DE2504856B2 - Spaltdüse zur Erzeugung eines breiten Flussigkeitsstrahls - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spaltdüse zur Erzeugung eines breiten, senkrecht zur Breitenrichtung und zur Strahlrichtung schmalen Flüssigkeitsstrahls, mit einem sich in der Breitenrichtung des Strahls erstrekkenden länglichen Gehäuse mit einer an einem Ende vorgesehenen Zuführöffnung, durch die Flüssigkeit in Längsrichtung des Gehäuses zuführbar ist, und mit einer längs des Gehäuses verlaufenden spaltartigen Düsenöffnung, die durch am Gehäuse angebrachte Begrenzungsglieder begrenzt ist die zur Veränderung der Breite der DUsenöffnung mittels mehrerer, außerhalb des Düsenquerschnitts und längs des Gehäuses angeordneter Verstellglieder verlagerbar sind.

Eine Spaltdüse mit unveränderlichem Spalt ist aus der DE-OS 23 34 998 bekannt Bei der bekannten Ausführungsform ist die Düsenöffnung durch zwei in Strahlrichtung vorstehende Blechkanten begrenzt, die durch über die Länge des Düsenspalts verteilte, quer durch die DUsenöffnung geführte Niete gegen den Flüssigkeitsdruck zusammengehalten werden. Bei dieser Ausführungsform bedingen die den Düsenstrahl durchsetzenden Niete stellenweise Turbulenzen in der Strömung, die sich in kritischen Anwendungsfällen, z. B. in der Färberei von Textilien, insbesondere Teppichen, schon in sireifenförmigen Farbungleichmäßigkeiten äußern können. Außerdem ist eine nachträgliche Einjustierung der Spaltbreite nicht möglich.

Aus der GB-PS 6 67 646 ist eine Spaltdüse für Luft ein sogenanntes Luftmesser, bekannt bei der die Begrenzungsglieder durch schneidenartige Leisten gebildet sind, die durch vom Innern des Gehäuses her an ihnen

so angreifende Verstellglieder verlagerbar sind. Auch hier ergibt sich durch die Verstellglieder eine Störung der Strömung.

Aus der US-PS 29 40418 ist eine weitere Luftspaltdüse für Luft entnehmbar, bei der die leistenförmigen Verstellglieder außerhalb des rohrförmigen Gehäuses an diesem um parallel zu dessen Längsachse verlaufende Achsen schwenkbar gelagert sind Die beweglichen Verstellglieder sind gegenüber dem Gehäuse durch nachgiebige Dichtungen abgedichtet Diese Ausführungsform ist insgesamt aufwendig und außerdem für Flüssigkeiten wegen der dabei auftretenden höheren Drücke und der damit einhergehenden Probleme mit den Abdichtungen nicht geeignet

Aus der US-PS 33 41 354 ist eine Spaltdüse der eingangs genannten Art bekannt bei der das Gehäuse auf der Seite der Dösenöffnung einen dreieckig zugespitzten Querschnitt aufweist und die leistenförmigen Begrenzungsglieder flach auf dessen Außenseite

angebracht sind. Sie können parallel zu sich selbst gegen den Düsenspalt hin verschoben werden, um den Düsenstrahl dicker oder dünner zu machen. Um ihn jedoch beispielsweise in der Mitte dünner und an den beiden Enden breiter zu machen, müßten di<; leistenförmigen Begrenzungsglieder hochkant verformt werden, was bei der gezeigten Anordnung nicht möglich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spaltdüse der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sich ein unbehinderter, in seiner Strahlstärke über die Brei'.e unterschiedlich variierbarer Düsenstrahl ergibt

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Gehäuse ein im wesentlichen U-förmiges Profil umfaßt, an dessen offener Seite und an dessen einem Schenkel eine Wandung mittels einer Kante fest angebracht ist, daß die Wandung selbst ein Begrenzungsglied bildet, indem sie an der anderen Seite frei ist und mit dem benachbarten Schenkel des »U« die Düsenöffnung begrenzt, und daß die Wandung derart unter Verformung verlagerbar ist, daß der Flüssigkeitsstrahl in seiner Stärke über seine Breite unterschiedlich einstellbar ist

Die längs einer Kante befestigte Wandung soll zwar im wesentlichen gestaltfest sein, doch noch eine gewisse Nachgiebigkeit besitzen, die ein Bewegen bzw. Verschwenken um die Befestigungskante erlaubt. Auf diese Weise kann ohne das Vorhandensein verschiebbarer oder drehbarer, d. h. eine Abdichtung erfordernder Teile die Strahldicke eingestellt werden. Es ergibt sich daraus auch, daß die Strahldicke über die Breite unterschiedlich verändert werden kann. Da die Verstellglieder außerhalb des Querschnitts der Düsenöffnung angeordnet sind, wird der Düsenstrahl an keiner Stelle unterbrochen und durch Turbulenzen gestört Da die Düse in der Hauptsache innerhalb eines kontinuierlichen Textilveredlungsprozesses eingesetzt werden soll, ist bei der erfindungsgemäßen Spaltdüse besonders wichtig, daß trotz der vielfältigen Verstellmöglichkeiten nirgendwo die Möglichkeit eines Flusenfangs besteht, weil keine in den Strömungsweg hineinragenden Kanten oder den Düsenstrahl unterbrechenden Hindernisse vorhanden sind. Die Unmöglichkeit des Flusenfangs und damit auch einer Flusenzopfbildung ist deshalb von Bedeutung, da von der Düse zusammengeballt an die Ware abgegebene Flusen den Anschlußprozeß wie Färben oder Bedrucken der Ware empfindlich stören und zu Ausschuß der Ware führen können.

Es empfiehlt sich, daß in dem Gehäuse der Länge nach auf der der Wandung gegenüberliegenden Seite eine Begrenzungswandung vorgesehen ist, daß die Zuführöffnung zwischen der Begrenzungswandung und der Wandung in die Kammer mündet und daß der Abstand der Begrenzungswandung von der Wandung mit zunehmendem Abstand von der Zuführöffnung abnimmt

Diese Verjüngung des Gehäusequerschnitts beugt einem Druckabfall vor, der bei gleichbleibendem Querschnitt des Gehäuses mit zunehmender Entfernung von der Zuführöffnung sonst eintreten würde.

Die Spaltdüse kann aber auch so ausgestaltet sein, daß in dem Gehäuse der Länge nach auf der der Wandung gegenüberliegenden Seite eine Begrenzungswandung vorgesehen ist daß die Zuführöffnung zwischen der Begrenzungswandung und der der Wandung jenseits der Begrenzungswandung gegenüberliegenden Rückwand des Gehäuses in das Gehäuse mündet und daß die Begrenzungswandung mehrere, über die Länge verteilte Überströmöffnungen aufweist, die in die zwischen der Wandung und der Begrenzungswandung gelegene Teilkammer führen.

Die gesamte, in dem Gehäuse gebildete Kammer ist bei dieser Ausführungsform durch die Begrenzungswandung gewissermaßen in zwei bezüglich der Düsenöffnung hintereinandergelegene Teilkammern unterteilt wobei die Flüssigkeit zunächst in die abgelegene Teilkammer eingeleitet wird und dann durch die Überströmöffnungen in die auf der Seite der Düsenöffnung gelegene Teilkammer übertritt Durch die Überströmöffnungen werden: die Strömungsverhältnisse in der vorderen Teilkammer und damit der Düsenstrahl vergleichmäßigt

Eine wichtige Ausgestaltung dieser Ausführungsform besteht darin, daß zwischen der Wandung und der Begrenzungswandung ein Drosselblech angeordnet ist das sich über die Länge des Gehäuses vor den Überströmöffnungen erstreckt und dessen Abstand gegenüber den Überströmöffnungen mittels mehrerer, über die Länge des Gehäuses verteilter Einslellglieder variierbar ist

Durch diese Merkmale ergibt sich die in der Praxis wichtige Eigenschaft der Spaltdüse, daß Austrittsgeschwindigkeit und Austrittsmenge unabhängig voneinander regulierbar sind. Die Austrittsmenge wird im wesentlichen durch die Stellung des Drosselblechs vor den Überströmöffnungen bestimmt weil hierdurch direkter Einfluß auf die in die vordere Teilkammer übertretende Flüssigkeitsmenge genommen wird. Die Geschwindigkeit mit der diese Menge aus der Düsenöffnung austritt hängt wiederum von deren Breite ab, die ihrerseits durch die Verstellglieder den Bedürfnissen angepaßt werden kann. Zwar ändert sich bei einer Verstellung der einen Größe in der vorbeschriebenen Weise auch die andere Größe etwas, doch kann durch Nachregulierung stets die gewünschte Kombination Ausströmgeschwindigkeit/Ausströmmenge erhalten werden.

Eine zweckmäßige bauliche Ausführung der Spaltdüse besteht darin, daß die Wandung, das Drosselblech und die Begrenzungswandung an der der Düsenöffnung abgelegenen Längskante abgewinkelt sind und daß die Abwinkelungen übereinanderliegen sowie gemeinsam an dem der Düsenöffnungen abgelegenen Schenkel des »U« befestigt sind.

In einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der an der Düsenöffnung gelegene Schenkel des »U« nach außen abgewinkelt ist und daß sich die Wandung bis vor die Abwinkelung im wesentlichen parallel zu dieser erstreckt

Bei dieser Ausführungsform ist die Düsenöffnung durch einander parallele lippenartige Teile begrenzt wodurch sich eine besonders gute Richtwirkung für den Düsenstrahl einstellt

Die Verstellglieder können als außerhalb der Wandung zur Wandung etwa parallel angeordnete Gewindebolzen ausgebildet sein.

Durch diese Anordnung ergibt schon eine geringe Verstellung an dem Gewindebolzen eine recht erhebliche Verlagerung der Wandung und somit eine sehr empfindliche Einstellung der Dicke des Düsenstrahls.

In einer anderen Ausfflhrungsform können die Vers^llglieder auch als außerhalb der Wandung angeordnete, im wesentlichen senkrecht gegen die Wandung wirkende Gewindebolzen ausgebildet sein.

In der Zeichnung sind zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt

F i g. 1 zeigt eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, gegen die Düsenöffnung gesehen;

F i g. 2 zeigt eine Ansicht gemäß F i g. 1 von oben;

Fig.3 und 4 zeigen Querschnitte nach den Linien III-IIIbzw.IV-IVinFig.2;

F i g. 5 zeigt eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform gemäß F i g. VI von unten;

F i g. 6 zeigt einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig.5;

F i g. 7 zeigt eine Teilansicht entsprechend F i g. 6 von links.

Die in den F i g. 1 bis 4 dargestellte und als Ganzes mit 10 bezeichnete Spaltdüse besitzt ein Gehäuse 1, welches aus einem U-Profil besteht, das nach der zur Düsenöffnung 2 gelegenen Seite hin offen ist. An dem einen Ende des Gehäuses 1 ist eine Zuführöffnung 3 vorgesehen, durch die Flüssigkeit in Längsrichtung des Gehäuses 1 zuführbar ist. Am gegenüberliegenden Ende ist das Gehäuse 1 geschlossen und trägt einen Lagerzapfen 4, auf dem die Spaltdüse abgestützt ist.

Wie besonders aus F i g. 2 ersichtlich ist, verjüngt sich die in dem Gehäuse 1 gebildete hintere Teilkammer 5 von links nach rechts, d.h. von der Zuführöffnung 3 hinweg, um den durch das Ausströmen der Flüssigkeit durch die Düsenöffnung 2 entstehenden Druckverlust durch Querschnittsverengung auszugleichen. In dem in der Nähe der Zuführöffnung 3 genommenen Querschnitt der Fig.3 ist die hintere Teilkammer 5 also wesentlich breiter als in dem der Zuführöffnung 3 abgelegenen Querschnitt der F i g. 4.

An der offenen Seite ist das Gehäuse 1 durch eine Wandung 6 begrenzt, die an ihrer unteren Kante 7 abgewinkelt und dort mit dem Schenkel 8 des Gehäuses 1 dicht verbunden ist Die Wandung 6 beläßt an der dem anderen Schenkel 9 zugewandten Kante einen Abstand, der die Düsenöffnung 2 bildet.

Die Wandung 6 steht nicht senkrecht zu den Schenkeln 8,9, sondern ist von dem Schenkel 8 hinweg etwas nach außen, d. h. zur offenen Seite des Gehäuses hin, geneigt In der Nähe der Düsenöffnung 2 sind an der Wandung 6 Winkelstücke ii angebracht, an denen als Gewindebolzen 12 ausgebildete Verstellglieder angreifen, die sich andererseits an dem Schenkel 8 des Gehäuses 1 abstützen. Bei einer Verstellung der Gewindebolzen 12 verschwenkt sich die Wandung 6 um die Abwinklung 7 und verändert dadurch infolge der leichten Schrägstellung die Breite der Düsenöffnung 2.

Zwischen der Wandung 6 und der Rückwandung 13 des Gehäuses 1 ist eine Begrenzungswandung IS angeordnet, welche sich über die ganze Länge der Spaltdüse 10 erstreckt und über diese Länge verteilte Überströmöffnungen 16 aufweist Die Flüssigkeit, die aus der Zuführöffnung 3 nur in die hintere Teilkammer 5 eintreten kann, gelangt durch die Oberströmöffnungen 16 in vergleichmäßigter Strömung in die vordere Teilkammer 17, aus der sie durch die Düsenöffnung 12 austreten kann. Die Überströmöffnungen 16 weisen düsenartige Ausrundungen 18 auf, um die Strömung nicht zu stören.

Zwischen der Begrenzungswandung 15 und der Wandung 6 ist noch ein sich ebenfalls über die Länge der Spaltdüse 10 erstreckendes Drosselblech 19 angeordnet.

Das Drosselblech 19 ist mit einer Abwinklung 20 ebenso wie die Begrenzungswandung 15 mit einer Abwinklung 21 gemeinsam mit der Abwinklung 7 der Wandung 6 an dem Schenkel 8 des Gehäuses befestigt. Die Befestigung geschieht durch Punktschweißen oder durch die

to schematisch dargestellten Befestigungselemente 22.

Das Drosselblech 19 kann in seiner Winkellage gegenüber der Wandung 6 und damit in seinem Abstand gegenüber den Überströmöffnungen 16 durch als Gewindebolzen ausgebildete Einstellglieder 23 einge stellt werden. Dadurch wird der Grad der Drosselung an den Überströmöffnungen 16 und damit primär die Menge der aus der hinteren Teilkammer 5 in die vordere Teilkammer 17 übertretende Flüssigkeit bestimmt Die Austrittsgeschwindigkeit wird durch den Querschnitt der Düsenöffnung 2 festgelegt, die durch Betätigung des Gewindebolzens 12 regulierbar ist.

Während sich die hintere Teilkammer 5 über die Länge der Spaltdüsen 10 verändert, ist die Anordnung der Teile 12,6,19,15 im Querschnitt über die Länge der Spaltdüse 10 etwa gleichbleibend, um an der Düsenöffnung 2 gleichbleibende Verhältnisse zu haben.

Bei der Spaltdüse 30 der Fig.5 bis 7 ist die Zuführöffnung 33 auf der gemäß F i g. 5 rechten Seite gelegen und strömt die Flüssigkeit von rechts nach links.

Das Gehäuse 31 besteht wieder aus einem U-Profil, welches jedoch an der an der Düsenöffnung 32 (F i g. 6) gelegenen Seite bei 34 nach außen abgewinkelt ist Die an dem Schenkel 38 des Gehäuses 31 befestigte Wandung 36 erstreckt sich über den oberen Schenkel 39 des Gehäuses 31 hinaus etwa parallel zu der Abwinklung 34, so daß die Düsenöffnung 32 von zwei etwa parallelen düsenartigen Teilen begrenzt ist

In der in dem Gehäuse 31 gebildeten Kammer ist die Begrenzungswandung 45 angeordnet, die gegenüber

•»ο der Wandung 36 einen über Gewindebolzen 40 veränderbaren Abstand aufweist, so daß sich die vordere Teilkammer 37 von der Zuführöffnung 33 hinweg verjüngt.

Die Wandung 36 ist mit einer Abwinklung 4t an dem

Schenkel 38 des Gehäuses 31 befestigt. Mitbefestigt sind Stützwinkel 42, die als Gewindebolzen ausgebildete Verstellglieder 43 und 44 tragen, die etwa senkrecht gegen die Wandung 36 wirken und bei Verstellung unter Verschwenkung der Wandung 36 um ihre Abwinklung

so 41 die Breite der Düsenöffnung 32 beeinflussen.

Es bestehen somit zwei Verstellmöglichkeiten: Die Flüssigkeit, die durch die Zuführöffnung 33 nur in die vordere Kammer 37 eintritt, kann in ihrer Gesamtmenge durch die Lage der Begrenzungswandung 45 gegenüber der Wandung 36 beeinflußt werden, während die Breite der Düsenöffnung 32 und damit die Austrittsgeschwindigkeit über die Verstellglieder 43 und 44 reguliert werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Spaltdüse zur Erzeugung eines breiten, senkrecht zur Breitenrichtung und zur Strahlrichtung schmalen Flüssigkeitsstrahls, mit einem sich in der Breitenrichtung des Strahls erstreckenden länglichen Gehäuse mit einer an einem Ende vorgesehenen Zuführöffnung, durch die Flüssigkeit in Längsrichtung des Gehäuses zuführbar ist, und mit einer längs des Gehäuses verlaufenden spaltartigen Düsenöffnung, die durch am Gehäuse angebrachte Begrenzungsglieder begrenzt ist, die zur Veränderung der Breite der Düsenöffnung mittels mshrerer, außerhalb des Düsenquerschnitts und längs des Gehäuses angeordneter Verstellglieder verlagerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 31) ein im wesentlichen U-förmiges Profil umfaßt, an dessen offener Seite und an dessen einem Schenkel (8,38) eine Wandung (6,36) mittels einer Kante fest angebracht ist, daß die Wandung (6, 36) selbst ein Begrenzungsglied bildet, indem sie an der anderen Kante frei und mit dem benachbarten Schenkel (9, 39) des »U« die Düsenöffnung (2, 32) begrenzt, und daß die Wandung (6,36) derart unter Verformung verlagerbar ist, daß der Flüssigkeitsstrahl in seiner Stärke über seine Breite unterschiedlich einstellbar ist

2. Spaltdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (31) der Länge nach auf der der Wandung (36) gegenüberliegenden Seite eine Begrenzungswandung (45) vorgesehen ist, daß die Zuführöffnung (33) zwischen der Begrenzungswandung (45) und der Wandung (36) in die Kammer (37) mündet und daß der Abstand der Begrenzungswandung (45) von der Wandung (36) mit zunehmendem Abstand von der Zuführöffnung (33) abnimmt

3. Spaltdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) der Länge nach auf der der Wandung (6) gegenüberliegenden Seite eine Begrenzungswand (15) vorgesehen ist, daß die Zuführöffnung (3) zwischen der Begrenzungswandung (15) und der der Wandung (6) jenseits der Begrenzungswandung (15) gegenüberliegenden Rückwand (13) des Gehäuses (1) in das Gehäuse (1) mündet und daß die Begrenzungswandung (15) mehrere über die Länge verteilte Überströmöffnungen (16) aufweist, die in die zwischen der Wandung (6) und der Begrenzungswandung (15) gelegene Teilkammer (17) führen.

4. Spaltdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wandung (6) und der Begrenzungswandung (15) ein Drosselblech (19) angeordnet ist, das sich über die Länge des Gehäuses (1) vor den Überströmöffnungen (16) erstreckt und dessen Abstand gegenüber den Überströmöffnungen (16) mittels mehrerer Ober die Länge des Gehluses (1) verteilter Einstellglieder (23) variierbar ist

5. Spaltdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (6), das Drosselblech (19) und die Begrenzungswandung (15) an der der Düsenoffnung (2) abgelegenen Lingskante abgewinkelt sind und daß die Abwinkelungen (7, 20, 2t) übereinanderliegen sowie gemeiniam an dem der Dfltenoffnung (2) abgelegenen Schenkel (8) des »U« befestigt sind.

6. Spaltdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Dusenöffnung (32) gelegene

Schenkel (39) des »U« nach außen abgewinkelt ist und daß sich die Wandung (36) bis vor die Abwinklung (34) im wesentlichen parallel zu dieser erstreckt

7. Spaltdüse nach einem der Ansprüche 1,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellglieder (12) als außerhalb der Wandung (6), zur Wandung (6) etwa parallel angeordnete Gewindebolzen ausgebildet sind.

8. Spaltdüse nach einem der Ansprüche 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellglieder (43, 44) als außerhalb der Wandung (36) angeordnete, im wesentlichen senkrecht gegen die Wandung (36) wirkende Gewindebolzen ausgebildet sind.