AT14487U1

AT14487U1 - Selbstreinigende Düse

Info

Publication number: AT14487U1
Application number: ATGM9009/2012U
Authority: AT
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2015-12-15
Also published as: WO2013010930A1; FI10412U1; CN203842735U; DE102011079304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Düse. Selbstreinigende Düse zum Versprühen eines Fluids mit einem Düsengehäuse (1) und einem darin angeordneten, mehrteilig ausgebildeten Düsenkopf, welcher einen Strömungskanal (4) mit einer Austrittsöffnung (5) für das Fluid einschließt. Dabei soll der Herstellungsaufwand dadurch vermindert werden, dass der Düsenkopf zumindest ein feststehendes (2) und wenigstens ein verschiebbar (3) gelagertes Kopfelement besitzt, welche jeweils einen Abschnitt der Austrittsöffnung (5) bilden, wobei das verschiebbare Kopfelement (3) während des Normalbetriebs vom Fluiddruck gegen einen in Strömungsrichtung (6) des Fluids liegenden Anschlag (7) und während der Selbstreinigung bei vermindertem Fluiddruck von einer Feder (8) entgegen der Strömungsrichtung (6) gedrückt wird.

Description

Beschreibung

SELBSTREINIGENDE DÜSE

[0001] Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Düse zum Versprühen eines Fluids mit einem Düsengehäuse und einem darin angeordneten, mehrteilig ausgebildeten Düsenkopf, welcher einen Strömungskanal mit einer Austrittsöffnung für das Fluid einschließt.

[0002] Es ist seit längerer Zeit bekannt, Düsen so zu konstruieren, dass ein Selbstreinigungsvorgang durch Reduzierung des Fluiddrucks herbeigeführt werden kann. Hierzu wird der Düsenkopf im Düsengehäuse verschiebbar gelagert und vom Fluiddruck gegen die Kraft einer Feder in die Arbeitsstellung gegenüber einem Sprühkopf gedrückt. Bei Verminderung des Fluiddrucks drückt die Feder den Düsenkopf entgegen der Strömungsrichtung vom Sprühkopf weg, was zu einer Vergrößerung der Austrittsöffnung und zum Wegspülen von Fremdstoffen aus diesem Bereich führt.

[0003] Da dies meist nicht den Ansprüchen genügt, wird in der DE 691 11 555 T2 vorgeschlagen, den Düsenkopf zweiteilig auszuführen und dafür zu sorgen, dass bei der Selbstreinigung die beiden Düsenhälften zurückgezogen werden und dabei auseinanderklappen. Dies ist zwar sehr wirkungsvoll jedoch auch störungsanfällig.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine selbstreinigende Düse zu entwickeln, die möglichst funktionssicher und mit einem möglichst geringen Herstellungsaufwand verbunden ist.

[0005] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Düsenkopf zumindest ein feststehendes und wenigstens ein verschiebbar gelagertes Kopfelement besitzt, welche jeweils einen Abschnitt der Austrittsöffnung bilden, wobei das verschiebbare Kopfelement während des Normalbetriebs vom Fluiddruck gegen einen in Strömungsrichtung des Fluids liegenden Anschlag und während der Selbstreinigung bei vermindertem Fluiddruck von einer Feder entgegen der Strömungsrichtung gedrückt wird.

[0006] Dadurch, dass nicht alle Elemente des Düsenkopfes verschiebbar sind, vereinfacht sich der Aufbau wesentlich. Außerdem kann so auch die Störanfälligkeit erheblich gesenkt werden.

[0007] Durch das Zurückdrücken des verschiebbaren Kopfelementes bei der Selbstreinigung, d.h. bei vermindertem Fluiddruck vergrößert sich die Austrittsöffnung, da das verschiebbare Kopfelement einen Abschnitt der Austrittsöffnung bildet. Dabei beeinflussen die Größe und Gestalt dieses Abschnittes aber auch die Form des Strömungskanals den Umfang der Vergrößerung und damit die Qualität der Selbstreinigung wesentlich.

[0008] Um auch bei der Selbstreinigung eine definierte Lage des verschiebbaren Kopfelementes zu gewährleisten, sollte das verschiebbare Kopfelement während der Selbstreinigung von der Feder gegen einen entgegen der Strömungsrichtung liegenden Anschlag gedrückt werden.

[0009] Für einen hohen Fluiddruck beim Austritt aus der Düse ist es förderlich, wenn sich der Querschnitt des Strömungskanals im Düsenkopf zur Austrittsöffnung hin zumindest abschnittsweise verkleinert, vorzugsweise kontinuierlich verkleinert. Diese Verkleinerung in Richtung Austrittsöffnung verstärkt gleichzeitig auch den Grad der Vergrößerung der Austrittsöffnung beim Zurückdrücken des Kopfelementes während der Selbstreinigung.

[0010] Die Herstellung vereinfacht sich hierbei, wenn der Querschnitt des Strömungskanals im Düsenkopf rund, insbesondere oval oder kreisrund ausgebildet ist. Aus gleichem Grund sollte das feststehende Kopfelement am Düsengehäuse befestigt, vorzugsweise gemeinsam mit diesem einstückig ausgebildet sein.

[0011] Des Weiteren kann die Konstruktion noch dadurch vereinfacht werden, dass die Anschläge vom Düsengehäuse gebildet werden und/oder die Feder in einer Aussparung des Düsengehäuses und/oder des verschiebbaren Kopfelementes untergebracht ist.

[0012] Um die Verschiebbarkeit des Kopfelementes zu gewährleisten und gleichzeitig eine Führung zu bilden, sollte eine Trennebene zwischen den beiden Kopfelementen parallel oder geneigt zur Strömungsrichtung verlaufen.

[0013] Für die meisten Anwendungsfälle genügt es, wenn der Düsenkopf zweiteilig ausgebildet ist. Insbesondere in diesem Fall sollte die Trennebene zur Vereinfachung zwischen den beiden Kopfelementen durch die Mitte des Strömungskanals laufen, so dass das verschiebbare Kopfelement eine ausreichende Größe zur Beeinflussung der Austrittsöffnung bei der Selbstreinigung besitzt.

[0014] Bei Bedarf können problemlos aber auch mehr als zwei Kopfelemente vorgesehen und dementsprechend auch mehrere Kopfelemente verschiebbar oder feststehend angeordnet sein.

[0015] Außerdem kann die Düse noch dadurch verbessert werden, dass das feststehende Kopfelement mit einer Strahlführung über die Austrittsöffnung hinausragt und den aus der Austrittsöffnung austretenden Fluidstrahl hinsichtlich Strahlrichtung und/oder Strahlform verändert. Dies kann insbesondere für eine seitlich geneigte Abstrahlung des Fluidstrahls genutzt werden.

[0016] Sollen jedoch spezielle Strahlformen gebildet werden, so sollte die Austrittsöffnung des Düsenkopfes in einen am Düsengehäuse vorzugsweise lösbar befestigen Sprühkopf münden.

[0017] Dabei kann der Sprühkopf nur einen oder aber mehrere Kanäle besitzen, die das Fluid mehrseitig, vorzugsweise allseitig verteilen.

[0018] Im Interesse einer kostengünstigen Herstellung und Abdichtung gegenüber dem Düsengehäuse ist es von Vorteil, wenn zumindest das verschiebbare Kopfelement und/oder der Sprühkopf aus Kunststoff bestehen.

[0019] Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

[0020] In der beigefügten Zeichnung zeigt: [0021] Figur 1: einen schematischen Längsschnitt durch eine Düse in Betriebsstellung; [0022] Figur 2: einen Querschnitt gemäß Figur 1 und [0023] Figur 3: einen Längsschnitt durch eine andere Düse während der Selbstreinigung.

[0024] Die Düse eignet sich wegen ihrer hohen Funktionssicherheit und dem hohen Grad an Selbstreinigung vor allem zum Versprühen von Prozesswasser gleicher aber auch wechselnder Qualitäten, insbesondere bei Anteilen von Faserstoffen, wie sie zur Herstellung von Faserstoffbahnen benötigt werden.

[0025] Wie den Figuren zu entnehmen ist, wird die Düse im Wesentlichen von einem Düsengehäuse 1 gebildet, welches den zweiteiligen Düsenkopf aufnimmt.

[0026] Der Düsenkopf selbst bildet den Strömungskanal 4, der das Fluid bis zur Austrittsöffnung 5 fördert. Dabei hat der Strömungskanal 4 einen kreisrunden Querschnitt, der sich in einem Abschnitt allmählich zur Austrittsöffnung 5 hin verkleinert. Diese konische Einengung des Strömungskanals 4 erhöht den Druck des Fluids beim Austritt aus der Austrittsöffnung 5.

[0027] Die beiden Teile des Düsenkopfes werden von einem feststehenden 2 und einem parallel zur Strömungsrichtung 6 des Fluids verschiebbar gelagerten 3 Kopfelement gebildet. Dabei verläuft die Trennebene 11 zwischen beiden Kopfelementen 2,3 im Wesentlichen durch die Mitte des Strömungskanals 4 parallel zur Strömungsrichtung 6. Damit bilden beide Kopfelemente 2,3 einen etwa gleichgroßen Abschnitt der Austrittsöffnung 5.

[0028] Zur Vereinfachung der Konstruktion ist das feststehende Kopfelement 2 und das Düsengehäuse 1 einstückig ausgeführt.

[0029] Im Normalbetrieb gemäß Figur 1 und 2 bewirkt der auf das verschiebbare Kopfelement 3 wirkende Fluiddruck ein Anpressen dieses Kopfelementes 3 gegen die Kraft einer Feder 8 gegen einen in Strömungsrichtung 6 liegenden Anschlag 7 des Düsengehäuses 1. Um hierzu eine ausreichende Kraft zu erzeugen, sollte die entgegen der Strömungsrichtung 6 weisende, dem Fluiddruck ausgesetzte Angriffsfläche des verschiebbaren Kopfelementes 3 ausreichend groß dimensioniert sein. Außerdem ist das verschiebbare Kopfelement 3 gegenüber dem Düsengehäuse 1 abgedichtet, so dass das Fluid eine entsprechende Kraft erzeugen kann. Hierzu hat das verschiebbare Kopfelement 3 am der Austrittsöffnung 5 gegenüberliegenden Ende einen kreisförmigen, senkrecht zur Strömungsrichtung 6 ausgerichteten und parallel zur Strömungsrichtung 6 im Düsengehäuse 1 verschiebbar gelagerten Stabilisierungsring 16. Dieser Stabilisierungsring 16 bildet den Beginn des Strömungskanals 4 und besitzt zur Abdichtung gegenüber dem Düsengehäuse 1 eine Dichtungswulst 14, die in eine Aussparung 15 des Düsengehäuses 1 hineinragt.

[0030] Dabei erlaubt die Aussparung 15 das Gleiten der Dichtungswulst 14 zwischen Normalbetrieb und Selbstreinigung und bildet gleichzeitig den entgegen der Strömungsrichtung 6 liegenden Anschlag 9 für das mobile Kopfelement 3 während der Selbstreinigung.

[0031] Für die Selbstreinigung der Austrittsöffnung 5 wird der Fluiddruck soweit reduziert, dass die Feder 8 das verschiebbare Kopfelement 3, wie in Figur 3 dargestellt, entgegen der Strömungsrichtung 6 gegen den Anschlag 9 in der Aussparung 15 des Düsengehäuses 1 drückt. Diese Verschiebung bewirkt auch in Verbindung mit dem konischen Verlauf des Strömungskanals 4 eine erhebliche Vergrößerung der Austrittsöffnung 5, so dass Fremdstoffe aus diesem Bereich gespült werden.

[0032] Die Feder 8 befindet sich hierbei in einer Aussparung 10 des verschiebbaren Kopfelementes 3, wobei sich das entgegen der Strömungsrichtung 6 weisende Ende der Feder 8 in der Aussparung 10 des Kopfelementes 3 und das gegenüberliegende Ende am Düsengehäuse 1 abstützt.

[0033] Wie Figur 3 zeigt, kann das feststehende Kopfelement 2 auch mit einer Strahlführung 12 über die Austrittsöffnung 5 hinausragen. Dabei soll diese Strahlführung 12 den aus der Austrittsöffnung 5 austretenden Fluidstrahl umlenken und/oder seine Form ändern.

[0034] Dadurch lassen sich unterschiedliche Strahlformen, wie Flachstrahl, Fächerstrahl usw. erzeugen und Strahlen zur Strömungsrichtung 6 geneigt ablenken.

[0035] Um die Möglichkeiten der Strahlgestaltung zu erweitern ist bei der in Figur 1 gezeigten Lösung am Düsengehäuse 1 jeweils ein Sprühkopf 13 lösbar befestigt, in den die Austrittsöffnung 5 des Düsenkopfes mündet. Die lösbare Befestigung kann beispielsweise über Verschraubung oder einen Klippverschluss erfolgen und erlaubt so einfach den Austausch eines Sprühkopfes 13 bei Verschleiß oder sich ändernden Anforderungen an die Form des Fluidstrahls.

[0036] Dabei kann der Sprühkopf 13 entsprechend Figur 1 das Fluid auch mehrseitig, insbesondere allseitig verteilen.

[0037] Zur Minimierung des Herstellungsaufwandes bestehen das verschiebbare Kopfelement 3 und der Sprühkopf 13 aus Kunststoff. Daneben erleichtert der Kunststoff bei dem Kopfelement 3 die Abdichtung gegenüber dem Düsengehäuse 1 und beim Sprühkopf 13 die Bildung eines Klippverschlusses.

Claims

Ansprüche 1. Selbstreinigende Düse zum Versprühen eines Fluids mit einem Düsengehäuse (1) und einem darin angeordneten, mehrteilig ausgebildeten Düsenkopf, welcher einen Strömungskanal (4) mit einer Austrittsöffnung (5) für das Fluid einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf zumindest ein feststehendes (2) und wenigstens ein verschiebbar (3) gelagertes Kopfelement besitzt, welche jeweils einen Abschnitt der Austrittsöffnung (5) bilden, wobei das verschiebbare Kopfelement (3) während des Normalbetriebs vom Fluiddruck gegen einen in Strömungsrichtung (6) des Fluids liegenden Anschlag (7) und während der Selbstreinigung bei vermindertem Fluiddruck von einer Feder (8) entgegen der Strömungsrichtung (6) gedrückt wird.
2. Selbstreinigende Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verschiebbare Kopfelement (3) während der Selbstreinigung von der Feder (8) gegen einen entgegen der Strömungsrichtung (6) liegenden Anschlag (9) gedrückt wird.
3. Selbstreinigende Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals (4) im Düsenkopf zur Austrittsöffnung (5) hin zumindest abschnittsweise verkleinert, vorzugsweise kontinuierlich verkleinert.
4. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Strömungskanals (4) im Düsenkopf rund, insbesondere kreisrund ausgebildet ist.
5. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Kopfelement (2) am Düsengehäuse (1) befestigt, vorzugsweise gemeinsam mit diesem einstückig ausgebildet ist.
6. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (7,9) vom Düsengehäuse (1) gebildet werden.
7. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) in einer Aussparung (10) des verschiebbaren Kopfelementes (3) untergebracht ist.
8. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf zweiteilig ausgebildet ist.
9. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennebene (11) zwischen den beiden Kopfelementen (2,3) parallel zur Strömungsrichtung (6) verläuft.
10. Selbstreinigende Düse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (11) zwischen den beiden Kopfelementen (2,3) durch die Mitte des Strömungskanals (4) läuft.
11. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Kopfelement (2) mit einer Strahlführung (12) über die Austrittsöffnung (5) hinausragt und den aus der Austrittsöffnung (5) austretenden Fluidstrahl hinsichtlich Richtung und/oder Form ändert.
12. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (5) des Düsenkopfes in einen am Düsengehäuse (1) vorzugsweise lösbar befestigen Sprühkopf (13) mündet.
13. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das verschiebbare Kopfelement (3) und/oder der Sprühkopf (13) aus Kunststoff bestehen.
14. Selbstreinigende Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verschiebbare Kopfelement (3) gegenüber dem Düsengehäuse (1) abgedichtet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen