EP3069793A1 - Jet - Google Patents
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- EP3069793A1 EP3069793A1 EP16160146.3A EP16160146A EP3069793A1 EP 3069793 A1 EP3069793 A1 EP 3069793A1 EP 16160146 A EP16160146 A EP 16160146A EP 3069793 A1 EP3069793 A1 EP 3069793A1
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Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
- B05B15/18—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts for improving resistance to wear, e.g. inserts or coatings; for indicating wear; for handling or replacing worn parts
Definitions
- the present invention relates to a nozzle according to the preamble of claim 1 and a method for producing a nozzle according to claim 10.
- a nozzle is a mostly tubular technical device. Nozzles are used where conversion of pressure to kinetic energy or redirection of a gas or liquid stream or a mixture of gaseous or liquid substances is necessary.
- a nozzle expediently determines not only the embodiment, but also the materials to be used for the nozzle and the manufacturing and manufacturing methods suitable therefor.
- a nozzle can have the same surface area, widen or taper over its entire length. Even more far more complex forms are known today. The higher the working pressure range and the precision requirement for a nozzle, the higher the requirements for the material of the nozzle and the more precise the nozzle geometry must be. This increases both the material costs as well as the production and assembly costs of a nozzle.
- one-piece nozzles are often used.
- a one-piece nozzle is predominantly made of special steels by mechanical machining methods.
- nozzles made of plastic These are mainly produced by injection molding. These types of nozzles are known as steel or cone nozzles.
- a multi-part nozzle today consists of at least one nozzle insert, a nozzle carrier, a nozzle body, a focusing tube, which contributes to the optimization of the beam, and other parts for mounting and / or clamping and mounting and / or fixing the nozzle insert.
- nozzle insert is glued either with adhesive in the nozzle carrier, taken with a socket made of non-ferrous metal or plastic on the nozzle carrier or in a Two-piece high-precision manufactured steel frame embedded in a powdery mass and pressed together under high pressure and fused and embedded in the nozzle carrier or nozzle body.
- a disadvantage of these methods is the lack of chemical and physical inertness of the material composites used for the individual nozzle components such as nozzle body and / or nozzle carrier.
- Material composites of various non-ferrous and / or ferrous metals are due to the different electronegativity potentials of single metals particularly vulnerable.
- materials having a low Vickers hardness have a concomitant low abrasion resistance.
- the object of the invention is to provide an improved nozzle and a method for producing an improved nozzle, which overcome the disadvantages of the prior art.
- An inventive nozzle consists of a nozzle insert and a nozzle insert at least partially enclosing and / or enveloping nozzle body.
- a nozzle For the purposes of the invention are for receiving or introducing a nozzle into a functional device such as a high-pressure cleaner or a water jet cutting system or a dosing or mixing device, which for a nozzle necessarily molded functional geometric elements such as a sealing cone or a sealing surface, an external thread, or a shoulder , a paragraph or other functional receptacles, a holding device or a sealing element as prior art, including and with the exception of hatched open spaces such as in the FIGS. 7 to 10 indicated, unspecified.
- a functional device such as a high-pressure cleaner or a water jet cutting system or a dosing or mixing device
- a nozzle necessarily molded functional geometric elements such as a sealing cone or a sealing surface, an external thread, or a shoulder , a paragraph or other functional receptacles, a holding device or a sealing element as prior art, including and with the exception of hatched open spaces such as in the FIGS. 7 to 10 indicated, unspecified.
- An inventive nozzle is particularly suitable not only for use in a conversion of pressure into kinetic energy or a deflection of a gas or a liquid stream or a mixture of gaseous or liquid substances but also for a mixture of liquid substance provided with solid particles as in abrasive suspensions with a solids content of up to 80% is the case.
- the nozzle insert is rotationally symmetrical about a centrally mounted symmetry axis.
- the nozzle insert is cylindrical or hollow cylinder-shaped. This has the advantage that loaded forces spread radially uniformly orthogonal to the axis of symmetry of the cylindrical nozzle insert.
- At least one bore acting as a nozzle bore, is embedded in the nozzle insert.
- the application of the nozzle determines the number and shape of the holes. In the case of a single bore, this is ideally centered centrally and runs along an axis of symmetry.
- the nozzle insert is formed as a rotationally symmetrical hollow cylinder.
- a nozzle insert of a nozzle according to the invention its thickness is in the range from about 100 micrometers to a few millimeters, depending on the required field of application and the required beam precision.
- this is a rotationally symmetrical body such as a disk, a cylinder, a center-centered perforated disk or a hollow cylinder or depending on the number of holes a multi-perforated disk with two mutually parallel circular end faces and a circumferential surface.
- the nozzle insert is made of a hard, wear-resistant material.
- the material is ideally a material such as sapphire, ruby, diamond, ceramics such as zirconia, or hard metal or hardened steel, for example. Extremely hard materials such as sapphire, ruby, diamond, ceramic are particularly suitable for high-pressure applications.
- the material hardness (measured according to the hardness test method according to Vickers and described in DIN EN ISO 6507) of such a material is here range of 250 HV for a stainless steel type 1.4305, between 1300 HV for zirconium oxide to 2500 HV for sapphire and up to 10.060 HV for diamond ,
- the nozzle insert is preferably made of sapphire, ruby, diamond, ceramic or hard metal. Also, nozzle inserts made of materials based on diamond structures such as ADNR (Aggregated Diamond Nanotubes) or BN (Boron Nitride) are possible within the scope of the invention.
- ADNR Aggregated Diamond Nanotubes
- BN Boron Nitride
- the nozzle body is in two parts and therefore consists of two nozzle body halves between which a nozzle insert is inserted and at least partially enclosed and / or surrounded by the nozzle body consisting of two halves.
- the first nozzle body half according to the invention is designed as a nozzle carrier with a centrally centered bore along an axis of symmetry RA.
- the nozzle carrier is provided with a serving as a receptacle for the nozzle insert cavity with a depth T and a cavity surrounding the groove with a depth t, which forms a cavity surrounding the clamping web with two mutually parallel lateral surfaces.
- the depth T of the cavity is ideally smaller than the depth t of the circumferential groove.
- the nozzle carrier is preferably made of a highly corrosion-resistant and / or hard material metallic material or a ceramic material of higher Vickers hardness and chemical inertness in accordance with the invention.
- a synthetic material such as a composite or a sintered material is possible within the scope of the invention.
- the second nozzle body half according to the invention is designed as a clamping element.
- the clamping element has an insertable into the groove of the nozzle carrier molding with two other lateral surfaces.
- the cross-sectional geometry of the clamping element is ideally rectangular with radial Kantenabrundung, which facilitate entry into the groove.
- the clamping element is preferably made of a highly corrosion-resistant and / or hard metallic material or else a ceramic material of higher Vickers hardness and chemical inertness in the sense of the invention. Also, a synthetic material such as a composite or a sintered material is possible within the scope of the invention.
- both nozzle carrier and clamping element of a nozzle according to the invention are made of the same material.
- Elements of different materials have the disadvantage that they have a very low inertness due to the different electronegativity potentials of the individual materials.
- Experiments have shown that a nozzle made of elements of the same material has a better corrosion and / or abrasion resistance and thus a high inertness, in particular to deionized water or other liquid media with abrasive, acidic or basic additives.
- both nozzle carrier and clamping element of an inventive nozzle made of non-ferrous metal or other low-quality metallic or synthetic materials for particularly simple and inexpensive designs for nozzles are made.
- both the nozzle carrier and the clamping element of a nozzle according to the invention are made from a ceramic such as zirconium oxide or a similarly suitable technical ceramic with a high degree of density.
- the nozzle insert itself may be made of the same ceramic. This provides the user with a particularly advantageous chemical inertness and, in addition, a nozzle which can withstand extreme mechanical loads.
- both an inlet bevel mounted on one side on the cross-sectional profile of the clamping element and a two-sided inlet bevel are possible.
- the clamping element of a nozzle according to the invention has a side wall as a lateral surface, which acts as a coaxial cylindrical surface for a press fit.
- the molding has such an excess of the groove that when the clamping element is joined to the nozzle carrier, the clamping web of the nozzle body is so distorted and / or deformed by the excess that a positive and / or non-positive fit occurs acting tight interference fit between the respective adjacent pairs of side walls or lateral surfaces or coaxial cylindrical surfaces of clamping element and clamping web of the nozzle carrier is formed with the nozzle insert.
- the interference fit acts positively and / or non-positively due to an insertion force introduced from the outside for joining the clamping element to the nozzle carrier and the plastic deformation of the clamping web induced by the excess due to the engagement of the clamping element in the recessed groove.
- the interference fit acts in such a positive and / or non-positive manner that it forms a tight connection formed between the respective adjacent pairs of side walls or lateral surfaces or coaxial cylindrical surfaces of clamping element and clamping web of the nozzle carrier with the nozzle insert.
- a ratio of the depth T of the cavity to the depth t of the circumferential groove of t ⁇ 2T has proved to be particularly advantageous.
- the oversize dimensioned such that it is within the manufacturing tolerances according to Class 6 to 8 according to DIN ISO 286 and a plastic deformation of the clamping web , which is within a range up to the upper yield strength R eH .
- the width of the clamping web is determined as a function of the upper yield strength R eH .
- the width is thus given as a function f (R eH ) or function f (R p, 0,2 ).
- the yield strength a range between the lower and upper yield strength R eL and R eH , a material size , which denotes the mechanical stress to which a material with uniaxial and torque-free tensile stress shows no permanent plastic deformation.
- the material When falling below the value or the value range, the material returns elastically to its original shape after relief. There is an elastic strain below the upper yield point R eH .
- R eH is usually replaced by the 0.2% yield strength R p, 0.2 , which is also known to the person skilled in the art as the elastic limit, or instead of the upper yield strength R eH Yield point or equivalent yield strength known.
- the elastic limit R p, 0.2 can always be determined clearly from the nominal stress total elongation diagram in return for the upper yield strength R eH .
- the 0.2% yield strength R p, 0.2 is defined as the uniaxial stress at which the residual strain related to the initial length of the sample is exactly 0.2% after discharge.
- FIG. 12 The underlying diagrams in the context of the invention for determining the material size of the yield strength for the dimensioning of the width y are in FIG. 12 as a schematic stress / strain diagram with pronounced yield strength of a suitable material for a nozzle according to the invention and in FIG. 13 as a schematic stress / strain diagram with a continuous flow beginning and registered 0.2% proof strength of a suitable material for a nozzle according to the invention shown.
- both R p, 0.2 and R eH should be used equivalently and can be used within the scope of the invention as upper limit values for dimensioning the excess.
- a nozzle according to the invention is manufactured in a very simple and cost-effective manner with the following manufacturing steps, with the use of a sealant and / or adhesive, preferably fully automated.
- clamping element can be coated and / or sealed with a seal of any kind, so that no pressure-wetted liquid between the outer circumferential surface of the clamping element and the groove can penetrate into the groove itself.
- this sealing is effected by means of welding. Also, other thermal bonding methods are possible. In typical exemplary embodiments of a nozzle according to the invention, this sealing is effected by means of a cover, for example a solder, a lacquer or another suitable layer such as a coating, which is suitable for pressure-resistant sealing.
- FIG. 1a shows a nozzle according to the invention 1, consisting of a nozzle carrier 3 with a centered bore 30, a nozzle insert 2 with a centered bore 20 and a at least in the region of radius R2 about the symmetry axis RA rotationally symmetrical shaped clamping element 4.
- the bore 20 and the bore 30 are located centered on the axis of symmetry RA.
- the clamping element 4 has a cross-sectional profile 40 with a height a and a width b minus a wedge-shaped surface portion of a non-marked chamfer 47.
- the width b results from the difference between the radii R2 and R1.
- a chamfer 47 serving as an inlet bevel, incorporated into the clamping element 4, is in the detail view of FIG FIG. 1b shown.
- the radii R1 and R2 are determined depending on the diameter of the nozzle insert.
- the height a is between 0.0. mm and 2 mm.
- the width b is between 0.1 mm and 1 mm.
- the tensioning element 4 has a lateral surface 45 facing the axis of symmetry RA, and thus an inner circumferential surface 45, and a lateral surface 46 which faces away from the axis of symmetry and thus extends around the outside.
- the nozzle carrier 3 has a recessed annular groove 32 with the depth t and a cylindrical cavity 31.
- the depth T of the cavity 31 is here to the depth t of the circumferential groove 32 in a ratio of t ⁇ 2T.
- the groove 32 with the depth t forms together with the cavity 31 with the depth T a clamping web 33 with the width y.
- the width is a function of the yield strength of the material used with the aid of diagrams as in FIG. 12 and FIG. 13 shown and disclosed within the scope of the invention.
- the width y has a value between 0.2 and 0.5 times the diameter of the cavity 31.
- the groove 32 facing side of the cross-sectional area of the clamping web 33 has an excess 34 with a width between 0.005 to 0.03mm.
- the width x is preferably between XX and XX and is determined as a function of the yield strength.
- the groove 32 has a width which results from the difference of the width b of the clamping element 4 and the width x of the excess 34 of the clamping web 33.
- the tensioning web 33 has a circumferential surface 36 which faces the axis of symmetry RA and thus revolves inward (can be seen in FIG FIG. 1b ) and one of the symmetry axis facing away and thus outer circumferential surface 35th
- the nozzle insert 2 is loosely inserted into the nozzle carrier 2 and the clamping element 4 is positioned along the axis of symmetry RA on the nozzle carrier 3 can be fed.
- FIG. 1b shows a detail of the nozzle carrier 3 with loosely inserted nozzle insert 2 and a suitably positioned fed tensioning element 4 from FIG. 1a ,
- the tensioning element 4 has a cross-sectional profile 40 with a height a and a width b.
- the width b results from the difference between the radii R2 and R1.
- the radii R1 and R2 are determined according to the geometry of the nozzle.
- the angle ⁇ is between 2 ° and 25 °.
- the height c has a value between 0.1 and 0.5 times the depth t.
- the clamping element 4 has a the axis of symmetry RA facing and thus inner circumferential surface 45 and one of the symmetry axis facing away and thus not drawn outer circumferential surface 46th
- the nozzle carrier 3 has a recessed annular groove 32, which on one side, namely to the symmetry axis RA facing side, limited and thus step-shaped.
- the groove 32 has a depth t.
- the nozzle carrier 3 has a cylindrical cavity 31.
- the depth T of the cavity 31 is here to the depth t of the circumferential groove 32 in a ratio of t ⁇ 2T.
- the groove 32 with the depth t forms together with the cavity 31 with the depth T a clamping web 33.
- the groove 32 facing sides of the cross-sectional area of the clamping web 33 has an excess 34 with a width x.
- the groove 32 has a width which results from the difference between the width b of the clamping element 4 and the width x of the excess 34 of the clamping web 33.
- the clamping web 33 has a circumferential surface 36 which faces the axis of symmetry RA and thus runs around the circumference, and a lateral surface 35 which faces away from the axis of symmetry and thus extends around the outside.
- the nozzle insert 2 is loosely inserted into the nozzle carrier 2 and the clamping element 4 is positioned along the axis of symmetry RA on the nozzle carrier 3 can be fed.
- the nozzle insert 2 has a lateral surface 23 which faces away from the axis of symmetry RA and thus projects outwards, which faces the lateral surface 36 of the clamping web 33 which faces the axis of symmetry RA and thus revolves around the inside.
- the clamping element 4 has a the axis of symmetry RA facing and thus inner circumferential surface 45 and one of the symmetry axis facing away and thus outside circulating, non-marked lateral surface 46th
- FIG. 2 shows an embodiment of an inventive nozzle 1, consisting of the nozzle insert 2, the nozzle carrier 3 and the clamping element 4 after assembly.
- the nozzle carrier 3 has only one side, namely the symmetry axis RA facing side, limited and thus step-shaped groove 32nd
- the lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the nozzle insert 2 with the bore 20 also aligned centered to the axis of symmetry RA.
- FIG. 3 1 shows an exemplary embodiment of a nozzle 1 according to the invention, comprising the nozzle insert 2, the nozzle carrier 3 and the clamping element 4 with a loosely inserted nozzle insert 2 and a clamping element 4 positioned in a suitable manner.
- the clamping element 4 has the cross-sectional profile 40 with a not shown for reasons of clarity inlet slope and dimensions.
- the clamping element 4 has a the axis of symmetry RA facing and thus inner circumferential surface 45 and one of the symmetry axis facing away and thus outer circumferential surface 46th
- the nozzle carrier 3 has a recessed annular groove 32 with the depth t and a rotationally symmetrical circular cavity 31.
- the depth T of the cavity 31 is here to the depth t of the circumferential groove 32 in a ratio of t ⁇ 2T.
- the groove 32 facing side of the cross-sectional area of the clamping web 33 has a as in FIG. 1b illustrated excess 34 with a width x.
- the groove 32 has a width which results from the difference of the width b of the clamping element 4 and the width x of the excess 34 of the clamping web 33.
- the nozzle insert 2 with the bore 20 is loosely inserted into the nozzle carrier 2 and the clamping element 4 is positioned along the axis of symmetry RA on the nozzle carrier 3 can be fed.
- the nozzle insert 2 has a lateral surface 23 which faces away from the axis of symmetry RA and thus projects outwards, which faces the lateral surface 36 of the clamping web 33 which faces the axis of symmetry RA and thus revolves around the inside.
- FIG. 4 shows an embodiment of an inventive nozzle 1, consisting of the nozzle insert 2, the nozzle carrier 3 and the clamping element 4 after assembly.
- the lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the nozzle insert 2 with the bore 20 also aligned centered to the axis of symmetry RA and is thus tightly defined in the context of the invention.
- the individually and in total acting forces and / or force vectors which are typical for a press fit and deformation in the elastic range below the yield strength, have not been drawn.
- FIG. 5 1 shows an exemplary embodiment of a nozzle 1 according to the invention, comprising the nozzle insert 2, the nozzle carrier 3 and the clamping element 4 with a loosely inserted nozzle insert 2 and a clamping element 4 positioned in a suitable manner.
- the clamping element 4 has a cross-sectional profile 44 with a not shown for reasons of clarity inlet slope and dimensions.
- the clamping element 4 has a the axis of symmetry RA facing and thus inner circumferential surface 45 and one of the symmetry axis facing away and thus outer circumferential surface 46th
- clamping element 4 has a conical feed space 9 and a cavity 8.
- the nozzle carrier 3 has a recessed annular groove 32 with the depth t and a rotationally symmetrical circular cavity 31.
- the depth T of the cavity 31 is here to the depth t of the circumferential groove 32 in a ratio of t ⁇ 2T.
- the groove 32 facing side of the cross-sectional area of the clamping web 33 has a as in FIG. 1b illustrated excess 34 with a width x.
- the groove 32 has a width which results from the difference of the width b of the clamping element 4 and the width x of the excess 34 of the clamping web 33.
- the nozzle insert 2 with the bore 20 is loosely inserted into the nozzle carrier 2 and the clamping element 4 is positioned along the axis of symmetry RA on the nozzle carrier 3 can be fed.
- the nozzle insert 2 has a circumferential surface 23 which faces away from the axis of symmetry RA and thus projects outwards, which faces the lateral surface 36 of the clamping web 33 which faces the axis of symmetry RA and thus runs around the inside.
- FIG. 6 shows an embodiment of an inventive nozzle 1, consisting of the nozzle insert 2, the nozzle carrier 3 and the clamping element 4 after assembly.
- the lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the nozzle insert 2 with the bore 20 also aligned centered to the axis of symmetry RA and is thus tightly defined in the context of the invention.
- the individually and in total acting forces and / or force vectors which are typical for a press fit and deformation in the elastic range below the yield strength, have not been drawn.
- FIGS. 7 to 10 show different embodiments of cross-sectional profiles 40 to 43 of the clamping element. 4
- FIG. 7 shows an embodiment of the clamping element 4 a ring with a rectangular cross-sectional profile 40 having a height a and a width b.
- FIG. 8 shows a clamping element 4 with a rectangular cross-sectional profile with a height a and a width b.
- the cross-sectional profile 42 of FIG. 9 has a rounding and thus in volume a curved surface.
- the cross-sectional profile 42 has a radius R of 0.2 mm to 1 mm. This results in the advantage that the clamping element 4 in contact with the nozzle carrier 3 as a whole can be adjusted more easily over the groove 32 and simplifies shrinkage of the cross-sectional profile 42 into the groove 32. Also, it is thus possible to prevent unintentional tilting during the pressing.
- the cross-sectional profile 43 of FIG. 10 corresponds essentially to the cross-sectional profile 41 of FIG. 8 with the height a and the width b.
- the edges of the cross-sectional profile 43 are each provided with a chamfer 48 and 49 with the height c, the angle ⁇ and the distance d to each other.
- the height c has a value between 10% to 50% of the value of the height a.
- the angle ⁇ is between 2 ° and 20 °.
- the value of the width d does not fall below half the value of the width b, so that d ⁇ b / 2.
- the bevel 48 and 49 each serve as inlet slopes. This results in the advantage that the cross-sectional profile 43 in contact with the nozzle carrier 3 as a whole can be adjusted more easily over the groove 32 and that shrinkage of the cross-sectional profile 43 into the groove 32 is simplified. Also can thus prevent the assembly of the cross-sectional profile 43 with the nozzle carrier 3 unwanted tilting.
- a bevel 48 and / or 49 acting as an inlet bevel and their effect with the excess 34 of the clamping web 33 can be determined of the FIG. 1b and or FIG. 10 set so targeted, so that in the context of the invention in the assembly of the clamping element 43 with the nozzle carrier 3 of the clamping web so braced by the excess 34 and / or deformed that forms a positive and / or non-positively acting interference fit with the nozzle insert 2 ,
- FIG. 11 shows typical embodiment of a cylindrical nozzle insert 2 in the form of a hollow cylinder having a radius R3 and a height h and having a first end face 21 and a second end face, which are parallel to each other.
- the hollow cylinder is formed through the bore 20 and the circumferential surface 23.
- the height h is typically between 100 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
- the radius R3 is determined accordingly depending on the nozzle geometry.
- FIG. 12 shows a schematic stress / strain diagram with pronounced yield strength of a suitable material for a nozzle according to the invention.
- FIG. 13 shows a schematic stress / strain diagram with continuous flow beginning and registered 0.2% proof strength of a suitable material for a nozzle according to the invention.
- ⁇ B> LIST OF REFERENCES ⁇ / b> 1 jet 34 Excess A elongation 2 nozzle insert 35 lateral surface A L Lueders elongation 3 nozzle carrier 36 lateral surface A g Uniform elongation 4 clamping element 37 R m tensile strenght 5 nozzle opening 38 R e Stretch limit 6 nozzle body 39 Rp, 0.2 Yield strength with 0.2% plastic deformation 7 40
- Cross-sectional profile ⁇ tension 10 43
- Cross-sectional profile e strain 11 44
- Cross-sectional profile ESB constriction 12 45 lateral surface BR fracture 13 46 lateral surface 14 47 chamfer 15 48 chamfer 16 49 chamfer 17 50 18 51 19 52
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
Eine Düse (1) soll einen Düseneinsatz (2), einen Düsenträger (3) mit einer als Aufnahme für den Düseneinsatz (2) dienenden Kavität (31) mit einer Tiefe T und eine die Kavität (31) umlaufende Nut (32) mit einer Tiefe t, welche einen die Kavität (31) umlaufenden Spannsteg (33) ausbildet und ein Spannelement (4) mit einer in die Nut (33) einfügbaren Ausformung umfassen.A nozzle (1) is intended to have a nozzle insert (2), a nozzle carrier (3) with a cavity (31) having a depth T serving as a receptacle for the nozzle insert (2) and a groove (32) encircling the cavity (31) Depth t, which forms a clamping web (33) surrounding the cavity (31) and comprising a clamping element (4) with a recess which can be inserted into the groove (33).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Düse nach dem Anspruch 10.The present invention relates to a nozzle according to the preamble of
Eine Düse ist eine zumeist röhrenförmige technische Vorrichtung. Düsen werden dort verwendet, wo eine Umwandlung von Druck in Bewegungsenergie oder eine Umlenkung eines Gas- oder eines Flüssigkeitsstromes oder eine Mischung von gasförmigen oder flüssigen Substanzen notwendig ist.A nozzle is a mostly tubular technical device. Nozzles are used where conversion of pressure to kinetic energy or redirection of a gas or liquid stream or a mixture of gaseous or liquid substances is necessary.
Das Verwendungs- und Anwendungsgebiet bestimmt bei einer Düse zweckmässig nicht nur die Ausführungsform, sondern auch die für die Düse zu verwendenden Materialien und die dafür geeigneten Fertigungs- und Herstellungsverfahren.The field of application and use of a nozzle expediently determines not only the embodiment, but also the materials to be used for the nozzle and the manufacturing and manufacturing methods suitable therefor.
Je nach Ausführungsform, Einsatz- und Verwendungsgebiet einer Düse, kann eine Düse auf ihrer gesamten Länge den gleichen Flächeninhalt haben, sich erweitern oder verjüngen. Auch weitere weitaus komplexere Formen sind heutzutage bekannt. Je höher dabei der Arbeitsdruckbereich und die Präzisionsanforderung an eine Düse sind, desto höher sind die Anforderungen an das Material der Düse und desto präziser muss auch die Düsengeometrie sein. Damit steigen sowohl die Material- als auch die Fertigungs- und Montagekosten einer Düse.Depending on the embodiment, the area of use and the area of use of a nozzle, a nozzle can have the same surface area, widen or taper over its entire length. Even more far more complex forms are known today. The higher the working pressure range and the precision requirement for a nozzle, the higher the requirements for the material of the nozzle and the more precise the nozzle geometry must be. This increases both the material costs as well as the production and assembly costs of a nozzle.
Für einen niederen Arbeitsdruckbereich bis etwa 450 bar werden oft einteilige Düsen eingesetzt. Eine einteilige Düse wird heutzutage überwiegend aus speziellen Stählen durch mechanische Bearbeitungsverfahren gefertigt. Auch gibt es Düsen aus Kunststoff. Diese werden überwiegend im Spritzgussverfahren hergestellt. Diese Arten von Düsen sind als Stahl- oder Kegeldüsen bekannt.For a low working pressure range up to about 450 bar, one-piece nozzles are often used. Today, a one-piece nozzle is predominantly made of special steels by mechanical machining methods. There are also nozzles made of plastic. These are mainly produced by injection molding. These types of nozzles are known as steel or cone nozzles.
Bei einem höheren Arbeitsdruckbereich ab 500 bar bis in Bereichen von mehreren 1000 bar bis etwa 10000 bar werden zusätzliche Anforderungen an die Präzision gestellt, wie es beispielsweise die Wasserstrahlschneidtechnologie oder medizinaltechnische Anwendungen erfordern, so dass mehrteilige Düsen eingesetzt werden.At a higher working pressure range from 500 bar to in the range of several 1000 bar to about 10000 bar additional precision requirements are made, as required for example by water jet cutting technology or medical applications, so that multi-part nozzles are used.
Eine mehrteilige Düse besteht heutzutage mindestens aus einem Düseneinsatz, einem Düsenträger, einem Düsenkörper, einem Fokussierrohr, welches zur Optimierung des Strahls beiträgt, sowie weiteren Teilen zur Fassung und/oder Klemmung und Montage und/oder Fixierung des Düseneinsatzes.A multi-part nozzle today consists of at least one nozzle insert, a nozzle carrier, a nozzle body, a focusing tube, which contributes to the optimization of the beam, and other parts for mounting and / or clamping and mounting and / or fixing the nozzle insert.
Die Verwendung und die Verwendungsdauer mehrteiliger Düsen sind aufgrund ihres Aufbauprinzips, des damit verbundenen Herstellungsverfahren und der damit zwingend zu verwendenden Materialien sehr beschränkt.The use and the duration of use of multi-part nozzles are very limited due to their construction principle, the associated production process and the materials that are therefore mandatory.
Insbesondere stark korrodierende und/oder abrasive Materialien setzen einer mehrteiligen Düse stark zu.In particular, strongly corrosive and / or abrasive materials strongly increase a multi-part nozzle.
Dies liegt am komplexen mechanischen Aufbau und der Verwendung unterschiedlicher Materialien. Insbesondere stellen Materialien der Aufbau- und Verbindungstechnik für die Fassung und/oder Fixierung des Düseneinsatzes einer mehrteiligen Düse einen zentralen Schwachpunkt dar. Der Düseneinsatz wird entweder mit Klebstoff in den Düsenträger eingeklebt, mit einer Fassung aus Buntmetall oder Kunststoff auf dem Düsenträger gefasst oder in einer zweiteiligen hochpräzise gefertigten Stahlfassung in eine pulverförmige Masse eingebettet und unter hohem Druck miteinander verpresst und verschmolzen und in den Düsenträger beziehungsweise Düsenkörper eingebettet.This is due to the complex mechanical structure and the use of different materials. In particular, materials of the construction and connection technology for the version and / or fixation of the nozzle insert of a multi-part nozzle is a central weak point. The nozzle insert is glued either with adhesive in the nozzle carrier, taken with a socket made of non-ferrous metal or plastic on the nozzle carrier or in a Two-piece high-precision manufactured steel frame embedded in a powdery mass and pressed together under high pressure and fused and embedded in the nozzle carrier or nozzle body.
Nachteilig bei diesen Verfahren ist die mangelnde chemisch als auch physikalisch Inertheit der verwendeten Materialverbünde für die einzelnen Düsenbauteile wie Düsenkörper und/oder Düsenträger. Materialverbünde verschiedener Bunt- und/oder Eisenmetallen sind aufgrund der unterschiedlichen Elektronegativitätspotentiale der einzelnen Metalle besonders anfällig. Insbesondere weisen Materialien mit einer geringen Vickershärte eine damit einhergehende geringe Abrasionsbeständigkeit auf.A disadvantage of these methods is the lack of chemical and physical inertness of the material composites used for the individual nozzle components such as nozzle body and / or nozzle carrier. Material composites of various non-ferrous and / or ferrous metals are due to the different electronegativity potentials of single metals particularly vulnerable. In particular, materials having a low Vickers hardness have a concomitant low abrasion resistance.
Häufig kommt es bei den bekannten Verfahren zur Herstellung mehrteiliger Düsen zu kleinen druck- und/oder thermisch induzierten Rissen oder sternförmigen Ausbrüchen beim Düseneinsatz selbst und dadurch bei späterer Druckbelastung zum Bruch des Düseneinsatzes und in Folge dessen zum Ausfall der Düse. Aufgrund dieser Problematik muss der Nutzer von Düsen heutzutage eine grössere Anzahl von Düsen gleichen Typs kostenintensiv bevorraten um einen Maschinenstillstand zu vermeiden.Often it comes in the known methods for producing multi-part nozzles to small pressure and / or thermally induced cracks or star-shaped outbreaks at the nozzle insert itself and thereby at later pressure load to break the nozzle insert and as a result, to the failure of the nozzle. Due to this problem, the user of nozzles nowadays has to stockpile a large number of nozzles of the same type cost-intensive in order to avoid machine downtime.
Weiter sind bekannte Herstellverfahren für Düsen sehr zeitintensiv. Mit bekannten Herstellverfahren gefertigte Düsen bedürfen einer Einzelstückprüfung, haben eine hohe fertigungstechnisch bedingte Auschussrate und sind damit sehr herstellkostenintensiv.Furthermore, known production methods for nozzles are very time-consuming. Nozzles manufactured using known production methods require a single-piece test, have a high production-related rejection rate and are therefore very expensive to produce.
Die Korrosionsbeständigkeit und die Druckbeständigkeit einer solchen Düse und damit folglich die resultierende Lebensdauer sind ein wichtiger Aspekt für den Nutzer einer Düse, da sich für den Nutzer ein direkter und vor allem erheblicher Kostennachteil ergibt.The corrosion resistance and the pressure resistance of such a nozzle and consequently the resulting service life are an important aspect for the user of a nozzle, since the user has a direct and above all significant cost disadvantage.
Folglich ist die Nachfrage an besonders einfach herstellbaren, chemisch inerten und /oder hochkorrosionsbeständigen und/oder hochfesten sowie dichten Düsen mit einer langen Einsatz- und Nutzungsdauer sowie einer einfachen Handhabung sehr gross.Consequently, the demand for particularly easy to produce, chemically inert and / or highly corrosion-resistant and / or high-strength and dense nozzles with a long service life and ease of use is very large.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Düse sowie ein Verfahren zur Herstellung einer verbesserten Düse zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überkommen.The object of the invention is to provide an improved nozzle and a method for producing an improved nozzle, which overcome the disadvantages of the prior art.
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach den beiden unabhängigen Ansprüchen 1 und 10.To achieve the object, the features according to the two
Eine erfindungsgemässe Düse besteht aus einem Düseneinsatz und einen den Düseneinsatz zumindest teilweise umschliessenden und/oder umhüllenden Düsenkörper.An inventive nozzle consists of a nozzle insert and a nozzle insert at least partially enclosing and / or enveloping nozzle body.
Im Sinne der Erfindung sind für Aufnahme oder Einbringung einer Düse in eine Funktionseinrichtung wie ein Hochdruckreiniger oder eine Wasserstrahlschneideanlage oder eine Dosier- oder Mischvorrichtung, die dafür an eine Düse notwendigerweise angeformten funktionalen Geometrieelemente wie ein Dichtkegel oder eine Dichtfläche, ein aussenliegendes Gewinde, oder eine Schulter, einen Absatz oder eine sonstige funktionale Aufnahmen, eine Haltevorrichtung oder ein Dichtelement als Stand der Technik, mit inbegriffen und mit Ausnahme von schraffierten Freiflächen wie beispielsweise in den
Eine erfindungsgemässe Düse eignet sich insbesondere nicht nur für den Gebrauch bei einer Umwandlung von Druck in Bewegungsenergie oder einer Umlenkung eines Gas-oder eines Flüssigkeitsstromes oder einer Mischung von gasförmigen oder flüssigen Substanzen sondern auch für eine Mischung von flüssigen mit festen Partikeln versehene Substanz wie es bei abrasiven Suspensionen mit einem Feststoffanteil bis zu 80% der Fall ist.An inventive nozzle is particularly suitable not only for use in a conversion of pressure into kinetic energy or a deflection of a gas or a liquid stream or a mixture of gaseous or liquid substances but also for a mixture of liquid substance provided with solid particles as in abrasive suspensions with a solids content of up to 80% is the case.
In typischen Ausführungsbeispielen ist der Düseneinsatz rotationssymmetrisch um eine zentrisch gelagerte Symmetrieachse ausgebildet. Vorzugsweise ist der Düseneinsatz zylinder- oder hohlzylinderförmig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass aufbelastete Kräfte sich orthogonal zur Symmetrieachse des zylinderförmigen Düseneinsatzes radial gleichmässig verteilen.In typical embodiments, the nozzle insert is rotationally symmetrical about a centrally mounted symmetry axis. Preferably, the nozzle insert is cylindrical or hollow cylinder-shaped. This has the advantage that loaded forces spread radially uniformly orthogonal to the axis of symmetry of the cylindrical nozzle insert.
In typischen Ausführungsbeispielen ist in dem Düseneinsatz mindestens eine Bohrung, wirkend als Düsenbohrung, eingelassen. Die Anwendung der Düse bestimmt dabei die Anzahl und Form der Bohrungen. Im Falle einer einzigen Bohrung ist diese idealerweise mittig zentriert und verläuft entlang einer Symmetrieachse. In diesem Fall ist der Düseneinsatz als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeformt.In typical embodiments, at least one bore, acting as a nozzle bore, is embedded in the nozzle insert. The application of the nozzle determines the number and shape of the holes. In the case of a single bore, this is ideally centered centrally and runs along an axis of symmetry. In this case, the nozzle insert is formed as a rotationally symmetrical hollow cylinder.
In typischen Ausführungsbeispielen sind auch mehrere Bohrungen je nach Einsatz- und/oder Anforderung an das Strahlprofil oder die Strahleigenschaften der Düse mit einer beliebigen Verteilung auf dem Düseneinsatz, mit einem beliebigen Abstand zueinander und parallel verlaufend zur Symmetrieachse, möglich.In typical embodiments, several holes depending on the application and / or requirement of the beam profile or the jet properties of the nozzle with any distribution on the nozzle insert, with any distance from each other and parallel to the axis of symmetry, possible.
In typischen Ausführungsbeispielen eines Düseneinsatzes einer erfindungsgemässen Düse beläuft sich dessen Dicke je nach gefordertem Anwendungsbereich und nötiger Strahlpräzision im Bereich von etwa 100 Mikrometer bis einige Millimeter.In typical embodiments of a nozzle insert of a nozzle according to the invention, its thickness is in the range from about 100 micrometers to a few millimeters, depending on the required field of application and the required beam precision.
In typischen Ausführungsbeispielen eines Düseneinsatzes einer erfindungsgemässen Düse ist dieser ein rotationssymmetrischer Körper wie beispielsweise eine Scheibe, ein Zylinder, eine mittig zentriert durchbrochene Scheibe oder ein Hohlzylinder oder je nach Anzahl der Bohrungen eine mehrfach durchbrochene Scheibe mit zwei zueinander parallelen kreisförmigen Stirnflächen und einer umlaufenden Mantelfläche.In typical embodiments of a nozzle insert of a nozzle according to the invention, this is a rotationally symmetrical body such as a disk, a cylinder, a center-centered perforated disk or a hollow cylinder or depending on the number of holes a multi-perforated disk with two mutually parallel circular end faces and a circumferential surface.
Im Falle einer besonders kostengünstigen Fertigungsweise von Düseneinsätzen für eine erfindungsgemässe Düse sind auch rechteckförmige Düseneinsätze mit zwei zueinander parallelen rechteckigen Stirnflächen und einer umlaufenden Mantelfläche im Sinne der Erfindung möglich.In the case of a particularly cost-effective production method of nozzle inserts for a nozzle according to the invention, rectangular nozzle inserts with two mutually parallel rectangular end faces and a peripheral lateral surface in the sense of the invention are also possible.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse ist der Düseneinsatz aus einem harten, verschleissfesten Material gefertigt. Als Werkstoff kommt idealerweise ein Material wie Saphir, Rubin, Diamant, Keramik wie beispielsweise Zirkoniumoxid, oder Hartmetall oder beispielsweise gehärteter Stahl zur Verwendung. Äusserst harte Materialien wie Saphir, Rubin, Diamant, Keramik eignen sich besonders für Anwendungen im Hochdruckbereich. Die Werkstoffhärte (gemessen nach dem Härteprüfverfahren nach Vickers und beschrieben in der DIN EN ISO 6507) eines solchen Materials liegt hier Bereich von 250 HV für einen rostbeständigen Stahl Typ 1.4305, zwischen 1300 HV für Zirkoniumoxid bis 2500 HV für Saphir und bis 10.060 HV für Diamant.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the nozzle insert is made of a hard, wear-resistant material. The material is ideally a material such as sapphire, ruby, diamond, ceramics such as zirconia, or hard metal or hardened steel, for example. Extremely hard materials such as sapphire, ruby, diamond, ceramic are particularly suitable for high-pressure applications. The material hardness (measured according to the hardness test method according to Vickers and described in DIN EN ISO 6507) of such a material is here range of 250 HV for a stainless steel type 1.4305, between 1300 HV for zirconium oxide to 2500 HV for sapphire and up to 10.060 HV for diamond ,
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse ist der Düseneinsatz bevorzugt aus Saphir, Rubin, Diamant, Keramik oder Hartmetall gefertigt. Auch sind Düseneinsätze aus Materialien auf der Basis von Diamantstrukturen wie beispielsweise ADNR (Aggregierte Diamant-Nanoröhrchen) oder BN (Bornitrid) im Rahmen der Erfindung möglich.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the nozzle insert is preferably made of sapphire, ruby, diamond, ceramic or hard metal. Also, nozzle inserts made of materials based on diamond structures such as ADNR (Aggregated Diamond Nanotubes) or BN (Boron Nitride) are possible within the scope of the invention.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse ist der Düsenkörper zweiteilig und besteht demzufolge aus zwei Düsenkörperhälften, zwischen welchen ein Düseneinsatz, eingebracht ist und von dem aus zwei Hälften bestehenden Düsenkörper zumindest teilweise umschlossen und/oder umhüllt ist.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the nozzle body is in two parts and therefore consists of two nozzle body halves between which a nozzle insert is inserted and at least partially enclosed and / or surrounded by the nozzle body consisting of two halves.
In typischen Ausführungsbeispielen ist die erste Düsenkörperhälfte erfindungsgemäss als ein Düsenträger mit einer mittig zentrierten Bohrung entlang einer Symmetrieachse RA ausgebildet. Der Düsenträger ist mit einer als Aufnahme für den Düseneinsatz dienenden Kavität mit einer Tiefe T und eine die Kavität umlaufende Nut mit einer Tiefe t, welche einen die Kavität umlaufenden Spannsteg mit zwei parallel zueinander verlaufenden Mantelflächen ausbildet, versehen. Die Tiefe T der Kavität ist idealerweise kleiner als die Tiefe t der umlaufenden Nut.In typical embodiments, the first nozzle body half according to the invention is designed as a nozzle carrier with a centrally centered bore along an axis of symmetry RA. The nozzle carrier is provided with a serving as a receptacle for the nozzle insert cavity with a depth T and a cavity surrounding the groove with a depth t, which forms a cavity surrounding the clamping web with two mutually parallel lateral surfaces. The depth T of the cavity is ideally smaller than the depth t of the circumferential groove.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse ist der Düsenträger bevorzugt aus einem hoch korrosionsbeständigem und/oder hartem metallischen Material oder auch ein keramischer Werkstoff höherer Vickershärte und chemischer Inertheit im Sinne der Erfindung gefertigt. Auch ist ein synthetischer Werkstoff wie beispielsweise ein Komposit oder ein gesintertes Material im Rahmen der Erfindung möglich.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the nozzle carrier is preferably made of a highly corrosion-resistant and / or hard material metallic material or a ceramic material of higher Vickers hardness and chemical inertness in accordance with the invention. Also, a synthetic material such as a composite or a sintered material is possible within the scope of the invention.
In typischen Ausführungsbeispielen ist die zweite Düsenkörperhälfte erfindungsgemäss als ein Spannelement ausgebildet. Das Spannelement weist dabei eine in die Nut des Düsenträgers einfügbare Ausformung mit zwei weiteren Mantelflächen auf. Die Querschnittsgeometrie des Spannelements ist idealerweise rechteckig mit radialer Kantenabrundung, welche ein Einlaufen in die Nut vereinfachen.In typical embodiments, the second nozzle body half according to the invention is designed as a clamping element. The clamping element has an insertable into the groove of the nozzle carrier molding with two other lateral surfaces. The cross-sectional geometry of the clamping element is ideally rectangular with radial Kantenabrundung, which facilitate entry into the groove.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse ist das Spannelement bevorzugt aus einem hoch korrosionsbeständigem und/oder hartem metallischen Material oder auch ein keramischer Werkstoff höherer Vickershärte und chemischer Inertheit im Sinne der Erfindung gefertigt. Auch ist ein synthetischer Werkstoff wie beispielsweise ein Komposit oder ein gesintertertes Material im Rahmen der Erfindung möglich.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the clamping element is preferably made of a highly corrosion-resistant and / or hard metallic material or else a ceramic material of higher Vickers hardness and chemical inertness in the sense of the invention. Also, a synthetic material such as a composite or a sintered material is possible within the scope of the invention.
In typischen Ausführungsbeispielen sind sowohl Düsenträger als auch Spannelement einer erfindungsgemässen Düse aus dem gleichen Material gefertigt. Elemente unterschiedlicher Materialien haben als Materialverbund den Nachteil, dass sie aufgrund der verschiedenen Elektronegativitätspotentiale der einzelnen Materialien, eine sehr geringe Inertheit haben. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass eine Düse aus Elementen gleichen Materials eine bessere Korrosions- und/oder Abrasionsbeständigkeit und damit eine hohe Inertheit insbesondere gegenüber deionisiertem Wasser oder andern flüssigen Medien mit abrasiven, sauren oder basischen Zusätzen hat.In typical embodiments, both nozzle carrier and clamping element of a nozzle according to the invention are made of the same material. Elements of different materials have the disadvantage that they have a very low inertness due to the different electronegativity potentials of the individual materials. Experiments have shown that a nozzle made of elements of the same material has a better corrosion and / or abrasion resistance and thus a high inertness, in particular to deionized water or other liquid media with abrasive, acidic or basic additives.
In typischen Ausführungsbeispielen sind sowohl Düsenträger als auch Spannelement einer erfindungsgemässen Düse aus Buntmetall oder anderen minderwertigen metallischen oder synthetischen Werkstoffen für besonders einfache und günstige Ausführungen für Düsen gefertigt.In typical embodiments, both nozzle carrier and clamping element of an inventive nozzle made of non-ferrous metal or other low-quality metallic or synthetic materials for particularly simple and inexpensive designs for nozzles are made.
In typischen Ausführungsbeispielen sind sowohl Düsenträger als auch Spannelement einer erfindungsgemässen Düse aus einer Keramik wie Zirkoniumoxid oder einer ähnlich geeigneten technischen Keramik mit einer hohen ackungsdichte. Idealerweise kann auch der Düseneinsatz selbst aus derselben Keramik hergestellt sein. Damit wird eine besonders vorteilhafte chemische Inertheit und zudem eine mechanisch äusserst belastbare Düse dem Nutzer zur Verfügung gestellt.In typical embodiments, both the nozzle carrier and the clamping element of a nozzle according to the invention are made from a ceramic such as zirconium oxide or a similarly suitable technical ceramic with a high degree of density. Ideally, the nozzle insert itself may be made of the same ceramic. This provides the user with a particularly advantageous chemical inertness and, in addition, a nozzle which can withstand extreme mechanical loads.
In typischen Ausführungsbeispielen für eine erfindungsgemässe Düse ist sowohl eine einseitig an dem Querschnittsprofil des Spannelements angebrachte Einlaufschräge als auch eine beidseitige Einlaufschräge möglich.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, both an inlet bevel mounted on one side on the cross-sectional profile of the clamping element and a two-sided inlet bevel are possible.
Weiter verfügt das Spannelement einer erfindungsgemässen Düse über eine Seitenwand als Mantelfläche, welche als koaxiale Zylinderfläche für eine Presspassung wirkt.Further, the clamping element of a nozzle according to the invention has a side wall as a lateral surface, which acts as a coaxial cylindrical surface for a press fit.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse weist die Ausformung derart ein Übermass zu der Nut auf, dass bei einem Zusammenfügen des Spannelementes mit dem Düsenträger der Spannsteg des Düsenkörpers durch das Übermass so verspannt und/oder verformt wird, dass sich eine form- und/oder kraftschlüssig wirkende dichte Presspassung zwischen den jeweils aneinander liegenden Paaren von Seitenwänden beziehungsweise Mantelflächen beziehungsweise koaxiale Zylinderflächen von Spannelement und Spannsteg des Düsenträgers mit dem Düseneinsatz ausbildet.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the molding has such an excess of the groove that when the clamping element is joined to the nozzle carrier, the clamping web of the nozzle body is so distorted and / or deformed by the excess that a positive and / or non-positive fit occurs acting tight interference fit between the respective adjacent pairs of side walls or lateral surfaces or coaxial cylindrical surfaces of clamping element and clamping web of the nozzle carrier is formed with the nozzle insert.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse wirkt die Presspassung form- und/oder kraftschlüssig aufgrund einer von aussen eingebrachten Einpresskraft zum Zusammenfügen des Spannelements mit dem Düsenträger und der durch das Übermass induzierten plastischen Verformung des Spannstegs durch das Eingreifen des Spannelements in die eingelassene Nut.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the interference fit acts positively and / or non-positively due to an insertion force introduced from the outside for joining the clamping element to the nozzle carrier and the plastic deformation of the clamping web induced by the excess due to the engagement of the clamping element in the recessed groove.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse wirkt die Presspassung derart form- und/oder kraftschlüssig, dass sie eine dichte Verbindung zwischen den jeweils aneinander liegenden Paaren von Seitenwänden beziehungsweise Mantelflächen beziehungsweise koaxiale Zylinderflächen von Spannelement und Spannsteg des Düsenträgers mit dem Düseneinsatz ausbildet.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, the interference fit acts in such a positive and / or non-positive manner that it forms a tight connection formed between the respective adjacent pairs of side walls or lateral surfaces or coaxial cylindrical surfaces of clamping element and clamping web of the nozzle carrier with the nozzle insert.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse hat sich ein Verhältnis der Tiefe T der Kavität zur Tiefe t der umlaufenden Nut von t ≥ 2T als besonders vorteilhaft erwiesen.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, a ratio of the depth T of the cavity to the depth t of the circumferential groove of t ≥ 2T has proved to be particularly advantageous.
Im Sinne der Erfindung gilt es dabei das Übermass derart zu dimensionieren, dass es innerhalb der Fertigungstoleranzen nach Klasse 6 bis 8 nach DIN ISO 286 liegt und eine plastische Verformung des Spannstegs, welche innerhalb eines Bereich bis zur oberen Streckgrenze ReH liegt.For the purposes of the invention, it is the oversize dimensioned such that it is within the manufacturing tolerances according to
Weiter hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite des Spannstegs in Funktion der oberen Streckgrenze ReH ermittelt wird. Die Breite ist damit gegeben als Funktion f(ReH) beziehungsweise Funktion f(Rp,0,2).Furthermore, it has proven to be particularly advantageous if the width of the clamping web is determined as a function of the upper yield strength R eH . The width is thus given as a function f (R eH ) or function f (R p, 0,2 ).
Im Sinne der Erfindung ist die Streckgrenze, ein Bereich zwischen der unteren und der oberen Streckgrenze ReL und ReH, eine Werkstoffgrösse, die diejenige mechanische Spannung bezeichnet, bis zu der ein Werkstoff bei einachsiger und momentenfreier Zugbeanspruchung keine dauerhafte plastische Verformung zeigt. Bei Unterschreiten des Wertes bzw. des Wertebereichs kehrt das Material nach Entlastung elastisch in seine ursprüngliche Form zurück. Es erfolgt eine elastische Dehnung unterhalb der oberen Streckgrenze ReH.For the purposes of the invention, the yield strength, a range between the lower and upper yield strength R eL and R eH , a material size , which denotes the mechanical stress to which a material with uniaxial and torque-free tensile stress shows no permanent plastic deformation. When falling below the value or the value range, the material returns elastically to its original shape after relief. There is an elastic strain below the upper yield point R eH .
Bei Überschreiten der Streckgrenze verbleibt dagegen eine Formveränderung, welches eine Verformung und/oder Deformierung des Spannelements zur Folge hätte. Weiter würde nach dem Überschreiten der Streckgrenze die geforderte Spannkraft auf die Mantelfläche des Düseneinsatzes reduziert werden und die Funktion der Düse damit nicht mehr gewährleistet sein.When the yield strength is exceeded, on the other hand, there remains a change in shape which would result in deformation and / or deformation of the tensioning element. Next would be reduced to the lateral surface of the nozzle insert after exceeding the yield strength, the required clamping force and the function of the nozzle thus no longer be guaranteed.
Bei technischen Werkstoffen wird oftmals statt der oberen Streckgrenze ReH in der Regel die 0,2-%-Dehngrenze Rp,0,2, dem Fachmann auch als Elastizitätsgrenze oder Dehngrenze oder Ersatzstreckgrenze bekannt, angegeben. Die Elastizitätsgrenze Rp,0,2 lässt sich im Gegenzug zur oberen Streckgrenze ReH immer eindeutig aus dem Nennspannungs-Totaldehnungs-Diagramm ermitteln. Die 0,2-%-Dehngrenze Rp,0,2 ist als die einachsige mechanische Spannung definiert, bei der die auf die Anfangslänge der Probe bezogene bleibende Dehnung nach Entlastung genau 0,2 % beträgt.In the case of industrial materials, R eH is usually replaced by the 0.2% yield strength R p, 0.2 , which is also known to the person skilled in the art as the elastic limit, or instead of the upper yield strength R eH Yield point or equivalent yield strength known. The elastic limit R p, 0.2 can always be determined clearly from the nominal stress total elongation diagram in return for the upper yield strength R eH . The 0.2% yield strength R p, 0.2 is defined as the uniaxial stress at which the residual strain related to the initial length of the sample is exactly 0.2% after discharge.
Die im Sinne der Erfindung zugrundeliegenden Diagramme zur Ermittlung der Werkstoffgrösse der Streckgrenze für die Dimensionierung der Breite y sind in
Im Rahmen der Erfindung sollen sowohl Rp,0,2 als auch ReH äquivalent verwendbar sein und lassen sich im Rahmen der Erfindung als obere Grenzwerte zur Dimensionierung des Übermasses heranziehen.In the context of the invention, both R p, 0.2 and R eH should be used equivalently and can be used within the scope of the invention as upper limit values for dimensioning the excess.
Im Sinne der Erfindung gilt es daher, Spannelement, Nut, Steg und Kavität und insbesondere das Übermass des Spannelements zum Durchmesser beziehungsweise Radius des Düseneinsatzes derart zueinander abzustimmen und zu dimensionieren, dass beim Zusammenfügen des Düsenträgers mit dem Spannelement, der Steg derart verspannt wird, dass die Spannung als Pressfügungskraft auf den Düseneinsatz wirkt und bei Entlastung eine plastische Verformung kleiner als 0,2% aufgetreten ist.For the purposes of the invention, it is therefore necessary to tune and dimension the clamping element, groove, web and cavity and in particular the excess of the clamping element to the diameter or radius of the nozzle insert such that when joining the nozzle carrier with the clamping element, the web is braced such that the stress acts as a press-joining force on the nozzle insert and a plastic deformation of less than 0.2% has occurred on unloading.
Durch diese Dimensionierung der Masse und Toleranzen) beziehungsweise des Übermasses der Elemente Spannelement, Nut, Spannsteg und Kavität als Funktion der oberen Streckgrenze ReH entsteht im Sinne der Erfindung eine besonders vorteilhafte form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Spannsteg und dem Düseneinsatz durch ein Ineinandergreifen des ausgeformten Spannelements des Düsenkörpers und der in den Düsenträger eingelassenen Nut welche auf den Spannsteg wirkt.By this dimensioning of the mass and tolerances) or the excess of the elements clamping element, groove, clamping web and cavity as a function of the upper yield strength ReH arises in the context of the invention, a particularly advantageous positive and / or non-positive connection between the clamping web and the nozzle insert by an intermeshing the shaped clamping element of the nozzle body and the recessed into the nozzle holder groove which acts on the clamping web.
Eine erfindungsgemässe Düse wird mit den nachfolgenden Fertigungsschritten sehr einfach und kostengünstig unter Verwendungssauschluss eines Dicht- und/-oder Klebstoffs, bevorzugt vollautomatisiert, gefertigt.A nozzle according to the invention is manufactured in a very simple and cost-effective manner with the following manufacturing steps, with the use of a sealant and / or adhesive, preferably fully automated.
Fertigungsschritte:
- Loses Einlegen eines Düseneinsatzes in eine Kavität eines Düsenträgers. Dabei wirkt der Düsenträger als eine erste Düsenkörperhälfte. Die Kavität hat eine Tiefe t und um die Kavität ist eine Nut mit einer Tiefe T eingearbeitet. Zwischen der Nut und der Kavität wird dadurch ein Steg ausgeformt.
- Loses Aufsetzen einer zweiten Düsenkörperhälfte. Die zweite Düsenkörperhälfte wirkt als Spannelement und hat eine Ausformung mit einer Höhe, die der Tiefe der Nut entspricht um so in die Nut eingreifen zu können.
- Kraftbewirktes form- und/oder kraftschlüssiges Zusammenfügen durch Aufpressen der zweiten Düsenkörperhälfte auf die erste Düsenkörperhälfte sodass sich eine form- und/oder kraftschlüssige Presspassung ausbildet.
- Loosely inserting a nozzle insert into a cavity of a nozzle carrier. The nozzle carrier acts as a first nozzle body half. The cavity has a depth t and around the cavity a groove with a depth T is incorporated. A web is thereby formed between the groove and the cavity.
- Loosely fitting a second nozzle body half. The second nozzle body half acts as a clamping element and has a shape with a height corresponding to the depth of the groove so as to be able to engage in the groove.
- Force-induced positive and / or non-positive joining by pressing the second nozzle body half on the first nozzle body half so that forms a positive and / or non-positive interference fit.
Diese Fertigungsschritte haben dabei gegenüber dem Stand der Technik die Vorteile, dass der Düseneinsatz durch die Pressfügung zunächst ausgerichtet, also zentriert wird um dann einen Form- und/oder Kraftschluss mit dem Düsenträger auszubilden.Compared with the prior art, these production steps have the advantages that the nozzle insert is first aligned by the press-fitting, that is centered, in order then to form a positive and / or a positive connection with the nozzle carrier.
Bruchausschuss wie er bei Handhabungs- und/oder Fertigungsfehlern, insbesondere beim Düseneinsatz nach dem Stand der Technik, auftritt, wird dadurch vermieden werden.Breakage scrap as it occurs in handling and / or manufacturing errors, especially in the nozzle insert according to the prior art, will be avoided.
Weiter entfällt die Notwendigkeit eines Niederhalters während des Pressfügevorgangs für den Düseneinsatz, da der Düseneinsatz lose in die Kavität einlegbar ist und nur durch gleichmässig radial verteilt und orthogonal auf die Mantelfläche des Düseneinsatzes wirkende Kräfte zur Schaffung der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Spannsteg beaufschlagt wird.Next eliminates the need for a hold-down during Pressfügevorgangs for the nozzle insert, since the nozzle insert is loosely inserted into the cavity and only by uniformly radially distributed and orthogonal acting on the lateral surface of the nozzle insert forces to create the positive and / or non-positive connection with the clamping web is charged.
Weiter kann das Spannelement mit einer Versiegelung beliebiger Art überzogen und/oder versiegelt werden, sodass keine druckaufbeschlagene Flüssigkeit zwischen der äusseren Mantelfläche des Spannelements und der Nut in die Nut selbst eindringen kann.Further, the clamping element can be coated and / or sealed with a seal of any kind, so that no pressure-wetted liquid between the outer circumferential surface of the clamping element and the groove can penetrate into the groove itself.
In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse wird diese Versiegelung mittels Schweissen bewirkt. Auch sind andere thermische Verbindungsverfahren möglich. In typischen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Düse wird diese Versiegelung mittels einer Abdeckung, beispielsweise einem Lot, einem Lack oder einer für eine druckfeste Versiegelung geeigneten anderweitigen Schicht wie beispielsweise einer Beschichtung bewirkt.In typical embodiments of a nozzle according to the invention, this sealing is effected by means of welding. Also, other thermal bonding methods are possible. In typical exemplary embodiments of a nozzle according to the invention, this sealing is effected by means of a cover, for example a solder, a lacquer or another suitable layer such as a coating, which is suitable for pressure-resistant sealing.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Figuren; diese zeigen in
-
Figur 1a eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer erfindungsgemässen Düse; -
Figur 1b einen vergrösserten Ausschnitt einer schematischen Darstellung eines Querschnitts einer erfindungsgemässen Düse; -
eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer erfindungsgemässen zusammengefügten Düse;Figur 2 -
eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Düse;Figur 3 -
eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen zusammengefügten Düse;Figur 4 -
eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Düse;Figur 5 -
eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen zusammengefügten Düse;Figur 6 -
Figur 7 bis Figur 10 schematische Darstellungen eines Querschnitts unterschiedlicher Ausführungsbeispiele von Spannelementen einer erfindungsgemässen Düse; -
Figur 11 eine schematische Darstellung eines Düseneinsatzes -
Figur 12 schematische Darstellung eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms -
schematische Darstellung eines Nennspannungs-Totaldehnungs-DiagrammsFigur 13
-
FIG. 1a a schematic representation of a cross section of an inventive nozzle; -
FIG. 1b an enlarged detail of a schematic representation of a cross section of an inventive nozzle; -
FIG. 2 a schematic representation of a cross section of an inventive nozzle joined together; -
FIG. 3 a schematic representation of a cross section of another embodiment of a nozzle according to the invention; -
FIG. 4 a schematic representation of a cross section of another embodiment of an inventive nozzle joined together; -
FIG. 5 a schematic representation of a cross section of another embodiment of a nozzle according to the invention; -
FIG. 6 a schematic representation of a cross section of another embodiment of an inventive nozzle joined together; -
FIG. 7 to FIG. 10 schematic representations of a cross section of different embodiments of clamping elements of a nozzle according to the invention; -
FIG. 11 a schematic representation of a nozzle insert -
FIG. 12 schematic representation of a stress-strain diagram -
FIG. 13 schematic representation of a nominal voltage Totaldehnungs diagram
Das Spannelement 4 hat ein Querschnittsprofil 40 mit einer Höhe a und einer Breite b abzüglich eines keilförmigen Flächenabschnitts einer nichteingezeichneten Fase 47. Die Breite b ergibt sich aus der Differenz der Radien R2 und R1. Eine als Einlaufschräge dienende, in das Spannelement 4 eingearbeitete, Fase 47 ist in der Detailansicht der
Weiter hat das Spannelement 4 eine der Symmetrieachse RA zugewandte und somit innenumlaufende Mantelfläche 45 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit aussenumlaufende Mantelfläche 46.Furthermore, the
Der Düsenträger 3 hat eine eingelassene ringförmige Nut 32 mit der Tiefe t sowie eine zylinderförmige Kavität 31. Die Tiefe T der Kavität 31 steht hier zur Tiefe t der umlaufenden Nut 32 in einem Verhältnis von t ≥ 2T. Vorzugsweise beträgt die Tiefe t der umlaufenden Nut 32 zwischen XX und XX und die Tiefe T der Kavität 31 infolgedessen zwischen XX und XX.The
Die Nut 32 mit der Tiefe t formt zusammen mit der Kavität 31 mit der Tiefe T einen Spannsteg 33 mit der Breite y aus. Vorzugsweise ergibt sich die Breite als Funktion der Streckgrenze des verwendeten Materials unter Zuhilfenahme von Diagrammen wie in
Weiter verfügt die der Nut 32 zugewandte Seite der Querschnittsfläche des Spannstegs 33 über ein Übermass 34 mit einer Breite zwischen 0,005 bis 0,03mm. Vorzugsweise beträgt die Breite x zwischen XX und XX und bestimmt sich als Funktion der Streckgrenze.Next, the
Weiter hat die Nut 32 eine Breite, welche sich aus der Differenz der der Breite b des Spannelements 4 und der Breite x des Übermass 34 des Spannstegs 33 ergibt.Further, the
Der Spannsteg 33 verfügt über eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 36 (ersichtlich in
Der Düseneinsatz 2 befindet lose in den Düsenträger 2 eingelegt und das Spannelement 4 ist entlang der Symmetrieachse RA auf den Düsenträger 3 zuführbar positioniert.The
Das Spannelement 4 hat ein Querschnittsprofil 40 mit einer Höhe a und einer Breite b. Die Breite b ergibt sich aus der Differenz der Radien R2 und R1. Die Radien R1 und R2 bestimmen sich je nach Düsengeometrie entsprechend.The
Weiter ist in diesem Detailauschnitt die als Einlaufschräge dienende in das Spannelement 4 eingearbeitet Fase 47, welche durch den Winkel α und der Höhe c ausgebildet ist, dargestellt. Vorzugsweise beträgt der Winkel α zwischen 2° und 25°. Vorzugsweise weisst die Höhe c einen Wert zwischen dem 0,1 und 0,5 -fachen Wert der Tiefe t auf.Further, in this detail section serving as the inlet bevel incorporated into the
Weiter hat das Spannelement 4 eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 45 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit nicht eingezeichnete aussenumlaufende Mantelfläche 46.Next, the clamping
Der Düsenträger 3 hat eine eingelassene ringförmige Nut 32, welche einseitig, nämlich zu der Symmetrieachse RA zugewandte Seite, begrenzt und damit stufenförmig ist. Die Nut 32 hat eine Tiefe t.The
Weiter hat der Düsenträger 3 eine zylinderförmige Kavität 31. Die Tiefe T der Kavität 31 steht hier zu der Tiefe t der umlaufenden Nut 32 in einem Verhältnis von t ≥ 2T.Next, the
Die Nut 32 mit der Tiefe t formt zusammen mit der Kavität 31 mit der Tiefe T einen Spannsteg 33 aus.The
Weiter verfügt die der Nut 32 zugewandte Seiten der Querschnittsfläche des Spannstegs 33 über ein Übermass 34 mit einer Breite x.Next, the
Weiter hat die Nut 32 eine Breite, welche sich aus der Differenz der Breite b des Spannelements 4 und der Breite x des Übermass 34 des Spannstegs 33 ergibt.Further, the
Der Spannsteg 33 verfügt über eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 36 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit aussenumlaufende Mantelfläche 35.The clamping
Der Düseneinsatz 2 befindet lose in den Düsenträger 2 eingelegt und das Spannelement 4 ist entlang der Symmetrieachse RA auf den Düsenträger 3 zuführbar positioniert.The
Weiter hat der Düseneinsatz 2 eine der Symmetrieachse RA abgewandte und damit aussenumlaufende Mantelfläche 23 welche der der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 36 des Spannstegs 33 gegenüberliegt.Furthermore, the
Weiter hat das Spannelement 4 eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 45 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit aussenumlaufende, nichteingezeichnete Mantelfläche 46.Next, the clamping
Der Düsenträger 3 hat eine nur einseitig, nämlich der Symmetrieachse RA zugewandten Seite, begrenzte und damit stufenförmig ausgebildete Nut 32.The
Die Mantelflächen 45 und 35 sowie die Mantelflächen 36 und 23 sind kraft-und/oder formschlüssige miteinander verbunden und haben den Düseneinsatz 2 mit der Bohrung 20 zudem zentriert zur Symmetrieachse RA ausgerichtet.The lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the
Das Spannelement 4 hat das Querschnittsprofil 40 mit einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichneten Einlaufschräge und Bemassungen.The clamping
Weiter hat das Spannelement 4 eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 45 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit aussenumlaufenden Mantelfläche 46.Next, the clamping
Der Düsenträger 3 verfügt über eine eingelassene ringförmige Nut 32 mit der Tiefe t sowie einer rotationssymmetrischen kreisförmigen Kavität 31. Die Tiefe T der Kavität 31 steht hier zur Tiefe t der umlaufenden Nut 32 in einem Verhältnis von t ≥ 2T.The
Weiter verfügt die der Nut 32 zugewandte Seite der Querschnittsfläche des Spannstegs 33 über ein wie in
Weiter hat die Nut 32 eine Breite, welche sich aus der Differenz der der Breite b des Spannelements 4 und der Breite x des Übermass 34 des Spannstegs 33 ergibt.Further, the
Der Düseneinsatz 2 mit der Bohrung 20 befindet lose in den Düsenträger 2 eingelegt und das Spannelement 4 ist entlang der Symmetrieachse RA auf den Düsenträger 3 zuführbar positioniert.The
Weiter hat der Düseneinsatz 2 eine der Symmetrieachse RA abgewandte und damit aussenumlaufende Mantelfläche 23 welche der der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 36 des Spannstegs 33 gegenüberliegt.Furthermore, the
Die Mantelflächen 45 und 35 sowie die Mantelflächen 36 und 23 sind kraft-und/oder formschlüssig miteinander verbunden und haben den Düseneinsatz 2 mit der Bohrung 20 zudem zentriert zur Symmetrieachse RA ausgerichtet und ist dadurch im Sinne der Erfindung dicht gefasst. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die jeweils einzeln und in Summe wirkenden Kräfte und/oder Kraftvektoren, welche typisch für eine Presspassung und Verformung im elastischen Bereich unterhalb der Streckgrenze sind, nicht eingezeichnet.The lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the
Das Spannelement 4 hat ein Querschnittsprofil 44 mit einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichneten Einlaufschräge und Bemassungen.The clamping
Weiter hat das Spannelement 4 eine der Symmetrieachse RA zugewandte und damit innenumlaufende Mantelfläche 45 und eine der Symmetrieachse abgewandte und damit aussenumlaufenden Mantelfläche 46.Next, the clamping
Weiter hat das Spannelement 4 einen konusförmigen Zuführraum 9 und eine Kavität 8.Furthermore, the clamping
Der Düsenträger 3 verfügt über eine eingelassene ringförmige Nut 32 mit der Tiefe t sowie einer rotationssymmetrischen kreisförmigen Kavität 31. Die Tiefe T der Kavität 31 steht hier zur Tiefe t der umlaufenden Nut 32 in einem Verhältnis von t ≥ 2T.The
Weiter verfügt die der Nut 32 zugewandte Seite der Querschnittsfläche des Spannstegs 33 über ein wie in
Weiter hat die Nut 32 eine Breite, welche sich aus der Differenz der der Breite b des Spannelements 4 und der Breite x des Übermass 34 des Spannstegs 33 ergibt.Further, the
Der Düseneinsatz 2 mit der Bohrung 20 befindet lose in den Düsenträger 2 eingelegt und das Spannelement 4 ist entlang der Symmetrieachse RA auf den Düsenträger 3 zuführbar positioniert.The
Weiter hat der Düseneinsatz 2 eine der Symmetrieachse RA abgewandten und damit aussenumlaufende Mantelfläche 23 welche der der Symmetrieachse RA zugewandten und damit innenumlaufende Mantelfläche 36 des Spannstegs 33 gegenüberliegt.Furthermore, the
Die Mantelflächen 45 und 35 sowie die Mantelflächen 36 und 23 sind kraft-und/oder formschlüssig miteinander verbunden und haben den Düseneinsatz 2 mit der Bohrung 20 zudem zentriert zur Symmetrieachse RA ausgerichtet und ist dadurch im Sinne der Erfindung dicht gefasst. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die jeweils einzeln und in Summe wirkenden Kräfte und/oder Kraftvektoren, welche typisch für eine Presspassung und Verformung im elastischen Bereich unterhalb der Streckgrenze sind, nicht eingezeichnet.The lateral surfaces 45 and 35 and the lateral surfaces 36 and 23 are non-positively and / or positively connected with each other and have the
Die
Das Querschnittsprofil 42 der
Das Querschnittsprofil 43 der
Die Fase 48 und 49 dienen jeweils als Einlaufschrägen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass sich das Querschnittsprofil 43 in Kontakt mit dem Düsenträger 3 als Ganzes einfacher über der Nut 32 justieren lässt und ein Einlaufen des Querschnittsprofils 43 in die Nut 32 vereinfacht wird. Auch lässt sich somit beim Zusammenfügen des Querschnittsprofils 43 mit dem Düsenträger 3 ein ungewolltes Verkanten verhindern.The
Zusätzlich lässt sich durch Variation des Winkel α eine als Einlaufschräge wirkende Fase 48 und/oder 49 und deren Wirkung mit dem Übermass 34 des Spannsteg 33 gemäss der
Vorzugsweise wird ein solches Querschnittsprofil bei einem Spannelement wie in
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