preferably less than 95% or less than 90% or less than 85% or less than 75% or less than 60% or less than 50%.
  • the nozzle exit opening is an annular gap, which is defined in its ring width by the outer wall of the cone and the inner wall of the bore of the lower portion.
  • the lower portion of the bore preferably receives a portion of the cone (cone body).
  • the swirl insert (30) is a passive rotary body.
  • a passive rotary body would be described as the swirl insert if the hollow shaft of the swirl insert can rotate in rotation around the connecting shaft.
  • the nozzle body (20) further comprises a connecting shaft (60), wherein the hollow shaft (32) of the swirl insert (30) on the connecting shaft (60) is applied.
  • the nozzle body (20) further comprises a cone holder (40) and a cone (50), wherein the swirl insert (30) between the cone holder and the cone (50) is arranged.
  • the cone holder is located in the upper portion of the bore of the nozzle body.
  • the cone holder is preferably a body of revolution with a constant diameter.
  • the cone holder is preferably a cylinder which has a bore in the axis of rotation of the cylinder.
  • the connecting shaft is preferably inserted or screwed or engaged.
  • the hole in the cone holder is preferably designed as a hollow cylinder. Radially around this hollow cylinder are passageways for the gas, which is introduced into the central portion of the bore. These passageways may be individual bores. However, the individual passage channels can also be combined into a single passage, which encloses the hollow cylinder in an annular manner.
  • the hollow cylinder is fixed in the cone holder, preferably a web, particularly preferably several webs can bridge the distance from the hollow cylinder to the inside of the cone holding wall.
  • the cone holder is inserted from above into the upper portion of the bore of the nozzle body. Without play, the outer wall of the cone holder fits into the bore section between the upper and middle sections of the bore of the nozzle body. This intermediate section has a step shape in cross-sectional view into which the cone holder is fitted.
  • the outer wall of the cone holder has a thread with which the cone holder can be screwed into the bore of the nozzle body.
  • the cone holder is used to center the connecting shaft in the bore of the nozzle body.
  • the cone holder has exactly as many passage channels as the swirl insert has blades.
  • the flow medium is passed through the passage channels directly to the blades of the swirl insert.
  • each passage channel is associated with a blade.
  • the cone holder comprises a passage, more preferably more than one passage, most preferably more than five, more preferably more than ten.
  • the cone or conical body of the annular gap nozzle determines the geometry of the outlet jet, preferably the geometry of the annular jet. Of Weitren the cone also determines the course of the beam, or ring beam on the way from the outlet opening to the substrate.
  • the cone or cone body is pushed onto the connecting shaft, bolted thereto or locked with this.
  • the cone or the cone body has the shape of a straight circular cone.
  • the bases of the two cones are superimposed.
  • the upper cone portion is thereby introduced into the lower portion of the bore of the nozzle body, that the base of the upper cone portion terminates with the lower end of the nozzle body.
  • the lower portion of the cone thus preferably projects out of the nozzle body.
  • the upper cone portion has straight generatrices, particularly preferably curved generatrices and the lower cone portion preferably straight, particularly preferably curved generatrices.
  • the combination is that the upper cone portion has curved generatrices and the lower cone portion has straight generatrices. This results in the most advantageous geometry of the conical body, which avoids strong turbulence when emerging from the annular gap opening of the annular gap nozzle.
  • the upper cone portion preferably has outwardly curved generatrices with a radius preferably between 5mm and 100mm, more preferably between 10mm and 50mm, most preferably between 25mm and 40mm.
  • the lower cone portion preferably has straight generatrices, wherein opposing generatrices preferably at an angle of between 90 and 20 degrees, more preferably between 70 and 30 degrees, particularly preferably between 60 and 45 degrees to cut.
  • the upper cone portion and the lower cone portion lie in the case of a double cone with the same size base areas (area equal circles) to each other. This results in a transition edge from the upper cone portion to the lower cone portion.
  • This edge is preferably an edge in the literal technical sense, more preferably a rounded edge, ie a rounded transition from the upper cone portion to the lower cone portion. This will be a special low-turbulence outlet jet of the flow medium generated.
  • the cone holder (40) can have passage channels (41).
  • the connecting shaft is a passage for the medium flowing through the annular gap nozzle.
  • a middle jet could be generated with a straight course, which is surrounded by a sheath jet with a twist.
  • FIG. 1 describes an annular gap nozzle 10 from a cross-sectional view through a cross-sectional plane which includes the axis 33.
  • the annular gap nozzle 10 comprises a nozzle body 20, which represents the housing of the annular gap nozzle 10.
  • the nozzle body 20 is a rotationally symmetrical about the axis 33 body, which tapers conically from top to bottom.
  • the inlet of the annular gap nozzle, or the part which has the largest radius of the nozzle body 20, is described as "top”.
  • As “bottom” of the part of the annular gap nozzle 10 is described, at which the outlet opening of the annular nozzle 10 is located.
  • the nozzle body 20 has a bore 21 which is divided into an upper portion 11, a middle portion 12 and a lower portion 13.
  • the upper portion 11 of the bore 21 has a larger diameter than the middle one Section 12.
  • the transition 14 from the upper portion 11 to the middle portion 12 is formed as a kind of step, in the landing the cone holder 40 is accurately inserted.
  • the cone holder 40 comprises an annular, i. hollow cylindrical passageway 41.
  • the cone holder 40 further includes a hollow cylinder 42 which receives the connecting shaft 60.
  • the hollow cylinder 42 is connected to the outer wall 43 of the cone holder 40 via a web. Through this web, the hollow cylinder 42 is fixed on the axis of rotation of the cone holder 40 and thereby also determines the shaft 60 as a rotation axis 33 of the nozzle body 20.
  • the swirl insert 30 has blades 31 and a hollow shaft 32.
  • the hollow shaft 32 fits perfectly, i. clearance, on the connecting shaft 60.
  • the blade 31 extends radially from the hollow shaft away to the inner wall of the central portion 12 of the bore 21.
  • D. h. the diameter of the swirl insert 30 is identical to the diameter of the bore 21 or with the portion 12 of the bore 21. This causes the axis of rotation of the hollow shaft 32 coincides with the axis 33.
  • the cone body 50 is a double cone with an upper cone portion 51 and a lower cone portion 52.
  • the upper cone portion 51 has the same base as the cone portion 52.
  • the generatrices of the cone portion 51 are curved, the generatrices of the cone portion 52 are straight lines.
  • the radius of curvature of the outwardly curved generatrices of the first cone portion 51 in the embodiment is the Fig. 1 29 mm.
  • the height of the conical section 51 is approximately 15 to 35 mm.
  • the height of the lower cone portion 52 is about 11 to 25 mm.
  • Opposite generators of the lower cone portion 52 preferably intersect at an angle of 56 °.
  • the cone body 50 has a bore, whereby the cone body 50 can be pushed onto the connecting shaft 60.
  • the diameter of the connecting shaft 60 is preferably 4 to 8 mm.
  • a CO 2 snow and air introduced 2 snow-compressed air mixture or CO separately into the nozzle inlet 80 under preferably 5 to 12 bar and a temperature of 250 K, the CO happened 2 snow-compressed air mixture or of the CO 2 snow and the compressed air separately the passageway 41 of the cone holder 40.
  • the beam is set in rotation, or put into a twist.
  • the CO 2 snow mixes with the compressed air, or mixes the CO 2 snow-compressed air mixture even better.
  • the gas mixture mixed in spin now strikes the conical body 50 or the curved lateral surfaces of the upper conical section 51.
  • the gas mixture is accelerated to approximately 300 m per second .
  • the harmonic transition between the upper cone portion 51 and the lower cone portion 52 is chosen so that there is no turbulence of the gas jet.

Abstract

The nozzle (10) has a nozzle body (20) including a nozzle insert (30) e.g. passive rotary body, with blades (31) and a hollow shaft (32), where the nozzle body has a borehole (21) and the nozzle insert has diameter less than or equal to diameter of the nozzle body. The nozzle body is provided with a connecting shaft (60), and the hollow shaft of the nozzle insert is attached to the connecting shaft, where the nozzle body has a conical retainer (40) and a cone (50). The nozzle insert is arranged between the conical retainer and the cone.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ringspaltdüse.The present invention relates to an annular gap nozzle.

Aus dem Stand der Technik sind Ringspaltdüsen bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2005 048 489 A1 eine Zweistoffdüse mit Ringspaltzerstäubung. Die Zweistoffzerstäubungsdüse dient zum Versprühen einer Flüssigkeit unter Zuhilfenahme eines Druckgases mit einer Mischkammer, in welcher die Flüssigkeit sowie das Druckgas eingeleitet werden, wobei im Bereich der Austrittskante ein Ringspalt angeordnet ist, aus welchem Druckgas mit hoher Geschwindigkeit austritt.Ring gap nozzles are known from the prior art. For example, the DE 10 2005 048 489 A1 a two-fluid nozzle with annular gap atomization. The two-component atomizing nozzle is used for spraying a liquid with the aid of a compressed gas with a mixing chamber, in which the liquid and the compressed gas are introduced, wherein in the region of the outlet edge an annular gap is arranged, from which compressed gas exits at high speed.

Des Weiteren ist aus der DE 44 07 780 A1 eine Sprühdüse zur Erzeugung eines Doppelsprühnebelkegels bekannt. Diese Sprühdüse besteht aus einem inneren und einem äußere Gehäuse zur Erzeugung eines inneren und eines äußeren Sprühnebelkegels. Der innere Sprühkegel wird über eine zylindrische Düsenöffnung und der äußere Sprühnebelkegel wird über eine etwas höher gesetzte Ringspaltdüse freigesetzt.Furthermore, from the DE 44 07 780 A1 a spray nozzle for generating a Doppelsprühnebelkegels known. This spray nozzle consists of an inner and an outer housing for generating an inner and an outer spray cone. The inner spray cone is released via a cylindrical nozzle opening and the outer spray cone is released via a slightly higher annular gap nozzle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ringspaltdüse bereitzustellen, mit welcher der Strahl in der Düse noch weiter geformt werde kann.The object of the present invention is to provide an annular gap nozzle with which the jet in the nozzle can be further shaped.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by the device according to the invention according to the independent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ringspaltdüse (10) mit einem Düsenkörper (20) bereitgestellt, wobei der Düsenkörper (20) einen Dralleinsatz (30) umfasst.According to a first aspect of the present invention, there is provided an annular gap nozzle (10) having a nozzle body (20), wherein the nozzle body (20) comprises a swirl insert (30).

Die Ringspaltdüse ist eine Düse, welche einen Ringstrahl produziert. Bevorzugt ist der Ringstrahl der Ringspaltdüse auf ein Substrat gerichtet. Der von der Ringspaltdüse produzierte Ringstrahl wird in Richtung Substrat, bevorzugt weiter aufgefächert, d.h. zerstäubt, besonders bevorzugt schmäler, d.h. auf das Substrat zielgeführt. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Ringspaltdüse dazu verwandt ein Substrat zu säubern, d.h. von Verunreinigungen oder Schmutz zu befreien.The annular gap nozzle is a nozzle which produces a ring beam. The annular jet of the annular gap nozzle is preferably directed onto a substrate. The annular beam produced by the annular gap nozzle is fanned out in the direction of the substrate, preferably farther, i. sputtered, most preferably narrower, i. aimed at the substrate. Preferably, the annular die according to the invention is used to clean a substrate, i. to get rid of impurities or dirt.

Die Ringspaltdüse kann eine Einzelstromdüse, sowie eine Mehrstromdüse sein. Bevorzugt ist die Ringspaltdüse eine Zweistromdüse mit einem Kernstrahl und einem Mantelstrahl. Bevorzugt hat der Mantelstrahl einen Drall und der Kernstrahl keinen Drall, besonders bevorzugt hat der Kernstrahl einen Drall und der Mantelstrahl keinen Drall. Des Weiteren bevorzugt ist eine Kombination aus beiden Möglichkeiten.The annular gap nozzle may be a single-flow nozzle, as well as a multi-flow nozzle. Preferably, the annular die is a Zweistromdüse with a core jet and a cladding jet. Preferably, the cladding jet has a twist and the core jet does not spin, more preferably the core jet has a twist and the cladding jet has no swirl. Further preferred is a combination of both possibilities.

Substrate sind im Sinne der Erfindung bevorzugt Oberflächen aus Metall oder Blech oder Stahl oder Kunststoff, besonders bevorzugt Autoteile, am meisten bevorzugt Karosserieteile.For the purposes of the invention, substrates are preferably surfaces made of metal or sheet metal or steel or plastic, particularly preferably car parts, most preferably body parts.

Durch die Ringspaltdüse strömt ein beliebiges Strömungsmedium, bevorzugt Gas, besonders bevorzugt eine Flüssigkeit, am meisten bevorzugt kleine Partikel, des Weiteren bevorzugt eine Kombination aus Gas und Partikeln oder Gas und Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Partikeln oder weitere Kombinationen. Des Weiteren bevorzugt strömen durch die Ringspaltdüse flüssiges CO2 zur Bildung von CO2-Mischkristallen in Kombination mit Druckluft oder anderen gasförmigen Stoffen. Bevorzugt wird mit der Ringspaltdüse CO2-Schnee erzeugt, welcher auf das Substrat trifft. Bevorzugt durchströmt die Ringspaltdüse ein Gemisch aus Druckluft und CO2-Schnee, besonders bevorzugt wird die Druckluft mit dem CO2-Schnee in der Ringspaltdüse gemischt.An arbitrary flow medium, preferably gas, particularly preferably a liquid, most preferably small particles, furthermore preferably flows through the annular gap nozzle a combination of gas and particles or gas and liquid or liquid and particles or further combinations. Furthermore, liquid CO 2 preferably flows through the annular gap nozzle to form CO 2 mixed crystals in combination with compressed air or other gaseous substances. Preferably, CO 2 snow is produced with the annular gap nozzle, which strikes the substrate. Preferably, the annular gap nozzle flows through a mixture of compressed air and CO 2 snow, more preferably the compressed air is mixed with the CO 2 snow in the annular die.

Die Austrittsgeschwindigkeit des Strömungsmediums liegt bevorzugt zwischen 100m/s und 500m/s, besonders bevorzugt zwischen 200m/s und 400m/s, am meisten bevorzugt zwischen 260m/s und 320m/s.The exit velocity of the flow medium is preferably between 100 m / s and 500 m / s, more preferably between 200m / s and 400m / s, most preferably between 260m / s and 320m / s.

Der Düsenkörper ist ein Gehäuse, besonders bevorzugt ein konisches Bauteil. Der Düsenkörper ist ein rotationssymmetrischer Körper, welcher in seiner Rotationsachse eine Bohrung aufweist. Diese Bohrung kann im Durchmesser einheitlich sein, weist aber bevorzugt unterschiedliche Durchmesser auf. Bevorzugt weist die Bohrung des Düsenkörpers einen oberen Abschnitt, einen Mittleren Abschnitt und einen unteren Abschnitt auf. Diese drei Bohrungsabschnitte haben bevorzugt denselben Durchmesser, besonders bevorzugt verschiedene Durchmesser, bzw. verschiedene Rotationsgeometrien.The nozzle body is a housing, particularly preferably a conical component. The nozzle body is a rotationally symmetrical body, which has a bore in its axis of rotation. This bore may be uniform in diameter, but preferably has different diameters. Preferably, the bore of the nozzle body has an upper portion, a middle portion and a lower portion. These three bore sections preferably have the same diameter, particularly preferably different diameters, or different rotational geometries.

Würde man den Düsenkörper in einem Querschnitt längs seiner Rotationsachse betrachten, so wäre bevorzugt zu sehen, dass die Bohrung bevorzugt wechselnde Durchmesser aufweist. Am Austrittsende der Ringspaltdüse, d.h. im unteren Abschnitt der Bohrung des Düsenkörpers weitet sich die Bohrung bevorzugt konisch auf. Aus Querschnittssicht hat der untere Abschnitt der Bohrung eine Trapezform. Diese konische Aufweitung wird dazu verwandt, wechselbare Kegel bzw. Kegelkörper aufzunehmen. Dabei berührt der Kegelkörper oder Kegel die Innenwand der konischen Bohrung nicht, womit beim Durchströmen eines Gases längs der Rotationsachse des Düsenkörpers ein Ringstrahl erzeugt wird.If one were to observe the nozzle body in a cross-section along its axis of rotation, it would be preferable to see that the bore preferably has changing diameters. At the exit end of the annular die, i. in the lower portion of the bore of the nozzle body, the bore widens preferably conical. From a cross-sectional view, the lower portion of the bore has a trapezoidal shape. This conical expansion is used to accommodate exchangeable cones or conical bodies. In this case, the cone body or cone does not touch the inner wall of the conical bore, whereby a ring beam is generated during the passage of a gas along the axis of rotation of the nozzle body.

Der gesamte Düsenkörper nimmt bevorzugt eine Kegelhalterung, einen Dralleinsatz, einen Kegel oder Kegelkörper auf. Diese Bauteile sind bevorzugt in Strömungsrichtung hintereinander in der Bohrung angeordnet, bevorzugt austauschbar angeordnet, besonders bevorzugt hintereinander auf eine Verbindungswelle aufgeschoben.The entire nozzle body preferably receives a cone holder, a swirl insert, a cone or cone body. These components are preferably arranged one behind the other in the flow direction in the bore, preferably arranged interchangeable, particularly preferably pushed one behind the other onto a connecting shaft.

Der Dralleinsatz beschleunigt das Strömungsmedium rotatorisch, d.h. das Strömungsmedium wird in Rotation versetzt, bzw. erfährt einen Drall. Durch den Dralleinsatz wird der Strahl, welcher sich durch die Ringspaltdüse um seine Strömungsachse in Rotation versetzt. Durch die Rotation des Strömungsmediums wird bevorzugt eine Vermischung von Schneepartikeln im Luftstrom erzielt, bzw. eine zusätzliche Vermischung von Schneepartikeln erzielt. Die Vermischung der Schneepartikel in Kombination mit der Rotation führt zu einem sehr gleichmäßigen und homogenen Strahlbild. Durch den in Strahlrichtung ausgeübten Druck und die Rotation der Schneepartikel im Luftstrom, wird ein sehr gutes Reinigungsergebnis auf den Substratoberflächen erzielt. Die Rotation des Strahls, welcher durch den Ringspalt der Ringspaltdüse strömt, wird bevorzugt in Umdrehungen pro Sekunde oder Millisekunde gemessen. Die Rotationsgeschwindigkeit steigt mit der Geschwindigkeit des Strahls. Durch den Dralleinsatz werden Umdrehungsgeschwindigkeiten von 0,01 Umdrehungen pro Millisekunde bis 0,3 Umdrehungen pro Millisekunde erzielt. Die Rotationsgeschwindigkeit des Strahls ist ebenfalls abhängig von der Steigung der Dralleinsatzschaufeln, bzw. der Krümmung der Dralleinsatzschaufeln oder der Neigung der Dralleinsatzschaufeln. Hierdurch sind bevorzugt Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 200m/s bis 400m/s bei Umdrehungsgeschwindigkeit von ca. 0,01 U/ms bis 0,3 U/ms erreichbar.The swirl insert accelerates the flow medium rotationally, ie the flow medium is set in rotation, or experiences a twist. By the swirl insert is the Beam, which is rotated by the annular gap around its flow axis in rotation. Due to the rotation of the flow medium, a mixing of snow particles in the air stream is preferably achieved, or an additional mixing of snow particles is achieved. The mixing of the snow particles in combination with the rotation leads to a very uniform and homogeneous spray pattern. Due to the pressure exerted in the jet direction and the rotation of the snow particles in the air stream, a very good cleaning result is achieved on the substrate surfaces. The rotation of the jet, which flows through the annular gap of the annular die, is preferably measured in revolutions per second or millisecond. The rotational speed increases with the speed of the jet. As a result of the swirl application, rotational speeds of 0.01 revolutions per millisecond to 0.3 revolutions per millisecond are achieved. The speed of rotation of the jet is also dependent on the pitch of the swirl blades, the curvature of the swirl blades, or the pitch of the swirl blades. As a result, flow velocities of about 200 m / s to 400 m / s are preferably achievable at a rotational speed of about 0.01 U / ms to 0.3 U / ms.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Dralleinsatz (30) aus Schaufeln (31) und einer Hohlwelle (32).In a preferred embodiment, the swirl insert (30) consists of blades (31) and a hollow shaft (32).

Der Dralleinsatz ist ein Bauteil, welches aus mindestens Zweielementen zusammengebaut ist, nämlich aus einer Hohlwelle und mindestens einer Schaufel. Die Schaufel oder die Schaufeln sind bevorzugt fest mit der Hohlwelle verbunden, besonders bevorzugt sind die Schaufeln gegenüber der Hohlwelle einstellbar. Die Rotationsgeschwindigkeit, könnte durch eine variable Schaufel-Hohlwellen-Verbindung bevorzugt beeinflusst werden.The swirl insert is a component which is assembled from at least two elements, namely a hollow shaft and at least one blade. The blade or the blades are preferably fixedly connected to the hollow shaft, more preferably, the blades are adjustable relative to the hollow shaft. The rotational speed could preferably be influenced by a variable blade-hollow shaft connection.

Die Hohlwelle dient dazu, den Dralleinsatz auf der Verbindungswelle zu spielfrei zu fixieren. Spielfrei fixieren bedeutet, dass die Rotationsachsen der Verbindungswelle und der Hohlwelle (bzw. des Dralleinsatzes) stets übereinander liegen.The hollow shaft serves to fix the swirl insert on the connecting shaft to play. Fixing without play means that the axes of rotation of the connecting shaft and the hollow shaft (or the swirl insert) always lie one above the other.

Die verbindungswelle ist eine Welle, welche dieselbe Rotationsachse wie der Düsenkörpers aufweist. Auf diese Verbindungswelle können sämtliche inneren Bauteile (Kegelhalterung, Dralleinsatz, Kegel) der Ringspaltdüse in verschiedensten Ausgestaltungen aufgeschoben sein. Die Verbindungswelle bildet folglich mit den Bauteilen Kegelhalterung, Dralleinsatz und Kegel bzw. Kegelkörper ein Art variables Baukastensystem. Auf der Verbindungswelle können verschiedene Kegeldralleinsätze oder Kegelhalterungen austauschbar aufgeschoben sein. Dabei umfasst die Verbindungswelle bevorzugt Ausnehmungen oder Ausstülpungen, welche die Bauteile (Kegelhalterung, Dralleinsatz, Kegel) auf der Verbindungswelle fixieren. D.h. durch die Ausnehmungen oder Ausstülpungen können die Bauteile (Kegelhalterung, Dralleinsatz, Kegel) nicht gegenüber der Verbindungswelle in Rotation versetzt werden. Bevorzugt kann jedoch die Verbindungswelle eine Rotationswelle darstellen, welche beispielsweise über einen Motor angetrieben wird. Dadurch könnte die Umdrehungsgeschwindigkeit des Strahls noch verstärkt werden, bzw. erhöht werden, da die durch den Motor angetriebene Verbindungswelle den Dralleinsatz in eine Rotationsrichtung beschleunigt, bzw. dreht.The connecting shaft is a shaft which has the same axis of rotation as the nozzle body. All internal components (cone holder, swirl insert, cone) of the annular gap nozzle can be pushed onto this connecting shaft in various designs. The connecting shaft thus forms with the components cone holder, swirl insert and cone or cone body a kind of variable modular system. On the connecting shaft different conical nacelle inserts or cone holders can be interchangeable postponed. In this case, the connecting shaft preferably comprises recesses or protuberances which fix the components (cone holder, swirl insert, cone) on the connecting shaft. That through the recesses or protuberances, the components (cone holder, swirl insert, cone) can not be rotated relative to the connecting shaft in rotation. Preferably, however, the connecting shaft can be a rotary shaft which is driven, for example, by a motor. As a result, the speed of rotation of the jet could be enhanced, because the connecting shaft driven by the motor accelerates the twisting insert in a direction of rotation.

Der Innendurchmesser der Hohlwelle ist bevorzugt größer gleich dem Außendurchmesser der Verbindungswelle. Dadurch kann der Dralleinsatz spielfrei auf die Verbindungswelle aufgeschoben werden. Beispielsweise umfasst die Hohlwelle im Inneren oder die Verbindungswelle außen eine Raste, damit die beiden Elemente (Verbindungswelle, Hohlwelle) nach der Montage schwer trennbar miteinander verbunden sind. Auf der Hohlwelle sind bevorzugt Schaufeln aufgebracht. Bevorzugt umfasst die Hohlwelle zwei Schaufeln oder drei Schaufeln oder vier Schaufeln, besonders bevorzugt fünf Schaufeln oder sechs Schaufeln oder sieben Schaufeln, am meisten bevorzugt acht Schaufel oder neun Schaufeln oder zehn Schaufeln.The inner diameter of the hollow shaft is preferably greater than or equal to the outer diameter of the connecting shaft. As a result, the swirl insert can be pushed onto the connecting shaft without play. For example, the hollow shaft in the interior or the connecting shaft outside a detent, so that the two elements (connecting shaft, hollow shaft) are connected to each other after assembly difficult separable. On the hollow shaft blades are preferably applied. Preferably, the hollow shaft comprises two blades or three blades or four blades, more preferably five blades or six Blades or seven blades, most preferably eight blades or nine blades or ten blades.

Die Schaufeln des Dralleinsatzes erzeugen den Drall des Strömungsmediums. Bevorzugt erstrecken sich die Schaufeln, ausgehend von der Hohlwelle, radial in Richtung Innenseite des mittleren Bohrungsabschnitts des Düsenkörpers. Bevorzugt überbrücken die Schaufeln den Abstand zwischen Hohlwellenaußenseite und dem mittleren Bohrungsabschnitt des Düsenkörpers. D.h. die Schaufeln zentrieren bevorzugt die Verbindungswelle in der Bohrung des Düsenkörpers, da die Schaufeln des Dralleinsatzes bevorzugt spielfrei in die Bohrung des mittleren Bohrungsabschnittes eingepasst sind.The blades of the swirl insert generate the swirl of the flow medium. Preferably, the blades, starting from the hollow shaft, extend radially in the direction of the inside of the central bore section of the nozzle body. Preferably, the blades bridge the distance between the hollow shaft outer side and the central bore portion of the nozzle body. That The blades preferably center the connecting shaft in the bore of the nozzle body, since the blades of the swirl insert are preferably fitted without play in the bore of the central bore portion.

Blickt man in Längsrichtung der Hohlwellenachse, so sieht man die Schaufeln bevorzugt als Stege. Aus dieser Draufsicht sind die Stege bevorzugt gerade, besonders bevorzugt weisen die Stege eine Krümmung auf. Bevorzugt berühren die Stege die Innenwand der Bohrung des mittleren Abschnitts des Düsenkörpers, besonders bevorzugt bilden die Stege eine feste Verbindung zwischen Hohlwelle und Bohrungsinnenwand. Bilden die Stege eine solche Verbindung, so kann auf eine Kegelhalterung und eine Verbindungswelle oberhalb des Dralleinsatzes verzichtet werden. Oberhalb bedeutet in diesem Fall oberhalb des Dralleinsatzes entgegen der Strömungsrichtung. Die Hohlwelle wäre dann auf der Oberseite des Dralleinsatzes bevorzugt geschlossen oder würde konisch zulaufen.Looking in the longitudinal direction of the hollow shaft axis, so you can see the blades preferably as webs. From this top view, the webs are preferably straight, more preferably, the webs have a curvature. Preferably, the webs touch the inner wall of the bore of the central portion of the nozzle body, more preferably, the webs form a firm connection between the hollow shaft and bore inner wall. Form the webs such a connection, it can be dispensed with a cone holder and a connecting shaft above the swirl insert. Above means in this case above the swirl insert opposite to the flow direction. The hollow shaft would then preferably closed on the top of the swirl insert or would taper.

Bevorzugt kann die Hohlwelle auch als Kegel mit zentrierter Bohrung in der Rotationsachse ausgestaltet sein, wobei dessen Mantelfläche schraubenförmige Nuten aufweist. Das zwischen den Nuten (gefrästen Nuten) hochstehende Material würde in diesem Fall als Schaufel oder Schaufeln bezeichnet werden. Die Hohlwelle, bzw. der Kegel (Dralleinsatz) könnte auf die Verbindungswelle aufgeschraubt werden, so dass die Strömung durch die Nuten abgelenkt und somit in einen Drall versetzt wird, oder zum Anderen könnte der Kegel drehbar auf der Verbindungswelle montiert werden, so dass der Kegel durch die Strömung in eine Autorotation versetzt wird.Preferably, the hollow shaft can also be designed as a cone with centered bore in the axis of rotation, wherein the lateral surface has helical grooves. The upstanding material between the grooves (milled grooves) would be referred to in this case as a blade or blades. The hollow shaft, or the cone (swirl insert) could be screwed onto the connecting shaft, so that the flow is deflected by the grooves and thus put into a twist, or on the other hand, the cone could be rotatable on the connecting shaft be mounted so that the cone is set by the flow in an autorotation.

Für den Dralleinsatz sind folglich verschiedenste Ausführungsformen möglich. In einer ersten Variante rotiert der Dralleinsatz frei laufend um die Verbindungswelle, d.h. der Dralleinsatz wird nur in Längsrichtung und nicht rotatorisch gegenüber der Verbindungswelle abgestützt. Bei dieser Variante stellt sich ein Effekt nach dem Schleuderradprinzip ein. Als zweite Variante ist es möglich, dass der Dralleinsatz gegenüber der Verbindungswelle fixiert ist. D.h. eine rotatorische Bewegung des Dralleinsatzes gegenüber der Verbindungswelle ist hiermit nicht möglich. Trifft der Strahl nun auf die Schaufelflanken des Dralleinsatzes, so wird er dadurch rotatorisch abgelenkt und die nachfolgende Strömung in einen Drall versetzt. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn die Verbindungswelle, welche gegenüber dem Dralleinsatz rotatorisch fixiert ist, durch einen Motor zusätzlich rotatorisch angetrieben wird. Eine dritte Variante besteht darin, dass der Dralleinsatz in der Bohrung des Düsenkörpers fixiert ist, d.h. die Schaufeln des Dralleinsatzes mit der Innenwand der Bohrung des Düsenkörpers sowie mit der Hohlwelle verbunden sind. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Teil der Verbindungswelle und die Kegelhalterung eingespart werden können.Consequently, the most varied embodiments are possible for the swirl insert. In a first variant, the swirl insert freely rotates about the connecting shaft, i. the swirl insert is supported only in the longitudinal direction and not rotationally with respect to the connecting shaft. In this variant, there is an effect according to the blower wheel principle. As a second variant, it is possible that the swirl insert is fixed relative to the connecting shaft. That a rotational movement of the swirl insert relative to the connecting shaft is not possible hereby. If the jet now strikes the blade flanks of the swirl insert, it is thereby deflected in a rotational manner and the subsequent flow is put into a spin. This effect can be further enhanced if the connecting shaft, which is rotationally fixed relative to the swirl insert, is additionally rotationally driven by a motor. A third variant is that the swirl insert is fixed in the bore of the nozzle body, i. the blades of the swirl insert are connected to the inner wall of the bore of the nozzle body and to the hollow shaft. This results in the advantage that a part of the connecting shaft and the cone holder can be saved.

Bevorzugt sind auch mehrere Dralleinsätze in den oben genannten Varianten hintereinander gekoppelt oder entkoppelt einsetzbar. Das bedeutet, dass verschiedene Dralleinsätze hintereinander auf die Verbindungswelle aufgeschoben werden können. Dadurch ist es möglich, den rotatorischen Strömungsverlauf des Strahls weiter zu verbessern.Preferably, a plurality of swirl inserts in the abovementioned variants can be coupled one behind the other or used decoupled. This means that various swirl inserts can be pushed one behind the other onto the connecting shaft. This makes it possible to further improve the rotational flow of the jet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Düsenkörper (20) eine Bohrung (21) mit einem Durchmesser (d20) und der Dralleinsatz einen Durchmesser (d30) auf, wobei der Durchmesser (d30) gleich oder weniger als 100% der Länge des Durchmessers (d20) aufweist.In a further preferred embodiment, the nozzle body (20) has a bore (21) with a diameter (d20) and the swirl insert a diameter (d30), wherein the Diameter (d30) equal to or less than 100% of the length of the diameter (d20).

Die Bohrung durch die Längsachse des Düsenkörpers umfasst bevorzugt drei Abschnitte (einen oberen Abschnitt, einen mittleren Abschnitt, einen unteren Abschnitt). Der obere Abschnitt der Bohrung umfasst bevorzugt den größten Durchmesser der drei Bohrungsabschnitte. Der obere Abschnitt nimmt bevorzugt die Kegelhalterung auf. Der obere Abschnitt geht aus Querschnittssicht (Querschnitt durch die Längsachse des Düsenkörpers) bevorzugt durch eine oder mehrere Treppenstufen in den mittleren Abschnitt über.The bore through the longitudinal axis of the nozzle body preferably comprises three sections (an upper section, a middle section, a lower section). The upper portion of the bore preferably includes the largest diameter of the three bore portions. The upper portion preferably receives the cone holder. The upper section is from cross-sectional view (cross section through the longitudinal axis of the nozzle body) preferably through one or more steps in the middle section over.

Der mittlere Abschnitt der Bohrung hat bevorzugt einen gleichmäßigen Durchmesser. Der mittlere Abschnitt nimmt bevorzugt den Dralleinsatz auf. Als unterer Abschnitt der Bohrung wird der Teil bezeichnet, welcher sich aus Querschnittsansicht, ausgehend vom mittleren Abschnitt, konisch in Richtung Düsenaustrittsöffnung aufweitet. Der mittlere Abschnitt der Bohrung hat bevorzugt den gleichen Durchmesser wie der Dralleinsatz, besonders bevorzugt ist der Durchmesser des Dralleinsatzes kleiner als der Durchmesser des mittleren Abschnitts der Bohrung. Bevorzugt weist der Durchmesser des Dralleinsatzes 100 % der Länge des Durchmessers des mittleren Abschnitts der Bohrung auf, besonders bevorzugt weniger als 95 % oder weniger als 90 % oder weniger als 85 % oder weniger als 75 % oder weniger als 60 % oder weniger als 50 %. Je geringer der Durchmesser des Dralleinsatzes im Vergleich zum Durchmesser des mittleren Abschnitts der Bohrung, desto weniger wird der Gesamtstrahl in Rotation versetzt. Aus der Draufsicht, d.h. blickt man in Längsrichtung der Bohrung, so ist es möglich, dass ein Kernstrahl in Form einer Kreisfläche (Draufsicht) in Rotation versetzt wird (der Teil der Strömung, welcher über den Dralleinsatz verläuft) und ein Mantelstrahl mit einer Ringbreite (Radius mittlerer Abschnitt Bohrung minus Radius Dralleinsatz) den Mittelstrahl umgibt.The central portion of the bore preferably has a uniform diameter. The middle section preferably receives the swirl insert. As the lower portion of the bore of the part is referred to, which widens from a cross-sectional view, starting from the central portion, conically towards the nozzle exit opening. The central portion of the bore preferably has the same diameter as the swirl insert, more preferably, the diameter of the swirl insert is smaller than the diameter of the central portion of the bore. Preferably, the diameter of the swirl insert is 100% of the length of the diameter of the central portion of the bore, more preferably less than 95% or less than 90% or less than 85% or less than 75% or less than 60% or less than 50%. , The smaller the diameter of the swirl insert compared to the diameter of the central portion of the bore, the less the total jet is set in rotation. From the top view, that is to say if one looks in the longitudinal direction of the bore, it is possible for a core jet in the form of a circular area (plan view) to rotate (the part of the flow which runs over the swirl insert) and a jacket jet with a ring width (FIG. Radius middle section bore minus radius swirl insert) surrounds the center jet.

Die Düsenaustrittsöffnung ist ein Ringspalt, welcher in seiner Ringbreite durch die Außenwand des Kegels und die Innenwand der Bohrung des unteren Abschnitts definiert wird. Der untere Abschnitt der Bohrung nimmt bevorzugt einen Teil des Kegels (Kegelkörpers) auf.The nozzle exit opening is an annular gap, which is defined in its ring width by the outer wall of the cone and the inner wall of the bore of the lower portion. The lower portion of the bore preferably receives a portion of the cone (cone body).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dralleinsatz (30) ein passiver Drehkörper.In a preferred embodiment, the swirl insert (30) is a passive rotary body.

Als passiven Drehkörper würde man den Dralleinsatz beschreiben, wenn die Hohlwelle des Dralleinsatzes sich rotatorisch um die Verbindungswelle drehen kann.A passive rotary body would be described as the swirl insert if the hollow shaft of the swirl insert can rotate in rotation around the connecting shaft.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Düsenkörper (20) des Weiteren eine Verbindungswelle (60), wobei die Hohlwelle (32) des Dralleinsatzes (30) auf der Verbindungswelle (60) aufgebracht ist.In a further preferred embodiment, the nozzle body (20) further comprises a connecting shaft (60), wherein the hollow shaft (32) of the swirl insert (30) on the connecting shaft (60) is applied.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Düsenkörper (20) des Weiteren eine Kegelhalterung (40) und einen Kegel (50), wobei der Dralleinsatz (30) zwischen der Kegelhalterung und dem Kegel (50) angeordnet ist.In a further preferred embodiment, the nozzle body (20) further comprises a cone holder (40) and a cone (50), wherein the swirl insert (30) between the cone holder and the cone (50) is arranged.

Wie bereits beschrieben, ist die Kegelhalterung im oberen Abschnitt der Bohrung des Düsenkörpers lokalisiert. Die Kegelhalterung ist bevorzugt ein Rotationskörper mit konstantem Durchmesser. Die Kegelhalterung ist bevorzugt ein Zylinder, welcher eine Bohrung in der Rotationsachse des Zylinders aufweist. In diese Bohrung wird bevorzugt die Verbindungswelle eingeschoben oder eingeschraubt oder eingerastet. Die Bohrung in der Kegelhalterung ist bevorzugt als Hohlzylinder ausgestaltet. Radial um diesen Hohlzylinder herum befinden sich Durchlasskanäle für das Gas, welches in den mittleren Abschnitt der Bohrung eingeleitet wird. Diese Durchlasskanäle können einzelne Bohrungen sein. Die einzelnen Durchlasskanäle können aber auch zu einem einzigen Durchlasskanal zusammengefasst sein, welcher den Hohlzylinder ringförmig umschließt.As already described, the cone holder is located in the upper portion of the bore of the nozzle body. The cone holder is preferably a body of revolution with a constant diameter. The cone holder is preferably a cylinder which has a bore in the axis of rotation of the cylinder. In this hole, the connecting shaft is preferably inserted or screwed or engaged. The hole in the cone holder is preferably designed as a hollow cylinder. Radially around this hollow cylinder are passageways for the gas, which is introduced into the central portion of the bore. These passageways may be individual bores. However, the individual passage channels can also be combined into a single passage, which encloses the hollow cylinder in an annular manner.

Damit der Hohlzylinder in der Kegelhalterung fixiert ist, kann bevorzugt ein Steg, besonders bevorzugt können mehrere Stege den Abstand vom Hohlzylinder zur Innenseite der Kegelhalterungswand überbrücken.So that the hollow cylinder is fixed in the cone holder, preferably a web, particularly preferably several webs can bridge the distance from the hollow cylinder to the inside of the cone holding wall.

Bevorzugt wird die Kegelhalterung von oben in den oberen Abschnitt der Bohrung des Düsenkörpers eingeschoben. Spielfrei fügt sich die Außenwand der Kegelhalterung in den Bohrungsabschnitt zwischen oberem und mittlerem Abschnitt der Bohrung des Düsenkörpers ein. Dieser Zwischenabschnitt weist in Querschnittsansicht eine Stufenform auf, in welche die Kegelhalterung eingepasst wird. Bevorzugt weist die Außenwand der Kegelhalterung ein Gewinde auf, mit welchem die Kegelhalterung in die Bohrung des Düsenkörpers eingeschraubt werden kann. Bevorzugt dient die Kegelhalterung dazu, die Verbindungswelle in der Bohrung des Düsenkörpers zu zentrieren. Bevorzugt weist die Kegelhalterung genau so viele Durchlasskanäle auf, wie der Dralleinsatz Schaufeln hat. Besonders bevorzugt wird das Strömungsmedium durch die Durchlasskanäle direkt auf die Schaufeln des Dralleinsatzes geleitet. Bevorzugt ist jeder Durchlasskanal einer Schaufel zugeordnet. Bevorzugt umfasst die Kegelhalterung einen Durchlasskanal, besonders bevorzugt mehr als einen Durchlasskanal, am meisten bevorzugt mehr als fünf, des Weiteren bevorzugt mehr als zehn.Preferably, the cone holder is inserted from above into the upper portion of the bore of the nozzle body. Without play, the outer wall of the cone holder fits into the bore section between the upper and middle sections of the bore of the nozzle body. This intermediate section has a step shape in cross-sectional view into which the cone holder is fitted. Preferably, the outer wall of the cone holder has a thread with which the cone holder can be screwed into the bore of the nozzle body. Preferably, the cone holder is used to center the connecting shaft in the bore of the nozzle body. Preferably, the cone holder has exactly as many passage channels as the swirl insert has blades. Particularly preferably, the flow medium is passed through the passage channels directly to the blades of the swirl insert. Preferably, each passage channel is associated with a blade. Preferably, the cone holder comprises a passage, more preferably more than one passage, most preferably more than five, more preferably more than ten.

Der Kegel bzw. der Kegelkörper der Ringspaltdüse bestimmt die Geometrie des Austrittsstrahls, bevorzugt die Geometrie des Ringstrahls. Des Weitren bestimmt der Kegel auch den Verlauf des Strahls, bzw. Ringstrahls auf dem Weg von der Austrittsöffnung zum Substrat. Bevorzugt wird der Kegel oder Kegelkörper auf die verbindungswelle aufgeschoben, mit dieser verschraubt oder mit dieser verrastet. Bevorzugt hat der Kegel oder der Kegelkörper die Form eines geraden Kreiskegels. Als besonders vorteilhaft erwies sich jedoch eine Art Doppelkegel, wobei die Grundflächen der beiden Kegel aufeinander liegen. Diese Doppelkegel weisen folglich einen oberen Kegelabschnitt und einen unteren Kegelabschnitt auf.The cone or conical body of the annular gap nozzle determines the geometry of the outlet jet, preferably the geometry of the annular jet. Of Weitren the cone also determines the course of the beam, or ring beam on the way from the outlet opening to the substrate. Preferably, the cone or cone body is pushed onto the connecting shaft, bolted thereto or locked with this. Preferably, the cone or the cone body has the shape of a straight circular cone. However, proved to be particularly advantageous a kind of double cone, the bases of the two cones are superimposed. These bivalves thus have an upper cone portion and a lower cone portion.

Der obere Kegelabschnitt ist dabei so in den unteren Abschnitt der Bohrung des Düsenkörpers eingebracht, dass die Grundfläche des oberen Kegelabschnitts mit dem unteren Ende des Düsenkörpers abschließt. Der untere Abschnitt des Kegels ragt folglich bevorzugt aus dem Düsenkörper heraus. Bevorzugt hat der obere Kegelabschnitt gerade Mantellinien, besonders bevorzugt gewölbte Mantellinien und der untere Kegelabschnitt bevorzugt gerade, besonders bevorzugt gewölbte Mantellinien. Am meisten bevorzugt ist die Kombination, dass der obere Kegelabschnitt gewölbte Mantellinien aufweist und der untere Kegelabschnitt gerade Mantellinien aufweist. Daraus ergibt sich die vorteilhafteste Geometrie des Kegelkörpers, womit starke Verwirbelungen beim Austritt aus der Ringspaltöffnung der Ringspaltdüse vermieden werden.The upper cone portion is thereby introduced into the lower portion of the bore of the nozzle body, that the base of the upper cone portion terminates with the lower end of the nozzle body. The lower portion of the cone thus preferably projects out of the nozzle body. Preferably, the upper cone portion has straight generatrices, particularly preferably curved generatrices and the lower cone portion preferably straight, particularly preferably curved generatrices. Most preferably, the combination is that the upper cone portion has curved generatrices and the lower cone portion has straight generatrices. This results in the most advantageous geometry of the conical body, which avoids strong turbulence when emerging from the annular gap opening of the annular gap nozzle.

Ist der Kegelkörper in der oben beschriebenen Doppelkegelform ausgestaltet, so weist der obere Kegelabschnitt bevorzugt nach außen gewölbte Mantellinien mit einem Radius bevorzugt zwischen 5mm und 100mm auf, besonders bevorzugt zwischen 10mm und 50mm auf, am meisten bevorzugt zwischen 25mm und 40mm auf. Ist der Kegelkörper in der oben beschriebenen Doppelkegelform ausgestaltet, so weist der untere Kegelabschnitt bevorzugt gerade Mantellinien auf, welche wobei sich gegenüberliegende Mantellinien bevorzugt unter einem Winkel zwischen 90 und 20 Grad, besonders bevorzugt zwischen 70 und 30 Grad, besonders bevorzugt zwischen 60 und 45 Grad schneiden.If the cone body is configured in the double cone shape described above, the upper cone portion preferably has outwardly curved generatrices with a radius preferably between 5mm and 100mm, more preferably between 10mm and 50mm, most preferably between 25mm and 40mm. If the cone body is configured in the double-cone shape described above, the lower cone portion preferably has straight generatrices, wherein opposing generatrices preferably at an angle of between 90 and 20 degrees, more preferably between 70 and 30 degrees, particularly preferably between 60 and 45 degrees to cut.

Der obere Kegelabschnitt und der untere Kegelabschnitt liegen im Falle eines Doppelkegels mit den gleich großen Grundflächen (Flächengleiche Kreise) aufeinander. Dabei ergibt sich eine Übergangskante vom oberen Kegelabschnitt zum unteren Kegelabschnitt. Diese Kante ist bevorzugt eine Kante im wörtlichen, technischen Sinne, besonders bevorzugt eine abgerundete Kante, d.h. ein abgerundeter Übergang vom oberen Kegelabschnitt zum unteren Kegelabschnitt. Dadurch wird ein besonders verwirbelungsarmer Austrittsstrahl des Strömungsmediums erzeugt.The upper cone portion and the lower cone portion lie in the case of a double cone with the same size base areas (area equal circles) to each other. This results in a transition edge from the upper cone portion to the lower cone portion. This edge is preferably an edge in the literal technical sense, more preferably a rounded edge, ie a rounded transition from the upper cone portion to the lower cone portion. This will be a special low-turbulence outlet jet of the flow medium generated.

Wie schon beschrieben kann einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Kegelhalterung (40) Durchlasskanäle (41) aufweisen.As already described, in another preferred embodiment, the cone holder (40) can have passage channels (41).

Es ist jedoch des Weiteren möglich, dass die Verbindungswelle einen Durchlasskanal für das die Ringspaltdüse durchströmende Medium darstellt. Dadurch könnte ein Mittelstrahl mit geradem Verlauf erzeugt werden, welcher von einem Mantelstrahl mit Drall umschlossen wird.However, it is also possible that the connecting shaft is a passage for the medium flowing through the annular gap nozzle. As a result, a middle jet could be generated with a straight course, which is surrounded by a sheath jet with a twist.

In der Figurenbeschreibung werden weitere bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. Die Figur zeigt:

Figur 1
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ringspaltdüse.
In the description of the figures further preferred embodiments are shown. The figure shows:
FIG. 1
a schematic representation of an annular gap according to the invention.

Figur 1 beschreibt eine Ringspaltdüse 10 aus Querschnittssicht durch eine Querschnittsebene, welche die Achse 33 beinhaltet. FIG. 1 describes an annular gap nozzle 10 from a cross-sectional view through a cross-sectional plane which includes the axis 33.

Die Ringspaltdüse 10 umfasst einen Düsenkörper 20, welcher das Gehäuse der Ringspaltdüse 10 darstellt. Der Düsenkörper 20 ist ein um die Achse 33 rotationssymmetrischer Körper, welcher von oben nach unten konisch zuläuft. Als "oben" wird der Einlass der Ringspaltdüse beschrieben, bzw. der Teil, welcher den größten Radius des Düsenkörpers 20 aufweist. Als "unten" wird der Teil der Ringspaltdüse 10 beschrieben, an welchem sich die Austrittsöffnung der Ringspaltdüse 10 befindet.The annular gap nozzle 10 comprises a nozzle body 20, which represents the housing of the annular gap nozzle 10. The nozzle body 20 is a rotationally symmetrical about the axis 33 body, which tapers conically from top to bottom. The inlet of the annular gap nozzle, or the part which has the largest radius of the nozzle body 20, is described as "top". As "bottom" of the part of the annular gap nozzle 10 is described, at which the outlet opening of the annular nozzle 10 is located.

Der Düsenkörper 20 weist eine Bohrung 21 auf, welche in einen oberen Abschnitt 11, einen mittleren Abschnitt 12 und einen unteren Abschnitt 13 aufgeteilt ist. Der obere Abschnitt 11 der Bohrung 21 hat einen größeren Durchmesser als der mittlere Abschnitt 12. Der Übergang 14 vom oberen Abschnitt 11 zum mittleren Abschnitt 12 ist als eine Art Treppenstufe ausgebildet, in dessen Treppenabsatz die Kegelhalterung 40 passgenau eingesetzt wird.The nozzle body 20 has a bore 21 which is divided into an upper portion 11, a middle portion 12 and a lower portion 13. The upper portion 11 of the bore 21 has a larger diameter than the middle one Section 12. The transition 14 from the upper portion 11 to the middle portion 12 is formed as a kind of step, in the landing the cone holder 40 is accurately inserted.

Die Kegelhalterung 40 umfasst einen ringförmigen, d.h. hohlzylindrischen, Durchlasskanal 41. Die Kegelhalterung 40 umfasst des Weiteren einen Hohlzylinder 42, welcher die Verbindungswelle 60 aufnimmt. Der Hohlzylinder 42 ist mit der Außenwand 43 der Kegelhalterung 40 über einen Steg verbunden. Durch diesen Steg wird der Hohlzylinder 42 auf der Rotationsachse der Kegelhalterung 40 fixiert und dadurch auch die Welle 60 als Rotationsachse 33 des Düsenkörpers 20 festgelegt.The cone holder 40 comprises an annular, i. hollow cylindrical passageway 41. The cone holder 40 further includes a hollow cylinder 42 which receives the connecting shaft 60. The hollow cylinder 42 is connected to the outer wall 43 of the cone holder 40 via a web. Through this web, the hollow cylinder 42 is fixed on the axis of rotation of the cone holder 40 and thereby also determines the shaft 60 as a rotation axis 33 of the nozzle body 20.

Unterhalb der Kegelhalterung 40, verbunden mit der Verbindungswelle 60, befindet sich der Dralleinsatz 30. Der Dralleinsatz 30 weist Schaufeln 31 und eine Hohlwelle 32 auf. Die Hohlwelle 32 sitzt passgenau, d.h. spielfrei, auf der Verbindungswelle 60. Die Schaufel 31 erstrecken sich radial von der Hohlwelle weg bis zur Innenwand des mittleren Abschnitts 12 der Bohrung 21. D.h. der Durchmesser des Dralleinsatzes 30 ist identisch mit dem Durchmesser der Bohrung 21 bzw. mit dem Abschnitt 12 der Bohrung 21. Dies bewirkt, dass die Rotationsachse der Hohlwelle 32 mit der Achse 33 übereinstimmt.Below the cone holder 40, connected to the connecting shaft 60, is the swirl insert 30. The swirl insert 30 has blades 31 and a hollow shaft 32. The hollow shaft 32 fits perfectly, i. clearance, on the connecting shaft 60. The blade 31 extends radially from the hollow shaft away to the inner wall of the central portion 12 of the bore 21. D. h. the diameter of the swirl insert 30 is identical to the diameter of the bore 21 or with the portion 12 of the bore 21. This causes the axis of rotation of the hollow shaft 32 coincides with the axis 33.

Unterhalb des Dralleinsatzes 30 befindet sich der Kegelkörper 50. Der Kegelkörper 50 ist ein Doppelkegel mit einem oberen Kegelabschnitt 51 und einem unteren Kegelabschnitt 52. Der obere Kegelabschnitt 51 hat dieselbe Grundfläche wie der Kegelabschnitt 52. Die Mantellinien des Kegelabschnitts 51 sind gekrümmt, wobei die Mantellinien des Kegelabschnitts 52 Geraden sind. Der Krümmungsradius der nach außen gewölbten Mantellinien des ersten Kegelabschnitts 51 beträgt in der Ausführungsform der Fig. 1 29 mm. Die Höhe des Kegelabschnitts 51 beträgt ca. 15 bis 35 mm. Die Höhe des unteren Kegelabschnitts 52 beträgt ca. 11 bis 25 mm. Gegenüber liegende Mantellinien des unteren Kegelabschnitts 52 schneiden sich bevorzugt unter einem Winkel von 56°.Below the swirl insert 30 is the cone body 50. The cone body 50 is a double cone with an upper cone portion 51 and a lower cone portion 52. The upper cone portion 51 has the same base as the cone portion 52. The generatrices of the cone portion 51 are curved, the generatrices of the cone portion 52 are straight lines. The radius of curvature of the outwardly curved generatrices of the first cone portion 51 in the embodiment is the Fig. 1 29 mm. The height of the conical section 51 is approximately 15 to 35 mm. The height of the lower cone portion 52 is about 11 to 25 mm. Opposite generators of the lower cone portion 52 preferably intersect at an angle of 56 °.

Der Kegelkörper 50 weist eine Bohrung auf, wodurch der Kegelkörper 50 auf die Verbindungswelle 60 aufgeschoben werden kann. Der Durchmesser der Verbindungswelle 60 beträgt bevorzugt 4 bis 8 mm. Gleichzeitig ist es möglich, den Ringspalt 70 durch die Position des Kegelkörpers 50 zu verändern. Schiebt man den Kegelkörper 50 nach oben, so verringert sich die Ringspaltbreite. Schiebt man den Kegelkörper 50 nach unten, vergrößert sich die Ringspaltbreite des Ringspalts 70.The cone body 50 has a bore, whereby the cone body 50 can be pushed onto the connecting shaft 60. The diameter of the connecting shaft 60 is preferably 4 to 8 mm. At the same time, it is possible to change the annular gap 70 by the position of the conical body 50. If you push the cone body 50 upwards, so reduces the annular gap width. If the conical body 50 is pushed downwards, the annular gap width of the annular gap 70 increases.

Wird nun ein CO2-Schnee-Druckluftgemisch oder CO2-Schnee und Druckluft separat in den Düseneinlass 80 unter bevorzugt 5 bis 12 bar und einer Temperatur von 250 K eingeleitet, so passiert das CO2-Schnee-Druckluftgemisch oder der CO2-Schnee und die Druckluft separat den Durchlasskanal 41 der Kegelhalterung 40. Durch das Auftreffen des Gasgemisches oder des CO2-Schnees und der Druckluft auf die Schaufeln des Dralleinsatzes, wird der Strahl in Rotation versetzt, bzw. in einen Drall versetzt. Dabei vermischt sich der CO2-Schnee mit der Druckluft, bzw. vermischt sich das CO2-Schnee-Druckluftgemisch noch besser.Now, a CO 2 snow and air introduced 2 snow-compressed air mixture or CO separately into the nozzle inlet 80 under preferably 5 to 12 bar and a temperature of 250 K, the CO happened 2 snow-compressed air mixture or of the CO 2 snow and the compressed air separately the passageway 41 of the cone holder 40. By the impact of the gas mixture or the CO 2 snow and the compressed air on the blades of the swirl insert, the beam is set in rotation, or put into a twist. The CO 2 snow mixes with the compressed air, or mixes the CO 2 snow-compressed air mixture even better.

Das in Drall versetzte Gasgemisch trifft nun auf den Kegelkörper 50 bzw. auf die gewölbten Mantelflächen des oberen Kegelabschnitts 51. In dem Bereich zwischen den Mantelflächen des oberen Kegelabschnitts 51 und der Innenwand des unteren Bohrungsabschnitts 13 wird das Gasgemisch auf ca. 300 m pro Sekunde beschleunigt. Der harmonische Übergang zwischen dem oberen Kegelabschnitt 51 und dem unteren Kegelabschnitt 52 ist so gewählt, dass es zu keiner Verwirbelung des Gasstrahls kommt. Durch die Rotation des Gasstrahls bzw. Gasgemisches aus Druckluft und CO2-Schnee und dem Druck, den der Gasstrahl mit sich bringt, wird ein besonders gleichmäßiges und homogenes Strahlbild erzeugt und ein sehr gleichmäßiges Reinigungsergebnis auf Bauteiloberflächen erzielt.The gas mixture mixed in spin now strikes the conical body 50 or the curved lateral surfaces of the upper conical section 51. In the area between the lateral surfaces of the upper conical section 51 and the inner wall of the lower bore section 13, the gas mixture is accelerated to approximately 300 m per second , The harmonic transition between the upper cone portion 51 and the lower cone portion 52 is chosen so that there is no turbulence of the gas jet. By the rotation of the gas jet or gas mixture of compressed air and CO 2 snow and the pressure that brings the gas jet with it, a particularly uniform and homogeneous spray pattern is generated and achieved a very uniform cleaning result on component surfaces.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Ringspaltdüseannular die
1111
oberer Abschnittupper section
1212
mittlerer Abschnittmiddle section
1313
unterer Abschnittlower section
1414
Übergangcrossing
2020
Drüsenkörperglandular tissue
2121
Bohrungdrilling
d20d20
Durchmesser BohrungDiameter bore
3030
Dralleinsatzswirl insert
d30d30
Durchmesser DralleinsatzDiameter swirl insert
3131
Schaufelnshovel
3232
Hohlwelle des DralleinsatzesHollow shaft of the swirl insert
3333
Rotationsachseaxis of rotation
4040
Kegelhalterungcone holder
4141
ringförmiger, hohlzylindrischer Durchlasskanalannular, hollow cylindrical passageway
4242
Hohlzylinderhollow cylinder
4343
Außenwand der KegelhalterungOutside wall of the cone holder
5050
Kegelcone
5151
oberer Kegelabschnittupper cone section
5252
unterer Kegelabschnittlower cone section
6060
Verbindungswelleconnecting shaft
7070
Ringspaltannular gap
8080
Düseneinlassnozzle inlet

Claims (8)

Ringspaltdüse (10) mit einem Düsenkörper (20)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Düsenkörper (20) einen Dralleinsatz (30) umfasst.Annular gap nozzle (10) with a nozzle body (20)
characterized in that
the nozzle body (20) comprises a swirl insert (30). Ringspaltdüse (10) nach Anspruch 1, wobei der Dralleinsatz (30) aus Schaufeln (31) und einer Hohlwelle (32) beseht.An annular gap nozzle (10) according to claim 1, wherein the swirl insert (30) comprises blades (31) and a hollow shaft (32). Ringspaltdüse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Düsenkörper (20) eine Bohrung (21) mit einem Durchmesser (d20) und der Dralleinsatz einen Durchmesser (d30) aufweisen, wobei der Durchmesser d(30) gleich oder weniger als 100% der Länge des Durchmessers d(20) aufweist.An annular gap nozzle (10) according to any one of claims 1 or 2, wherein the nozzle body (20) has a bore (21) with a diameter (d20) and the swirl insert has a diameter (d30), the diameter d (30) being equal to or less than 100% of the length of the diameter d (20). Ringspaltdüse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Dralleinsatz (30) ein passiver Drehkörper ist.An annular gap nozzle (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein the swirl insert (30) is a passive rotary body. Ringspaltdüse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Düsenkörper (20) des Weiteren eine Verbindungswelle (60) umfasst, wobei die Hohlwelle (32) des Dralleinsatzes (30) auf der Verbindungswelle (60) aufgebracht ist.The annular gap nozzle (10) according to any one of claims 1 to 4, wherein the nozzle body (20) further comprises a connecting shaft (60), wherein the hollow shaft (32) of the swirl insert (30) is mounted on the connecting shaft (60). Ringspaltdüse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Düsenkörper (20) des Weiteren eine Kegelhalterung (40) und einen Kegel (50) umfasst, wobei der Dralleinsatz (30) zwischen der Kegelhalterung und dem Kegel (50) angeordnet ist.The annular gap nozzle (10) of any one of claims 1 to 5, wherein the nozzle body (20) further comprises a cone retainer (40) and a cone (50), wherein the swirl insert (30) is disposed between the cone retainer and the cone (50) , Ringspaltdüse (10) nach einem der Anspruch 6, wobei der Kegel (50) und der Dralleinsatz (30) austauschbar sind.An annular gap nozzle (10) according to any one of claim 6, wherein the cone (50) and swirl insert (30) are interchangeable. Ringspaltdüse (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Kegelhalterung (40) Durchlasskanäle (41) aufweist.An annular gap nozzle (10) according to any one of claims 6 or 7, wherein the cone holder (40) has passageways (41).
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