DE69208039T2

DE69208039T2 - Düse zur Erzeugung eines rotierenden Strahls

Info

Publication number: DE69208039T2
Application number: DE69208039T
Authority: DE
Inventors: Claudio Ferrarini
Original assignee: P A Srl
Current assignee: P A Srl
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-11-07
Also published as: US5265806A; ITMO910162A0; EP0542698B1; ITMO910162A1; JPH0699107A; IT1253802B; JP2609789B2; EP0542698A1; DE69208039D1; DK0542698T3

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Düse zur Erzeugung eines rotierenden Strahls. Die Anwendung von Vorrichtungen zur Erzeugung von rotierenden Strahlen in der Ausstattung von Wasserstrahl-Reinigungsmaschinen ist gut bekannt. Die herkömmliche Art lehrt in vielen Fällen die Erzeugung von rotierenden Strahlen durch die Anwendung von komplizierten und demzufolge kostspieligen mechanischen Vorrichtungen. Es bestehen Vorrichtungen, die z.B. die Verwendung von Getriebe-Mechanismen vorsehen, die durch kleine Turbinen, gespeist durch den Flüssigkeitsdruck selbst, in Rotation gebracht werden, wobei diese Mechanismen in Drehung die Düsen in Rotation bringen. In anderen Konstruktionsformen, die keinen Motortransmissions-Getriebemechanismus aufweisen, entstehen Nachteile, die in einigen Fällen dem Vorkommen von exzentrischen Massen in Rotation zuzuschreiben sind, was besondere Konstruktionsspezifikationen erfordert, und in anderen Fällen der Schwierigkeit, eine einfache und zuverlässige Verschluß-Vorrichtung zu realisieren.
Von DE-U-8 813 281 ist eine Düse zur Erzeugung eines rotierenden Strahls bekannt, bestehend aus einem Kopf, der ein Auslaßloch aufweist, wobei im Innern des Kopfes eine rotierende, bewegliche Gruppe untergebracht ist, die über den Achsen des genannnten Auslaßloches rotiert. Die genannte Gruppe besteht aus: einem Rotor, rotierbar gekuppelt auf einem befestigten Drehzapfen, der eine Versorgungsleitung für die Abgabe von Druckflüssigkeit koaxial lagert; einem Düsen- Lagerelement, das an seinem freien Ende eine Ausgangsmündung einer Düse im Düsen-Lagerelement gebohrt, aufweist.
Das freie Ende des genannten Kopfes ist so geformt, daß es im Kontakt mit dem Sitz, der aus einer, am genannten Auslaßloch koaxial vorgesehen Umdrehungsoberfläche vorgesehen ist, gekuppelt.
Die vorliegende Erfindung gemäß den, in Patentanspruch 1 beschriebenen Eigenschaften, schließt die vorangehenden Nachteile und Schwierigkeiten aus, und dies durch Anbieten einer Vorrichtung zur Erzeugung eines rotierenden Strahls, die strukturell einfach ist, da sie lediglich aus einer kleinen Anzahl von Teilen besteht und demzufolge leicht zu montieren und zu zerlegen ist, und zum Großteil mit relativ billigen Materialien erzeugt werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Düsen mit einer Vorrichtung auszustatten, die leicht und manuell von außen bedient werden kann, wobei die Möglichkeit besteht, die Rotation des Strahls zu "bremsen" oder sogar in einer Position zu fixieren.
Zur Verdeutlichung weiterer Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend einige bevorzugte Konstruktionsformen beschrieben, die in den beiliegenden Zeichnungen nur als Beispiel und nicht einschränkend dargestellt sind:
- die Figur 1 zeigt in Längsrichtung einen schematischen Querschnitt der Erfindung;
- die Figur 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil des Querschnitts, wobei es sich um den gleichen Querschnitt von Figur 1 handelt und der sich auf eine weitere Konstruktionsform bezieht. Unter Bezugnahme auf die Abbildungen bezeichnet 1 einen fixierten Kopf am Ende einer Lanze 6 einer dem Kopf 1 fest verbundenen Einsatzstück 12 gebohrt ist. Die Achse des Auslaßloches 2 stimmt mit der Achse der Lanze 6 überein, ebenso wie mit der Achse eines befestigten Drehzapfens 4, wobei auf diesem ein Rotor 3, unter Einschaltung von Radialwälzlager 7, rotierbar montiert ist. Der befestigte Drehzapfen 4 weist ein koaxiales Loch 21 auf und bildet eine Versorgungsleitung, durch die die Druckflüssigkeit (Wasser) geleitet wird, und dies durch die Lanze 6 zum Kopf 1. Mittels der radialen Löcher 22 steht das koaxiale Loch 21 in direkter Verbindung mit einem äußeren, ringförmigen Kanal 5, der an der äußeren, zylindrischen Oberfläche des befestigten Drehzapfens 4 und dem Radialwälzlager 7 vorgesehen ist. Die Eingangsmündung der, im Rotor 3 angebrachten, radialen Kanäle 13, liegt dem äußeren, ringförmigen Kanal 5 gegenüber. Jeder radiale Kanal 13 weist eine Ausgangsmündung 14 auf, deren Achse senkrecht zu der des Kanals 13 verläuft. Alle Ausgangsmündungen 14 sind so angeordnet, daß die Reaktionen auf den Rotor 3, aufgrund des Ausströmens der Druckflüssigkeit aus der Ausgangsmündung 14, ein gleiches Moment erzeugt, und dies in Bezug auf die Rotationsachse.
Der Rotor 3 ist durch eine Kupplung, die nur Solidarität der Rotation über der gemeinsamen Achse festlegt, an eine Düsen-Lagerelement 8 koaxial gezwungen. Das Düsen-Lagerelement 8 weist an seinem freien Ende eine Ausgangsmündung 9 einer Düse 10 auf, deren Achse einfallend und zu einem vorbestimmten Eintritt bezüglich der Rotationsachse bestimmt ist. Die Düse 10, die eine gerade Achse besitzt, hat ihre Flüssigkeits- Einlaßmündung 19 gleichlaufend zur Ausgangsmündung 9 und in direkter Verbindung mit der beschriebenen Kammer im Innern des Kopfes 1, unterhalb des Rotors 3. Das freie Ende des Düsen-Lagerelements 8 ist so geformt, daß es in Kontakt mit dem, im ringförmigen Einsatzstück 12 angebrachten Sitz 11 koppelt, und besteht aus einem Teil einer, am Auslaßloch 2 vorgesehenen Umdrehungs-Oberfläche. Das Düsen-Lagerelement 8 ist mit dem Rotor 3 längs der gemeinsamen Achse, mittels einer beweglichen Verbindung gleitender Art, frei gekoppelt. Der Kontakt zwischen dem Düsen-Lagerelement 8 und dem Sitz 11 wird durch den Druck verursacht und beibehalten, wobei dieser Druck durch die, im Innern des Kopfes 1 anwesende Flüssigkeit, auf das Düsen-Lagerelement 8 selbst ausgeübt wird.
In der, in Figur 2 abgebildeten Konstruktionsform wird das freie Ende des genannten Düsen- Lagerelements 8 durch ein röhrenförmiges Element 28 aus rostfreiem Stahl beansprucht, das in einem hohlen, in der Düse 10 koaxial gebohrten Sitz 29 stabil gekoppelt ist.
Das röhrenförmige Element 28 ist mit einem zylindrischen Teil ausgestattet und mittels dieses mit dem hohlen Sitz 29 gekoppelt und weist ein geformtes Ende auf, das geeignet ist, mit dem Sitz 11 in Kontakt zu treten, der aus Plastikmaterial hergestellt und im ringförmigen Einsatzstück 12 eingelassen ist.
Die Ausgangsmündung 39 ist gleichlaufend zur Flüssigkeits-Einlaßmündung 19 und am freien Ende des röhrenförmigen Elements 28 angebracht und in Verbindung mit dem zentralen Teil der Düse 10, und dies mittels einer koaxialen Leitung 30.
Im Anfangsteil der genannten Düse 10, direkt unterhalb der Flüssigkeits-Einlaßmündung 19 ist ein Flügel 31 vorgesehen.
Die Anwesenheit des röhrenförmigen Elementes 28, das aus rostfreiem Stahl hergestellt und mit dem ringförmigen Einsatzstück 12 aus Plastik gekoppelt ist, ermöglicht eine gute Dispersion der Thermal- Energie, die durch die Reibung des geformten Endes des röhrenförmigen Elementes 28 gegen den Sitz 11 erzeugt wird.
In der, in Figur 2 abgebildeten Konstruktionsform ist das Radialwälzlager 7, das zwischen dem befestigten Drehzapfen 4 und dem Rotor 3 der ersten Konstruktionsform tätig ist, nicht vorhanden.
Die gesamte rotierende Gruppe, bestehend aus dem Rotor 3 und dem Düsen-Lagerelement 8, ist längs der genannten Rotationsachse untergebracht. Die Druckflüssigkeit fließt durch das Loch 21 ein und, gelenkt durch die Düse 10, fließt sie durch die Leitung des Rotors 3, bevor sie nach Außen ausströmt und die letzte Rotation verursacht. Diese Rotationsbewegung wird anschließend fest und koaxial auf das Düsen-Lagerelement 8 übertragen. Nach dem Durchgang durch den Rotor 3 kann die Flüssigkeit nur durch die, im Düsen-Lagerelement 8 enthaltene und durch den Rotor 3 in Rotations gebrachte Düse 10 nach Außen ausströmen.
Die Rotation kann "gebremst" oder sogar komplett angehalten werden, und dies durch eine Vorrichtung, die von außen bedienbar ist und als eine Art von Bremse auf die gesamte Rotationsgruppe wirkt. Die Vorrichtung schließt ein zylindrisches Element 15 mit Gleitfähigkeit in radialer Richtung ein, das in einem, im Kopf 1 radial eingelassenen Durchgangssitz 16 fest angebracht ist. Das zylindrische Element 15 weist ein erstes Ende auf, das im Innern des Kopfes 1 enthalten und dazu vorgesehen ist, mit einer äußeren zylindrischen Oberfläche des Körpers von Rotor 3 in Kontakt zu treten. Das andere Ende, das sich außerhalb des Kopfes 1 befindet, ist dazu vorgesehen, beim Kontakt mit einer Art von Nocken oder Rampe 17, angebracht in der ringförmigen Hülse 18 und koaxial gekoppelt, mit Rotationsmöglichkeit außerhalb des Kopfes 1, dazwischen zu wirken.
Die Vorrichtung erlaubt ganz einfach, durch eine, auf die Hülse 18 ausgeübte Rotation, das zylindrische Element 15 gegen die äußere zylindrische Oberfläche des Rotors 3 anzudrücken, und dies, bis wann es auf den genannten Rotor 3 einen Druck ausübt, der ausreicht, seine Rotation anzuhalten. Die Rotationsfreiheit setzt natürlich durch eine Gegensinn-Bewegung der Hülse 18, die das Element 15 zum axialen Gleiten frei gibt, wieder ein.

Claims

1. Eine Düse zur Erzeugung eines rotierenden Strahls, bestehend aus: einem Kopf (1), ausgestattet mit einem Auslaßloch (2); im Innern des Kopfes (1) ist eine bewegliche Gruppe über dem genannten Auslaßloch (2) rotierbar untergebracht: die genannte Gruppe besteht aus:

-einem Rotor (3), rotierbar auf einem befestigen Drehzapfen (4) gekoppelt, der ein Loch oder Versorgungsleitung (21) koaxial lagert; das koaxiale Loch (21) dient zum Auslaß von Druckflüssigkeit und steht in direkter Verbindung mit einem äußeren, ringförmigen Kanal (5), der an der äußeren Oberfläche des befestigten Drehzapfens (4) angebracht ist; der äußere, ringförmige Kanal (5) liegt einer inneren Oberfläche der Rotor-Nabe gegenüber, die zur Verteilung der Druckflüssigkeit an den Rotor (3) dient;

-einem Düsen-Lagerelement (8), das an seinem freien Ende eine Ausgangsmündung (9, 39) der Düse (10) aufweist, die in das Düsen-Lagerelement (8) gebohrt ist; die genannte Düse (10) hat eine Flüssigkeits-Einlaßmündung (19), die mit der gesamten Ausgangsmündung (9, 39) eingereiht ist; die Einlaßmündung steht in direkter Verbindung mit einer, im Innern des Kopfes (1) entstandenen Kammer, die sich unterhalb des Rotors (3) befindet; das freie Endedes Düsen-Lagerelementes (8) ist auf solche Art und Weise geformt, daß es beim Kontakt mit einem Sitz (11) koppelt; der Sitz (11), ist auf dem genannten Auslaßloch (2) vorgesehen, das durch eine Umdrehungs-Oberfläche gebildet wird, die koaxial am genannten Auslaßloch (2) vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Düsen-Lagerelement (8) koaxial gegen den Rotor (3) gezwungen wird, und dies mit einer Kupplung, die lediglich Solidarität der Rotation über der gemeinsamen Achse festlegt; die, in das Düsen- Lagerelement (8) eingebohrte Düse (10) besitzt, in Bezug auf das genannte Düsen-Lagerelement (8), eine schräge Achse mit einer vorbestimmten Neigung bezüglich der Rotationsachse.

2. Die Düse gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Düsen- Lagerelement (8) mit dem genannten Rotor (3) längs der gemeinsamen Achse mittels einer beweglichen Verbindung freigleitend gekoppelt ist.

3. Die Düse gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Sitz (11) in einem ringförmigen Einsatzstück (12) realisiert ist, das auf die Rotationsachse ausgerichtet und fest am Körper des Kopfes (1) fixiert ist.

4. Die Düse gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Düsen- Lagerelementes (8) durch ein ringförmiges Element (28) aus rostfreiem Stahl besetzt ist, das mit einem hohlen Sitz (29) fest koppelt, wobei der genannte Sitz in der Düse (10) koaxial angebracht ist; das genannte, ringförmige Element (28), ist mit einer koaxialen Leitung (30) versehen, die am freien Ende des Elementes zur Ausgangsmündung (39) führt, wobei das freie Ende so geformt ist, daß es mit dem Sitz (11) koppelt, der im ringförmigen Einsatzstück (12) eingelassen und aus Plastikmaterial hergestellt ist.

5. Die Düse gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer, von außen bedienbarer Vorrichtung zum Bremsen des genannten Rotors (3) bestückt ist; die genannte Vorrichtung weist ein fest eingebautes zylindrisches Element (15) auf, dem es möglich ist, in radialer Richtung zu gleiten, und dies in einem Durchgangs-Sitz (16), der radial im Körper des genannten Kopfes (1) eingelassen ist und außerdem ein erstes Ende aufweist, das dazu vorgesehen ist, mit einem Trakt der äußeren zylindrischen Oberfläche des Rotorkörpers (3) in Kontakt zu treten; das andere Ende des genannten zylindrischen Elementes (15), das sich außerhalb des genannten Kopfes (1) befindet, ist dazu vorgesehen, beim Kontakt mit einer Art von Nocken oder Rampe (17), angebracht in der ringförmigen Hülse (18) zu wirken, die mit dem Kopf (1) mit relativer Rotationsmöglichkeit koaxial gekoppelt ist.