WO2000007734A2 - Flexible nozzle for discharging a liquid and devices fitted with said nozzle - Google Patents

Flexible nozzle for discharging a liquid and devices fitted with said nozzle Download PDF

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WO2000007734A2
WO2000007734A2 PCT/DE1999/002427 DE9902427W WO0007734A2 WO 2000007734 A2 WO2000007734 A2 WO 2000007734A2 DE 9902427 W DE9902427 W DE 9902427W WO 0007734 A2 WO0007734 A2 WO 0007734A2
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Gardena Kress+Kastner Gmbh
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    • B05B15/652—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented

Definitions

  • the invention relates to a nozzle for discharging a liquid and devices with such a nozzle
  • a calming area which obstructs circular flow components, takes advantage of the knowledge that beam bundling is impaired in particular by such circular flow components of fluid movement and eliminates essential sources of influence of such flow components
  • the cross section of the nozzle channel segmented by the guide elements can also have the circular shape which is customary per se.
  • the guide elements are preferably at the one another and the center of the
  • the nozzle according to the invention can be used in a device for discharging a liquid, in which the nozzle device is elastically bent over in relation to a fixed nozzle device in order to achieve a specific alignment of the emerging jet.
  • the device preferably contains a plurality of such nozzles, so that a nozzle fan can be generated with different and preferably variable jet orientations

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Abstract

Disclosed is a nozzle for discharging a liquid in the form of a concentrated jet. The inventive nozzle uses simple means to provide a good concentrated jet and a range of useful applications, especially when a homogenous rubber elastic material is used. The nozzle is particularly suitable for affecting the flow through a narrowed cross-section and for deflecting the jet through an elastic buckle-free bend, preferably in the centre area of said nozzle.

Description

Bezeichnungdescription
Düse zum Austrag einer Flüssigkeit und Geräte mit einer solchen DüseNozzle for dispensing a liquid and devices with such a nozzle
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Düse zum Austrag einer Flüssigkeit sowie Gerate mit einer solchen DüseThe invention relates to a nozzle for discharging a liquid and devices with such a nozzle
Aus der DE 30 44 310 C2 ist eine Duscharmatur bekannt, bei welcher mehrere Düsen aus gummielastischem Material duseneintπttsseitig starr montiert sind und mit ihren dusenaustπttsseitigen Eπdabschnitten in Offnungen in einer verdrehbaren Gehauseplatte gefuhrt sind Bei Verdrehung der Gehauseplatte werden die Duseπaustπttsabschnitte gegenüber den Dusenemtritten unter elastischer Deformation verkippt und dadurch die Strahlrichtungen verändert Die Dusenform ist aus einem rohrzylmdnschen Dusenaustπttsabschnitt und einem hohlkegelstumpfformigen Duseneintnttsabschnitt zusammengesetzt, die entlang einer kreisförmigen Mantellinie ineinander übergehenA shower fitting is known from DE 30 44 310 C2, in which several nozzles made of rubber-elastic material are rigidly mounted on the nozzle side and with their nozzle-side end sections are made in openings in a rotatable housing plate. When the housing plate is rotated, the nozzle sections are elastically deformed under the nozzle deformation under the nozzle deformation and thereby changing the jet directions. The nozzle shape is composed of a tubular cylindrical nozzle section and a hollow truncated cone nozzle section which merge into one another along a circular surface line
Die Strahlformung der iπαividuellen Strahlen der einzelnen Düsen ist bei dem vorgesehenen Einsatzfall einer Duscharmatur von nachrangiger Bedeutung Für Einsatzfalle, wo eine gute Strahlbundeluπg und eine große Reichweite individueller Strahlen der einzelnen Düsen von Bedeutung ist, beispielsweise bei Beregnungseinrichtungen, sind die Strahlformungseigenschaften der bekannten Düse nicht ausreichend Die Verkippung ist durch die Gefahr des Abknickens der Düse auf kleine Kippwinkel begrenzt Aus der WO 95/17262 A2 ist eine Beregnungseinrichtung bekannt, bei welcher eine Gruppe von einzelnen gummielastischen Düsen kollektiv verstellbar ist und in geringer Entfernung von den Düsenaustritten die individuellen Strahlen zu den einzelnen Düsen sich zu einem gemeinsamen Strahl vereinigen. Durch das explizite Ziel, die individuellen Strahlen zu einem gemeinsamen Strahl zusammenzufügen, ist eine enge Bündelung der einzelnen Teilstrahlen weder erforderlich noch erwünscht. Die Düsen sind rohrförmig ausgebildet und zeigen keine besonders ausgeprägte Strahlbündelung der einzelnen Teilstrahlen.The jet shaping of the individual jets of the individual nozzles is of secondary importance in the intended application of a shower fitting. For cases where good jet bundling and a large range of individual jets of the individual nozzles are important, for example in the case of sprinkling devices, the jet shaping properties of the known nozzle are not sufficient Tilting is limited to small tilting angles due to the risk of the nozzle kinking A sprinkling device is known from WO 95/17262 A2, in which a group of individual rubber-elastic nozzles is collectively adjustable and at a short distance from the nozzle outlets the individual jets to the individual jets unite to form a common jet. Due to the explicit goal of combining the individual beams into a common beam, close bundling of the individual partial beams is neither necessary nor desirable. The nozzles are tubular and show no particularly pronounced beam bundling of the individual partial jets.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vielseitig einsetzbare Düse zum Austrag einer Flüssigkeit insbesondere mit veränderbaren Strahlparametern und/oder mit guter Strahlwurfweite sowie ein Gerät mit einer solchen Düse anzugeben.The object of the present invention is to provide a versatile nozzle for discharging a liquid, in particular with variable jet parameters and / or with a good jet throw, and a device with such a nozzle.
Erfindungsgemäße Düsen sind in den Ansprüchen 1 , 13, 21 und 24, Geräte mit solchen Düsen in den Ansprüchen 26 und 28 angegeben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.Nozzles according to the invention are specified in claims 1, 13, 21 and 24, devices with such nozzles in claims 26 and 28. The subclaims contain advantageous refinements and developments of the invention.
Die Ausweisung eines speziell auf eine Veränderbarkeit der Strahlparameter Strömungsquerschnitt und/oder Umlenkung der Hauptströmungsrichtung hin ausgebildeten Mittelbereichs zwischen einem Eintrittsbereich und Austrittsbereich ermöglicht vorteilhafterweise die Verankerung der Düse mit einem Fußbereich in einem Gehäuse und/oder die von der Veränderung der vorgenannten Parameter unabhängige Strahlformung durch den Austrittsbereich und dabei dennoch eine hohe Flexibilität der Strahlausrichtung oder der Beeinflussung des Flüssigkeitsdurchflusses. Von besonderer Bedeutung ist die Unabhängikeit der Strahlformung von der Beeinflussung der genannten Strahlparameter insbesondere für die Veränderung der Strahlrichtung einer Düse durch Umlenkung der Hauptströmungsrichtung im Mittelbereich gegenüber einem im Ausgangszustand der Düse vorzugsweise geraden Verlauf der Hauptströmungsrichtung.The designation of a central area between an inlet area and an outlet area that is specially designed for a changeability of the jet parameters flow cross-section and / or deflection of the main flow direction advantageously enables the nozzle to be anchored with a foot area in a housing and / or the jet formation independent of the change in the aforementioned parameters by the Exit area and at the same time a high degree of flexibility in the direction of the jet or in influencing the flow of liquid. Of particular importance is the independence of the beam shaping from influencing the beam parameters mentioned, in particular for changing the Jet direction of a nozzle by deflecting the main flow direction in the central region compared to a course of the main flow direction that is preferably straight in the initial state of the nozzle.
Die Richtuπgsänderung der Hauptströmungsrichtung erfolgt dabei bevorzugt zumindest annähernd ausschließlich, insbesondere zu mehr als 90 % der Richtungsänderung des ausgestoßenen Strahls im Mittelbereich. Der Mittelbereich kann hierfür und für die Abklemmung vorteilhafterweise eine geringere Quersteifigkeit als der Austrittsbereich, insbesondere eine geringere Biegesteifigkeit für eine im Bereich des Düsenaustritts angreifende Umlenkkraft aufweisen. Beispielsweise kann der Mittelbereich durch Versteifungsmittel, insbesondere innen und/oder außen anliegende Versteifungshülsen oder dergleichen formstabilisiert sein. Mittelbereich und Austrittsbereich können aus verschiedenen Materialien bestehen in der Weise, daß der Austrittsbereich aus formstabilerem Material hergestellt ist, wobei die Düse aber dennoch vorteilhafterweise als Gußteil, insbesondere Spritzgußteil nach an sich bekannten Herstellungsverfahren hergestellt sein kann. Vorteilhaft ist insbesondere bei materialhomogener Ausführung der Düse eine Erhöhung der Düsenwaπdstärke beim Übergang vom Mittelbereich zum Austrittsbereich, so daß eine Formstabilisieruπg des Austrittsbereich durch die höhere derThe change in direction of the main flow direction preferably takes place at least approximately exclusively, in particular to more than 90% of the change in direction of the ejected jet in the central region. For this and for the clamping, the central region can advantageously have a lower transverse stiffness than the outlet region, in particular a lower bending stiffness for a deflection force acting in the region of the nozzle outlet. For example, the central region can be dimensionally stabilized by means of stiffening means, in particular stiffening sleeves or the like which are in contact with the inside and / or outside. The central region and the outlet region can consist of different materials in such a way that the outlet region is made of more dimensionally stable material, but the nozzle can nevertheless advantageously be produced as a casting, in particular an injection molding, according to known manufacturing processes. It is particularly advantageous when the nozzle is made of material that is homogeneous, increasing the nozzle wall thickness at the transition from the central region to the outlet region, so that a shape stabilization of the outlet region by the higher of the
Wandstärke erzielt wird. Eine Form Stabilität des Austrittsbereichs kann auch durch die in einem Gerät zur Umlenkung der Strahlrichtung eingesetzten Mittel erfolgen, indem diese als Führung für den Austrittsbereich ausgebildet sind.Wall thickness is achieved. The exit region can also be given a form of stability by the means used in a device for deflecting the beam direction, in that they are designed as guides for the exit region.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zeigt der Düsenkanal im Mittelbereich in Hauptströmungsrichtung eine kontinuierlich abnehmende Querschπittsfläche, welche bevorzugt einen degressiv abnehmenden Verlauf zeigt und vorteilhafterweise stufenlos in den Querschnitt des Düsenkaπals im Austrittsbereich übergeht Dabei soll der kleinste Querschnitt des Dusenkanals im Mittelbereich nicht kleiner und der größte Dusenkanalquerschnitt im Mittelbereich wenigstens um das 3-fache großer sein als der kleinste Dusenkanalquerschnitt im Austrittsbereich Vorzugsweise ist der Mittelbereich so geformt und dimensioniert, daß auch bei einer Umlenkung derAccording to an advantageous embodiment, the nozzle channel in the central region has a continuously decreasing cross-sectional area in the main flow direction, which preferably shows a degressively decreasing profile and advantageously continuously in the cross section of the nozzle channel in the Exit area merges The smallest cross section of the nozzle channel in the middle area should not be smaller and the largest nozzle channel cross section in the middle area should be at least 3 times larger than the smallest nozzle channel cross section in the exit area. Preferably, the middle area is shaped and dimensioned such that even when deflected
Hauptstromungsπchtung um bis zu 45 ° die kleinste Querschnittsflache über den gesamten Verlauf des Mitteibereichs entlang der dann gekrümmten Hauptstromungsπchtung nicht kleiner als und die größte Querschnittsflache des Mittelbereichs wenigstens doppelt so groß wie die kleinste Querschnittsflache des Dusenkanals im Austrittsbereich wird Die Düse ist zumindest im Mittelbereich und Austπttsbereich im Ausgangszustand bevorzugt rotationssymetπsch bezüglich der dann geraden HauptstromungsπchtungMain flow direction by up to 45 ° the smallest cross-sectional area over the entire course of the central area along the then curved main flow direction is not less than and the largest cross-sectional area of the central area is at least twice as large as the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the outlet area. The nozzle is at least in the central area and exit area in the initial state, preferably rotationally symmetrical with respect to the then main flow direction
Zur Umlenkung der Hauptstromungsπchtung wird bevorzugt eine am Austrittsbereich oder am Übergang von Mittelbereich zu Austrittsbereich ansetzende Kraft angewandt, welche bei Ausbildung der umlenkenden Mittel als Fuhrung für den Austπttsbereich zugleich eine definierte veränderte Ausrichtung des Austrittsbereich erzwingen Ein besonders vorteilhaftes Krummungsverhalten der Düse im Mittelbereich mit besonders geringer Knickneigung ergibt sich bei einer Ausbildung des Mittelbereichs mit einer in Hauptstromungsπchtung stufenlos abnehmenden Wandstarke insbesondere in Verbindung mit der bereits geschilderten kontinuierlichen Abnahme der Querschnittsflache im Mittelteil in Hauptstromuπgsπchtung Für eine Querschnittsveranderung des Dusenkanals durch quer zur Hauptstromungsπchtung einwirkende Klemmvorrichtungen bis hin zur vollständigen Abschnurung des Dusenkanals ist vorzugsweise in einem Abschnitt des Mitteibereichs, insbesondere in einem dem Eintrittsbereich zugewandten Abschnitt des Mitteibereichs eine Position in Hauptstromungsπchtung mit bezüglich des Mitteibereichs relativ großer Querschπittsflache vorgesehen Eine größere Querschnittsflache ist bei gleicher Querschnittsform mit einer größeren Umfangsflache des Dusenkaπalabschπitts verbunden, was sich nach Rucksetzung der Klemmvorrichtung gunstig auf die schnelle und zuverlässige Aufweitung des Dusenkanals durch den Flussigkeitsdruck auch nach längerem Abklemmzustand auswirkt Die Querschnittsflache betragt in dem zur Abklemmung vorgesehenden Abschnitt im Ausgangszustand der Düse vorteilhafterweise wenigstens das 3-fache, insbesondere wenigstens das 6- fache der kleinsten Querschnittsflache des Dusenkanals im AustrittsbereichA force applied at the outlet area or at the transition from the middle area to the outlet area is preferably used to deflect the main flow direction, which force, when the deflecting means is designed as a guide for the exit area, at the same time force a defined changed orientation of the outlet area There is a tendency to kink when the central region is formed with a wall thickness that decreases continuously in the main flow direction, in particular in connection with the continuous decrease of the cross-sectional area in the central part in the main flow direction, as described above in a section of the middle area, in particular in a section facing the entry area a position in the middle area Main flow direction with a relatively large cross-sectional area in relation to the central area. A larger cross-sectional area with the same cross-sectional shape is associated with a larger circumferential area of the nozzle channel section, which, after the clamping device has been reset, has a favorable effect on the rapid and reliable expansion of the nozzle channel through the liquid pressure, even after a longer disconnected state in the section provided for clamping in the initial state of the nozzle advantageously at least 3 times, in particular at least 6 times the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the outlet area
Der Mittelteil der Düse erstreckt sich vorzugsweise über wenigstens 20 % insbesondere wenigstens 33 % der gesamten Dusenkanallange Im Ubergangsbereich vom Fußteil der Düse, welcher auch den Eintrittsbereich umfaßt, ist vorteilhafterweise eine Einkerbung im Verlauf der Außenkontur der Düse vorgesehen, mit welcher die Düse selbsthaltend in eine Gehauseoffnung einsetzbar istThe middle part of the nozzle preferably extends over at least 20%, in particular at least 33%, of the total nozzle channel length. In the transition area from the base part of the nozzle, which also includes the inlet area, a notch is advantageously provided in the course of the outer contour of the nozzle, with which the nozzle is held in a self-retaining manner Housing opening can be used
Die zirkuläre Stromungskomponenten behindernde Ausbildung eines Beruhigungsbereichs macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die Strahlbundelung insbesondere durch solche zirkulären Stromungskomponenten der Flussigkeitsbeweguπg beeinträchtigt wird, und beseitigt wesentliche Eiπflußquellen solcher StromungskomponentenThe formation of a calming area, which obstructs circular flow components, takes advantage of the knowledge that beam bundling is impaired in particular by such circular flow components of fluid movement and eliminates essential sources of influence of such flow components
Eine wesentliche zirkuläre Strömung tritt typischerweise bereits imA substantial circular flow typically already occurs in the
Eintrittsbereich des Dusenkanals auf und ist insbesondere von Bedeutung bei Anordnungen, bei welchen der Hauptstrom der Flussigkeitszufuhr im Innern eines Geräts quer zur Ausrichtung des Dusenkanals gerichtet ist und die Flussigkeit zum Einstromen in den Dusenkanal einen Richtungswechsel von etwa zwischen 45° und 135°erleιdet Ein solcher Richtungswechsel fuhrt zu ungleichmäßiger Strömung und Wirbeln mit zirkulären Bewegungskomponenten, die sich bis zum Dusenaustπtt fortsetzen können, insbesondere auch durch einen strahlformend ausgebildeten DusenaustπttsbereichEntry area of the nozzle channel and is particularly important in arrangements in which the main flow of the liquid supply inside a device is directed transversely to the orientation of the nozzle channel and the Liquid to flow into the nozzle channel undergoes a change in direction of approximately between 45 ° and 135 °. Such a change in direction leads to uneven flow and eddies with circular movement components that can continue until the nozzle exits, in particular also through a jet-shaping nozzle area
Eine vorteilhafte Maßnahme gemäß der Erfindung sieht daher vor im Verlauf des Dusenkanals vor einem Austrittsbereich, der insbesondere zur Strahlformung vorgesehen sein und bevorzugt eine zylindrische Form aufweisen kann, einen Beruhigungsbereich vorzusehen, der behindernd für zirkuläre Strömungen ausgeführt wird Insbesondere sollen zirkuläre Bewegungskomponenten senkrecht zur Hauptstromungsπchtung des Dusenkanals vermindert werden Dies erfolgt mit einem geringen Aufwand und guter Wirkung vorteilhafterweise dadurch, daß im Querschnitt des Dusenkanals der Raum für freie Kreisbewegungen in Ebenen senkrecht zur Hauptstromuπgsπchtung verkleinert wird, vorzugsweise durch Gestaltung des Querschnitts des Dusenkanals in der Art, daß die größte freie Kreisflache innerhalb der Querschnittsflache wesentlich kleinber sind als die gesamte Querschnittsflache, insbesondere kleiner als 20% der Querschnittsflache Solche zirkulären Bewegungen, die sich der Bewegung in Hauptstromungsπchtung überlagern, werden dadurch wirkungsvoll vermindert Durch den Einsatz von zur Hauptstromungsπchtung im wesentlichen parallelen Leitflachen werden solche unerwünschten zirkulären Beweguπgskompoπenten der Flüssigkeit weitgehend unterdruckt, ohne daß der Stromungswiderstand in Hauptstromungsπchtung nennenswert erhöht wird Eine bevorzugte Ausfuhrungsform sieht vor, daß von den Wanden zur Mitte des Dusenkanals hin ausgerichtete Leitelemente mit zur Hauptstromungsπchtung parallelen Leitflachen im Beruhigungsbereich angeordnet sind Vorzugsweise gehen diese Leitelemente von der Wand des Dusenkanals aus und sind mit dieser verbunden wodurch die Leitelemeπte auch bei geringer Mateπalstarke mechanisch stabil angeordnet sindAn advantageous measure according to the invention therefore provides for a calming area to be provided in the course of the nozzle channel in front of an outlet area, which can be provided in particular for beam shaping and preferably may have a cylindrical shape, which is designed to impede circular flows. In particular, circular movement components perpendicular to the main flow direction of the The nozzle channel can be reduced with little effort and good effect, advantageously by reducing the space for free circular movements in planes perpendicular to the main flow in the cross section of the nozzle channel, preferably by designing the cross section of the nozzle channel in such a way that the largest free circular area within the cross-sectional area is significantly smaller than the total cross-sectional area, in particular less than 20% of the cross-sectional area. Such circular movements which are the movement in the main flow overlay, are thereby effectively reduced. By using guide surfaces which are essentially parallel to the main flow direction, such undesired circular motion components of the liquid are largely suppressed without the flow resistance in the main flow direction being appreciably increased A preferred embodiment provides that guide elements oriented from the walls towards the center of the nozzle channel with guide surfaces parallel to the main flow channel are arranged in the calming area. These guide elements preferably extend from the wall of the nozzle channel and are connected to it, so that the guide elements are mechanically stable even with a low material strength are arranged
Der durch die Leitelemente segmentierte Querschnitt des Dusenkanals kann dabei auch die an sich gebräuchliche kreisrunde Form aufweisen Die Leitelemente sind vorzugsweise an den einander und der Mitte desThe cross section of the nozzle channel segmented by the guide elements can also have the circular shape which is customary per se. The guide elements are preferably at the one another and the center of the
Dusenkanals zugewandten Kanten beabstandet so daß in der Mitte des Dusenkanals ein lichter Innenraum frei bleibt Der lichte Inπenraum der vorteilhafterweise in direkter Verlängerung des bevorzugt zylindπschen Dusenkanalabschnitts des Dusenaustπttsbereichs liegt, begünstigt die ungehinderte Strömung in Hauptstrom ungsπchtung, kann aber durchThe edges facing the nozzle channel are spaced so that a clear interior space remains free in the middle of the nozzle channel. The clear interior space, which advantageously lies in the direct extension of the preferably cylindrical nozzle channel section of the nozzle area, favors the unimpeded flow in the main flow, but can be avoided by
Beschrankung seines freien Radius zirkuläre Strömungen in seinem Bereich weitgehend vermeiden Die Flache des freien Kreisquerschnitts des lichten Innenraums egt vorteilhafterweise zwischen dem 1 -fachen und dem 20- fachen, vorzugsweise zwischen dem 2-fachen und dem 10-fachen Wert der kleinsten Querschnittsflache des Dusenkanals im DusenaustπttsbereichAvoid restricting its free radius Circular flows in its area to a large extent The area of the free circular cross-section of the clear interior advantageously lies between 1 times and 20 times, preferably between 2 times and 10 times the value of the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the Dusenaustπttsbereich
Der Dusenaustπttsbereich umfaßt vorteilhafterweise einen zylindπschen, insbesondere kreiszylindrischen Dusenabschnitt, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt Die Lange dieses Dusenabschnitts ist vorteilhafterweise wesentlich großer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts und liegt vorzugsweise zwischen 5% und 60%, insbesondere zwischen 15% und 35% der gesamten Lange des Dusenkanals Der Dusenkanal hat vorzugsweise seine kleinste Querschπittsflache in diesem zylindrischen Dusenkanalabschnitt Die Querschnittsflache des Dusenkanals nimmt vorzugsweise in Hauptstromungsπchtung bestandig ab, bis sie an dem zylindrischen Dusenkanalabschnitt des Dusenaustπttsbereichs ihren kleinsten Wert erreicht Die Abnahme des Querschnitts erfolgt vorteilhafterweise mit möglichst geringer Störung der Strömung Hierzu wird die Krümmung der Mantellinien der Dusenkanalwand auf einen Mmdestkrummungsradius von 2 mm zu kleineren Werten hinbegrenzt und/oder die Richtungsanderung der Mantellinien an gekrümmten Abschnitten, repräsentiert durch Tangenten, auf weniger als 15° auf je 5% der Dusenkanallaπge in Hauptstromuπgsπchtung beschrankt Hierdurch kann die Entstehung neuer Stromungswirbel an Querschnittsverengungen weitgehend vermieden werden Die Entstehung neuer Stromungswirbel soll insbesondere in Hauptstromungsπchtung nach dem Beruhigungsbereich vermieden werden Der Beruhigungsbereich des Dusenkanals beginnt vorteilhafterweise an oder nahe der Eintπttsoffnung in die Düse Der lichte Innenraum ist bevorzugt mit weitgehend gleichbleibendem Querschnitt, d h gleichbleibenden Abstanden der Leitelemente in Hauptstromungsπchtung ausgeführtThe nozzle area advantageously comprises a cylindrical, in particular circular cylindrical nozzle section, as is known per se from the prior art. The length of this nozzle section is advantageously substantially larger than the diameter of the cylindrical section and is preferably between 5% and 60%, in particular between 15% and 35 % of the total length of the nozzle channel The nozzle channel preferably has its smallest cross-sectional area in this cylindrical nozzle channel section The cross-sectional area of the nozzle channel preferably decreases steadily in the main flow direction until it reaches its smallest value on the cylindrical nozzle channel section of the nozzle outlet area. The cross-section is advantageously reduced with as little disturbance of the flow as possible smaller values are limited and / or the directional change of the surface lines on curved sections, represented by tangents, is limited to less than 15 ° to 5% of the nozzle channel length in the main flow direction Main flow direction after the calming area can be avoided. The calming area of the nozzle channel advantageously begins at or near the opening into the nozzle Enraum is preferably designed with a largely constant cross-section, ie constant distances between the guide elements in the main flow direction
Vorteilhafterweise ist zwischen dem Beruhigungsbereich und dem Dusenaustπttsbereich noch ein Mittelbereich vorgesehen, welcher vorzugsweise eine geringere Quersteif ig keit der Dusenkanalwand zeigt Die geringere Quersteifigkeit des Mitteibereichs bewirkt zum einen, daß bei einer evtl spateren gegen die Hauptstromungsπchtung in Ausgangsposition geneigten Ausrichtung des Dusenaustπttsbereichs die Richtungsanderung vornehmlich in dem Mittelbereich erfolgt und insbesondere der strahlformende Dusenaustπttsbereich weitgehend unverformt bleibt, und zum anderen, daß in diesem Mittelbereich eine gezielte Abschnurung des Dusenkanals durch seit ch angewandte Kräfte vereinfacht wird Ersteres ist insbesondere von Bedeutung für Anwendungen, bei welchen eine Strahlπchtungsvaπation und/oder bei mehreren Düsen eine individuell verschiedene Strahlausrichtung der einzelnen Düsen bei parallel ausgerichteten festen Dusenemgangen beabsichtigt ist Letzteres ist beispielsweise vorteilhaft für eine gezielte Abstellung des Flussigkeitsaustrags aus einer DüseAdvantageously, a middle area is provided between the calming area and the nozzle area, which preferably shows a lower transverse stiffness of the nozzle channel wall takes place in the central area and in particular the jet-shaping nozzle area remains largely undeformed, and on the other hand that in this central area a specific cord-off of the nozzle channel is achieved Since the applied forces have been simplified, the former is particularly important for applications in which a jet radiation variation and / or in the case of a plurality of nozzles an individually different jet orientation of the individual nozzles is intended in the case of fixed nozzle outlets oriented in parallel. The latter is advantageous, for example, for a targeted shutdown of the liquid discharge from a jet
Für die bevorzugte Ausfuhrung der Düse als emstuckiges Gußteil, insbesondere als Spπtzgußteil, sieht eine weitere erfindungsgemaße Maßnahme vor, eine Trennstelle des mehrteiligen Werkzeugs und damit eine an der Trennstelle unvermeidliche, mehr oder weniger ausgeprägte Gußnaht an eine Position innerhalb des Dusenkanals in Hauptstromungsπchtung vor den zylindrischen Dusenkanalabschnitt zu legen Die quer zur Hauptstrom ungsπchtung verlaufende Trennstelle des Gußwerkzeugs fuhrt dann zu einer ringförmigen Gußnaht an der Wand des Dusenkanals Eine solche Storstelle des Wandverlaufs des Dusenkanals ist an sich unerwünscht vermeidet aber gegenüber der Alternative, die Trennstelle an den Dusenaustπtt zu verlegen, den bei einer solchen Alternative wesentlich gravierenden Nachteil einer Gußnaht mit einer mehr oder weniger ausgeprägten regelmäßigen Gußhaut am Strahlaustritt, die die im strahlformenden Dusenaustπttsabschπitt, insbesondere einem zylindrischen Dusenkanalabschnitt aufgeprägte Strahlbundelung wieder unkontrolliert beeinträchtigt Sie kann insbesondere auch eine Wnkelabweichung zwischen dem Stiel und der Dusenachse verursachen Eine manuelle Nachbearbeitung zur Beseitigung einer Gußnaht am Dusenaustπtt ist wirtschaftlich und technisch nicht sinnvoll Durch dieFor the preferred embodiment of the nozzle as an integral casting, in particular as a molded casting, a further measure according to the invention provides for a separation point of the multi-part tool and thus a more or less pronounced casting seam at the separation point to a position within the nozzle channel in the main flow direction in front of the cylindrical Laying the nozzle channel section The separation point of the casting tool which runs transversely to the main flow then leads to an annular casting seam on the wall of the nozzle channel. Such a location of the wall course of the nozzle channel is in itself undesirable compared to the alternative of relocating the separation point to the nozzle outlet, the at Such an alternative, the serious disadvantage of a casting seam with a more or less pronounced regular casting skin at the jet outlet, which in the jet-shaping nozzle outlet section, in particular a cylindrical nozzle channel section Imprinted beam bundling again uncontrollably impaired It can in particular also cause an angle deviation between the handle and the nozzle axis. Manual reworking to eliminate a cast seam on the nozzle outlet is not economically and technically sensible
Verlagerung einer solchen störenden Gußnaht in Hauptstromungsπchtung vor den strahlformenden Dusenaustπttsbereich wird der Einfluß der Storstelle so gering wie möglich gehalten Insbesondere wird die Fuhrung der Flüssigkeit in dern strahlformenden Dusenkanalabschnitt des Düsenaustrittsbereichs und die Strahlablösung nicht mehr beeinträchtigt, da der Düsenaustritt von einer Trennstelle und damit einer Gußπaht frei bleiben kann.Moving such a disruptive cast seam in the main flow direction in front of the jet-shaping nozzle area keeps the influence of the obstruction as low as possible. In particular, the guidance of the liquid is kept in the jet-shaping nozzle channel section of the nozzle outlet area and the jet separation are no longer impaired, since the nozzle outlet can remain free of a separation point and thus a cast seam.
Die Gußnaht der Wand des Düsenkanals bzw. die dieser zugrundeliegende Trennstelle des Werkzeugs liegen vorzugsweise an einer Position, wo die Querschπittsfiäche des Dusenkanals zwischen dem 1 ,5-fachen und dem 4- facheπ, insbesondere zwischen dem 2-fachen und dem 3-facheπ der kleinsten Querschnittsfläche des Düsenaustrittsbereichs beträgt. Der Werkzeugteil, der vom Düsenende den späteren Düsenausgangskanal bildend sich zum gegenüberliegenden Werkzeug bis zur Trennstelle erstreckt, zeigt im wesentlichen die Form eines von einem Fußpunkt ausgehenden Stifts, der sich an seinem dem Fußpunkt abgewandten Ende aufweitet. Durch Fortführung der Düsenwand des Düsenaustritts in eine zur Düsenendfläche übergehende Rundung mit einem Krümmungsradius von mehr als 5% des Durchmessers des Düsenaustritts, wenigstens aber 0,1 mm, können im zur Herstellung der Düse vorgesehenen Werkzeug auftretende mechanische Spannungen verteilt und auf unschädliche Werte begrenzt werden. Eine saubere Strahlablösung von der Düsenwand ist, insbesondere bei Krümmungsradien von weniger als 1 mm, dabei nicht beeinträchtigt.The casting seam of the wall of the nozzle channel or the separating point of the tool on which this is based is preferably at a position where the cross-sectional area of the nozzle channel is between 1.5 and 4 times, in particular between 2 times and 3 times smallest cross-sectional area of the nozzle exit area. The tool part, which extends from the nozzle end to form the later nozzle outlet channel to the opposite tool to the point of separation, essentially shows the shape of a pin extending from a base point, which widens at its end remote from the base point. By continuing the nozzle wall of the nozzle outlet into a curve with a radius of curvature of more than 5% of the diameter of the nozzle outlet, but at least 0.1 mm, the mechanical stresses occurring in the tool provided for producing the nozzle can be distributed and limited to harmless values . A clean jet separation from the nozzle wall is not impaired, in particular with radii of curvature of less than 1 mm.
Da der Stift des Werkzeugs in der fertig gegossenen Düse sich einerseits am Fußpunkt an der Düsenendfläche abstützt und andererseits die dem Fußpuπkt abgewandte Aufweitung des Stifts den engeren zylindrischen Dusenkanalabschnitt hintergreift, muß die Düse von dem Werkzeugstift zwangsentformt werden. Das gummielastische Düsenmaterial ermöglicht bei den genannten bevorzugten Querschnittsflächenverhältnissen von Trennstelle und engstem Düsendkaπalquerschnitt eine solche Zwangsentformung ohne Gefahr der Beschädigung von Düse oder WerkzeugSince the pin of the tool in the cast nozzle is supported on the one hand at the base point on the end face of the nozzle and on the other hand the expansion of the pin facing away from the base point engages behind the narrower cylindrical nozzle channel section, the nozzle must be demolded by the tool pin. The rubber-elastic nozzle material enables the separation point at the preferred cross-sectional area ratios and narrowest Düsendkaπalquerschnitt such forced demolding without risk of damage to the nozzle or tool
Die erfindungsgemaße Düse ist gemäß einer ersten vorteilhaften Verwendung in einem Gerat zum Austrag einer Flüssigkeit einsetzbar, bei welchem der Dusenaustπtt gegenüber einem fest angeordneten Dusenemtπtt elastisch umgebogen ist, um eine bestimmte Ausrichtung des austretenden Strahls zu erzielen Vorzugsweise enthalt das Gerat eine Mehrzahl solcher Düsen, so daß ein Dusenfacher mit unterschiedlichen und vorzugsweise veränderlichen Strahlausrichtungen erzeugbar istAccording to a first advantageous use, the nozzle according to the invention can be used in a device for discharging a liquid, in which the nozzle device is elastically bent over in relation to a fixed nozzle device in order to achieve a specific alignment of the emerging jet. The device preferably contains a plurality of such nozzles, so that a nozzle fan can be generated with different and preferably variable jet orientations
Eine weitere vorteilhafte Anwendung einer erfindungsgemaßen Düse sieht ein Gerat zum Austrag einer Flüssigkeit vor, bei welchem Vorrichtungen zum Abschnüren des Dusenkanals zwischen Duseneintπtt und Dusenaustπtt vorgesehen sind Auf diese Weise laßt sich mit geringem Aufwand und zuverlässig ein Absperren des Wasseraustπtts aus der Düse erreichen Vorzugsweise sind wieder eine Mehrzahl von Düsen in dem Gerat vorgesehenA further advantageous application of a nozzle according to the invention provides a device for discharging a liquid, in which devices for constricting the nozzle channel between the nozzle insert and the nozzle outlet are provided. In this way, the water outlet can be shut off from the nozzle with little effort and reliably a plurality of nozzles are provided in the device
Die vorstehend und in den Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen sind sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen vorteilhaft realisierbarThe measures described above and in the claims can be advantageously implemented both individually and in any combination
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen und Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht Dabei zeigtThe invention is illustrated below with reference to preferred exemplary embodiments and reference to the figures
Fig 1 eine Seitenansicht einer DüseFig. 1 is a side view of a nozzle
Fig 2 einen Längsschnitt durch die Düse der Fig 1FIG. 2 shows a longitudinal section through the nozzle of FIG. 1
Fig 3 einen Blick in den Dusenkanal vom Duseneintπtt her Fig. 4 eine umgelenkte Düse3 shows a view of the Dusenkanal from the Duseneintπtt Fig. 4 is a deflected nozzle
Fig. 5 eine abgeklemmte DüseFig. 5 is a clamped nozzle
Der Düsenkörper erstreckt sich von einem in eine Platte P integrierten Fußteil F unter zunehmender Verschlankung in Hauptströmungsrichtuπg H bis zur Düsenendfläche FE. Im Bereich des Fußteils F weist die äußere Kontur der Düse eine Einkerbung K auf, welche zum Eingriff in eine Gehäuseöffnung mit beidseitigem Übergreifen des Randes einer solchen Gehäuseöffnung vorgesehen ist. Die Einkerbung kann zur zuverlässigeren Abdichtung der Gehäuseöffπung durch den eingesetzten Düsenkörper noch eine umlaufende Rippe T aufweisen. Die Platte P kann vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Düsen in vorzugsweise linearer Anordnung miteinander verbinden. Durch den Düseneintritt DE einströmende Flüssigkeit wird im Verlauf der Düse durch den enger werdenden Innenquerschnitt beschleunigt und tritt als eng gebündelter Strahl durch den Düsenaustritt DA in Hauptströmungsrichtung H aus der Düse aus.The nozzle body extends from a foot part F integrated into a plate P with increasing slimming in the main flow direction H to the nozzle end surface FE. In the area of the foot part F, the outer contour of the nozzle has a notch K, which is provided for engaging in a housing opening with overlapping on both sides of the edge of such a housing opening. The notch can also have a circumferential rib T for more reliable sealing of the housing opening by the nozzle body used. The plate P can advantageously connect a plurality of nozzles to one another in a preferably linear arrangement. Liquid flowing in through the nozzle inlet DE is accelerated in the course of the nozzle due to the narrowing inner cross section and emerges from the nozzle in the main flow direction H as a narrowly focused jet through the nozzle outlet DA.
Aus dem Längsschnitt durch die Düse nach Fig. 2 wird der für die Erfindung wesentliche innere Aufbau der Düse an einem beispielhaften Aufbau ersichtlich. Der sich im Düseninneren vom Düseneintritt zum Düsenaustritt erstreckende, flüssigkeitsführende Düsenkanal sei als rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittelachse angenommen. Der Querschnitt des Dusenkanals verengt sich vom Düseneintritt DE her kontinuierlich bis zu einem kreiszylindrischen Dusenkanalabschnitt ZK eines Düsenaustrittsbereichs DA. Der Düsenkanal hat in diesem Abschnitt ZK seinen kleinsten Querschnitt. Die Verengung des Düsenkanalquerschnitts erfolgt ohne abrupte Übergänge, so daß die Erzeugung von die Strahlbündelung störenden Bewegungskomponenten der Flüssigkeit innerhalb des Düsenkanals minimiert wird Die in der Zeichenebene liegenden Mantellinien der Wandung Wl des Dusenkanals sind überwiegend durch mehrere im wesentlichen gerade Abschnitte gebildet, welche bei nur geringen Wnkelanderungen bezüglich ihrer Neigung gegen die Hauptstromungsπchtuπg H mit großzugigen Krümmungsradien ineinander übergehen Die Mantellinien laufen in Richtung des Duseneingangs geschwungen in einen zur unteren Plattenebene parallelen Ausrichtung aus Für die Fuhrung der Mantellinien ist eine große Vaπatioπsmogiichkeit im Detail gegebenFrom the longitudinal section through the nozzle according to FIG. 2, the internal structure of the nozzle, which is essential for the invention, can be seen from an exemplary structure. The liquid-carrying nozzle channel, which extends in the interior of the nozzle from the nozzle inlet to the nozzle outlet, is assumed to be rotationally symmetrical with respect to a central axis. The cross section of the nozzle channel narrows continuously from the nozzle inlet DE to a circular cylindrical nozzle channel section ZK of a nozzle outlet region DA. The nozzle channel has its smallest cross section in this section ZK. The constriction of the nozzle channel cross section takes place without abrupt transitions, so that the generation of movement components of the liquid within the nozzle channel, which disrupt the beam bundling, is minimized The surface lines of the wall W1 of the nozzle channel lying in the plane of the drawing are predominantly formed by several essentially straight sections which merge with one another with generous radii of curvature with only slight changes in angle with respect to the main flow direction H. The surface lines run in one direction towards the inlet of the nozzle lower plate level parallel alignment For the guidance of the surface lines there is a large variability in detail
In einem beim Duseneintπtt DE beginnenden, im skizzierten Beispiel alsIn a starting at Duseneintπtt DE, in the sketched example as
Beruhiguπgsbereich B ausgeführten Eintrittsbereich sind mehrere Leitelemente LE in Form von Lamellen, die sich von der Dusenkanalwand in Richtung der Duseπkanalmitte erstrecken vorgesehen Die Leitelemente LE segmentieren den Stromungsraum des Dusenkanals und behindern zirkuläre Bewegungsanteile der Flüssigkeit in Ebenen senkrecht zurCalming area B is provided with a plurality of guide elements LE in the form of lamellae which extend from the nozzle channel wall in the direction of the center of the nozzle channel. The guide elements LE segment the flow area of the nozzle channel and hinder circular movement parts of the liquid in planes perpendicular to the
Hauptstromungsπchtung, die sich durch Überlagerung mit der Bewegung in Hauptstromungsπchtung in Form von spiralförmigen Bewegungsmustern ausdrucken können Durch αie quer zu Stromungslinien solcher zirkulären Bewegungskomponenten verlaufenden Lamellen wird der Großteil solcher zirkularer Strömungen unterbunden Die Lamellen fuhren nicht bis zur Mitte des Dusenkanals, sondern sind untereinander und von diesem beabstandet und begrenzen einen lichten Iπnenraum IR mit einem im Querschnitt freien Kreisdurchmesser DI, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Dusenemtπtts DE Die Lange des Beruhigungsbereichs B betragt vorzugsweise wenigstens 20% der gesamten Lange des Dusenkanals von Dusenemtπtt bis zum Dusenaustπtt Ein Dusenaustπttsbereich A umfaßt einen zylindrischen insbesondere kreiszylindrischen Düsenkanalabschnit ZK welcher maßgeblich die Strahlformung beeinflußt Am Duseπaustπtt DA geht die Wandung Wl des Dusenkanals in eine Rundung R über, welche zu der Dusenendflache FE fuhrt Durch die Rundung R werden mechanische Spannungen am zur Herstellung bevorzugt benutzten Spritzgußwerkzeug im Bereich des Duseπaustπtts verteilt und Spitzenbelastungen vermieden Die Strahlablosung beim Verlassen des Dusenaustπtts erweist sich als unkritisch, so daß die Rundung R die Strahlformung nicht erkennbar beeinträchtigtMain flow direction, which can be expressed by superimposition with the movement in the main flow direction in the form of spiral movement patterns. The majority of such circular flows are prevented by slats which run transversely to flow lines of such circular movement components. The slats do not run to the middle of the nozzle channel, but are among one another and from spaced from and delimiting a clear interior space IR with a free circular cross-section DI, which is substantially smaller than the diameter of the nozzle area DE. The length of the calming area B is preferably at least 20% of the total length of the nozzle channel from the nozzle area to the nozzle area A nozzle area A comprises a cylindrical, in particular circular cylindrical, nozzle channel section ZK which significantly influences the jet formation. At the nozzle channel DA, the wall W1 of the nozzle channel merges into a curve R, which leads to the nozzle end surface FE. The curve R causes mechanical stresses on the injection molding tool which is preferably used for the production in the injection molding tool Area of the nozzle outlet distributed and peak loads avoided. The beam separation when leaving the nozzle outlet proves to be uncritical, so that the rounding R does not noticeably impair the beam formation
Die Düse weist zwischen dem Eintrittsbereich E und dem Dusenausstπttsbereich A einen Mittelbereich M auf, in welchem die Stromungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die kontinuierliche Querschnittsverengung in Hauptstromungsπchtung stetig zunimmt Zwischen Eintrittsbereich, Mittelbereich und Austπttsbereich können jeweils kurzeThe nozzle has a central region M between the inlet region E and the nozzle outlet region A, in which the flow rate of the liquid increases steadily due to the continuous narrowing of the cross-section in the main flow direction. In each case there may be short distances between the inlet region, the central region and the outlet region
Übergänge vorgesehen sein, in welchen die spezifischen Eigenschaften der genannten Bereiche ineinander überfuhrt werden In dem mittleren Bereich M zeigt die Düse eine Wandstarke, die in Hauptstrom ungsπchtung vorzugsweise stufenlos abnimmt und beim Übergang in den anschließendem Austπttsbereich wieder zunimmt Bei einer Auslenkung des Austπttsbereichs zur Ablenkung des Strahls von der Mittelachse der Ausgangsposition der Düse findet eine Verformung des Dusenkorpers pπmar in dem Mittelbereich stattfindet, wogegen der zylindrische Dusenkanalabschnitt ZK des Dusenaustπttsbereichs A bei einer solchen Auslenkung im wesentlichen unverformt bleibt und daher die Strahlformung durch die Ausienkung nicht nennenswert beeinflußt wird Der Fußbereich der Düse ist bei einer Auslenkung des Dusenendes zur Strahlablenkung als fest in einem Gehäuse verankert betrachtet ln Figur 4 ist die in Figur 2 in Ausgangsstellung dargestellte Düse in einer Position mit umgelenkter Strahlaustrittsrichtung skizziert Am Austrittsbereich ansetzende Umlenkmittel UM sind als Fuhrung für den Austrittsbereich zumindest in Richtung der Umlenkung ausgebildet Die Richtungsanderung der Hauptstrom ungsπchtung im Strahlaustritt nach H' findet im wesentlichen ausschließlich in dem Mittelbereich statt, wogegen der Austπttsbereich wegen der Führung durch die Umlenkmittel und/oder die höhere Wandstärke des Austπttsbereichs im wesentlichen unverformt bleibt und daher seine vorteilhaften Strahlform ungseigenschaften beibehält Die Querschnittsflache des Duseπkanais bleibt auch in den bei der Umbiegung des Mittelbereichs von der Kreisform elliptisch verformten Querschnitten großer als die Querschnittsflache in dem strahlformendeπ Austrittsbereich, so daß der Durchfluß im wesentlichen unverändert durch den Querschnitt des Austπttsbereichs bestimmt bleibtTransitions are provided, in which the specific properties of the areas mentioned are merged into one another. In the central area M, the nozzle shows a wall thickness, which preferably decreases continuously in the main flow and increases again during the transition to the subsequent exit area. In the event of a deflection of the exit area to deflect the A jet from the central axis of the starting position of the nozzle causes a deformation of the nozzle body pπmar in the central region, whereas the cylindrical nozzle channel section ZK of the nozzle outlet region A remains essentially undeformed with such a deflection and therefore the jet formation is not significantly influenced by the deflection. The foot region of the nozzle is considered as firmly anchored in a housing when the nozzle end is deflected to deflect the jet In FIG. 4, the nozzle shown in FIG. 2 in the starting position is sketched in a position with a deflected jet exit direction. Deflection means UM attached to the exit area are designed as a guide for the exit area at least in the direction of the deflection. The change in direction of the main flow in the jet exit towards H 'takes place essentially exclusively takes place in the middle area, whereas the exit area remains essentially undeformed due to the guidance by the deflecting means and / or the higher wall thickness of the exit area and therefore retains its advantageous beam shaping properties. The cross-sectional area of the nozzle channel remains elliptical even when the middle area is bent from the circular shape deformed cross-sections larger than the cross-sectional area in the jet-forming exit area, so that the flow remains essentially unchanged by the cross-section of the exit area
Figur 5 zeigt einen Düse der in der Figur 2 skizzierten Art, bei welcher in einem dem Eintrittsbereich E zugewandten Abschnitt des Mittelbereichs eine außen ansetzende und quer zur Hauptstromungsπchtung wirkende Klemmvorrichtung KV den Dusenkanal vollständig abschnürt Zur Regulierung des Durchflusses können auch Zwischenstellungen der Klemmvorrichtung möglich sein Nach längerer Abschnurung des Dusenkanals reicht unter Umstanden die Elastizität des Dusenmateπals zur Rückstellung nicht aus Der Druck der Flüssigkeit wirkt dann aber gleichfalls in Richtung der Wederherstellung des ursprünglichen Dusenkanalquerschnitts, wobei die Ruckstellkraft durch die größere Wandflache in einem Bereich mit im Ausgangszustand größererFIG. 5 shows a nozzle of the type outlined in FIG. 2, in which, in a section of the central region facing the inlet area E, an external clamping device KV acting transversely to the main flow direction completely constricts the nozzle channel. In order to regulate the flow, intermediate positions of the clamping device may also be possible A longer cord of the nozzle channel may not be sufficient to reset the nozzle material. The pressure of the liquid then also acts in the direction of not producing the original nozzle channel cross-section, the restoring force being greater due to the larger wall area in an area with the initial state
Querschπittflache hoher ist und damit eine Aufweitung des Dusenkanals nach Rucksetzung der Klemmvorrichtung schneller und zuverlässiger erfolgt als an Positionen mit im Ausgangszustand kleinerer Querschnittsflache Die Düse ist bevorzugt als materialhomogenes Spritzgußteil aus gummielastischem Material hergestellt Beim Gußvorgang mit dem mehrteiligen Gußwerkzeug sind mehr oder weniger stark ausgeprägte Gußnahte, die sich auch in unregelmäßigen Gußhauten fortsetzen können, an Trennstellen des Werkzeugs kaum zu vermeiden Eine vorteilhafte Gestaltung eines Spritzgußwerkzeugs zur Herstellung einer Düse der skizzierten Art sieht eine Trennstelle des Werkzeugs zwischen einem ersten, den Duseneintπtt formenden Werkzeugteil und einem zweiten, den Dusenaustπttsbereich mit dem zylindrischen Dusenkanalabschnitt ZK formenden Werkzeugteil innerhalb des Dusenkanals an einer Position in Hauptstromungsπchtung vor dem zylindrischen Dusenkanalabschnitt ZK vor Die Position ist in der Skizze nach Fig 2 als resultierende Gußnaht GN eingetragen Durch die Lage der Gußnaht GN vor dem strahlformenden zylindrischen Dusenkanalabschnitt ZK kann der nachteilige Einfluß einer solchen Gußπaht auf die Strahlformung gering gehalten werden Im weiteren Dusenkanalverlauf einschließlich des Dusenaustπtts DA tritt dann keine solche Gußnaht bzw Treπnstelle zwischen zwei Werkzeugteilen mehr auf Die gegossene Düse wird durch Zwangsentformung entgegen der Hauptstromungsπchtung H von dem zweiten Werkzeugteil abgezogen, wobei sich beim Abziehen der zylindrischeCross-sectional area is higher and thus an expansion of the nozzle channel takes place faster and more reliably after resetting the clamping device than at positions with a smaller cross-sectional area in the initial state The nozzle is preferably made as a material-homogeneous injection molded part made of rubber-elastic material. In the casting process with the multi-part casting tool, more or less pronounced casting seams, which can also continue in irregular casting skin, can hardly be avoided at separating points of the tool. An advantageous design of an injection molding tool for producing a nozzle In the sketched manner, there is a separation point of the tool between a first tool part that forms the nozzle unit and a second tool part that forms the nozzle area with the cylindrical nozzle channel section ZK within the nozzle channel at a position in the main flow direction in front of the cylindrical nozzle channel section ZK. The position is shown in the sketch Fig. 2 entered as the resulting casting seam GN The location of the casting seam GN in front of the jet-forming cylindrical nozzle channel section ZK can have the disadvantageous influence of such a casting seam on the jet In the further course of the nozzle channel, including the nozzle outlet DA, there is no such casting seam or joint between two tool parts. The cast nozzle is removed from the second tool part by forced demolding against the main flow direction H, the cylindrical part being removed when the nozzle is removed
Kaπalabschnitt ZK unter elastischer Dehnung über die Aufwertung des zweiten Werkzeugteils ziehen laßt, ohne dieses dadurch zu beschädigen oder selbst beschädigt zu werden Eine Nachbearbeitung der gegossenen Düse ist nicht erforderlichAllow the Kaπal section ZK to stretch over the upgrading of the second tool part under elastic expansion without damaging it or being damaged. It is not necessary to rework the cast nozzle
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele beschrankt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann der Verlauf des Dusenkanals von der skizzierten Form der Mantellinien in vielerlei Weise abweichen. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but in a number of ways within the scope of specialist skill changeable. In particular, the course of the nozzle channel can deviate from the sketched shape of the surface lines in many ways.

Claims

Patentansprüc ePatent claims
1 Duse zur Abgabe eines Flussigkeitsstrahls mit einem sich von einem Dusenaustπtt entlang einer Hauptstrom ungsπchtung erstreckenden1 nozzle for dispensing a liquid jet with a line extending from a nozzle along a main flow
Dusenkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Duse in Hauptstromungsπchtung nacheinander einen Eintrittsbereich, einen Mittelbereich und einen Austπttsbereich umfaßt, und daß der Mittelbereich aus elastischem, insbesondere gummielastischem Material besteht und in seinem Verlauf eine Querschnittsveranderung und/oder eine Umlenkung der Stromungsπchtung ermöglichtNozzle channel, characterized in that the nozzle in the main flow direction comprises an inlet area, a middle area and an exit area in succession, and that the middle area consists of elastic, in particular rubber-elastic material and the course of which enables a cross-sectional change and / or a deflection of the flow direction
2 Duse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich einen geringere Quersterfigkeit aufweist als der Austrittsbereich2 nozzle according to claim 1, characterized in that the central region has a lower transverse strength than the exit region
3 Duse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich durch Versterfungsmittel formstabiiisiert ist3 nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet region is dimensionally stabilized by means of a death
4 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsbereich und Mittelbereich aus verschiedenen Materialien bestehen4 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet region and the central region consist of different materials
5 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsflache des Dusenkanals im Mittelbereich in Stromungsrichtung kontinuierlich verringert 6 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Querschnittsflache des Dusenkanals bis zu einer Umlenkung der Stromungsrichtung von 45 ° sich in Stromuπgsπchtuπg kontinuierlich verringert5 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the nozzle channel in the central region is continuously reduced in the direction of flow 6 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the nozzle channel is continuously reduced up to a deflection of the flow direction of 45 ° in Stromuπgsπchtuπg
7 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflache des Dusenkanals im Mittelbereich bis zu einer Umlenkung der Stromungsrichtung um 45 ° großer ist als die kleinste Querschnittsflache des Dusenkanals im Austrittsbereich7 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the nozzle channel in the central region is up to a deflection of the flow direction by 45 ° larger than the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the outlet region
8 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Wandstarke der Duse beim Übergang vom Mittelbereich zum Austrittsbereich zunimmt8 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the nozzle increases during the transition from the central region to the outlet region
9 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich sich über wenigstens 20 % insbesondere wenigstens9 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the central region over at least 20% in particular at least
33 % der Dusenkanallange erstreckt33% of the nozzle channel length extends
10 Duse nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsflache des Dusenkanals im Mittelbereich in Stromungsrichtung degressiv verringert10 nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the nozzle channel in the central region decreases degressively in the direction of flow
11 Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abklemmbereich im Mittelbereich vorgesehen ist, dessen Dusenkanal- Querschnittsflache im nicht geklemmten Zustand mindestens das 3-fache, vorzugsweise mindestens das 6-fache der kleinsten Querschnittsflache des Dusenkanals im Austrittsbereich betragt 12 Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Duse im Fußbereich der Duse eine umlaufende Einkerbung aufweist11 nozzle according to one of claims 1 to 9, characterized in that a pinching area is provided in the central area, the nozzle channel cross-sectional area in the unclamped state is at least 3 times, preferably at least 6 times the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the outlet area 12 nozzle according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer contour of the nozzle in the foot region of the nozzle has a circumferential notch
13 Duse zum Austrag einer Flüssigkeit in Form eines gebündelten Strahls mit einem sich von einem Dusenemtπtt zu einem Dusenaustπtt erstreckenden Dusenkanal, dessen Stromuπgsquerschnitt sich in Hauptstromungsπchtung verengt, msbesonder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dusenkanal vor einem Dusenaustπttsbereich einen Beruhigungsbereich aufweist der behindernd für zirkuläre Strömungen im Dusenkanal ausgeführt ist13 nozzle for discharging a liquid in the form of a bundled jet with a nozzle channel extending from a nozzle nozzle to a nozzle outlet, the flow cross section of which narrows in the main flow direction, in particular according to one of claims 1 to 12, characterized in that the nozzle channel has a calming region in front of a nozzle outlet region has the hindrance for circular flows in the nozzle channel
14 Duse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsbereich von den Wanden des Dusenkanals zu dessen Mitte hin gerichtete Leitelemente mit zur Hauptstromungsπchtung parallelen Leitflachen aufweist14 nozzle according to claim 13, characterized in that the calming area from the walls of the nozzle channel towards the center thereof has guide elements with parallel to the Hauptstromungsππchtung guide surfaces
15 Duse nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der Leitelemente voneinander und vom Zentrum des Dusenkanals beabstandet sind und einen lichten Innenraum freilassen15 nozzle according to claim 14, characterized in that the inner edges of the guide elements are spaced from each other and from the center of the nozzle channel and leave a clear interior
16 Duse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste Querschnittsfiache des lichten Innenraums zwischen dem 1 -fachen und dem 20-fachen, insbesondere zwischen dem 2-fachen und 10-fachen der kleinsten Querschnittsflache des Dusenkanals im Dusenaustπttsbereich liegt 17 Düse nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien der Dusenkanalwand zwischen Beruhigungsbereich und Dusenaustπtt keinen Krümmungsradius kleiner als 2 mm aufweisen16 Nozzle according to claim 15, characterized in that the smallest cross-sectional area of the clear interior is between 1 times and 20 times, in particular between 2 times and 10 times the smallest cross-sectional area of the nozzle channel in the nozzle area 17 Nozzle according to one of claims 13 to 16, characterized in that the surface lines of the nozzle channel wall between the calming area and the nozzle outlet have no radius of curvature less than 2 mm
DD
18 Duse nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet daß die Mantellinien der Dusenkanalwand zwischen Beruhigungsbereich und Dusenaustπtt keine Richtungsanderung von mehr als 15° auf je 5% der Dusenkanallange zeigen 018 nozzle according to one of claims 13 to 17, characterized in that the generatrices of the nozzle channel wall between the calming region and the nozzle outlet show no change in direction of more than 15 ° to 5% of the nozzle channel length 0
19 Duse nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Dusenaustπttsbereich einen zylindrischen Dusenkanalabschnitt umfaßt, dessen Querschnittsflache die kleinste Querschnittsflache des Dusenkanals bildet19 nozzle according to one of claims 13 to 18, characterized in that the nozzle area comprises a cylindrical nozzle channel section, the cross-sectional area of which forms the smallest cross-sectional area of the nozzle channel
1515
20 Duse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Dusenkanalabschnitt zwischen 5% und 60% insbesondere zwischen 15% und 35% der Dusenkanallange einnimmt20 nozzle according to claim 19, characterized in that the cylindrical nozzle channel section occupies between 5% and 60%, in particular between 15% and 35% of the nozzle channel length
20 21 Duse zum Austrag einer Flüssigkeit in Form eines gebündelten Strahls mit einem sich von einem Duseneintπtt zu einem Dusenaustπtt erstreckenden Dusenkanal, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Duseπaustπtt über eine Rundung mit einem Krümmungsradius mit wenigstens 0,1 mm in die Duseπendfiache übergeht20 21 nozzle for discharging a liquid in the form of a bundled jet with a nozzle channel extending from a nozzle insert to a nozzle outlet, in particular according to one of claims 1 to 20, characterized in that the nozzle nozzle has a curve with a radius of curvature of at least 0.1 mm merges into the nozzle end
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22 Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 121 , dadurch gekennzeichnet, daß sie aus gummielastisch verformbarem Material besteht 23 Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch ihre Ausführung als Gußteil22 nozzle according to one of claims 1 to 121, characterized in that it consists of elastically deformable material 23 nozzle according to one of claims 1 to 22, characterized by its design as a casting
24Düse zum Austrag einer Flüssigkeit in Form eines gebündelten Strahls mit einem sich von einem Duseneintπtt zum Dusenaustπtt erstreckenden24 Nozzle for discharging a liquid in the form of a bundled jet with a nozzle extending from a nozzle to the nozzle
Dusenkanal, dessen Stromungsquerschnitt sich in Hauptstromungsπchtung verengt und in einem zylindπschen Dusenkanalabschnitt im Dusenaustπttsbereich endet wobei die Duse als Gußteil aus gummieleastisch verformbarem Material besteht, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine quer zur Hauptstromungsπchtung verlaufende Gußπaht innerhalb des Dusenkanals in Hauptstrom ungsπchtuπg vor dem zylindrischen DusenkanalabschnittNozzle channel, the flow cross-section of which narrows in the main flow direction and ends in a cylindrical nozzle channel section in the nozzle area, the nozzle as a casting consisting of elastically deformable material, in particular according to one of claims 1 to 23, characterized by a cast seam running in the main flow direction in the main flow direction transverse to the main flow direction in front of the cylindrical nozzle channel section
25 Düse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflache des Dusenkanals bei der Gußnaht wenigstens das 1 ,1 - fache, vorzugsweise wenigstens das 1 5-fache der Querschnittsflache des zylindrischen Dusenkanals betragt25 Nozzle according to claim 24, characterized in that the cross-sectional area of the nozzle channel at the cast seam is at least 1.1 times, preferably at least 1 5 times the cross-sectional area of the cylindrical nozzle channel
26 Gerat zum Austrag einer Flüssigkeit mit einer Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem Vorrichtungen zum Abschnüren des26 Device for discharging a liquid with a nozzle according to one of claims 1 to 25, in which devices for pinching off the
Düsenkanals zwischen Duseneintπtt und Dusenaustπtt vorgesehen sindNozzle channel between Duseneintπtt and Dusenaustπtt are provided
27 Gerat nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen an einem dem Eintrittsbereich zugewandten Abschnitt des Mittelbereichs ansetzen27 Device according to claim 26, characterized in that the devices attach to a section of the central area facing the entry area
28 Gerat zum Austrag einer Flüssigkeit mit einer Duse nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem der Düsenaustritt elastisch abgebogen ist 29 Gerat nach Ansprucn 28 mit unterschiedlich ausgerichteten Austπttsoffnungen28 Device for discharging a liquid with a nozzle according to one of claims 1 to 25, in which the nozzle outlet is elastically bent 29 Device according to claim 28 with differently oriented discharge openings
30 Gerat nach Anspruch 28 oder 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausπchtunαeπ der Austπttsbereiche veränderbar sind 30 Device according to claim 28 or 29, characterized in that the Ausπchtunαeπ the Ausπttsbereich are changeable
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