WO2018104265A1 - Liquid jet interrupting nozzle - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid jet shut-off nozzle, comprising a
- Beam outlet opening exhibiting housing and arranged in the housing umströmbaren beam molding having a tapering in the direction of the jet outlet end, wherein between the housing and the jet molding on at least a portion of its axial length, an annular flow channel is formed.
- Such a jet nozzle is known for example from DE 102014018130 AI. As explained in more detail in that document, it comes - in contrast to spray nozzles intended purpose of the formation of fine droplets or a liquid mist - with jet nozzles on the formation of a liquid jet, which does not disintegrate over the greatest possible distance.
- the jet nozzle known from DE 102014018130 AI has a relative to the housing and the jet molding movable, by means of a
- the present invention has set itself the goal of providing a further improved with regard to the performance of the jet nozzle of the generic type mentioned above, in particular an improved reproducibility of the beam formation is aimed at changing liquid flow rates.
- Shaped body abuts, with the supply of
- ring membrane which is connected at its outer periphery (largest circumference) permanently close to the housing and its inner circumference (smallest circumference) such as the outer surface of the jet molding faces that he rests against the latter without liquid supply.
- the ring membrane In addition to its particularly sensitive dosing and control function, the ring membrane also reliably fulfills the function of a closure with zero liquid flow rate, ie. H. by its concerns with its inner circumference on the jet molding body, it completely closes the passage cross-section in this case. Only to avoid
- present invention is the ring membrane in its stress-free, d. H. removed state (at least over part of its axial extent) in
- the funnel-shaped ring membrane tapers in the flow direction of the jet nozzle; d. H. in
- Beam molding abuts in the tapered end region.
- Beam molding is immovably disposed in the housing. And also the ring membrane is particularly preferably immovably fixed in its outer periphery in the housing. In this way, not only the jet nozzle according to the invention with a particularly low
- the annular membrane has a bead-shaped outer edge region. This is favorable in terms of a tight and permanently fixed fixation of the annular membrane on the outer circumference in the housing of the jet nozzle with simple means. In this sense, especially in the field of
- Beam outlet opening of the housing may be provided a removable retaining ring which acts on a clamping sleeve, which in turn fixation of the outer periphery of the
- Ring membrane in the housing (on the bead-shaped executed outer edge region of the ring membrane) causes.
- the tapered end region of the jet shaped body is preferably made substantially conical. It runs particularly preferably in the direction of flow in a tip. And spoke-like structures, the upstream of the ring diaphragm in a between the housing and the
- Formed jet body existing annulus are provided and hold the jet molding, preferably also form by appropriate dimensioning and / or profiling also flow control surfaces, for example, to produce a swirl flow.
- the invention is characterized in that the interior of the housing in the region of the jet-forming zone, in particular in the region of the jet-shaped body downstream of the
- Ring membrane is vented through at least one opening provided in the housing through from the outside. On the one hand, this assists undisturbed jet formation at different throughputs and orientations of the jet nozzle and, on the other hand, favors the drainage of possibly accumulated water.
- Liquid jet nozzle comprises a housing 1, which has a liquid inlet opening 2 and a
- Beam outlet opening 3 has.
- the jet outlet opening 3 lie opposite one another, with respect to the throughflow direction A, so that the one formed in a beam shaping area S
- the housing 1 comprises an approximately sleeve-shaped
- Jet nozzle extends longitudinally to its axis
- Beam shaped body 6 This has a substantially cylindrical main area 7 and a -
- Base 4 of the housing 1 by means of several
- annular flow channel 10 is an elastically deformable funnel-shaped annular membrane 12th
- the clamping ring 15 is supported on a step 17 of the main body 4 of the housing 1 from; A fixation of the retaining ring on the base body 4 of the housing 1 in the set position can be ensured for example via a threaded into the threaded hole 18 (not shown) grub screw on the clamping sleeve 16.
- the annular membrane 12 is dimensioned so that it without a supply of liquid to the
- Liquid inlet opening 2 rests with its inner periphery 19 on the outside of the shaped jet body 6, and that at its conical end portion 9 (see the in Fig. 1
- annular diaphragm 12 and the beam shape body 6 in cooperation together form a closure device 27.
- the jet nozzle can in particular on the inlet side
- Embodiment has to a considerable extent constructional and functional parallels to the jet nozzle of FIG. These come by use
- the jet shaped body 6 is constructed in two parts. It comprises (on the inflow side) a first part 37 in the form of a substantially conical inflow cap 38, which is connected to the second part 39 comprising the main area 7 and the (downstream) end area 9, for example by means of a plug connection 40.
- the second part 39 of the jet shaped body 6 is here
- Beam molding 6 with formation of an annular flow channel 10 surrounds at a distance, and a plurality of planar, web-like spokes 11 includes, which the second part 39 of the jet shaped body 6 on the support ring 41 support.
- the flat spokes 11 are in the present case designed in the form of twisted flow guide; they cause a swirl flow to set in the annular flow channel 10.
- Beam molding 6 support ring 41 and spokes 11 an axial orientation of the flow guide, so that no swirl flow is generated possible.
- the annular membrane 12 is clamped with its edge region 14 between the support ring 41 inserted into the housing 1 and the clamping sleeve 16.
- the support ring 41 and the clamping sleeve 16 are adapted to the profiling of the edge region 14 of the annular membrane 12.
- the main body 4 of the housing 1 of the jet nozzle has a plurality of substantially radial in the beam forming region S.
- Openings 43 which are aligned with those of the main body 4 of the housing 1.
- Base 4 of the housing 1 relative to each other is harmless for the said ventilation, when the base body 4 of the housing 1 and / or the clamping sleeve 16 in the region of Dividing surface an annular, an air distribution
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Abstract
A liquid jet interrupting nozzle comprises a housing (1) having a liquid inlet (2) and a jet outlet (3) and a jet shaping body (6) arranged in the housing and around which the liquid can flow, the jet shaping body having an end zone (9) tapering towards the jet outlet (3). An annular flow channel (10) is formed between the housing (1) and the jet shaping body (6), over at least part of the axial length thereof. An elastically deformable annular membrane (12), the outer circumference (13) of which is permanently sealed to the housing (1), is arranged in the annular flow channel (10). When no liquid is supplied to the liquid inlet (2), the inner circumference (19) of the annular membrane lies on the outside of the jet shaping body (6), and when liquid is supplied to the liquid inlet (2), the inner circumference (19) of the annular membrane (12) is lifted off from the jet shaping body (6) and frees an annular passage.
Description
Flüssigkeitsstrahl-Verschlussdüse Liquid jet shut-off
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeits¬ strahl-Verschlussdüse, umfassend ein eine The present invention relates to a liquid jet shut-off nozzle, comprising a
Flüssigkeitseintrittsöffnung und eine Liquid inlet opening and a
Strahlaustrittsöffnung aufweisendes Gehäuse und einen in dem Gehäuse angeordneten umströmbaren Strahlformkörper mit einem sich in Richtung auf die Strahlaustrittsöffnung verjüngenden Endbereich, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Strahlformkörper auf zumindest einem Teil von dessen axialer Länge ein ringförmiger Strömungskanal ausgebildet ist . Beam outlet opening exhibiting housing and arranged in the housing umströmbaren beam molding having a tapering in the direction of the jet outlet end, wherein between the housing and the jet molding on at least a portion of its axial length, an annular flow channel is formed.
Eine derartige Strahldüse ist beispielsweise aus der DE 102014018130 AI bekannt. Wie in jenem Dokument näher ausgeführt, kommt es - anders als bei Sprühdüsen, die bestimmungsgemäß die Bildung feiner Tröpfchen bzw. eines Flüssigkeitsnebels bezwecken - bei Strahldüsen auf die Bildung eines Flüssigkeitsstrahls an, der über eine möglichst große Distanz nicht zerfällt. Um die Such a jet nozzle is known for example from DE 102014018130 AI. As explained in more detail in that document, it comes - in contrast to spray nozzles intended purpose of the formation of fine droplets or a liquid mist - with jet nozzles on the formation of a liquid jet, which does not disintegrate over the greatest possible distance. To the
angestrebte zuverlässige Strahlbildung auch bei aimed at reliable beam formation even at
unterschiedlichen Flüssigkeitsdurchsätzen durch die different fluid flow rates through the
Strahldüse zu bewirken, weist die aus der DE 102014018130 AI bekannte Strahldüse eine relativ zu dem Gehäuse und dem Strahlformkörper verschiebbare, mittels einer To effect jet nozzle, the jet nozzle known from DE 102014018130 AI has a relative to the housing and the jet molding movable, by means of a
Federeinrichtung gegen die Umströmungsrichtung des Spring device against the flow direction of the
Strahlformkörpers vorgespannte Drosselhülse auf, welche einen in einem mit dem Flüssigkeitseintritt Strahlformkörpers prestressed throttle sleeve, which one in one with the liquid
kommunizierenden Vordruckraum des Gehäuses geführten Ringkolbenabschnitt und einen mit dem Konusbereich des Strahlformkörpers zusammenwirkenden, gemeinsam mit diesem einen ringförmigen Durchtrittsquerschnitt definierenden
Durchgang mit sich in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand ändernder Querschnittsfläche aufweist. communicating pressure chamber of the housing guided annular piston portion and cooperating with the cone region of the jet body, together with this defining an annular passage cross-section Having passage with it depending on the respective operating state of changing cross-sectional area.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine hinsichtlich des Betriebsverhaltens weiter verbesserte Strahldüse der eingangs angegebenen, gattungsgemäßen Art bereit zu stellen, wobei insbesondere eine verbesserte Reproduzierbarkeit der Strahlbildung bei sich ändernden Flüssigkeitsdurchsätzen angestrebt wird. The present invention has set itself the goal of providing a further improved with regard to the performance of the jet nozzle of the generic type mentioned above, in particular an improved reproducibility of the beam formation is aimed at changing liquid flow rates.
Gelöst wird die vorstehende Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, dass bei einer Strahldüse der eingangs angegebenen, gattungsgemäßen Art in dem ringförmigen Strömungskanal eine elastisch verformbare, an ihrem Außenumfang dauerhaft dicht an dem Gehäuse angeschlossene Ringmembran angeordnet ist, welche ohne Zufuhr von Flüssigkeit zu der Flüssigkeitseintritts¬ öffnung mit ihrem Innenumfang außen an dem The above object is achieved according to the present invention, characterized in that in a jet nozzle of the generic type mentioned in the annular flow channel an elastically deformable, permanently connected to its outer circumference tightly connected to the housing ring membrane is arranged, which without supply of liquid to the liquid inlet ¬ opening with its inner circumference outside of the
Strahlformkörper anliegt, wobei sich bei Zufuhr von Shaped body abuts, with the supply of
Flüssigkeit zu der Flüssigkeitseintrittsöffnung der Liquid to the liquid inlet opening of
Innenumfang der Ringmembran von dem Strahlformkörper abhebt und eine ringförmige Durchtrittsöffnung freigibt. Bei der erfindungsgemäßen Strahldüse wird somit der ringförmige Durchtrittsquerschnitt, dessen Inner circumference of the annular membrane lifts from the jet molding and releases an annular passage opening. In the jet nozzle according to the invention thus the annular passage cross section, the
Querschnittsfläche sich je nach den Betriebsbedingungen in Abhängigkeit von diesen ändert, zwischen dem Cross sectional area varies depending on the operating conditions depending on these, between the
Strahlformkörper und einer elastisch verformbaren Shaped jet body and an elastically deformable
Ringmembran definiert, die an ihrem Außenumfang (größter Umfang) dauerhaft dicht an dem Gehäuse angeschlossen ist und deren Innenumfang (geringster Umfang) dergestalt der Außenfläche des Strahlformkörpers gegenübersteht, dass er ohne Flüssigkeitszufuhr an letzterem anliegt. Diese
Ringmembran hebt bei sich vergrößerndem Defined ring membrane, which is connected at its outer periphery (largest circumference) permanently close to the housing and its inner circumference (smallest circumference) such as the outer surface of the jet molding faces that he rests against the latter without liquid supply. These Ring membrane lifts in magnifying
Flüssigkeitsdurchsatz bzw. sich erhöhendem Vordruck stromaufwärts der Ringmembran zunehmend von dem Liquid flow rate or increasing upstream pressure upstream of the annular membrane increasingly of the
Strahlformkörper ab, wodurch sich die Querschnittsfläche des ringförmigen Durchtrittsquerschnitts vergrößert. Bei sich verringerndem Flüssigkeitsdurchsatz bzw. sich reduzierendem Vordruck stromaufwärts der Ringmembran verkleinert sich die Querschnittsfläche des ringförmigen Durchtrittsquerschnitts dementsprechend. Die elastisch verformbare Ringmembran reagiert dabei unmittelbar und besonders feinfühlig auf jegliche Veränderung der herrschenden Betriebsbedingungen. Hysteresebedingte Einschränkungen der Reproduzierbarkeit, wie sie bei der aus der DE 102014018130 AI bekannten gattungsgemäßen Strahldüse - mehr oder weniger ausgeprägt - durch Stick- Slip-Effekte des Drosselschiebers auftreten, lassen sich in Umsetzung der vorliegenden Erfindung vermeiden. From jet shaped body, whereby the cross-sectional area of the annular passage cross-section increases. With decreasing liquid flow rate or reducing upstream pressure upstream of the annular membrane, the cross-sectional area of the annular passage cross-section decreases accordingly. The elastically deformable ring membrane responds directly and very sensitively to any change in the prevailing operating conditions. Hysteresis-related limitations of the reproducibility, as they occur in the generic jet nozzle known from DE 102014018130 AI - more or less pronounced - due to stick-slip effects of the throttle slide, can be avoided in implementation of the present invention.
Zusätzlich zu ihrer besonders feinfühligen Dosier- und Regelfunktion erfüllt die Ringmembran gleichzeitig auch zuverlässig die Funktion eines Verschlusses bei auf Null zurückgehendem Flüssigkeitsdurchsatz, d. h. durch ihr Anliegen mit ihrem Innenumfang an dem Strahlformkörper verschließt sie den Durchtrittsquerschnitt in diesem Falle vollständig. Lediglich zur Vermeidung von In addition to its particularly sensitive dosing and control function, the ring membrane also reliably fulfills the function of a closure with zero liquid flow rate, ie. H. by its concerns with its inner circumference on the jet molding body, it completely closes the passage cross-section in this case. Only to avoid
Missverständnissen ist darauf hinzuweisen, dass die Angabe, wonach die elastisch verformbare Ringmembran an ihrem Außenumfang "dauerhaft" dicht an dem Gehäuse angeschlossen ist, nicht im Sinne einer permanenten bzw. unlösbaren Verbindung von Ringmembran und Gehäuse fehlinterpretiert werden darf; vielmehr bringt diese Angabe lediglich zum Ausdruck, dass sich an dem dichten Anschluss der Ringmembran (an ihrem Außenumfang) an dem
Gehäuse durch eine Änderung des Betriebszustandes der Strahldüse nichts ändert, anders als am Innenumfang der Ringmembran, der nur bei einem bestimmten Betriebszustand dichtend an dem Strahlformkörper anliegt. Misunderstandings it should be noted that the statement that the elastically deformable ring membrane on its outer circumference "permanently" is connected tightly to the housing may not be misinterpreted in the sense of a permanent or permanent connection of ring diaphragm and housing; Rather, this statement merely expresses that the tight connection of the ring membrane (on its outer circumference) to the Housing by a change in the operating state of the jet nozzle does not change, unlike the inner circumference of the annular membrane, which rests sealingly on the jet molding body only in a certain operating condition.
Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der According to a first preferred embodiment of
vorliegenden Erfindung ist die Ringmembran in ihrem spannungsfreien, d. h. ausgebauten Zustand (zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung) im present invention is the ring membrane in its stress-free, d. H. removed state (at least over part of its axial extent) in
Wesentlichen trichterförmig ausgeführt. In ihrer Essentially funnel-shaped. In your
Einbaulage verjüngt sich die trichterförmige Ringmembran in der Durchströmungsrichtung der Strahldüse; d. h. inInstallation position, the funnel-shaped ring membrane tapers in the flow direction of the jet nozzle; d. H. in
(axialer) Durchströmungsrichtung reduziert sich der Umfang der Ringmembran von einem Maximalwert (axial) flow direction, the circumference of the ring membrane is reduced from a maximum value
(Außenumfang) auf einen Minimalwert (Innenumfang). (Outer circumference) to a minimum value (inner circumference).
Typischerweise entsteht hierdurch ein radial innen durch den Strahlformkörper und radial außen durch die Typically, this results in a radially inwardly through the jet body and radially outward through the
Ringmembran definierter ringförmiger Ring membrane defined annular
Durchtrittsquerschnitt, dessen Querschnittsfläche über eine axiale Erstreckung in Durchströmungsrichtung der Strahldüse stetig abnimmt bei gleichzeitiger Orientierung der strömenden Flüssigkeit mit einer radial nach innen gerichteten Komponente. Hierdurch ergeben sich (infolge der über die besagte axiale Erstreckung sich Passage cross-section whose cross-sectional area decreases steadily over an axial extent in the direction of flow of the jet nozzle with simultaneous orientation of the flowing liquid with a radially inwardly directed component. This results (as a result of the said axial extent itself
vollziehenden stetigen Beschleunigung der durch den Performing steady acceleration by the
Durchtrittsquerschnitt hindurch tretenden Flüssigkeit) Strömungsverhältnisse, welche die Bildung eines stabilen Flüssigkeitsstrahls besonders begünstigen. Vorstehende Aspekte gelten in besonders ausgeprägter Weise dann, wenn durch geeignete Mittel (s. u.) eine drallbehaftete Passage cross section passing liquid) flow conditions, which favor the formation of a stable liquid jet particularly. The above aspects apply in a particularly pronounced manner when a swirling one is involved by suitable means (see below)
Durchströmung des ringförmigen Durchtrittsquerschnitts erzeugt wird und/oder der Innenumfang der Ringmembran
(bei nicht durchströmter Strahldüse) an dem Throughflow of the annular passage cross-section is generated and / or the inner circumference of the annular membrane (with non-perfused jet nozzle) on the
Strahlformkörper in dessen sich verjüngenden Endbereich anliegt . Beam molding abuts in the tapered end region.
Während eine solche Gestaltung im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt zwingend ist, so zeichnet sich doch eine andere bevorzugte Weiterbildung der While such a design is not necessarily mandatory in the context of the present invention, yet another preferred embodiment of the invention
erfindungsgemäßen Strahldüse dadurch aus, dass der jet nozzle according to the invention characterized in that the
Strahlformkörper unbeweglich in dem Gehäuse angeordnet ist. Und auch die Ringmembran ist besonders bevorzugt an ihrem Außenumfang unbeweglich in dem Gehäuse fixiert. Auf diese Weise lässt sich nicht nur die erfindungsgemäße Strahldüse mit einem besonders geringen Beam molding is immovably disposed in the housing. And also the ring membrane is particularly preferably immovably fixed in its outer periphery in the housing. In this way, not only the jet nozzle according to the invention with a particularly low
Herstellungsaufwand fertigen. Durch Wegfall einer Manufacture manufacturing. By omitting one
Beweglichkeit des Strahlformkörpers bzw. der Ringmembran an ihrem Außenumfang sind auch die weiter oben Mobility of the jet body or the annular membrane on its outer periphery are also the above
beschriebenen, im Hinblick auf die hervorragende described, in terms of excellent
Reproduzierbarkeit des Betriebsverhaltens relevanten Gesichtspunkte besonders ausgeprägt. Reproducibility of the operating behavior relevant aspects particularly pronounced.
Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Ringmembran einen wulstförmig ausgeführten äußeren Randbereich auf. Dies ist günstig im Hinblick auf eine dichte und dauerhaft feste Fixierung der Ringmembran an deren Außenumfang im Gehäuse der Strahldüse mit einfachen Mitteln. In diesem Sinne kann insbesondere im Bereich der According to yet another preferred embodiment of the present invention, the annular membrane has a bead-shaped outer edge region. This is favorable in terms of a tight and permanently fixed fixation of the annular membrane on the outer circumference in the housing of the jet nozzle with simple means. In this sense, especially in the field of
Strahlaustrittsöffnung des Gehäuses ein demontierbarer Haltering vorgesehen sein, der auf eine Klemmhülse wirkt, die ihrerseits eine Fixierung des Außenumfangs der Beam outlet opening of the housing may be provided a removable retaining ring which acts on a clamping sleeve, which in turn fixation of the outer periphery of the
Ringmembran in dem Gehäuse (an dem wulstförmig
ausgeführten äußeren Randbereich der Ringmembran) bewirkt . Ring membrane in the housing (on the bead-shaped executed outer edge region of the ring membrane) causes.
Was den Strahlformkörper und dessen Integration in die übrigen Bestandteile der Strahldüse angeht, so ist der sich verjüngende Endbereich des Strahlformkörpers bevorzugt im Wesentlichen konisch ausgeführt. Er läuft besonders bevorzugt in Strömungsrichtung in einer Spitze aus. Und speichenartige Strukturen, die stromaufwärts der Ringmembran in einem zwischen dem Gehäuse und dem As regards the jet shaped body and its integration into the remaining components of the jet nozzle, the tapered end region of the jet shaped body is preferably made substantially conical. It runs particularly preferably in the direction of flow in a tip. And spoke-like structures, the upstream of the ring diaphragm in a between the housing and the
Strahlformkörper bestehenden Ringraum vorgesehen sind und den Strahlformkörper halten, bilden vorzugsweise durch geeignete Dimensionierung und/oder Profilierung weiterhin auch noch Strömungsleitflächen, beispielsweise um eine Drallströmung zu erzeugen. Formed jet body existing annulus are provided and hold the jet molding, preferably also form by appropriate dimensioning and / or profiling also flow control surfaces, for example, to produce a swirl flow.
Eine wiederum andere vorteilhafte Weiterbildung der Yet another advantageous development of
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Innere des Gehäuses im Bereich der Strahlbildungszone, insbesondere im Bereich des Strahlformkörpers stromabwärts der The invention is characterized in that the interior of the housing in the region of the jet-forming zone, in particular in the region of the jet-shaped body downstream of the
Ringmembran, durch mindestens einen in dem Gehäuse vorgesehenen Durchbruch hindurch von außen belüftet ist. Dies unterstützt einerseits eine ungestörte Strahlbildung bei unterschiedlichen Durchsätzen und Orientierungen der Strahldüse und begünstigt andererseits das Ablaufen von ggf. angesammeltem Wasser. Ring membrane is vented through at least one opening provided in the housing through from the outside. On the one hand, this assists undisturbed jet formation at different throughputs and orientations of the jet nozzle and, on the other hand, favors the drainage of possibly accumulated water.
Schließlich ist für die angestrebte Bildung eines Finally, for the desired education of a
besonders stabilen Flüssigkeitsstrahls günstig, wenn die Flüssigkeitseintrittsöffnung der Strahlaustrittsöffnung gegenüberliegend angeordnet ist; denn auf diese Weise entfallen Strömungsumlenkungen, die sich unter bestimmten
Betriebsbedingungen auf die Bildung eines besonders stabilen Flüssigkeitsstrahls nachteilig auswirken können. Particularly stable liquid jet low, when the liquid inlet opening of the jet outlet opening is arranged opposite; because in this way eliminates flow deflections, which under certain Operating conditions on the formation of a particularly stable liquid jet can adversely affect.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter In the following, the present invention will be more apparent from the two illustrated in the drawings
Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Embodiments of the invention
Flüssigkeitsstrahldüsen näher erläutert. Dabei zeigt Liquid jet nozzles explained in more detail. It shows
Fig. 1 in einem perspektivischen Axialschnitt ein Fig. 1 in a perspective axial section
erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, und Fig. 2 in einem perspektivischen Axialschnitt und Fig. 3 in einem orthogonalen Axialschnitt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel. first preferred embodiment, and Fig. 2 in a perspective axial section and Fig. 3 in an orthogonal axial section, a second preferred embodiment.
Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte The illustrated in Fig. 1 of the drawing
Flüssigkeitsstrahldüse umfasst ein Gehäuse 1, welches eine Flüssigkeitseintrittsöffnung 2 und eine Liquid jet nozzle comprises a housing 1, which has a liquid inlet opening 2 and a
Strahlaustrittsöffnung 3 aufweist. Die Beam outlet opening 3 has. The
Flüssigkeitseintrittsöffnung 2 und die Liquid inlet opening 2 and the
Strahlaustrittsöffnung 3 liegen dabei - bezogen auf die Durchströmungsrichtung A - einander gegenüber, so dass der in einem Strahlformbereich S gebildete In this case, the jet outlet opening 3 lie opposite one another, with respect to the throughflow direction A, so that the one formed in a beam shaping area S
Flüssigkeitsstrahl die Strahldüse in der gleichen Liquid jet the jet nozzle in the same
Richtung verlässt, in der die Flüssigkeit durch die Leaves direction in which the liquid passes through the
Flüssigkeitseintrittsöffnung 2 in die Strahldüse Liquid inlet opening 2 in the jet nozzle
eintritt . entry .
Das Gehäuse 1 umfasst einen etwa hülsenförmigen The housing 1 comprises an approximately sleeve-shaped
Grundkörper 4 und einen endseitig im Bereich der Base 4 and one end in the area of
Strahlaustrittsöffnung 3 des Gehäuses 1 auf den Beam outlet opening 3 of the housing 1 on the
Grundkörper 4 aufgeschraubten Haltering 5, dessen Base 4 screwed retaining ring 5, whose
Funktion weiter unten im Detail erläutert wird.
Im Inneren des Grundkörpers 4 des Gehäuses 1 der Function will be explained in detail below. Inside the main body 4 of the housing 1 of
Strahldüse erstreckt sich längs zu deren Achse ein Jet nozzle extends longitudinally to its axis
Strahlformkörper 6. Dieser weist einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptbereich 7 und einen - in Beam shaped body 6. This has a substantially cylindrical main area 7 and a -
Durchströmungsrichtung A stromabwärts von diesem Flow direction A downstream of this
angeordneten - sich in Richtung auf die Strahlaustrittsöffnung 3 verjüngenden, konisch ausgeführten und in einer Spitze 8 auslaufenden Endbereich 9 auf. Zwischen dem Strahlformkörper 6 und dem Grundkörper 4 des Gehäuses 1 besteht ein ringförmiger Strömungskanal 10 für die arranged - in the direction of the jet outlet opening 3 tapered, tapered and terminating in a tip 8 end portion 9. Between the jet shaped body 6 and the base body 4 of the housing 1, there is an annular flow channel 10 for the
Flüssigkeit, so dass der Strahlformkörper 6 von letzterer umströmbar ist. Der Strahlformkörper 6 ist in dem Liquid, so that the jet shaped body 6 of the latter can flow around. The jet shaped body 6 is in the
Grundkörper 4 des Gehäuses 1 mittels mehrerer Base 4 of the housing 1 by means of several
stegförmiger, den ringförmigen Strömungskanal 10 web-shaped, the annular flow channel 10th
überbrückender stegartiger Speichen 11 fixiert. Diese erstrecken sich in axialer Richtung über einen bridging web-like spokes 11 fixed. These extend in the axial direction over a
wesentlichen Teil des Hauptbereichs 7 des substantial part of the main area 7 of the
Strahlformkörpers 6 und fungieren auf diese Weise als Strömungsleitflächen, die eine axiale Durchströmung des Strömungskanals 10 sicherstellen. Beam shaped body 6 and act in this way as flow guide, which ensure an axial flow through the flow channel 10.
In dem ringförmigen Strömungskanal 10 ist eine elastisch verformbare trichterförmige Ringmembran 12 In the annular flow channel 10 is an elastically deformable funnel-shaped annular membrane 12th
("Trichtermembran") dergestalt angeordnet, dass sie sich in Durchströmungsrichtung A von einem Außenumfang auf einen Innenumfang verjüngt. Die Ringmembran 12 ist an ihrem Außenumfang 13 dicht an dem Gehäuse 1 ("Funnel diaphragm") arranged such that it tapers in the flow direction A from an outer periphery to an inner circumference. The annular membrane 12 is at its outer periphery 13 close to the housing first
angeschlossen. Hierzu erstreckt sich längs des connected. For this extends along the
Außenumfangs 13 der Ringmembran 12 ein wulstförmiger Randbereich 14. Dieser ist zwischen einem Klemmring 15 und einer Klemmhülse 16 eingespannt, die beide in dem
Grundkörper 4 des Gehäuses 1 aufgenommen sind und This is clamped between a clamping ring 15 and a clamping sleeve 16, both in the Base 4 of the housing 1 are received and
stirnseitig jeweils eine an die wulstförmige Ausführung des Randbereichs 14 der Ringmembran 12 angepasste one end in each case adapted to the bead-shaped design of the edge region 14 of the annular membrane 12
Profilierung aufweisen. Der Klemmring 15 stützt sich dabei an einer Stufe 17 des Grundkörpers 4 des Gehäuses 1 ab; auf die Klemmhülse 16 wirkt demgegenüber der weiter oben bereits erwähnte Haltering 5. Eine Fixierung des Halteringes an dem Grundkörper 4 des Gehäuses 1 in der eingestellten Position lässt sich beispielsweise über eine in die Gewindebohrung 18 einschraubbare (nicht dargestellte) Madenschraube gewährleisten. Have profiling. The clamping ring 15 is supported on a step 17 of the main body 4 of the housing 1 from; A fixation of the retaining ring on the base body 4 of the housing 1 in the set position can be ensured for example via a threaded into the threaded hole 18 (not shown) grub screw on the clamping sleeve 16.
Die Ringmembran 12 ist so dimensioniert, dass sie ohne eine Zufuhr von Flüssigkeit zu der The annular membrane 12 is dimensioned so that it without a supply of liquid to the
Flüssigkeitseintrittsöffnung 2 mit ihrem Innenumfang 19 außen an dem Strahlformkörper 6 anliegt, und zwar an dessen konischem Endbereich 9 (vgl. den in Fig. 1 Liquid inlet opening 2 rests with its inner periphery 19 on the outside of the shaped jet body 6, and that at its conical end portion 9 (see the in Fig. 1
veranschaulichten Betriebszustand) . Auf diese Weise bilden die Ringmembran 12 und der Strahlformkörper 6 im Zusammenwirken miteinander eine Verschlusseinrichtung 27. Bei Zufuhr von Flüssigkeit zu der Flüssigkeitseintritts¬ öffnung 2 des Gehäuses 1 hebt der Innenumfang 19 der Ringmembran 12 demgegenüber von dem Strahlformkörper 6 ab und gibt eine ringförmige Durchtrittsöffnung frei, deren Querschnittsfläche sich nach der Menge der zugeführten Flüssigkeit bzw. nach dem stromaufwärts der Ringmembran 12 herrschenden Druck richtet. illustrated operating state). In this way, the annular diaphragm 12 and the beam shape body 6 in cooperation together form a closure device 27. For supply of liquid to the liquid inlet ¬ opening 2 of the housing 1, the inner peripheral lifts 19 of the annular diaphragm 12 in contrast of the beam shaped body 6, and outputs an annular passage opening free whose cross-sectional area depends on the amount of liquid supplied or on the pressure prevailing upstream of the annular membrane 12.
Nur zu Vermeidung von Missverständnissen ist darauf hinzuweisen, dass die Zeichnung die Strahldüse gemäß dem betreffenden Ausführungsbeispiel in dem für die For the avoidance of doubt, it should be pointed out that the drawing shows the blasting nozzle according to the embodiment in question for the purpose of the invention
vorliegende Erfindung maßgeblichen Bereich zeigt. Demnach
kann die Strahldüse insbesondere eintrittsseitig Present invention shows significant area. Therefore the jet nozzle can in particular on the inlet side
weitergehend gestaltet sein kann, beispielsweise für den Anschluss an eine Flüssigkeitszufuhr oder dergleichen vorbereitet . can be designed to continue, for example, prepared for connection to a liquid or the like.
Die in den Figuren 2 und 3 veranschaulichte The illustrated in Figures 2 and 3
erfindungsgemäße Strahldüse nach einem zweiten inventive jet nozzle according to a second
Ausführungsbeispiel weist in einem erheblichen Umfang bauliche und funktionale Parallelen zu der Strahldüse nach Fig. 1 auf. Diese kommen durch Verwendung Embodiment has to a considerable extent constructional and functional parallels to the jet nozzle of FIG. These come by use
identischer Bezugszeichen für übereinstimmende, identical reference signs for matching,
funktionsgleiche bzw. einander entsprechende Bauteile zum Ausdruck. Im Umfang der Übereinstimmungen wird auf eine (erneute) Beschreibung der Strahldüse verzichtet und stattdessen auf die vorstehenden Erläuterung der Fig. 1 verwiesen. Als Abweichungen zu der Strahldüse nach Fig. 1 sind hier sind hier folgende Aspekte und Besonderheiten hervorzuheben : functionally identical or mutually corresponding components expressed. To the extent of the correspondences, a (re) description of the jet nozzle is dispensed with and reference is made to the above explanation of FIG. 1 instead. As deviations from the jet nozzle according to FIG. 1, here are the following aspects and special features:
Der Strahlformkörper 6 ist zweiteilig aufgebaut. Er umfasst ( zuströmseitig) einen ersten Teil 37 in Form einer im Wesentlichen konischen Anströmkappe 38, welche mit dem den Hauptbereich 7 und den (abströmseitigen) Endbereich 9 umfassenden zweiten Teil 39 beispielsweise mittels einer Steckverbindung 40 verbunden ist. Der zweite Teil 39 des Strahlformkörpers 6 ist dabei The jet shaped body 6 is constructed in two parts. It comprises (on the inflow side) a first part 37 in the form of a substantially conical inflow cap 38, which is connected to the second part 39 comprising the main area 7 and the (downstream) end area 9, for example by means of a plug connection 40. The second part 39 of the jet shaped body 6 is here
seinerseits Teil eines komplexen einstückigen Bauteils, welches zusätzlich einen Tragring 41, der den in turn, part of a complex one-piece component, which in addition a support ring 41, the
Strahlformkörper 6 unter Ausbildung eines ringförmigen Strömungskanals 10 mit Abstand umgibt, sowie mehrere flächige, stegartige Speichen 11 umfasst, welche den zweiten Teil 39 des Strahlformkörpers 6 an dem Tragring
41 abstützen. Die flächigen Speichen 11 sind dabei vorliegend in Form von verdrillten Strömungsleitflächen ausgeführt; sie bewirken, dass sich in dem ringförmigen Strömungskanal 10 eine Drallströmung einstellt. Für eine besonders vorteilhafte Beeinflussung der Beam molding 6 with formation of an annular flow channel 10 surrounds at a distance, and a plurality of planar, web-like spokes 11 includes, which the second part 39 of the jet shaped body 6 on the support ring 41 support. The flat spokes 11 are in the present case designed in the form of twisted flow guide; they cause a swirl flow to set in the annular flow channel 10. For a particularly advantageous effect on the
Strömungssituation weisen sie jeweils zwei Schlitze 42 auf. Alternativ ist bei im Übrigen gleicher Bauweise des komplexen Bauteils aus zweitem Teil 39 des Flow situation, they each have two slots 42. Alternatively, in otherwise the same construction of the complex component of the second part 39 of
Strahlformkörpers 6, Tragring 41 und Speichen 11 eine axiale Orientierung der Strömungsleitflächen, so dass keine Drallströmung erzeugt wird, möglich. Beam molding 6, support ring 41 and spokes 11 an axial orientation of the flow guide, so that no swirl flow is generated possible.
Die Ringmembran 12 ist mit ihrem Randbereich 14 zwischen dem - in das Gehäuse 1 eingesetzten - Tragring 41 und der Klemmhülse 16 eingespannt. Für einen festen Sitz der Ringmembran 12 sind der Tragring 41 und die Klemmhülse 16 an die Profilierung des Randbereichs 14 der Ringmembran 12 angepasst. The annular membrane 12 is clamped with its edge region 14 between the support ring 41 inserted into the housing 1 and the clamping sleeve 16. For a tight fit of the annular membrane 12, the support ring 41 and the clamping sleeve 16 are adapted to the profiling of the edge region 14 of the annular membrane 12.
Der Grundkörper 4 des Gehäuses 1 der Strahldüse weist im Strahlformbereich S mehrere im Wesentlichen radiale The main body 4 of the housing 1 of the jet nozzle has a plurality of substantially radial in the beam forming region S.
Durchbrüche 47 auf. Und die Klemmhülse 16 verfügt Breakthroughs 47 on. And the clamping sleeve 16 has
ihrerseits über eine entsprechende Anzahl von in turn, over a corresponding number of
Durchbrüchen 43, welche zu denen des Grundkörpers 4 des Gehäuses 1 fluchten. So ist mittels jener Durchbrüche 47 und 43 der Innenraum des Gehäuses 1 im Strahlformbereich S seitlich, d. h. durch die Wand des Gehäuses hindurch belüftet. Eine Verdrehung von Klemmhülse 16 und Openings 43, which are aligned with those of the main body 4 of the housing 1. Thus, by means of those openings 47 and 43, the interior of the housing 1 in the beam forming region S laterally, d. H. vented through the wall of the housing. A rotation of clamping sleeve 16 and
Grundkörper 4 des Gehäuses 1 relativ zueinander ist für die besagte Belüftung unschädlich, wenn der Grundkörper 4 des Gehäuses 1 und/oder die Klemmhülse 16 im Bereich der
Trennfläche eine ringförmige, eine Luftverteilung Base 4 of the housing 1 relative to each other is harmless for the said ventilation, when the base body 4 of the housing 1 and / or the clamping sleeve 16 in the region of Dividing surface an annular, an air distribution
bewirkende Umfangsnut 44 aufweisen. having causative circumferential groove 44.
Weiterhin ist das der Flüssigkeitseintrittsöffnung 2 zugeordnete Ende 45 des Gehäuses 1 der Strahldüse Furthermore, the liquid inlet opening 2 associated with the end 45 of the housing 1 of the jet nozzle
spezifisch für eine zuverlässige dichte Verbindung mit einem Schlauch bzw. Rohr hergerichtet. Hierzu weist der Grundkörper 4 des Gehäuses 1 in jenem Bereich zwei umlaufende Rippen 46 auf. Insgesamt ergibt bei der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Bauweise sich erkennbar eine ausgesprochen kompakte Strahldüse mit integrierter specifically prepared for a reliable tight connection with a hose or pipe. For this purpose, the main body 4 of the housing 1 in that area has two circumferential ribs 46. Overall, results in the construction shown in Figures 2 and 3 can be seen a very compact jet nozzle with integrated
Verschlussfunktion und den weiter oben eingehend Shutter function and the above detailed
dargelegten Vorzügen.
presented benefits.
Claims
Ansprüche claims
Flüssigkeitsstrahl-Verschlussdüse, umfassend ein eine Flüssigkeitseintrittsöffnung (2) und eine A liquid-jet sealing nozzle, comprising a liquid inlet opening (2) and a
Strahlaustrittsöffnung (3) aufweisendes Gehäuse (1) und einen in dem Gehäuse angeordneten umströmbaren Strahlformkörper (6) mit einem sich in Richtung auf die Strahlaustrittsöffnung (3) verjüngenden Beam outlet opening (3) exhibiting housing (1) and arranged in the housing flowable shaped beam body (6) with a tapered in the direction of the jet outlet opening (3)
Endbereich (9), wobei zwischen dem Gehäuse (1) und dem Strahlformkörper (6) auf zumindest einem Teil von dessen axialer Länge ein ringförmiger End region (9), wherein between the housing (1) and the jet shaped body (6) on at least a part of the axial length of an annular
Strömungskanal (10) ausgebildet ist, Flow channel (10) is formed,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass in dem ringförmigen Strömungskanal (10) eine elastisch verformbare, an ihrem Außenumfang (13) dauerhaft dicht an dem Gehäuse (1) angeschlossene Ringmembran (12) angeordnet ist, welche ohne Zufuhr von Flüssigkeit zu der Flüssigkeitseintrittsöffnung (2) mit ihrem Innenumfang (19) außen an dem that in the annular flow channel (10) an elastically deformable, on its outer circumference (13) permanently close to the housing (1) connected annular membrane (12) is arranged, which without supply of liquid to the liquid inlet opening (2) with its inner circumference (19 ) outside at the
Strahlformkörper (6) anliegt, wobei sich bei Zufuhr von Flüssigkeit zu der Flüssigkeitseintrittsöffnung (2) der Innenumfang (19) der Ringmembran (12) von dem Strahlformkörper (6) abhebt und eine ringförmige Durchtrittsöffnung freigibt. When the liquid supply opening (2) is supplied with liquid, the inner circumference (19) of the annular membrane (12) lifts off from the jet shaped body (6) and releases an annular passage opening.
Flüssigkeitsstrahldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmembran (12) in ihrem spannungsfreien Zustand im Wesentlichen Liquid jet nozzle according to claim 1, characterized in that the annular membrane (12) substantially in its tension-free state
trichterförmig ausgeführt ist.
Flüssigkeitsstrahldüse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang (19) der Ringmembran (12) an dem Strahlformkörper (6) in dessen sich verjüngenden Endbereich (9) anliegt. funnel-shaped. Liquid jet nozzle according to claim 1 or claim 2, characterized in that the inner circumference (19) of the annular membrane (12) rests against the jet shaped body (6) in its tapering end region (9).
Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der A liquid jet nozzle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the
Strahlformkörper (6) unbeweglich in dem Gehäuse (1) angeordnet ist. Beam molding (6) immovably in the housing (1) is arranged.
Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts der Ringmembran (12) in einem zwischen dem GehäuseA liquid jet nozzle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that upstream of the annular membrane (12) in one between the housing
(I) und dem Strahlformkörper (6) bestehenden (I) and the jet shaped body (6) existing
Ringraum den Strahlformkörper (6) stützende SpeichenAnnular space the beam shaped body (6) supporting spokes
(II) vorgesehen sind. (II) are provided.
Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmembran (12) an ihrem Außenumfang (13) unbeweglich in dem Gehäuse (1) fixiert ist. Liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the annular membrane (12) is immovably fixed in its outer periphery (13) in the housing (1).
Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmembran (12) einen wulstförmig ausgeführten äußeren Liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the annular membrane (12) has a bead-shaped outer
Randbereich (14) aufweist. Having edge region (14).
Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der sich Liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the
verjüngende Endbereich (9) des Strahlformkörpers (6) im Wesentlichen konisch ausgeführt ist, wobei der
Strahlformkörper (6) bevorzugt in Strömungsrichtung in einer Spitze (8) ausläuft. tapered end portion (9) of the jet-shaped body (6) is designed substantially conical, wherein the Beam shaped body (6) preferably expires in the direction of flow in a tip (8).
9. Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mindestens einen Durchbruch (47) aufweist, durch den hindurch der Innenraum des Gehäuses (1) stromabwärts der Ringmembran (12) seitlich belüftet ist. 9. liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing (1) has at least one opening (47) through which the interior of the housing (1) downstream of the annular membrane (12) is laterally ventilated.
10. Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts der Ringmembran (12) in einem zwischen dem Gehäuse (1) und dem Strahlformkörper (6) bestehenden 10. liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 9, characterized in that upstream of the annular membrane (12) in a between the housing (1) and the jet molding (6) existing
Ringraum Strömungsleitflächen vorgesehen sind. Annular space flow control surfaces are provided.
11. Flüssigkeitsstrahldüse nach Anspruch 10, dadurch 11. A liquid jet nozzle according to claim 10, characterized
gekennzeichnet, dass die Strömungsleitflächen zur Erzeugung einer Drallströmung geformt sind. characterized in that the flow control surfaces are shaped to produce a swirl flow.
12. Flüssigkeitsstrahldüse nach Anspruch 10 oder 12. A liquid jet nozzle according to claim 10 or
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Claim 11, characterized in that the
Strömungsleitflächen als Schlitze (42) ausgeführte Durchbrüche aufweisen. Flow control as slots (42) have executed openings.
13. Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Strahlaustrittsöffnung (3) des Gehäuses ein 13. A liquid jet nozzle according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the region of the jet outlet opening (3) of the housing
demontierbarer Haltering (5) vorgesehen ist, der auf eine Klemmhülse (16) wirkt, die ihrerseits eine Fixierung des Außenumfangs (13) der Ringmembran (12) in dem Gehäuse (1) bewirkt.
demontierbarer retaining ring (5) is provided which acts on a clamping sleeve (16) which in turn causes a fixation of the outer periphery (13) of the annular membrane (12) in the housing (1).
14. Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die 14. A liquid jet nozzle according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the
Flüssigkeitseintrittsöffnung (2) der Liquid inlet opening (2) of the
Strahlaustrittsöffnung (3) gegenüberliegend Beam outlet opening (3) opposite
angeordnet ist. is arranged.
15. Flüssigkeitsstrahldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (39) des Strahlformkörpers (6) Teil eines komplexen einstückigen Bauteils ist, welches zusätzlich einen den Strahlformkörper (6) umgebenden Tragring (41) sowie mehrere Speichen (11) umfasst, welche den betreffenden Teil (39) des Strahlformkörpers (6) an dem Tragring (41) abstützen.
15. A liquid jet nozzle according to any one of claims 1 to 14, characterized in that a part (39) of the jet shaped body (6) is part of a complex one-piece component, which in addition a the beam shaped body (6) surrounding the support ring (41) and a plurality of spokes (11 ), which support the relevant part (39) of the jet shaped body (6) on the support ring (41).
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