DE563066C - Regelbare Duese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft-eine regelbare Düse mit in der Strömungsrichtung sich erweiterndem Querschnitt, die einen Hohlkegel und einen in diesem gelagerten Vollkegel aufweist, welche relativ zueinander in der Achsrichtung verschiebbar sind, und kennzeichnet sich dadurch, daß die Flächen der beiden Kegel zumindest annähernd parallel zueinander liegen, so daß die beiden Körper bei ihrer Bewegung

to zueinander eine Änderung des Zwischenraumes zwischen den beiden Kegelflächen und dadurch eine Änderung in der Fördermenge der Düse bewirken, ohne daß das Verhältnis des Eintritts- zum Austrittsquerschnitt sowie das Maß der Konizität eine wesentliche Änderung erfahren.

Eine solche Düse weist gegenüber bekannten Düsen den Vorteil des besseren Wirkungsgrades auf. Der mit "ihrer Hilfe erzeugte Unterdruck steigt nämlich in bezug auf den Verbrauch viel steiler an und ist bei dem. gleichen Verbrauch viel höher als bei bekannten Düsen.

Es wurde bereits angestrebt, das Verhältnis zwischen Einlaß- und Äuslaßquerschnitt gleichbleibend zu erhalten. Jedoch konnte diese Aufgabe bisher nur unvollkommen gelöst werden. Im übrigen änderte sich zum wenigsten das Maß der Konizität, und zwar in der Weise, daß dieses allmählich kleiner wurde und die Verluste im Betrieb der Düse schließlich so groß wurden, daß die Gesamtleistung auf unzulässige Werte herabsank. Demnach ist es erforderlich; sowohl das Verhältnis zwischen Ein- und Auslaßquerschnitt als auch das Konizitätsmaß im wesentlichen gleichbleibend zu erhalten, um zu den Vorteilen der Erfindung zu gelangen.

Man hat »bereits eine Düse vorgeschlagen, die einen Innen- und einen Außenkegel aufweist, welche zueinander axial verschiebbarsind. Jedoch arbeitet bei der bekannten Vorrichtung der äußere Hohlkegel mit einem zylindrischen Teil zusammen,, so daß bei Verschiebung des Innenkegels eine Zeitlang der Querschnitt der diesem Teil benachbart liegenden Öffnung gleichbleibt, während der entgegengesetzt liegende Querschnitt sich ändert. Die Forderungen der Erfindung sind bei dieser Vorrichtung nicht erfüllt.

Eine weitere bekannte Anordnung arbeitet mit einem verschiebbaren inneren Körper, der aus zwei mit ihrer Grundfläche auf einanderstehenden Kegeln besteht. Offenbar muß auch bei der Verschiebung eines in dieser Weise aufgebauten Innenkörpers stets eine Änderung des Verhältnisses zwischen Ein- und Auslaßquerschnitt erhalten werden.

Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch eine gewöhnliche Düse für gasförmige Stoffe,

Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse,

Abb. 3 einen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Die in Abb. i dargestellte Düsenanordnung besteht im wesentlichen, in einer Düse u mit in der Strömungsrichtung-sich erweiterndem Querschnitt,- deren. Jdeinster Durchfluß querschnitt Fm ^fin einem zylindrischen Teil der Düse enthalten ist. Eine solche Düse wird nur mit schlechtem Wirkungsgrad arbeiten können, und zwar aus folgenden Gründen. Wie bekannt, entspricht einem gegebenen ίο Verhältnis zwischen dem Druck P des Treibmittels, z. B. Dampf, Druckluft oder Gas, vor der Ausflußöffnung und dem Druck Po in der hinter der Düse angeordneten Kammer C ein durch die Flächen F₂ und Fm und die Länge I bestimmter Grad der Konizität. Da nun der Winkel α des sich erweiternden Teiles der Düse soweit wie möglich dem Winkel des sich erweiternden Treibmittelstromes angepaßt sein soll, kann bei einer Vorrichtung zo nach Abb. 1 der Fall eintreten, daß die Länge/ des erweiternden Teiles der Düse so groß wird, daß die Vorrichtung auf Grund ihrer schlechten Nutzleistung überhaupt als ■ - unbrauchbar bezeichnet werden muß. Dies erklärt sich daraus, daß gegenüber einem bestimmten Wert von L auch der TeUJ₁ bestimmte Abmessungen haben muß.

Ein weiterer Grund für die Verringerung der Nutzleistung ist darin zu erblicken, daß bei der Regelung der Strömungsmenge für die Flüssigkeit, den Dampf oder das Gas,- welche durch .den Dorn t erfolgt, eine Änderung sowohl des Verhältnisses zwischen F₂ und Fm als auch dem Wert / entsteht. Wird nämlich durch das Einführen des Drosselungsorganes t die Querschnittfläche Fm der Ausflußöffnung vermindert, so ändert sich damit auch die Länge I, während aber der Querschnitt F₂ unverändert bleibt. Auch hierdurch also wird die Nutzleistung auf unzulässige Werte herabsinken.

Die Erfindung baut nun eine Düse auf, die

für die verschiedensten Verwendungszwecke und verschiedensten Ausführungsformen anwendbar ist und günstige Ergebnisse zeitigt.

Die Regelung der Treibmittelmenge kann in weiten Grenzen vor sich gehen, ohne daß die aus der Rechnung sich ergebenden Werte für den Grad der Konizität.oder das Verhältnis zwischen den Ein- und Austrittsflächen Fm und F₂ wesentliche Änderungen erfahren.

Die in Abb. 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Körper x, in welchem ein Vollkegel 2 bei 7 in irgendeiner Weise mechanisch befestigt ist. Innerhalb des Zylinders 1 ist ein Ring 3 verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebung geschieht durch eine Spindel 4, welche drehbar, aber nicht längsverschiebbar bei 6 mit dem Ring 3 verbunden ist. Die Außenfläche des Ringes ist der Innenwandung des zylindrischen Körpers ι angepaßt, also gleichfalls zylindrisch, während seine Innenwandung kegelig ist und , sich der Neigung der Außenwandung des Kegels 2 im wesentlichen anpaßt, so daß zwider Innenwandung des Ringes 3 und der Außenwandung des Kegels 2 ein Zwischenraum ringförmigen Querschnittes gebildet wird^:, der sich entsprechend einem bestimmten Wert von Ί von der geringsten Querschnittsfläche. Fm bis zu dem Werte des größten Querschnittes F₂ vergrößert. Diese Werte werden entsprechend der Entwurfsberechnung der Düse festgelegt. Durch Verschieben des Ringes oder Hohlkegels 3 kann die Größe des beschriebenen Zwischenraumes geändert werden. Diese Verschiebung wird durch Drehen der Spindel 4 in der einen oder anderen Richtung bewerkstelligt, welch letzte an ihrem unteren Teil Gewinde trägt, das sich in einer entsprechenden Gewindebohrung des Gehäuses führt.

Man erkennt, daß die beschriebene Anordnung die Herstellung von Düsen gestattet, deren Länge/ einer guten Nutzleistung der Vorrichtung am besten entspricht. Weiterhin ist der Vorteil erhalten, daß der Konizitäts^ grad bei jenem beliebigen Treibmitteleinlaßquerschnitt praktisch gleich ist, was mit den gewöhnlichen, z. B. nach Abb. 1 geregelten Düsen nicht erreicht werden kann.

Die in Abb. 2 veranschaulichte Ausführungsform kann selbstverständlich abgeändert werden, ohne den Wirkungsgrad irgendwie zu verschlechtern. So zeigt beispielsweise Abb. 3 eine Anordnung, in welcher nicht der Ring 3, sondern" vielmehr der Kegel 2 verschiebbar angeordnet ist und durch die Spindel 4 eingestellt wird. In diesem Fall steht dann der Ring 3 dauernd still und ist in irgendeiner Weise, z. B. wie in der Zeichnung angedeutet, durch kleine Schrauben mit dem zylindrischen Körper 1 fest verbunden. Der zentrierende Teil 7 des Innenkegels dient hier dazu, dessen Drehung gegenüber dem Ring 3 zu verhindern, während dies in dem Beispiel nach Abb. 2 durch Schlitze in dem Ring 3 erhalten wurde, welche sich über den Befestigungsteilen 7 für den . Innenkegel 2 führten und eine Drehung des Ringes verhin- n₀ derten.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; manche Abänderung erscheint vielmehr denkbar.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Regelbare Düse mit in der Strömungsrichtung sich erweiterndem Querschnitt, die einen Hohlkegel und einen in diesem gelagerten Vollkegel aufweist, welche zu-

   einander in der Achsrichtung verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der beiden Kegel zumindest annähernd parallel zueinander liegen, so daß die beiden Körper bei ihrer Bewegung zueinander eine Änderung des Zwischenraumes zwischen den beiden Kegelfläclien und dadurch eine Änderung in der Fördermenge der Düse bewirken, ohne daß das Verhältnis des Eintritts- zum Austrittsquerschnitt sowie das Maß der Konizität eine wesentliche Änderung erfährt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen