AT14487U1

AT14487U1 - Self-cleaning nozzle

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.The invention relates to a self-cleaning nozzle. Self-cleaning nozzle for spraying a fluid with a nozzle housing (1) and arranged therein, a multi-part nozzle head, which includes a flow channel (4) with an outlet opening (5) for the fluid. In this case, the production cost is to be reduced by the fact that the nozzle head has at least one fixed (2) and at least one displaceable (3) mounted head element, each forming a portion of the outlet opening (5), wherein the displaceable head element (3) during normal operation of Fluid pressure against a lying in the flow direction (6) of the fluid stop (7) and during the self-cleaning at a reduced fluid pressure by a spring (8) against the flow direction (6) is pressed.

Description

Beschreibungdescription

SELBSTREINIGENDE DÜSESELF-CLEANING NOZZLE

[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.The invention relates to a self-cleaning nozzle for spraying a fluid with a nozzle housing and arranged therein, a multi-part nozzle head, which includes a flow channel with an outlet opening for the fluid.

[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.It has long been known to design nozzles so that a self-cleaning process can be brought about by reducing the fluid pressure. For this purpose, the nozzle head is slidably mounted in the nozzle housing and pressed by the fluid pressure against the force of a spring in the working position relative to a spray head. When the fluid pressure is reduced, the spring presses the nozzle head counter to the flow direction away from the spray head, which leads to an enlargement of the outlet opening and to the removal of foreign substances from this area.

[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.Since this usually does not meet the requirements, it is proposed in DE 691 11 555 T2 to perform the nozzle head in two parts and to ensure that during self-cleaning, the two nozzle halves are withdrawn, thereby unfolding. This is very effective but also prone to failure.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine selbstreinigende Düse zu entwickeln, die möglichst funktionssicher und mit einem möglichst geringen Herstellungsaufwand verbunden ist.The object of the invention is therefore to develop a self-cleaning nozzle, which is as reliable as possible and associated with the lowest possible manufacturing cost.

[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.According to the invention this object is achieved in that the nozzle head has at least one fixed and at least one displaceably mounted head element, each forming a portion of the outlet opening, wherein the displaceable head element during normal operation of the fluid pressure against a lying in the flow direction of the fluid stop and during self-cleaning at reduced fluid pressure by a spring against the flow direction is pressed.

[0006] Dadurch, dass nicht alle Elemente des Düsenkopfes verschiebbar sind, vereinfacht sich der Aufbau wesentlich. Außerdem kann so auch die Störanfälligkeit erheblich gesenkt werden.Characterized in that not all elements of the nozzle head are displaced, simplifies the structure significantly. In addition, so the susceptibility can be significantly reduced.

[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.By pushing back the displaceable head element during self-cleaning, i. At reduced fluid pressure, the outlet opening increases, since the displaceable head element forms a portion of the outlet opening. The size and shape of this section but also the shape of the flow channel affect the extent of the enlargement and thus the quality of self-cleaning significantly.

[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.In order to ensure a defined position of the displaceable head element even when self-cleaning, the displaceable head element should be pressed during the self-cleaning of the spring against a counter to the flow direction stop.

[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.For a high fluid pressure at the outlet from the nozzle, it is beneficial if the cross section of the flow channel in the nozzle head to the outlet opening at least partially reduced, preferably continuously reduced. This reduction in the direction of the outlet simultaneously increases the degree of enlargement of the outlet opening when pushing back the head element during self-cleaning.

[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.The production is simplified here, if the cross section of the flow channel in the nozzle head is round, in particular oval or circular. For the same reason, the fixed head should be attached to the nozzle housing, preferably formed integrally with this.

[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.Furthermore, the construction can be further simplified in that the stops are formed by the nozzle housing and / or the spring is housed in a recess of the nozzle housing and / or the displaceable head element.

[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.In order to ensure the displaceability of the head element and at the same time to form a guide, a parting plane between the two head elements should be parallel or inclined to the flow direction.

[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.For most applications, it is sufficient if the nozzle head is formed in two parts. In particular, in this case, the dividing plane should run between the two header elements for simplicity through the middle of the flow channel, so that the displaceable head element has a sufficient size for influencing the outlet opening during self-cleaning.

[0014] Bei Bedarf können problemlos aber auch mehr als zwei Kopfelemente vorgesehen und dementsprechend auch mehrere Kopfelemente verschiebbar oder feststehend angeordnet sein.If necessary, however, more than two head elements can be provided without problems and accordingly also a plurality of head elements can be arranged displaceably or fixedly.

[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.In addition, the nozzle can be further improved by the fact that the fixed head element protrudes with a beam guide over the outlet opening and changes the emerging from the outlet fluid jet with respect to beam direction and / or beam shape. This can be used in particular for a laterally inclined radiation of the fluid jet.

[0016] Sollen jedoch spezielle Strahlformen gebildet werden, so sollte die Austrittsöffnung des Düsenkopfes in einen am Düsengehäuse vorzugsweise lösbar befestigen Sprühkopf münden.However, if special jet shapes are to be formed, then the outlet opening of the nozzle head should open into a preferably releasably attachable to the nozzle housing spray head.

[0017] Dabei kann der Sprühkopf nur einen oder aber mehrere Kanäle besitzen, die das Fluid mehrseitig, vorzugsweise allseitig verteilen.In this case, the spray head have only one or more channels, which distribute the fluid on several sides, preferably on all sides.

[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.In the interest of cost-effective production and sealing against the nozzle housing, it is advantageous if at least the displaceable head element and / or the spray head made of plastic.

[0019] Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in several embodiments.

[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.In the attached drawing: FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a nozzle in the operating position; FIG. 2: a cross-section according to FIG. 1; and [0023] FIG. 3: a longitudinal section through another nozzle during self-cleaning.

[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.The nozzle is due to its high reliability and the high degree of self-cleaning especially for spraying process water of the same but also changing qualities, especially in proportions of pulps, as they are needed for the production of fibrous webs.

[0025] Wie den Figuren zu entnehmen ist, wird die Düse im Wesentlichen von einem Düsengehäuse 1 gebildet, welches den zweiteiligen Düsenkopf aufnimmt.As can be seen from the figures, the nozzle is essentially formed by a nozzle housing 1, which receives the two-part nozzle head.

[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.The nozzle head itself forms the flow channel 4, which promotes the fluid to the outlet opening 5. In this case, the flow channel 4 has a circular cross section, which gradually decreases in a section to the outlet opening 5 out. This conical narrowing of the flow channel 4 increases the pressure of the fluid at the exit from the outlet opening 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.The two parts of the nozzle head are formed by a fixed 2 and a parallel to the flow direction 6 of the fluid slidably mounted 3 head element. In this case, the dividing plane 11 runs between the two head elements 2, 3 essentially through the middle of the flow channel 4 parallel to the flow direction 6. Thus, both head elements 2, 3 form an approximately equal section of the outlet opening 5.

[0028] Zur Vereinfachung der Konstruktion ist das feststehende Kopfelement 2 und das Düsengehäuse 1 einstückig ausgeführt.To simplify the construction, the fixed head element 2 and the nozzle housing 1 is made in one piece.

[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.In normal operation according to Figure 1 and 2, the force acting on the displaceable head element 3 fluid pressure causes a pressing of this head element 3 against the force of a spring 8 against a lying in the flow direction 6 stop 7 of the nozzle housing 1. To this end to generate a sufficient force, For example, the attack surface of the displaceable head element 3 facing the flow direction 6 and exposed to the fluid pressure should be dimensioned sufficiently large. In addition, the displaceable head element 3 is sealed relative to the nozzle housing 1, so that the fluid can generate a corresponding force. For this purpose, the displaceable head element 3 at the outlet opening 5 opposite end has a circular, perpendicular to the flow direction 6 and parallel to the flow direction 6 slidably mounted in the nozzle housing 1 stabilizing ring 16. This stabilizing ring 16 forms the beginning of the flow channel 4 and has to seal against the nozzle housing. 1 a sealing bead 14, which projects into a recess 15 of the nozzle housing 1.

[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.The recess 15 allows the sliding of the sealing bead 14 between normal operation and self-cleaning and at the same time forms the counter to the flow direction 6 lying stop 9 for the mobile head element 3 during self-cleaning.

[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.For the self-cleaning of the outlet opening 5, the fluid pressure is reduced to the extent that the spring 8, the displaceable head element 3, as shown in Figure 3, against the flow direction 6 against the stop 9 in the recess 15 of the nozzle housing 1 suppressed. This displacement also causes, in conjunction with the conical shape of the flow channel 4, a considerable enlargement of the outlet opening 5, so that foreign substances are rinsed out of this area.

[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.The spring 8 is in this case in a recess 10 of the displaceable head element 3, wherein the counter to the flow direction 6 facing end of the spring 8 in the recess 10 of the head element 3 and the opposite end of the nozzle housing 1 is supported.

[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.As Figure 3 shows, the fixed head element 2 may protrude with a beam guide 12 through the outlet opening 5. In this case, this beam guide 12 is intended to deflect the fluid jet emerging from the outlet opening 5 and / or to change its shape.

[0034] Dadurch lassen sich unterschiedliche Strahlformen, wie Flachstrahl, Fächerstrahl usw. erzeugen und Strahlen zur Strömungsrichtung 6 geneigt ablenken.As a result, different beam shapes, such as flat fan, fan beam, etc. can be generated and deflected inclined rays to the flow direction 6.

[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.In order to expand the possibilities of beam design is in the solution shown in Figure 1 on the nozzle housing 1 each releasably attached to a spray head 13, in which the outlet opening 5 of the nozzle head opens. The releasable attachment can be done for example via screw or a clip closure and thus allows easy replacement of a spray head 13 in case of wear or changing requirements on the shape of the fluid jet.

[0036] Dabei kann der Sprühkopf 13 entsprechend Figur 1 das Fluid auch mehrseitig, insbesondere allseitig verteilen.In this case, the spray head 13 according to Figure 1, the fluid also multi-sided, in particular distribute on all sides.

[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.To minimize the production costs, the displaceable head element 3 and the spray head 13 are made of plastic. In addition, the plastic facilitates in the head element 3, the seal against the nozzle housing 1 and the spray head 13, the formation of a clip closure.

Claims

Claims 1. A self-cleaning nozzle for spraying a fluid with a nozzle housing (1) and a multi-part nozzle head arranged therein, which includes a flow channel (4) with an outlet opening (5) for the fluid, characterized in that the nozzle head at least one fixed (2) and at least one displaceably (3) mounted head element, each forming a portion of the outlet opening (5), wherein the displaceable head element (3) during normal operation of the fluid pressure against a lying in the flow direction (6) of the fluid stop (7 ) and during self-cleaning at a reduced fluid pressure by a spring (8) against the flow direction (6) is pressed.

2. Self-cleaning nozzle according to claim 1, characterized in that the displaceable head element (3) during the self-cleaning of the spring (8) against a counter to the flow direction (6) lying stop (9) is pressed.

3. Self-cleaning nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section of the flow channel (4) in the nozzle head to the outlet opening (5) down at least partially reduced, preferably continuously reduced.

4. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the flow channel (4) in the nozzle head is round, in particular circular.

5. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed head element (2) attached to the nozzle housing (1), preferably integrally formed together with this.

6. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the stops (7,9) from the nozzle housing (1) are formed.

7. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (8) in a recess (10) of the displaceable head element (3) is housed.

8. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle head is formed in two parts.

9. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that a parting plane (11) between the two head elements (2,3) parallel to the flow direction (6).

10. Self-cleaning nozzle according to claim 8 or 9, characterized in that the parting plane (11) between the two head elements (2,3) through the center of the flow channel (4) runs.

11. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed head element (2) projects beyond the outlet opening (5) with a jet guide (12) and changes the fluid jet emerging from the outlet opening (5) with respect to direction and / or shape ,

12. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (5) of the nozzle head in a nozzle housing (1) preferably releasably attach spray head (13) opens.

13. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that at least the displaceable head element (3) and / or the spray head (13) consist of plastic.

14. Self-cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the displaceable head element (3) relative to the nozzle housing (1) is sealed. For this 1 sheet drawings