WO2018234293A2 - Method and device for producing a rotating hollow jet - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for generating a rotating hollow jet, wherein for generating the rotation of the hollow beam, a rotating rotary body with introduced bent, acting as a nozzle grooves in a jet pipe is arranged and the outlet cross section of the jet pipe through a removable pipe or muzzle attachment is narrowed.
- fire fighting fire extinguishers are used for fire fighting, as described in DE 295 22 023 U1, also use a gaseous propellant to form a extinguishing agent fog.
- the extinguishing effectiveness of an extinguishing agent mist is significantly higher compared to the extinguishing efficiency of an extinguishing jet due to the larger surface area formed by the extinguishing agent.
- such fire extinguishers are not suitable for fire-fighting, since hardly corresponding throwing distances can be realized.
- WO 2007/036554 A1 has disclosed a jet pipe unit and a method for forming an extinguishing agent spray, by means of which fire extinguishment with an extinguishing agent mist can take place.
- a jet pipe unit With this known jet pipe unit, a bundled rotating extinguishing medium full beam is generated, through which the extinguishing agent is transported over a first throwing distance. After this first throwing distance, the extinguishing agent jet increases in volume, as it were explosively, to form the extinguishing agent mist.
- the jet pipe unit is pressurized with high-pressure extinguishing agent.
- the jet tube unit which typically has a plurality of jet tubes, is rotationally driven to produce the desired rotating hollow jet. With this Procedure succeeded for the first time to throw a fire mist over a larger one. It turned out, however, that an even greater range was desirable.
- This jet pipe unit has a cylindrical jet pipe.
- a nozzle unit is inserted in the one end of the jet pipe.
- the nozzle unit comprises a nozzle body, which is mounted rotatably seated on a hub.
- the hub is held in place by a fixed in the nozzle tube disc in the jet pipe at a wanderlagerabsatz the jet pipe.
- the hub and the adjoining portion of the nozzle body are formed in a truncated cone approaching the inner circumferential surface of the jet pipe.
- Adjacent to the first frustoconical portion of the nozzle body is a portion having a cylindrical surface.
- the grooves acting as nozzles in the nozzle body are not straight, but curved, so that a stator Dige flow deflection takes place with a corresponding permanent power delivery to the nozzle body.
- the nozzle body which usually consists of a conical and cylindrical part, already rotates at smaller angles of inclination and / or at higher friction in the bearings or occurring sealing gaps.
- the nozzle grooves act as nozzles, as they are limited by the introduced into the lateral surface of the nozzle body grooves and the inner surface of jet pipe and are drastically reduced in the free flow cross-section with respect to the inflow.
- the free flow cross section of the nozzle groove is determined as a function of the inlet pressure, the amount of liquid to be passed through per unit of time and the number of nozzle grooves.
- the sealing gap between the cylindrical part of the nozzle body and the jet pipe is usually below 0.05 mm.
- Fig. 1 jet pipe unit firmly screwed muzzle attachment
- Fig. 2 jet pipe unit with axially displaceable muzzle attachment
- Fig. 3 nozzle body
- FIG. 1 and 2 show the entire jet pipe unit 1, consisting of the actual jet pipe 2 and the muzzle attachment 3, which is screwed once firmly or axially displaceable (27) is executed.
- a retaining plate 10 with holes for the passage of the extinguishing agent 14 from the high-pressure region 9 in the high-pressure region 23.
- the retaining plate 10 is held by the fixing ring 24.
- the nozzle body carrier 6 is screwed into the holding disk 10, on which the nozzle body 4 is held by means of two radial bearings 7.
- the nozzle carrier 4 is further fixed via a thrust bearing 8 by means of the screw 25.
- the nozzle body 4, shown below in FIG. 3, consists of a conical part 19 and a cylindrical part 20.
- the muzzle attachment 3 is provided with an inner surface 11, which tapers in the direction of the outlet cross-section, via a corresponding thread 13 on the exit orifice of the jet tube 2 screwed so that the free cross-section of the mouth attachment decreases.
- the liquid 14 present at high pressure in the area 23 is pressed into the tapering annular gap between the conical part of the nozzle body and the jet pipe 2, and from there into the nozzle groove 5 starting in the conical part 19, since the sealing gap 26 between the cylindrical part 19 the nozzle body 5 and the jet pipe 2 practically close off.
- the nozzle groove 5 terminate at the end of the cylindrical part 20, so that the resulting liquid droplets can escape into the annular gap 12, wherein the nozzle grooves 5 have a certain width 15 and a certain depth 16 and are bent in the axial direction, ie parallel to the rotation axis , so that a permanent flow deflection takes place in the nozzle grooves.
- the liquid inlet 21 in the nozzle grooves 5 takes place at a certain inlet angle 17 and the liquid outlet 22 of the liquid from the nozzle grooves 5 takes place at a certain outlet angle 18. Due to the permanent flow deflection in the curved nozzle grooves 5 is a constant radial force on the nozzle body, so that he turns accordingly.
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Abstract
The invention relates to a method and a device for producing a rotating hollow jet, wherein, in order to produce the rotation of the hollow jet, a rotating rotary element with integrated arcuate grooves acting as nozzles is provided in a branch pipe and the outflow cross-section of the branch pipe is narrowed by an exchangeable pipe- or outlet attachment.
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hohlstrahls Method and device for producing a rotating hollow jet
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines rotierenden Hohlstrahls, wobei zum Erzeugen der Rotation des Hohlstrahls ein rotierender Drehkörper mit eingebrachten gebogenen, als Düsen wirkende Nuten in einem Strahlrohr angeordnet wird und der Austrittsquerschnitt das Strahlrohrs durch einen wechselbaren Rohr- bzw. Mündungsaufsatz verengt wird. The invention relates to a method and a device for generating a rotating hollow jet, wherein for generating the rotation of the hollow beam, a rotating rotary body with introduced bent, acting as a nozzle grooves in a jet pipe is arranged and the outlet cross section of the jet pipe through a removable pipe or muzzle attachment is narrowed.
Zur Brandbekämpfung wird in vielen Fällen überwiegend Wasser als Löschmittel eingesetzt, was mitunter mit einem Löschmittelzusatz versehen ist. Bei der Brandbekämpfung gilt es, mit dem Löschmittel den Brandherd zu kühlen und das Feuer zu ersticken. Zur Verfügung stehen den Einsatzkräften hierzu unterschiedliche Strahlrohre oder Strahlrohreinheiten, die je nach ihrer Konzeption einen unterschiedlichen Löschmittelstrahl erzeugen. Bekannt sind beispielsweise Vollstrahl oder Hohlstrahlrohre. Mit diesen erfolgt eine Brandbekämpfung im Niederdruckbereich, bei dem das Löschmittel mit einem Druck von 6 bis 12 bar an der jeweiligen Düse des Strahlrohrs ansteht. Vollstrahl- oder Hohlstrahlrohre werden eingesetzt, wenn der Brandherd aus der Entfernung bekämpft wird. Neben einer solchen Brandbekämpfung werden zur Brandnahbekämpfung, wie in DE 295 22 023 U1 beschrieben, auch Feuerlöscher eingesetzt, die zum Ausbilden eines Löschmittelnebels ein gasförmiges Treibmittel verwenden. Die Löscheffektivität eines Löschmittelnebels ist verglichen mit der Löscheffektivität eines Löschstrahls aufgrund der durch das Löschmittel gebildeten größeren Oberfläche deutlich höher. Allerdings eignen sich derartige Feuerlöscher nicht für eine Brandfernbekämpfung, da kaum entsprechende Wurfweiten realisierbar sind. For firefighting, water is often used as an extinguishing agent in many cases, which is sometimes provided with an extinguishing agent additive. When fighting fires, it is necessary to use the extinguishing agent to cool the fire and smother the fire. For this purpose, the task forces are provided with different jet pipes or jet pipe units which, depending on their design, generate a different extinguishing agent jet. For example, full jet or hollow jet pipes are known. With these there is a fire fighting in the low pressure area, in which the extinguishing agent is present at a pressure of 6 to 12 bar at the respective nozzle of the jet pipe. Full-jet or hollow-jet tubes are used when fighting the source of the fire from a distance. In addition to such fire fighting fire extinguishers are used for fire fighting, as described in DE 295 22 023 U1, also use a gaseous propellant to form a extinguishing agent fog. The extinguishing effectiveness of an extinguishing agent mist is significantly higher compared to the extinguishing efficiency of an extinguishing jet due to the larger surface area formed by the extinguishing agent. However, such fire extinguishers are not suitable for fire-fighting, since hardly corresponding throwing distances can be realized.
Aus WO 2007/036554 A1 ist eine Strahlrohreinheit sowie ein Verfahren zum Aus- bilden eines Löschmittelnebels bekannt geworden, mit der bzw. mit dem eine Brandfernbekämpfung mit einem Löschmittelnebel erfolgen kann. Mit dieser vorbekannten Strahlrohreinheit wird ein gebündelter rotierender Löschmittelvollstrahl erzeugt, durch den das Löschmittel über eine erste Wurfstrecke transportiert wird. Nach dieser ersten Wurfstrecke vergrößert sich quasi explosionsartig der Lösch- mittelstrahl unter Ausbildung des Löschmittelnebels volumenmäßig. Beaufschlagt wird die Strahlrohreinheit mit unter Hochdruck stehendem Löschmittel. Die Strahlrohreinheit, die typischerweise mehrere Strahlrohre aufweist, ist rotatorisch angetrieben, um den gewünschten rotierenden Hohlstrahl zu erzeugen. Mit diesem
Verfahren gelang es, erstmalig einen Löschnebel über eine größere zu werfen. Es zeigte sich jedoch, dass eine noch größere Wurfweite wünschenswert war. WO 2007/036554 A1 has disclosed a jet pipe unit and a method for forming an extinguishing agent spray, by means of which fire extinguishment with an extinguishing agent mist can take place. With this known jet pipe unit, a bundled rotating extinguishing medium full beam is generated, through which the extinguishing agent is transported over a first throwing distance. After this first throwing distance, the extinguishing agent jet increases in volume, as it were explosively, to form the extinguishing agent mist. The jet pipe unit is pressurized with high-pressure extinguishing agent. The jet tube unit, which typically has a plurality of jet tubes, is rotationally driven to produce the desired rotating hollow jet. With this Procedure succeeded for the first time to throw a fire mist over a larger one. It turned out, however, that an even greater range was desirable.
In Weiterentwicklung dieser Strahlrohreinheit wurde in WO 2010/043555 ein Ver- fahren zum Erzeugen eines rotierenden Hohlstrahls vorgeschlagen. Diese Strahlrohreinheit verfügt über ein zylindrisches Strahlrohr. In das eine Ende des Strahlrohrs ist eine Düseneinheit eingesetzt. Die Düseneinheit umfasst einen Düsenkörper, der auf einer Nabe sitzend drehbar gelagert ist. Die Nabe ist durch eine in dem Düsenrohr festgelegte Scheibe in dem Strahlrohr ortsfest an einem Wi- derlagerabsatz des Strahlrohrs gehalten. Ausgehend von der Scheibe sind die Nabe und der daran angrenzende Abschnitt des Düsenkörpers kegelstumpf- artig unter Annäherung an die innere Mantelfläche des Strahlrohrs ausgebildet. An den ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt des Düsenkörpers grenzt ein Abschnitt mit zylindrischer Mantelfläche. In den Abschnitt dieses zylindrischen Dü- senkörperteils sind zahlreiche, jeweils aneinander angrenzende gerade Nuten eingebracht. Die Längsachse dieser Nuten ist gegenüber der Längsachse des Düsenkörpers um einen bestimmten Winkel geneigt. Dieses dient dem Zweck, dass unter Hochdruck die die Düseneinheit beaufschlagende Löschflüssigkeit den Düsenkörper in Rotation versetzt. Die aus den als Düsen wirkenden Nuten austreten- den Flüssigkeitströpfchen werden in Rotation versetzt, an die Innenwand des Strahlrohrs beschleunigt und verlassen dann als rotierender Hohlstrahl das Strahlrohr am seinem anderen Ende. Im Inneren dieses Hohlstrahls bildet sich ein Unterdruck aus, der dafür sorgt dass der Hohlstrahl über eine größere Wurfweite stabil bleibt und erst in Brandnähe aufpilzt und so seine volle Löschwirkung entfal- ten kann. Mit dieser Strahlrohreinheit gelang es, die Wurfweite des Löschwassers deutlich zu steigern. In a further development of this jet tube unit, a method for producing a rotating hollow jet has been proposed in WO 2010/043555. This jet pipe unit has a cylindrical jet pipe. In the one end of the jet pipe, a nozzle unit is inserted. The nozzle unit comprises a nozzle body, which is mounted rotatably seated on a hub. The hub is held in place by a fixed in the nozzle tube disc in the jet pipe at a wanderlagerabsatz the jet pipe. Starting from the disk, the hub and the adjoining portion of the nozzle body are formed in a truncated cone approaching the inner circumferential surface of the jet pipe. Adjacent to the first frustoconical portion of the nozzle body is a portion having a cylindrical surface. In the section of this cylindrical body part are numerous, each adjacent straight grooves introduced. The longitudinal axis of these grooves is inclined relative to the longitudinal axis of the nozzle body by a certain angle. This serves the purpose that, under high pressure, the extinguishing liquid acting on the nozzle unit causes the nozzle body to rotate. The liquid droplets emerging from the grooves acting as nozzles are set in rotation, accelerated to the inner wall of the jet pipe and then leave the jet pipe at its other end as a rotating hollow jet. Inside this hollow jet, an underpressure forms, which ensures that the hollow jet remains stable over a larger range and only mushrooms near the fire and thus can develop its full extinguishing effect. With this jet tube unit, it was possible to significantly increase the throwing distance of the extinguishing water.
Im rauen Alltagsbetrieb hat sich nun gezeigt, dass der Düsenkörper gerade nicht in Rotation versetzt wird, wenn der Neigungswinkel der geraden Nute gegenüber der Rotationsachse zu klein ist. In diesem Fall ist die radiale Krafteinwirkung durch die Strömungsumlenkung, die durch den Flüssigkeitseintritt in die schräge Nute auftritt, zu gering. Bei dem weiteren Weg der Flüssigkeit durch die gerade Nute erfolgt keine weitere Strömungsumlenkung, so dass hierdurch keine weiteren Drehkräfte auf den Düsenkörper auftreten. In rough everyday operation it has now been shown that the nozzle body is not being set in rotation when the angle of inclination of the straight groove with respect to the axis of rotation is too small. In this case, the radial force due to the flow deflection, which occurs due to the liquid entry into the oblique groove, is too low. In the further path of the liquid through the straight groove there is no further flow deflection, so that no further rotational forces on the nozzle body occur as a result.
Es wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die als Düsen wirkenden Nuten im Düsenkörper nicht gerade, sondern gebogen auszuführen, so dass eine stän-
dige Strömungsumlenkung erfolgt mit einer entsprechenden permanenten Kraftentfaltung auf den Düsenkörper. Hierdurch dreht der Düsenkörper, der im Regelfall aus einem konischen und zylindrischen Teil besteht, bereits bei kleineren Neigungswinkeln und/oder bei höheren Reibungen in den Lagern oder auftretenden Dichtspalten. Die Düsennute wirken als Düsen, da sie durch die in die Mantelfläche des Düsenkörpers eingebrachte Nuten und die innere Mantelfläche Strahlrohrs begrenzt und im freien Strömungsquerschnitt gegenüber der Anströmfläche drastisch verkleinert sind. Es wird ferner vorgeschlagen auch den freien Strömungsquerschnitt der Nute über die Längsachse zu verändern, um so in den Nuten die Strömungsgeschwindigkeit, insbesondere die Austrittsgeschwindigkeit aus den Nuten zu beeinflussen; dies kann durch Veränderung der Nutenbreite und der Nutentiefe erfolgen. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, auf das Ende des Strahlrohrs, wo es die Flüssigkeitströpf- chen verlassen, ein wechselbares Bauteil zu schrauben, um den freien Austrittsquerschnitt des Strahlrohrs einstellbar zu beeinflussen, ähnlich wie der Choke bei einer Schrotflinte. Hierdurch sollen die Flüssigkeitströpfchen bei einer größeren Wurfweite länger zusammengehalten werden. Der Eingangsdruck der eintretenden Flüssigkeit, mit dem der konische Teil beaufschlagt wird, beträgt in der Regel bis zu 2.500 bar. Die Schrägstellung der Nuten liegt zwischen 0 und 15°. Der freie Strömungsquerschnitt der Düsennute wird dabei in Abhängigkeit vom Eingangsdruck, der durchzusetzenden Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit und der Anzahl der Düsennute festgelegt. Der Dichtspalt zwischen zylindrischem Teil des Düsenkörpers und dem Strahlrohr liegt in der Regel unter 0,05 mm. It is therefore proposed according to the invention that the grooves acting as nozzles in the nozzle body are not straight, but curved, so that a stator Dige flow deflection takes place with a corresponding permanent power delivery to the nozzle body. As a result, the nozzle body, which usually consists of a conical and cylindrical part, already rotates at smaller angles of inclination and / or at higher friction in the bearings or occurring sealing gaps. The nozzle grooves act as nozzles, as they are limited by the introduced into the lateral surface of the nozzle body grooves and the inner surface of jet pipe and are drastically reduced in the free flow cross-section with respect to the inflow. It is also proposed to change the free flow cross-section of the groove over the longitudinal axis, so as to influence in the grooves, the flow velocity, in particular the exit velocity from the grooves; This can be done by changing the groove width and the groove depth. In addition, it is proposed to screw a replaceable component onto the end of the jet pipe, where the liquid droplets leave it, in order to be able to adjust the free outlet cross section of the jet pipe in a manner similar to the choke in the case of a shotgun. As a result, the liquid droplets are to be held together longer with a larger throw. The inlet pressure of the incoming liquid, which is applied to the conical part, is usually up to 2,500 bar. The inclination of the grooves is between 0 and 15 °. The free flow cross section of the nozzle groove is determined as a function of the inlet pressure, the amount of liquid to be passed through per unit of time and the number of nozzle grooves. The sealing gap between the cylindrical part of the nozzle body and the jet pipe is usually below 0.05 mm.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 : Strahlrohreinheit fest verschraubten Mündungsaufsatz Fig. 1: jet pipe unit firmly screwed muzzle attachment
Fig. 2: Strahlrohreinheit mit axial verschiebbarem Mündungsaufsatz Fig. 2: jet pipe unit with axially displaceable muzzle attachment
Fig. 3: Düsenkörper Fig. 3: nozzle body
Die Fig.1 und 2 zeigen die gesamte Strahlrohreinheit 1 , bestehen aus dem eigentlichen Strahlrohr 2 und dem Mündungsaufsatz 3, der einmal fest verschraubt ist
oder axial verschiebbar (27) ausgeführt ist. Im Strahlrohr 2 befindet sich eine Haltescheibe 10 mit Bohrungen zum Durchlass des Löschmittels 14 vom Hochdruckbereich 9 in den Hochdruckbereich 23. Die Haltescheibe 10 wird durch den Fixierring 24 gehalten. In die Haltescheibe 10 wird der Düsenkörperträger 6 einge- schraubt, auf dem der Düsenkörper 4 mittels zwei Radiallager 7 gehalten wird. Der Düsenträger 4 wird ferner über ein Axiallager 8 mittels der Schraube 25 fixiert. Der Düsenkörper 4, im Weiteren in Fig.3 dargestellt, besteht aus einem konischen Teil 19 und einem zylindrischem Teil 20. Auf die Austrittsmündung des Strahlrohrs 2 wird der Mündungsaufsatz 3 mit einer sich in Richtung Austrittsquerschnitt verjüng- enden Innenfläche 11 über ein entsprechendes Gewinde 13 aufgeschraubt, so dass sich der freie Querschnitt des Mündungsaufsatz verkleinert. Die im Bereich 23 mit hohem Druck anstehende Flüssigkeit 14 wird in den sich verjüngenden Ringspalt zwischen konischen Teil des Düsenkörpers und dem Strahlrohr 2, und von dort in die im konischen Teil 19 beginnenden Düsennute 5, gepresst, da der Dichtspalt 26 zwischen dem zylindrischen Teil 19 des Düsenkörpers 5 und dem Strahlrohr 2 praktisch dicht abschließt. Die Düsennute 5 enden am Ende des zylindrischen Teils 20, so dass die entstehenden Flüssigkeitströpfchen in den Ringspalt 12 austreten können, wobei die Düsennute 5 eine bestimmte Breite 15 und eine bestimmte Tiefe 16 aufweisen und in axialer Richtung, also parallel der Rota- tionsachse gebogen sind, so dass eine permanente Strömungsumlenkung in den Düsennuten erfolgt. Der Flüssigkeitseintritt 21 in die Düsennuten 5 erfolgt unter einem bestimmten Einlaufwinkel 17 und der Flüssigkeitsaustritt 22 der Flüssigkeit aus der Düsennuten 5 erfolgt unter einem bestimmten Auslaufwinkel 18. Durch die permanente Strömungsumlenkung in den gebogenen Düsennuten 5 erfolgt eine ständige radiale Krafteinwirkung auf den Düsenkörper, so dass er sich entsprechend dreht. Dies führt dazu, dass die beim Verlassen der Düsennuten entstehenden Flüssigkeitströpfchen eine hohe axiale Austrittsgeschwindigkeit haben und gleichzeitig an die Innenwand des Strahlrohrs 2 bzw. an die Innenwand 11 des Mündungsaufsatzes 3 beschleunigt werden. In Summe verlassen dann die Flüs- sigkeitströpfchen in schraubenlinienförmiger Bewegung das Strahlrohr in Form eines insgesamt rotierenden Hohlstrahls, wobei sie durch den sich verjüngenden freien Strömungsquerschnitt des Mündungsaufsatzes eine weitere axiale Beschleunigung erfahren. Dem Fachmann erschließt sich ohne weiteres, dass andere konstruktive Ausführungen für die Nute im Hinblick auf die Veränderung der Breite und Tiefe sowie in der Festlegung der jeweiligen Ein- und Austrittswinkel oder in ihrer individuellen Ausgestaltungen möglich sind. Ferner erschließt sich dem Fachmann, dass eine
solche Strahlrohreinheit auch in Verbindung mit einem handelsüblichen Hochdruckreiniger als so genannte„Dreckfräse" verwendet oder in ähnlichen Anwendungsfeldern werden kann. Bezugszeichen 1 and 2 show the entire jet pipe unit 1, consisting of the actual jet pipe 2 and the muzzle attachment 3, which is screwed once firmly or axially displaceable (27) is executed. In the jet pipe 2 is a retaining plate 10 with holes for the passage of the extinguishing agent 14 from the high-pressure region 9 in the high-pressure region 23. The retaining plate 10 is held by the fixing ring 24. The nozzle body carrier 6 is screwed into the holding disk 10, on which the nozzle body 4 is held by means of two radial bearings 7. The nozzle carrier 4 is further fixed via a thrust bearing 8 by means of the screw 25. The nozzle body 4, shown below in FIG. 3, consists of a conical part 19 and a cylindrical part 20. The muzzle attachment 3 is provided with an inner surface 11, which tapers in the direction of the outlet cross-section, via a corresponding thread 13 on the exit orifice of the jet tube 2 screwed so that the free cross-section of the mouth attachment decreases. The liquid 14 present at high pressure in the area 23 is pressed into the tapering annular gap between the conical part of the nozzle body and the jet pipe 2, and from there into the nozzle groove 5 starting in the conical part 19, since the sealing gap 26 between the cylindrical part 19 the nozzle body 5 and the jet pipe 2 practically close off. The nozzle groove 5 terminate at the end of the cylindrical part 20, so that the resulting liquid droplets can escape into the annular gap 12, wherein the nozzle grooves 5 have a certain width 15 and a certain depth 16 and are bent in the axial direction, ie parallel to the rotation axis , so that a permanent flow deflection takes place in the nozzle grooves. The liquid inlet 21 in the nozzle grooves 5 takes place at a certain inlet angle 17 and the liquid outlet 22 of the liquid from the nozzle grooves 5 takes place at a certain outlet angle 18. Due to the permanent flow deflection in the curved nozzle grooves 5 is a constant radial force on the nozzle body, so that he turns accordingly. This leads to the fact that the liquid droplets emerging on leaving the nozzle grooves have a high axial outlet velocity and at the same time are accelerated to the inner wall of the jet pipe 2 or to the inner wall 11 of the mouth attachment 3. In total, the liquid droplets then leave the jet pipe in a helical motion in the form of a generally rotating hollow jet, whereby they experience a further axial acceleration due to the tapering free flow cross section of the muzzle attachment. The skilled person will readily understand that other structural designs for the groove with respect to the change in width and depth and in the determination of the respective entry and exit angles or in their individual embodiments are possible. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that a such jet pipe unit can also be used in conjunction with a commercial high-pressure cleaner as a so-called "dirt mill" or in similar fields of application
1. Strahlrohreinheit 1. jet pipe unit
2. Strahlrohr 2nd jet pipe
3. Mündungsaufsatz 3. Muzzle attachment
4. Düsenkörper 4. nozzle body
5. Düse als Nut 5th nozzle as a groove
6. Düsenkörperträger 6. nozzle body carrier
7. Radiallager 7th radial bearing
8. Axiallager 8. Thrust bearing
9. Hochdruckbereich 9. high pressure area
10. Haltescheibe mit Bohrungen 10. retaining disc with holes
1 1. Innenfläche des Mündungsaufsatzes 1 1. Inner surface of the muzzle attachment
12. Ringspalt/Düsenaustrittsbereich 12. Annular gap / nozzle exit area
13. Gewinde 13. Thread
14. Eintretende Hochdruck-Flüssigkeit 14. Incoming high pressure fluid
15. Düsennutbreite 15. nozzle groove width
16. Düsennuttiefe 16. nozzle depth
17. Eintrittswinkel 17th entrance angle
18. Austrittswinkel 18. exit angle
19. Konischer Teil des Düsenkörpers 19. Conical part of the nozzle body
20. Zylindrischer Teil des Düsenkörpers 20. Cylindrical part of the nozzle body
21. Flüssigkeitseintritt in die Düsennut 21. Liquid entry into the nozzle groove
22. Flüssigkeitsaustritt aus der Düsennut 22. Liquid leakage from the nozzle groove
23. Hochdruckbereich 23. High pressure area
24. Fixierring 24. Fixing ring
25. Fixierschraube 25. Fixing screw
26. Dichtspalt 26. sealing gap
27. Axiale Verschieberichtung des Mündungsaufsatzes
27. Axial displacement direction of the muzzle attachment
Claims
Ansprüche: Claims:
Verfahren zum Erzeugen eines rotierenden Hohlstrahls aus einer mit Hochdruck aus einem eine oder mehrere Düsennuten (5) aufweisenden, mit ihrem Düsenausgang innerhalb eines Strahlrohres (2) angeordneten Düsenkörper (4) ausgebrachten Flüssigkeit, wobei zum Erzeugen der Rotation des Hohlstrahls der Düsenkörper (4) in eine Rotationsbewegung versetzt wird und die Austrittsöffnung der zumindest einen Düsennut (5) von der Rotationsachse beabstandet ist und die Düsennut (5) in ihrer Durchströmungsrichtung eine gebogene Form mit unterschiedlichen Ein- und Auslaufwinkeln (17,18) der Hochdruckflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der zumindest einen Düse des Düsenkörpers Method for producing a rotating hollow jet from a liquid which has high pressure and comprises a nozzle body (4) having one or more nozzle grooves (5) with its nozzle outlet inside a jet pipe (2), the nozzle body (4) being used for generating the rotation of the hollow jet is set in a rotational movement and the outlet opening of the at least one nozzle groove (5) is spaced from the axis of rotation and the nozzle groove (5) in its flow direction has a curved shape with different inlet and outlet angles (17,18) of the high-pressure liquid, characterized that from the at least one nozzle of the nozzle body
(4) austretenden Flüssigkeitströpfchen vor Verlassen des Strahlrohres (2) über den wechselbaren und/oder axial verschiebbaren Mündungsaufsatz (3) in ihrer Flugbahn abgelenkt und/oder in ihrer Fluggeschwindigkeit gegenüber ihrer Düsenaustrittsgeschwindigkeit verändert werden, um aus der zumindest einen Düsennut (5) austretende Flüssigkeitströpfchen innerhalb des Strahlrohres (2) mit weiteren, zum Ausbilden größerer und damit bezüglich ihrer Masse schwererer Flüssigkeitstropfen zusammenzuführen. (4) emerging liquid droplets are deflected before leaving the jet pipe (2) via the removable and / or axially displaceable muzzle attachment (3) in their trajectory and / or changed their airspeed with respect to their nozzle exit velocity to emerge from the at least one nozzle groove (5) Liquid droplets within the jet pipe (2) with other, to form larger and thus heavier liquid droplets with respect to their mass merge.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die in ihrer Durchströmungsrichtung gebogene Form der Düsennuten (5) mit unterschiedlichen Ein- und Auslaufwinkeln (17, 18) der Hochdruckflüssigkeit eine ständige, höhere Radialkraft, und damit eine Steigerung des Drehmoments für den Düsenkörper (5), bewirkende Strömungsumlenkung im Düsennut (5) in Durchströmungsrichtung, erreicht wird. A method according to claim 1, characterized in that by the curved in its flow direction shape of the nozzle grooves (5) with different inlet and outlet angles (17, 18) of the high-pressure liquid a constant, higher radial force, and thus an increase of the torque for the nozzle body ( 5), causing flow deflection in the nozzle groove (5) in the flow direction, is achieved.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den sich in Strömungsrichtung verjüngenden freien Strömungsquerschnitt des wechselbaren und/oder axial verschiebbaren Mündungsaufsatzes (3) eine axiale Beschleunigung des austretenden Hohlstrahls erfolgt, wobei der Grad der Querschnittsverengung in Abhängigkeit des Hochdrucks der eintretenden Flüssigkeit, des durchzusetzenden Flüssigkeitsstroms und der Anzahl der Düsennuten abhängt. A method according to claim 1 and 2, characterized in that by the tapering in the flow direction free flow cross section of the removable and / or axially displaceable muzzle attachment (3) axial acceleration of the exiting hollow jet takes place, the degree of cross-sectional constriction depending on the high pressure of the incoming liquid , the liquid flow to be passed through and the number of nozzle grooves.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der freie
Strömungsquerschnitt der gebogenen Düsennuten in Abhängigkeit des Hochdrucks der eintretenden Flüssigkeit, des durchzusetzenden Flüssigkeitsstroms und der Anzahl der Düsennuten festgelegt wird. A method according to claim 1 and 2, characterized in that the free Flow cross-section of the bent nozzle grooves is determined in dependence on the high pressure of the incoming liquid, the liquid flow to be enforced and the number of nozzle grooves.
5. Flüssigkeitshohlstrahl erzeugende Strahlrohreinheit (1) mit einem bei einem Betrieb der Strahlrohreinheit (1) hochdruckbeaufschlagten, rotatorisch gelagerten und innerhalb eines Strahlrohres (2) angeordneten, mindestens eine in Durchströmungsrichtung gebogenen Düsennut (5) umfassenden Düsenkörper (4), dadurch gekennzeichnet, dass a. die gebogenen Düsennute (5) unterschiedliche Ein- und Auslaufwinkel (17, 18) aufweisen, 5. A liquid nozzle jet generating jet pipe unit (1) with a during operation of the jet pipe unit (1) hochdruckbeaufschlagten, rotatably mounted and within a jet pipe (2) arranged, at least one in the flow direction bent nozzle groove (5) comprising the nozzle body (4), characterized in that a. the bent nozzle grooves (5) have different inlet and outlet angles (17, 18),
b. am Austrittsende des Strahlrohrs (2) ein Mündungsaufsatz (3) anbringbar ist, der einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden freien Strömungs- querschnitt aufweist b. at the outlet end of the jet pipe (2) a muzzle attachment (3) can be attached, which has a free flow cross-section tapering in the flow direction
c. der Mündungsaufsatz (3) fest mit dem Strahlrohr (2) verschraubt ist oder alternativ axial verschiebbar ausgeführt ist. c. the muzzle attachment (3) is screwed tightly to the jet pipe (2) or alternatively designed to be axially displaceable.
d. das Strahlrohr eine solche Länge aufweist, damit die aus der zumindest einen Düsennut (5) austretenden Flüssigkeitströpfchen infolge eines sich in dem Strahlrohr (2) und dem Mündungsaufsatz (3) aufbauenden Staudrucks und/oder durch in Kontaktbringen mit der Innenwand des Strahlrohres (2) und des Mündungsaufsatzes (11) hinsichtlich ihrer Fluggeschwindigkeit gegenüber ihrer Düsennutaustrittsgeschwindigkeit abgebremst und/oder hinsichtlich ihrer Flugbahn verändert werden. d. the jet pipe has a length such that the liquid droplets exiting from the at least one nozzle groove (5) as a result of a dynamic pressure building up in the jet pipe (2) and the mouth attachment (3) and / or by bringing into contact with the inner wall of the jet pipe (2) and the muzzle attachment (11) are braked with respect to their airspeed with respect to their nozzle groove exit speed and / or changed in terms of their trajectory.
6. Strahlrohreinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (4) über zwei Radiallager (7) und ein Axiallager (8) mit dem Düsenkörperträger (6) verbunden ist, wobei der Düsenkörperträger (6) in eine im Strahlrohr (2) befindliche Haltescheibe (10) mit Bohrungen eingeschraubt ist, die ihrerseits mit dem Fixierring (24) ortsfest mit dem Strahlrohr (2) verbunden ist.
6. jet pipe unit (1) according to claim 5, characterized in that the nozzle body (4) via two radial bearings (7) and a thrust bearing (8) with the nozzle body carrier (6) is connected, wherein the nozzle body carrier (6) in a jet pipe (2) located retaining disk (10) is screwed with holes, which in turn with the fixing ring (24) is fixedly connected to the jet pipe (2).
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