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DE102018000528A1 - Nozzle device for dispensing fluids - Google Patents

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DE102018000528A1
DE102018000528A1 DE102018000528.4A DE102018000528A DE102018000528A1 DE 102018000528 A1 DE102018000528 A1 DE 102018000528A1 DE 102018000528 A DE102018000528 A DE 102018000528A DE 102018000528 A1 DE102018000528 A1 DE 102018000528A1
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DE
Germany
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nozzle device
rotor part
nozzle
fluid
openings
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102018000528.4A
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Individual
Original Assignee
Individual
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Abstract

Bekannte Düsenvorrichtungen nutzen den Rückstoß des auszubringenden Fluides an Düsenöffnungen in einem Rotor um diesen in Rotation zu versetzen und das Fluid räumlich auszubringen. So ist Regulierung der Drehgeschwindigkeit nur in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Düsenöffnungen möglich. Dies ist Nachteilig für eine anwendungsbezogene Gestaltung des Sprühbildes. Die neue Düsenvorrichtung soll eine freie Gestaltung der Düsenöffnungen unabhängig von einer regulierbaren Drehgeschwindigkeit ermöglichen.Eine Düsenvorrichtung (1) zum räumlichen Ausbringen von Fluiden weist ein Anströmteil (3), über das ein zu versprühendes Fluid in die Düsenvorrichtung gelangt, ein Rotorteil (2), das im Verhältnis zum Anströmteil (2) drehbar angeordnet ist und dieses umschließt, und ein Lagerelement (4), das angrenzend an Anströmteil (3) und Rotorteil (2) zur drehbaren Lagerung des Rotorteils (2) dient, auf. Durch gegensätzlich außermittig angebrachten Öffnungen (24) und (25) strömt das Fluid in den Zwischenraum zwischen Rotorteil (2) und Anströmteil (3) und erzeugt wenigstens zwei Strömungen mit jeweils entgegengesetzten Richtungen (28) und (30). Die Differenz dieser Strömungen (28) und (30) bestimmt Richtung (29) und Geschwindigkeit der Rotation des Rotorteils. über die Düsenöffnungen (15) und (16) wird das Fluid mit anwendungsbezogen definiertem Sprühbild räumlich ausgebracht.Die Düsenvorrichtung (1) eignet sich für die Reinigung, Dampfdesinfektion oder Beölung der Innenseiten von Tanks oder Behälter, sowie der definierten Zumischung von Fluiden in Atmosphären.Known nozzle devices use the recoil of the fluid to be ejected at nozzle openings in a rotor in order to set this in rotation and spatially deploy the fluid. Thus, regulation of the rotational speed is possible only as a function of the configuration of the nozzle openings. This is disadvantageous for an application-related design of the spray pattern. The nozzle device (1) for spatially discharging fluids has a flow part (3), via which a fluid to be sprayed enters the nozzle device, a rotor part (2), which is rotatably arranged in relation to the inflow part (2) and surrounds the same, and a bearing element (4) which serves adjacent to inflow part (3) and rotor part (2) for the rotatable mounting of the rotor part (2). By oppositely mounted off-center openings (24) and (25), the fluid flows into the space between the rotor part (2) and the flow part (3) and generates at least two flows, each with opposite directions (28) and (30). The difference between these flows (28) and (30) determines the direction (29) and speed of rotation of the rotor part. The fluid is applied spatially with application-defined spray pattern via the nozzle openings (15) and (16). The nozzle device (1) is suitable for cleaning, steam disinfecting or lubricating the insides of tanks or containers, and the defined admixing of fluids in atmospheres.

Description

Anwendungsgebiet:Field of use:

Die Erfindung betrifft eine rotierende Düsenvorrichtung zur räumlichen Ausbringung von Fluiden mit definierbarer Strahl Charakteristik.The invention relates to a rotating nozzle device for the spatial application of fluids with a definable beam characteristic.

Genauer eine rein Fluid getriebene Düsenvorrichtung, welche durch seine geometrische Gestaltung eine sehr genaue Geschwindigkeitsregulierung und zugleich gleichmäßige taumelfreie Drehbewegung aufweist.Specifically, a purely fluid-driven nozzle device, which has a very accurate speed regulation and at the same time uniform tumble-free rotational movement through its geometric design.

Stand der Technik:State of the art:

Gewöhnlich bestehen solche rotierenden Düsenvorrichtungen aus einem Verbinderteil, Rotorteil und Halteteil. Durch das Verbinderteil ist die Düsenvorrichtung mit einem Rohrsystem verbunden, welches diese mit dem zu versprühenden Fluid versorgt. Das Rotorteil ist drehbar von Verbinder- und Halteteil gelagert. Mittels dem zu versprühende Medium wird das Rotorteil der Düsenvorrichtung in eine rotierende Bewegung gebracht, genauer durch die Position der eigentlichen Düsen auf dem Rotorteil.Usually, such rotary nozzle devices consist of a connector part, rotor part and holding part. Through the connector part, the nozzle device is connected to a pipe system, which supplies them with the fluid to be sprayed. The rotor part is rotatably supported by connector and holding part. By means of the medium to be sprayed, the rotor part of the nozzle device is brought into a rotating movement, more precisely by the position of the actual nozzles on the rotor part.

Die eigentlichen Düsen, sind Öffnungen im Folgenden Düsenöffnungen genannte, die in dem Rotorteil ausgebildet sind, oder Öffnungen an holen Stiften welche in das Rotorteil eingebracht sind. Durch die Gestaltung dieser Öffnungen werden verschieden Strahlcharakteristika, so genannte Sprühbilder definiert, wie z.B. Flachstrahl (Fächerförmig austretende Fluidströme) oder Vollstrahl und mittels deren Anordnung auf dem Rotorteil, bei dessen Rotation, unterschiedliche räumliche Sprüh-Abdeckungen, wie z.B.: 360°, 270° auf- oder abwärts oder 180° auf- oder abwärts, erzeugt werden können.The actual nozzles are openings referred to below as nozzle openings which are formed in the rotor part, or openings on receiving pins which are introduced into the rotor part. The design of these openings defines various beam characteristics, so-called spray patterns, such as spray patterns. Flat jet (fan-shaped emerging fluid streams) or full jet and by means of their arrangement on the rotor part, during its rotation, different spatial spray covers, such.: 360 °, 270 ° up or down or 180 ° up or down, can be generated.

Üblicherweise kommen Düsenvorrichtungen wie diese zum Einsatz bei definiert räumlichen Ausbringen von Fluiden in biologisch-, chemisch-technischen Prozessen sowie prozessrelevanten Schritten wie Reinigung, Sterilisation, Beölung und Trennmittelbeaufschlagung der Innenseite von Tanks oder ähnlichen Behältern.Typically, nozzle devices such as these are used in defined spatial application of fluids in biological, chemical-technical processes and process-relevant steps such as cleaning, sterilization, lubrication and Trennmittelbeaufschlagung the inside of tanks or similar containers.

Um diese Aufgaben in zufriedenstellender Qualität und möglichst kurzer Zeit zu erfüllen, ist eine gleichmäßige Drehbewegung mit kontrollierbarer Geschwindigkeit des Rotorteils erforderlich, dabei möglichst Unabhängig von Druck und Durchflussmenge des zu versprühenden Fluides. Die Drehgeschwindigkeit sollte aus diesem Grund anpassbar und auf die Strahlcharakteristik der Düsenöffnungen keinen Einfluss haben.In order to perform these tasks in satisfactory quality and the shortest possible time, a uniform rotational movement with controllable speed of the rotor part is required, while possible independent of pressure and flow rate of the fluid to be sprayed. The rotational speed should therefore be adaptable and have no influence on the jet characteristics of the nozzle openings.

Ein Beispiel für die beschriebenen Düsenvorrichtungen ist in EP 2 448 681 B1 zu finden. Hierbei ist das Rotorteil, der so genannte Düsenkopf oder Düsenkörper, drehbar auf Verbinder- und Halteteil gelagert und Das Lagerelement wird zum Betrieb der Düsenvorrichtung mittels einem Federstecker mit einem Rohrsystem zur Fluidversorgung verbunden. Um den Düsenkopf in Rotationsrichtung zu versetzen sind auch hier die eigentlichen Düsen seitlich in radiale Richtung versetzt. Eine Regulierung der Geschwindigkeit steht bei dieser Düsenvorrichtung nicht im Fokus und ist hierbei bestenfalls durch definierte Reibflächen an den Gleitlagern des Rotorteils möglich. Die Hauptintension dieser Düsenvorrichtung ist ein Hygienisch unbedenkliches Design.An example of the nozzle devices described is in EP 2 448 681 B1 to find. Here, the rotor part, the so-called nozzle head or nozzle body, rotatably mounted on connector and holding part and the bearing element is connected to operate the nozzle device by means of a spring connector with a pipe system for fluid supply. In order to offset the nozzle head in the direction of rotation, the actual nozzles are offset laterally in the radial direction here as well. A regulation of the speed is not the focus of this nozzle device and this is at best possible by defined friction surfaces on the plain bearings of the rotor part. The main intention of this nozzle device is a hygienic design.

Aus der DE100 06 864 B4 ist eine rotierende Tankreinigungsdüse bekannt. Die Düse weist einen zylindrischen Düsenkörper mit einem Fluidantrieb auf, durch einen seitlich in radialer Richtung versetzten Düsenmund. Durch welchen das Reinigungsfluid fächerförmig in die Umgebung austritt und dabei ein Antriebsmoment zum Abbremsen des Düsenkörpers erzeugt.From the DE100 06 864 B4 is a rotating tank cleaning nozzle known. The nozzle has a cylindrical nozzle body with a fluid drive, through a laterally offset in the radial direction nozzle mouth. By which the cleaning fluid exits fan-shaped in the environment and thereby generates a drive torque for braking the nozzle body.

Der Düsenkörper ist drehbar auf einem Fluideinlassteil gelagert welches eine Drallerzeugungseinrichtung aufweist, in dem das Fluid von der Einlassöffnung durch zentrische Bohrungen in seitliche Nuten geleitet wird. Diese Nuten sind Helix artig auf dem Umfang des Fluideinlassteils im Zwischenraum von demselben und dem Düsenkörper ausgebildet. Dadurch wird eine rotierende Strömung auf der Innenseite des Düsenkörpers erzeugt, welche auf Grund von Reibeffekten den Düsenkörper antreibt. Diesem Antrieb ist das Antriebsmoment des Düsenmundes im Düsenkörper entgegengesetzt, wodurch eine hemmende Wirkung auf die Rotation desselben erzielt wird.The nozzle body is rotatably mounted on a fluid inlet part which has a swirl generating device, in which the fluid is conducted from the inlet opening through central bores into lateral grooves. These grooves are helically formed on the periphery of the fluid inlet part in the space of the same and the nozzle body. As a result, a rotating flow is generated on the inside of the nozzle body, which drives the nozzle body due to friction effects. This drive is opposed to the drive torque of the nozzle orifice in the nozzle body, whereby an inhibitory effect on the rotation of the same is achieved.

Die Düse hat sich in der Praxis für die Verwendung von Fluiden mit Wasserähnlichen Eigenschaften bewehrt jedoch hat das Erzeugen des Bremsmoments mit dem Düsenkörper zur Folge, dass dieser bezüglich seiner Rotationsachse nicht im mechanischen Gleichgewicht liegen kann was real eine taumelnde Rotationsbewegung bedingt. Um dies auf ein düsenfunktionsfähiges Minimum zu beschränken ist es unabdingbar die Gleitlager auf denen der Düsenkörper gelagert ist, bezüglich der Abmessungen eng zu tolerieren.The nozzle has in practice reinforced the use of fluids with water-like properties, however, the generation of the braking torque with the nozzle body has the consequence that it can not be in mechanical equilibrium with respect to its axis of rotation, which causes a tumbling rotational movement in reality. In order to limit this to a nozzle-functional minimum, it is indispensable to tolerate tightly the slide bearings on which the nozzle body is mounted with respect to the dimensions.

Somit die Funktion der Düse für partikelbehaftete und verschmutzte Reinigungsfluide sehr problematisch oder nicht gegeben. Dies trifft auch für die Verwendung von Medien mit höherer Viskosität, wie zum Beispiel Öle, sowie Medien mit sehr geringer Viskosität, wie Gase und Dämpfe zu.Thus, the function of the nozzle for particulate and polluted cleaning fluids very problematic or not given. This also applies to the use of higher viscosity media, such as oils, as well as very low viscosity media, such as gases and vapors.

Ferner hat die Entkopplung der gegensätzlichen Momente den Nachteil, dass die Gestaltung der Düsenmünder auf dem Düsenkörper beschränkt ist. Diese Düsenmünder müssen so dimensioniert und gestaltet sein, dass das im Betrieb entstehende Drehmoment auf Medieneigenschaften und Betriebsparameter abgestimmt ist. Die Wahl und Realisierung einer bestimmten Strahlcharakteristik ist dabei nur sehr eingeschränkt möglich.Furthermore, the decoupling of the opposing moments has the disadvantage that the design of the nozzle orifice is limited to the nozzle body. These nozzle mouths must be dimensioned and designed so that the torque generated during operation is matched to media properties and operating parameters. The choice and realization of a specific beam characteristic is possible only to a very limited extent.

Da die rotierende Antriebsströmung Helix artig von der Drallerzeugungseinrichtung wegströmt, entsteht ein nicht unerheblicher Druck auf das Gleitlager, das der Drallerzeugungseinrichtung abgewandt ist. Um diese und zusätzlich durch die real taumelnde Rotationsbewegung, auf das Lager induzierte Reibung auf ein funktionsfähiges Maß zu reduzieren ist es notwendig eine definierte Reibfläche zwischen Düsenkörper und diesem Lager auszubilden.Since the rotating drive flow Helix like flows away from the swirl generating device, a considerable pressure on the sliding bearing, which is remote from the swirl generating device. In order to reduce this and in addition by the real tumbling rotational movement on the bearing induced friction to a functional level, it is necessary to form a defined friction surface between the nozzle body and this camp.

Weiter Beispiele wobei Düsenvorrichtung aus Verbinder-, Halte und Rotorteil bestehen sind bekannt von CH-699 422 B1 und FR-2 500 334-A1 , hierbei wird ebenfalls die Rotation durch in die radiale Richtung geneigt sitzende Düsenöffnungen im Rotorteil erzeugt.Further examples wherein nozzle device consisting of connector, holding and rotor part are known from CH-699 422 B1 and FR-2 500 334-A1 , Here, the rotation is also generated by inclined in the radial direction nozzle openings in the rotor part.

Des Weiteren sind aus der US-PS 1480 507 und der WO 97/21493 Düsenvorrichtungen, hier Rasensprenger, bekannt. Hierbei wird mittels einer Drallerzeugunseinrichtung im Rotorteilinnenraum eine rotierende Strömung erzeugt jedoch sind Drehgeschwindigkeitsregulierende Gegeneinrichtungen nicht vorgesehen.Furthermore, from the U.S. Patent 1,480,507 and the WO 97/21493 Nozzle devices, here lawn sprinklers, known. In this case, a rotating flow is generated by means of a swirl generating device in the rotor part interior, however, rotational speed regulating counterparts are not provided.

Nachteile des Standes der Technik:Disadvantages of the prior art:

Ausgehend davon ist bei der Rotation der bekannten Düsenvorrichtungen entsteht an bestimmten Stellen durch die Gestaltung der einzelnen Teile der Düsenvorrichtung mechanisch Reibung, welche die Geschwindigkeit der Düsenvorrichtung im Betrieb bremst und somit eine Regulierung der Drehgeschwindigkeit in einem gewissen Bereich ermöglicht.Proceeding from this, during the rotation of the known nozzle devices, mechanical friction occurs at certain points due to the design of the individual parts of the nozzle device, which slows down the speed of the nozzle device during operation and thus allows a regulation of the rotational speed within a certain range.

Da dieser Bereich im Wesentlichen durch geometrisch vorgegebene Reibflächen bestimmt wird beschränkt sich die optimale Geschwindigkeitsregulierung lediglich auf ein kleines Feld der Betriebsparameter des Düsensystems. Was einer Nichteignung für viele Anwendung gleichkommt.Since this area is essentially determined by geometrically predetermined friction surfaces, the optimum speed regulation is limited to only a small field of the operating parameters of the nozzle system. Which equates to a disqualification for many applications.

So ist der Einsatz dieser bekannten Antriebsmechanismen problematisch oder sogar unmöglich für Fluide mit Gas ähnlicher Charakteristik wie Dämpfe oder Heißluft (bei Sterilisation ein häufiger Anwendungsfall) oder Fluiden mit höherer Viskosität wie Ölen oder gelartigen Medien, da hierbei durch bestimmtes Schmierverhalten der zu versprühenden Medien die notwendige Reibung negativ beeinflusst wird.Thus, the use of these known drive mechanisms is problematic or even impossible for fluids with gas-like characteristics such as vapors or hot air (a common case of sterilization) or fluids with higher viscosity such as oils or gel-like media, since this is due to certain lubricating behavior of the media to be sprayed the necessary Friction is adversely affected.

Ferner verursacht Das Reiben von dieser bestimmten geometrischen Flächen Materialabrieb welcher für das Einsatzgebiet des Düsensystems hinderlich oder sogar schädlich sein kann. Da die dabei entstehenden Partikel in das zu versprühende Medium gelangen und dieses verunreinigen oder für folgende Prozesse problematisch sein können.Furthermore, the rubbing of these particular geometric surfaces causes material abrasion which can be hindering or even harmful to the field of application of the nozzle system. Since the resulting particles can get into the medium to be sprayed and contaminate it or be problematic for the following processes.

Durch die Reibung entsteht Wärme, welche wiederum Einfluss auf das Rotationsverhalten der Düsenvorrichtung hat da die Reibung unter anderem auch von Materialpaarung und reibenden Flächen abhängt und im Extremfall die Rotation komplett verhindert. Diese Wärmeentwicklung kann zusätzlich prozessrelevante Grenzen überschreiten und somit eine Gefahr für den Prozess sein kann oder zur nicht Eignung für bestimmte Anwendungen wie bei Anwendungen im ATEX-Bereich führen.The friction creates heat, which in turn has an influence on the rotational behavior of the nozzle device because the friction depends inter alia on material pairing and rubbing surfaces and in extreme cases completely prevents the rotation. This heat development can additionally exceed process-relevant limits and thus can be a danger to the process or may not be suitable for certain applications, such as in applications in the ATEX area.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Düsenvorrichtung nach dieser Art ist die Tatsache, dass das Rotorteil sehr häufig nicht reversibel in der Düsenvorrichtung eingebaut werden kann, weil die Reibflächen definiert sein müssen um eine bestimmte Rotation zu gewährleisten. Dies birgt eine Fehlerquelle beim Zerlegen und Wiederzusammenbau der Düsenvorrichtung zu Wartungszwecken.Another disadvantage of the known nozzle device of this type is the fact that the rotor part very often can not be reversibly installed in the nozzle device, because the friction surfaces must be defined to ensure a certain rotation. This presents a source of error in disassembly and reassembly of the nozzle device for maintenance purposes.

Bremseinrichtung rotor getrennt von Fluidantrieb!Brake device rotor separated from fluid drive!

Schlecht da ein mechanisches ungleichgewicht und unterschiedliche drehzalverhalten bei unterschidelichen drücken da entkoppelt!Bad as a mechanical imbalance and different Drehzalverhalten at unterschidelichen depress as decoupled!

Aufgabe der Erfindung:Object of the invention:

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßige Drehbewegung eines rotierenden Düsensystems mit konstanter, kontrollierter Geschwindigkeit, nahezu druckunabhängig, nur und nur durch das zu versprühende Fluid getrieben, gesteuert und reguliert zu gewährleisten. Wobei das Rotorteil eine mechanisch stabile, nicht taumelnde Rotationsbewegung aufweist um eine nahezu uneingeschränkte Realisierung bestimmter Strahlcharakteristik zu gewährleisten und die Rotation unabhängig von mechanischer Reibung zwischen Bestandteilen der Düsenvorrichtung ist.The object of the invention is to ensure a uniform rotational movement of a rotating nozzle system with constant, controlled speed, almost pressure-independent, driven only and only by the fluid to be sprayed, controlled and regulated. Wherein the rotor part has a mechanically stable, non-tumbling rotational movement in order to ensure an almost unrestricted realization of certain beam characteristics and the rotation is independent of mechanical friction between components of the nozzle device.

Lösung der Aufgabe:Solution of the task:

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.

Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:

Die im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Düsenvorrichtung kann aus für den Anwendungszweck geeigneten Materialen wie Metall, Kunststoff, Keramik und Glas oder aus Mischungen dieser gefertigt sein und über eine Verschraubung, Verschweißung oder mit Hilfe eines Federsteckers in Verbindung mit Durchgangsbohrungen an ein Verrohrungssystem angeschlossen sein. Ebenso hat die Viskosität der zu versprühenden Medien keinen signifikanten Einfluss auf das Drehverhalten wodurch diese Düsenvorrichtung für den Einsatz von kritischen Medien wie Dampf oder hochviskosen Ölen besonders gut geeignet ist, sowie für fremdkörperempfindliche Anwendungen, da sie nahezu kein mechanischer Abrieb gewährleistet.The nozzle device according to the invention described below can be made of materials suitable for the purpose, such as metal, plastic, ceramic and glass, or of mixtures be made this and connected via a screw, welding or using a spring connector in conjunction with through holes to a piping system. Likewise, the viscosity of the media to be sprayed has no significant influence on the rotational behavior whereby this nozzle device for the use of critical media such as steam or high viscosity oils is particularly well suited, as well as for foreign body sensitive applications, as it ensures almost no mechanical abrasion.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen:Description of exemplary embodiments:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein rotierende Sprühvorrichtung, welches durch Das zu versprühende Fluid angetrieben wird. In dem das Fluid in das vorzugsweise rotationssymmetrische Anströmteil meist über ein Lagerelement durch eine Rohrleitung eingeleitet wird. Auf dem Umfang Anströmteil sind wenigstens zwei außermittige, jeweils in entgegengesetzte radiale Richtung geneigte Öffnungen ausgebildet, deren Ausrichtungsachse die Rotationsachse des Rotorteils nicht schneiden. Durch diese Öffnungen strömt das Fluid strahlförmig in den wenigstens einen Zwischenraum zwischen Rotorteil und Anströmteil, wo es auf die Innenseite des Rotorteils tangential auftrifft und in wenigstens zwei sich unterscheidenden Richtungen abgelenkt werden.The present invention relates to a rotary spray device which is driven by the fluid to be sprayed. In which the fluid is introduced into the preferably rotationally symmetrical inflow part mostly via a bearing element through a pipeline. On the circumference Anströmteil at least two off-center, each inclined in opposite radial direction openings are formed whose alignment axis does not intersect the axis of rotation of the rotor part. Through these openings, the fluid flows jet-shaped into the at least one intermediate space between the rotor part and the flow part, where it impinges tangentially on the inside of the rotor part and be deflected in at least two different directions.

Wodurch das einströmende Fluid in dem wenigstens einen Zwischenraum zwischen Rotorteil und Anströmteil wenigstens zwei Strömungen ausbildet, welche sich in Intensität und Richtung unterscheiden und durch Mitnahmeeffekte das Rotorteil in Rotation versetzten. Die Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung dieser Rotation wird durch den Unterschied dieser wenigstens zwei Strömungen bestimmt und kontrolliert. Sie induzieren ein resultierendes Moment auf das Rotorteil, welches über die möglichen Betriebsparameter, wie Druck, Massen- bzw. Volumenstrom, Einströmcharakteristik usw., nahezu konstant ist, weil diese Strömungen von denselben Parametern abhängen.As a result of which the inflowing fluid forms at least two flows in the at least one intermediate space between rotor part and inflow part, which differ in intensity and direction and set the rotor part into rotation by entrainment effects. The rotational speed and direction of rotation of this rotation is determined and controlled by the difference of these at least two flows. They induce a resulting moment on the rotor part, which is almost constant over the possible operating parameters, such as pressure, mass flow, inflow characteristic, etc., because these flows depend on the same parameters.

Dies bietet die Möglichkeit die eigentlichen Düsen auf dem Rotorteil zentrisch, das heißt deren Achse bezüglich der Ausrichtung der Düsenöffnungen schneidet die Rotationsachse bezüglich des Rotorteils. So sind die eigentlichen Düsen selbst von dem Rotationsverhalten entkoppelt und können ausschließlich für eine definierte Strahlcharakteristik und Dimension, Größe in Abhängigkeit von Durchfluss, ausgebildet werden.This offers the possibility of the actual nozzles on the rotor part centric, that is, whose axis with respect to the alignment of the nozzle openings intersects the axis of rotation with respect to the rotor part. Thus, the actual nozzles themselves are decoupled from the rotational behavior and can be designed exclusively for a defined beam characteristic and dimension, size as a function of flow.

Vorzugsweise sind strömungsverursachenden Öffnungen radialsymmetrisch im Anströmteil so ausgebildet, dass der aus ihnen austretende Fluidstrahl stets auf die Innenwand des rotierenden Rotorteils trifft und die eigentlichen Düsen nur durch die entstehende Fluidströmungen durchströmt werden. Das Rotorteil selbst hat so eine mechanisch stabile nicht taumelnde Rotation im Betrieb und ist bei erfindungsgemäßer Ausführung rein fluidisch gelagert. Was Reibung und Verschleiß auf ein zu vernachlässigendes Minimum reduziert.Preferably, flow-causing openings are formed radially symmetrically in the inflow part in such a way that the fluid jet emerging from them always strikes the inner wall of the rotating rotor part and the actual nozzles are only flowed through by the resulting fluid flows. The rotor part itself has such a mechanically stable non-tumbling rotation during operation and is mounted purely fluidically in the inventive design. Which reduces friction and wear to a negligible minimum.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung in a, Seitendarstellung und b, perspektivischer Darstellung
  • 2 die Düsenvorrichtung 1 in einer Perspektivischen Explosionsdarstellung
  • 3 die Düsenvorrichtung nach 1 und 2, in teilweise längs geschnittener Darstellung
  • 4 die Düsenvorrichtung nach 1 bis 3 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie A-A, gesehen in die Richtung der Pfeile,
  • 5 die Düsenvorrichtung nach 1 bis 3 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie B-B, gesehen in die Richtung der Pfeile,
  • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung in Seitendarstellung
  • 7 die erfindungsgemäße Düsenvorrichtung 6 an ein Verrohrungssystem angeschlossen und in perspektivischer Darstellung,
  • 8 die Düsenvorrichtung nach 6 und 7, in längs geschnittener Darstellung
  • 2 die Düsenvorrichtung nach 6 bis 8 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie A-A, gesehen in die Richtung der Pfeile,
  • 10 die Düsenvorrichtung nach 6 bis 8 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie B-B, gesehen in die Richtung der Pfeile,
  • 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung in Seitendarstellung
  • 12 die Düsenvorrichtung nach 11 in Seitenansicht um 90° gedreht
  • 13 die Düsenvorrichtung nach 11 bis 12 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie A-A, gesehen in die Richtung der Pfeile,
  • 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung in Seitendarstellung
  • 15 die Düsenvorrichtung nach 14 in Seitenansicht um 90° gedreht
  • 16 die Düsenvorrichtung nach 14 bis 15 in einer Querschnittsdarstellung, geschnitten entlang der Linie A-A, gesehen in die Richtung der Pfeile,
Show it:
  • 1 an embodiment of a nozzle device according to the invention in a , Page presentation and b , perspective view
  • 2 the nozzle device 1 in a perspective exploded view
  • 3 the nozzle device after 1 and 2 , in partly longitudinally cut representation
  • 4 the nozzle device after 1 to 3 in a cross-sectional view, cut along the line AA , seen in the direction of the arrows,
  • 5 the nozzle device after 1 to 3 in a cross-sectional view, cut along the line BB , seen in the direction of the arrows,
  • 6 a further embodiment of a nozzle device according to the invention in side view
  • 7 the nozzle device according to the invention 6 connected to a piping system and in perspective,
  • 8th the nozzle device after 6 and 7 , in longitudinal section
  • 2 the nozzle device after 6 to 8th in a cross-sectional view, cut along the line AA , seen in the direction of the arrows,
  • 10 the nozzle device after 6 to 8th in a cross-sectional view, cut along the line BB , seen in the direction of the arrows,
  • 11 a further embodiment of a nozzle device according to the invention in side view
  • 12 the nozzle device after 11 rotated in side view 90 °
  • 13 the nozzle device after 11 to 12 in a cross-sectional view, cut along the line AA , seen in the direction of the arrows,
  • 14 a further embodiment of a nozzle device according to the invention in side view
  • 15 the nozzle device after 14 rotated in side view 90 °
  • 16 the nozzle device after 14 to 15 in a cross-sectional view, cut along the line AA , seen in the direction of the arrows,

Ausführungsbeispielembodiment

In den 1.bis 3 ist eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung 1 veranschaulicht, die zur Erzeugung fächerförmiger, radial nach außen gerichteter Strahlen, so genannter Flachstrahlen dient. Die Düsenvorrichtung weist ein Rotorteil 2 das gemäß 1 und 3 zwischen einem Anströmteil 3 und einem Lagerelement 4 angeordnet und an diesen drehbar gelagert ist.In the 1 .to 3 is a nozzle device according to the invention 1 illustrated, which serves to produce fan-shaped, radially outwardly directed rays, so-called flat jets. The nozzle device has a rotor part 2 according to 1 and 3 between a flow part 3 and a bearing element 4 arranged and is rotatably mounted on these.

Das Rotorteil weist ein im zylindrisch ausgedehntes, bezüglich einer Drehachse 5 im wesentlichen rotationssymmetrischen Körper 6 auf, der zwei zylindrisch ausgedehnte Zwischenräume 7 und 8 begrenzt. Die Zwischenräume 7 und 8 sind durch eine radial nach Innen ausgebildeten Vorsprung 9 voneinander weitestgehend geteilt. Der Zwischenraum 7 wird von den Rotorteilinnenflächen 10a und 10b, die durch eine radial nach Innen ausgebildeten Vorsprung 11 unterteilt sind, sowie der zylindrischen Anströmteilaußenfläche 12 begrenzt. Der Zwischenraum 8 wird von den Rotorteilinnenflächen 13a und 13b, die durch eine Radial nach Innen ausgebildeten Vorsprung 14 unterteilt sind, sowie der zylindrischen Anströmteilaußenfläche 12 begrenzt. Die radial nach Innen ausgebildeten Vorsprünge 11 und 14 haben vorzugsweise einen größeren Innendurchmesser gegenüber der radial nach Innen ausgebildete Vorsprung 9, der vorzugsweise den.The rotor part has a cylindrically extended, with respect to a rotational axis 5 essentially rotationally symmetrical body 6 on, the two cylindrically extended spaces 7 and 8th limited. The gaps 7 and 8th are by a radially inwardly formed projection 9 largely shared by each other. The gap 7 is from the rotor part inner surfaces 10a and 10b formed by a radially inwardly formed projection 11 are divided, and the cylindrical Anströmteilaußenfläche 12 limited. The gap 8th is from the rotor part inner surfaces 13a and 13b formed by a radially inward-formed projection 14 are divided, and the cylindrical Anströmteilaußenfläche 12 limited. The radially inwardly formed projections 11 and 14 preferably have a larger inner diameter relative to the radially inwardly formed projection 9 , preferably the.

Die eigentlichen Düsen 15 sind radialsymmetrisch verteilte längs der Drehachse 5 vorzugsweise längliche Öffnungen auf der Rotorteilaußenseite 17 zur Rotorteilinnenfläche 10a, deren Ausrichtung 18 gemäß 4 die Drehachse 5 schneiden. Analog hierzu sind die Eigentlichen Düsen 16 radialsymmetrisch verteilte längs der Drehachse 5 vorzugsweise längliche Öffnungen auf der Rotorteilaußenseite 17 zur Rotorteilinnenfläche 13a, deren Ausrichtung 19 gemäß 5 die Drehachse 5 schneiden. Die zylindrischen Rotorteilinnenflächen 20a und 20b, sowie der Vorsprung 9 haben vorzugsweise den gleichen kleinsten Innenradius und weisen einen Abstand zur Anströmteilaußenfläche 12 auf, wodurch ein eine fluidische Lagerung im Betrieb erzeugt wird. Die gesamte Außenkontur von Rotorteil 2 ist vorzugsweise grat- und Kantenfrei sein.The actual nozzles 15 are distributed radially symmetrically along the axis of rotation 5 preferably elongated openings on the rotor part outside 17 to the rotor inner surface 10a whose orientation 18 according to 4 the axis of rotation 5 to cut. Analogously, the actual nozzles are nozzles 16 distributed radially symmetrically along the axis of rotation 5 preferably elongated openings on the rotor part outside 17 to the rotor inner surface 13a whose orientation 19 according to 5 the axis of rotation 5 to cut. The cylindrical rotor inner surfaces 20a and 20b , as well as the lead 9 preferably have the same smallest inner radius and have a distance from the Anströmteilaußenfläche 12 on, whereby a fluidic storage is generated during operation. The entire outer contour of rotor part 2 is preferably free of burrs and edges.

Zur drehbaren Lagerung des Rotorteils 2 dient das Anströmteil 3, welches an einem Ende mit ein Fluideinlass 22 versehen ist der durch eine Axialbohrung 21 gebildet ist. Es ist bezüglich der Drehachse 5 rotationsymmetrisch ausgebildet und weist auf der dem Fluideinlass 22 abgewandten Seite eine ringförmige Lagerfläche 23 auf, die als Vorsprung gegenüber der Anströmteilaußenfläche 12 ausgebildet ist zur axialen Lagerung des Rotorteils 2 dient.For rotatable mounting of the rotor part 2 serves the flow part 3 which is at one end with a fluid inlet 22 is provided by an axial bore 21 is formed. It is with respect to the axis of rotation 5 formed rotationally symmetrical and has on the fluid inlet 22 opposite side an annular bearing surface 23 on, as a projection against the Anströmteilaußenfläche 12 is formed for axial mounting of the rotor part 2 serves.

Quer zur Anströmteilaußenfläche 12 im Anströmteil 3 wenigstens eine ausgebildete seitliche Öffnung 24 in wenigstens eine Richtung 28 gegen die radiale Richtung 29 geneigt, mit wenigstens einem Fluideinlass 22 und wenigstens eine weitere ausgebildete seitliche Öffnung 25 in wenigstens eine weitere Richtung 30 in dieselbe radiale Richtung 29 geneigt, mit wenigstens einem Fluideinlass 22 verbunden sind. Die Ausrichtungsachsen 26 und 27 dieser Öffnungen 24 und 25 schneiden die Drehachse 5 nicht, gemäß 4 und 5.Transverse to the flow part outer surface 12 in the flow part 3 at least one trained lateral opening 24 in at least one direction 28 against the radial direction 29 inclined, with at least one fluid inlet 22 and at least one further formed lateral opening 25 in at least one more direction 30 in the same radial direction 29 inclined, with at least one fluid inlet 22 are connected. The alignment axes 26 and 27 these openings 24 and 25 cut the axis of rotation 5 not, according to 4 and 5 ,

Vorzugsweise sind die Ausrichtungsachsen 26 der Öffnungen 24 bezüglich der Drehachse 5 radialsymmetrisch sowie im montierten Zustand der Düsenvorrichtung 1 auf der Höhe der Rotorteilinnenfläche 10b bezüglich längs der Drehachse 5 angeordnet.Preferably, the alignment axes 26 the openings 24 with respect to the axis of rotation 5 radially symmetrical and in the assembled state of the nozzle device 1 at the height of the rotor part inner surface 10b with respect to the axis of rotation 5 arranged.

Analog hierzu, sind vorzugsweise die Ausrichtungsachsen 27 der Öffnungen 25 bezüglich der Drehachse 5 radialsymmetrisch sowie im montierten Zustand der Düsenvorrichtung 1 auf der Höhe der Rotorteilinnenfläche 13b bezüglich längs der Drehachse 5 angeordnetAnalogously, the alignment axes are preferably 27 the openings 25 with respect to the axis of rotation 5 radially symmetrical and in the assembled state of the nozzle device 1 at the height of the rotor part inner surface 13b with respect to the axis of rotation 5 disposed

Um ein Leerlaufen der Düsenvorrichtung nach Beendigung Betrieb zu gewährleisten ist die Fluideinlass 22 bildende Bohrung 21 als Sackloch ausgebildet und endet vorzugsweise auf der Unterkante 31 der Öffnungen 25 im Anströmteil, gemäß 2.To ensure idling of the nozzle device after completion of operation is the fluid inlet 22 forming hole 21 designed as a blind hole and ends preferably on the lower edge 31 the openings 25 in the flow part, according to 2 ,

Nach dem Vorsprung 32 ist das dem Fluideinlass 22 abgewandte Ende des Anströmteils in Rundlicher Weise ausgebildet und ist Teil der Außenkontur der Düsenvorrichtung 1. Auf der Seite des Fluideinlass 22 ist ein Außengewinde 33 für die Schraubverbindung 34 mit dem Lagerelement 4 ausgebildet und endet mit einer vorsprungartig ausgebildeten Schulter 35 zur Anströmteilaußenfläche 12.After the lead 32 this is the fluid inlet 22 remote end of the Anströmteils formed in Rundlicher manner and is part of the outer contour of the nozzle device 1 , On the side of the fluid inlet 22 is an external thread 33 for the screw connection 34 with the bearing element 4 trained and ends with a protrusion-like shoulder 35 to the flow part outer surface 12 ,

Im montierten Zustand ist der Rotor axial durch die rundlich ausgebildete Lagerelementaußenfläche 36 gesichert und drehbar fluidisch gelagert. Das Lagerelement 4 ist bezüglich der Drehachse 5 rotationsymmetrisch ausgebildet und hat gemäß 3 ein ausgebildetes Innengewinde 37 zum Verbinden mit einer Verrohrung, worauf eine konische Innenfläche 38 zum weitgehend strömungsstörungsfreien als Übergang zum ausgebildeten Innengewinde 37 folgt. Auf der dem zur Verbindung mit einer Verrohrung dienenden Innengewinde 37 zugewandten Seite, ist das Lagerelement 4 mit einer äußeren zylindrischen Mantelfläche 39 versehen, die von den Schlüsselflächen 40 unterbrochen wird, welche gespiegelt bezüglich der Drehachse 5 und vorzugsweise im Abstand in Dimension einer genormten Schlüsselweite zueinander ausgebildet sind. Von der Mantelfläche 39 ist ein rundlich konisch ausgebildeter Übergang 41 zur zylindrischen Außenfläche 42 auf der dem zur Verbindung mit dem Anströmteil 4 dienenden Innengewinde 37 zugewandten Seite.In the assembled state, the rotor is axially through the roundish bearing element outer surface 36 secured and rotatably mounted fluidly. The bearing element 4 is with respect to the axis of rotation 5 rotationally symmetrical and has according to 3 a trained internal thread 37 for connection to a casing, whereupon a conical inner surface 38 for the most part No flow disturbance as a transition to the trained internal thread 37 follows. On the internal thread used for connection to a piping 37 facing side, is the bearing element 4 with an outer cylindrical surface 39 provided by the key areas 40 is interrupted, which mirrored with respect to the axis of rotation 5 and are preferably formed at a distance in dimension of a standardized wrench size to each other. From the lateral surface 39 is a roundish conical transition 41 to the cylindrical outer surface 42 on the for connecting to the Anströmteil 4 serving internal thread 37 facing side.

Zur Anpassung auf den jeweiligen Anwendungsprozess kann die Düsenvorrichtung 1 aus fluid- und anwendungsbedingungskompatiblen Werkstoffen oder Kombinationen aus solchen, wie Metall, Kunststoff, Keramik oder Glas sein.To adapt to the particular application process, the nozzle device 1 be made of fluid and application conditions compatible materials or combinations of such, such as metal, plastic, ceramic or glass.

Die Funktionsweise der insoweit beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform Düsenvorrichtung 1 in 1 - 5 ist wie folgt:The operation of the embodiment of the invention described nozzle device 1 in 1 - 5 is as follows:

Das zu versprühende Fluid gelangt über das Lagerelement 4 in den Fluideinlass 22, von wo zunächst ein Teil des Fluides durch die dem Fluideinlass näher Öffnungen 24 als Fluidstrahlen in den Zwischenraum 7 zwischen Rotorteil 2 und Anströmteilaußenfläche 12 strömen. Diese in den Zwischenraum 7 einströmende Fluidstrahlen treffen, da die Ausrichtungsachsen 26 die Drehachse 5 nicht schneiden und die Öffnungen 24 gegen die radiale Richtung geneigt sind, tangential vorzugsweise auf die Rotorteilinnenfläche 10b und werden an derselben abgelenkt. Durch die hierbei auftretenden Impulsübertragungs- und Mitnahmeeffekte wird auf das Rotorteil 2 einwirkendes Drehmoment erzeugt.The fluid to be sprayed passes over the bearing element 4 into the fluid inlet 22 from where first part of the fluid through the openings closer to the fluid inlet 24 as fluid jets in the gap 7 between rotor part 2 and on-flow part outer surface 12 stream. This in the gap 7 incoming fluid jets hit because the alignment axes 26 the axis of rotation 5 do not cut and the openings 24 are inclined towards the radial direction, preferably tangentially to the rotor part inner surface 10b and are distracted at the same. Due to the pulse transmission and entrainment effects occurring in this case is on the rotor part 2 generates acting torque.

Der nicht durch die Öffnungen 24 strömende Teil des zu versprühenden Fluides strömt als Fluidstrahlen durch die Öffnungen 25 in den Zwischenraum 8. Da die Ausrichtungsachsen 27 die Drehachse 5 nicht schneiden und die Öffnungen 25 entgegen der Richtung der Öffnungen 24 gegen dieselbe radiale Richtung geneigt sind, treffen diese Fluidstrahlen, tangential vorzugsweise auf die Rotorteilinnenfläche 13b und werden an derselben abgelenkt. Hierbei treten analog Impulsübertragungs- und Mitnahmeeffekte auf, die ein weiteres auf das Rotorteil 2 einwirkendes Drehmoment dem ersten Drehmoment entgegenwirkend erzeugen.The not through the openings 24 flowing part of the fluid to be sprayed flows as fluid jets through the openings 25 in the gap 8th , Because the alignment axes 27 the axis of rotation 5 do not cut and the openings 25 against the direction of the openings 24 are inclined towards the same radial direction, meet these fluid jets, preferably tangentially to the rotor inner surface 13b and are distracted at the same. In this case occur analogous momentum transfer and deadweight, the other on the rotor part 2 generate acting torque counteracting the first torque.

Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des Rotorteil 2 wird vorwiegend durch die Differenz dieser Drehmomente bestimmt, welche vorwiegend durch die Summe des kleinsten frei durchströmten Querschnitts der Öffnungen 24 oder 25 mit gleicher Neigung in die radiale Richtung und durch deren Abstand zum Fluideinlass 22 entlang der Drehachse 5 bestimmt wird.Direction of rotation and rotational speed of the rotor part 2 is mainly determined by the difference of these torques, which predominantly by the sum of the smallest freely flowed through the cross section of the openings 24 or 25 with the same inclination in the radial direction and by their distance from the fluid inlet 22 along the axis of rotation 5 is determined.

Vorzugsweise sind die Rotorinnenflächen 10b und 13b, welche von den aus den Öffnungen 24 bzw. 25 austretenden Fluidstrahlen primär getroffen werden ohne Düsenöffnungen, wie 15 und 16, versehen um eine mögliche lichte Öffnungensüberdeckung von Rotorteil 2 und Anströmteil 3, was im Betrieb der Düsenvorrichtung zu einem so genannten hydraulischen Kurzschluss führen kann, zu verhindern. Die Rotorinnenflächen 10b und 13b können mit mitnahmeeffektunterstützenden Oberflächenbeschaffenheiten oder Einbauten, wie Längsrippen versehen sein.Preferably, the rotor inner surfaces 10b and 13b which of the openings 24 or. 25 exiting fluid jets are primarily taken without nozzle openings, such as 15 and 16, provided for a possible clear opening overlap of the rotor part 2 and oncoming part 3 , which can lead to a so-called hydraulic short circuit during operation of the nozzle device to prevent. The rotor inner surfaces 10b and 13b can be provided with mitnahmeeffektunterstützenden surface textures or internals, such as longitudinal ribs.

Das in die Zwischenräume 7 und 8 gelangte Fluid tritt durch die Öffnungen 15 und 16 durch deren längliche Ausbildung als fächerartige Flachstrahlen in die Umgebung aus. Dabei bilden die austretenden Flachstrahlen in Summe gemeinsam eine Spritzabdeckung von 360° bezüglich entlang der Drehachse 5 was bei Rotation des Rotorteils 2 zu einer gesamträumlichen Verteilung des zu versprühenden Fluides mit gleichmäßiger Sprühcharakteristik führt.That in the interstices 7 and 8th Fluid that has passed through the openings 15 and 16 by their elongated training as a fan-like flat rays in the environment. In total, the exiting flat jets jointly form a spray cover of 360 ° with respect to the axis of rotation 5 what with rotation of the rotor part 2 leads to an overall spatial distribution of the sprayable fluid with uniform spray characteristics.

In 6 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung veranschaulicht. Soweit Übereinstimmungen mit der vorstehenden beschriebenen Düsenvorrichtung in Bau und/oder Funktion bestehen, wird unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.In 6 to 10 is a further embodiment of the nozzle device according to the invention illustrated. Insofar as there are similarities with the above-described nozzle device in construction and / or function, reference is made to the above description with reference to the same reference numerals.

Das in 6 bis 10 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 1 unterscheidet sich von der in 1 bis 5 dargestellten insbesondere dadurch, dass die Schraubverbindungen 34 von Anströmteil 3 und Lagerelement 4, durch weiterführen des Fluideinlasses 22 über das zu verbindende Ende einer Verrohrung 43 und das Innengewinde 37 zum Verbinden mit einer Verrohrung 49 durch eine Stiftsicherung mittels eines Federsteckers 44, der in einer deckungsgleichen Durchgangsbohrung von Anströmteil 2 am Fluideinlass 22 und einer zu Verrohrung 43 steckt, ersetzt wurde. Das Lagerelement 4 wurde auf ein die fluidlagerbildente Ringfläche 36 besitzenden Ring 45 reduziert, dieser umschließt mit Spiel die Anströmteilaußenfläche 12 und wird bezüglich entlang der Drehachse 5 von Federstecker 44 gehalten.This in 6 to 10 illustrated embodiment of the nozzle device according to the invention 1 is different from the one in 1 to 5 represented in particular in that the screw 34 of flow part 3 and bearing element 4 by continuing the fluid inlet 22 over the end of a pipe to be connected 43 and the internal thread 37 for connection to a piping 49 by a pin securing means of a spring connector 44 , which in a congruent through hole of Anströmteil 2 at the fluid inlet 22 and one to piping 43 is replaced. The bearing element 4 was on a the fluid bearing ring surface 36 owning ring 45 reduced, this encloses with play the Anströmteilaußenfläche 12 and becomes relative to along the axis of rotation 5 from spring connector 44 held.

Anstatt der Der nach Innen ausgebildeten Vorsprünge 9, 11 und 14 gehen die Rotorteilinnenflächen 10a, 10b, 13a und 13b übergangsfrei ineinander über, wodurch die Zwischenräume 7 und 8 den wenigstens einen Zwischenraum 46 bilden.Instead of the inwardly formed projections 9 . 11 and 14 go the rotor part inner surfaces 10a . 10b . 13a and 13b transitionless into each other, creating the spaces between 7 and 8th the at least one gap 46 form.

Die Düsenöffnungen 15 und 16 ersetzten die Düsenöffnungen 47, diese sind bezüglich ihrer Ausrichtungsachsen 48 rotationssymmetrisch und bezüglich der Drehachse 5 radial sowie axial in regelmäßigen und/oder stochastischen Abständen angeordnet, im Rotorteil 2 ausgebildet. Beim Durchströmen einer Düsenöffnung 47 tritt das zu versprühende Fluid als kompakter Strahl, so genanntem Vollstrahl in die Umgebung aus.The nozzle openings 15 and 16 replaced the nozzle openings 47 These are relative to their alignment axes 48 rotationally symmetric and with respect to the axis of rotation 5 arranged radially and axially at regular and / or stochastic intervals, in the rotor part 2 educated. When flowing through a nozzle opening 47 occurs to be sprayed fluid as a compact jet, so-called full jet into the environment.

Die im Anströmteil 3 als Sackloch ausgebildete Bohrung 21 läuft an dem Fluideinlass 22 abgewendeten Ende konisch auf Durchgangsbohrungen 48 mit zugehörigen Ausrichtungsachsen 50 zu, welche durch die rundliche Anströmteilaußenfläche 49 ins frei führen.The in the flow part 3 hole formed as a blind hole 21 runs at the fluid inlet 22 averted end conical on through holes 48 with associated alignment axes 50 to which, through the round oncoming part outer surface 49 lead into the free.

Der Vorteil des in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsform der Düsenvorrichtung 1 liegt darin, dass diese gewindelos, also glattwandig ausgebildet und spaltarm, insbesondere ohne Labyrinthspalten montiert werden können und Alle vorhandenen Spalten und Nischen vom Fluid durchströmt werden, wodurch sich Partikel oder Dergleichen kaum festsetzten und nach Abstellen der Fluidzufuhr in den Fluideinlass 22 auch keine Anhäufungen des zu versprühenden Fluides zurückbleiben können, was der Einhaltung von Richtlinien der Hygiene Standards wie z. B.: 3A und FC entspricht. Dies ermöglicht insbesondere die Anwendungen im Pharma- und Lebensmittelbereich.The advantage of in 6 to 10 illustrated embodiment of the nozzle device 1 is that these threadless, so smooth-walled trained and low gap, in particular can be mounted without labyrinth columns and all existing columns and niches are flowed through by the fluid, which hardly set particles or the like and after stopping the fluid supply to the fluid inlet 22 Also, no accumulations of the fluid to be sprayed can remain, which is the compliance with guidelines of hygiene standards such. For example: 3A and FC. This allows in particular the applications in the pharmaceutical and food sector.

In 11 bis 16 sind weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung veranschaulicht. Soweit Übereinstimmungen mit der vorstehenden beschriebenen Düsenvorrichtung in Bau und/oder Funktion bestehen, wird unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.In 11 to 16 Further embodiments of the nozzle device according to the invention are illustrated. Insofar as there are similarities with the above-described nozzle device in construction and / or function, reference is made to the above description with reference to the same reference numerals.

Das in 11 bis 13 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung unterscheidet sich von dem in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Lageranordnung 52 die Sicherung des Rotorteils 2 nur mittels einem Federstecker 44 ohne Lagerelement 4 gewährleistet.This in 11 to 13 illustrated embodiment of the nozzle device according to the invention differs from that in 6 to 10 illustrated embodiment in that the bearing assembly 52 securing the rotor part 2 only by means of a spring pin 44 without bearing element 4 guaranteed.

In der in 14 bis 16 dargestellten sind Lagerelement 4 und Anströmteil 3 als ein und dasselbe Teil 53 gefertigt. Dies ist realisierbar wenn die komplette Düsenvorrichtung in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt wird.In the in 14 to 16 are shown bearing element 4 and oncoming part 3 as one and the same part 53 manufactured. This can be realized if the complete nozzle device is produced in an additive manufacturing process.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2448681 B1 [0007]EP 2448681 B1 [0007]
  • DE 10006864 B4 [0008]DE 10006864 B4 [0008]
  • CH 699422 B1 [0014]CH 699422 B1 [0014]
  • FR 2500334 A1 [0014]FR 2500334 A1 [0014]
  • US 1480507 [0015]US 1480507 [0015]
  • WO 9721493 [0015]WO 9721493 [0015]

Claims (10)

Düsenvorrichtung (1) zum räumlichen ausbringen von Fluiden und von demselben getrieben, wobei die Düsenvorrichtung ein Anströmteil (3), über das ein zu versprühendes Fluid in die Düsenvorrichtung gelangt, ein Rotorteil (2), das im Verhältnis zum Anströmteil (3) drehbar angeordnet ist, und dieses im Verhältnis zu dem selben einschließt und ein Lagerelement (4), das angrenzend an Anströmteil (3) und Rotortteil (3) zur drehbaren Lagerung von Rotorteil (3) dient, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Anströmteil (3) wenigstens eine ausgebildete seitliche Öffnung (24) in wenigstens eine Richtung (28) gegen die radiale Richtung (29) geneigt, mit wenigstens einem Fluideinlass (22) und wenigstens eine weitere ausgebildete seitliche Öffnung (25) in wenigstens eine weitere Richtung (30) in dieselbe radiale Richtung (29) geneigt, mit wenigstens einem Fluideinlass (22) verbunden sind, aus welchen das zu versprühende Fluid in den wenigstens einen Zwischenraum (7, 8, 43) von Rotorteil (2) und Anströmteil (3) in gegensätzlichen Strömungsrichtungen strömt um durch Mitnahmeeffekte zeitgleich wenigstens zwei Drehmomente mit wenigstens teilweise entgegengesetzter Richtungen auf wenigstens ein Rotorteil (2) einzuwirken.A nozzle device (1) for spatially discharging fluids and driven by the same, wherein the nozzle device, a flow part (3) through which a fluid to be sprayed passes into the nozzle device, a rotor part (2) arranged rotatably in relation to the Anströmteil (3) is, and this in relation to the same includes and a bearing element (4), which adjacent to upstream part (3) and rotor part (3) for rotatably supporting rotor part (3) is used, characterized in that in the upstream part (3) at least one formed lateral opening (24) inclined in at least one direction (28) against the radial direction (29), having at least one fluid inlet (22) and at least one further formed lateral opening (25) in at least one further direction (30) the same radial direction (29) inclined to at least one fluid inlet (22) are connected, from which the fluid to be sprayed in the at least one space (7, 8, 43) of Roto Part (2) and inflow (3) flows in opposite directions of flow to simultaneously affect at least two torques with at least partially opposite directions on at least one rotor part (2) by entrainment effects. Düsenvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine seitliche in die radiale Richtung geneigte Öffnung (24) und wenigstens eine weitere seitliche gegen dieselbe radiale Richtung geneigte Öffnung (25) auf im Verhältnis zueinander unterschiedlichen Ebenen bezüglich entlang einer Drehachse (5) von wenigstens einem Rotorteil (2) im Anströmteil (3) ausgebildet sindNozzle device after Claim 1 , characterized in that at least one lateral opening (24) inclined in the radial direction and at least one further lateral opening (25) inclined relative to the same radial direction on mutually different planes relative to each other along a rotation axis (5) of at least one rotor part (2). are formed in the inflow part (3) Düsenvorrichtung nach Anspruch 1. Und 2. dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Öffnungen (24,25) gleichsinnig gegen die Radiale Richtung geneigt, im Anströmteil (3) vorgesehen sind, die vorzugsweise in Umfangsrichtung äquidistant und gleichsinnig angeordnet sind.Nozzle device after Claim 1 , And 2. characterized in that a plurality of openings (24,25) inclined in the same direction against the radial direction, in the inflow part (3) are provided, which are preferably arranged in the circumferential direction equidistant and in the same direction. Düsenvorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine gleichsinnig in eine Richtung (28) gegen die radiale Richtung (29) geneigte Öffnungen (24) im Anströmteil (3) in einen Zwischenraum (7) zwischen Rotorteil (2) und Anströmteil (3), separiert von einem weiteren Zwischenraum (8) zwischen Rotorteil (2) und Anströmteil (3) in den die wenigstens eine gleichsinnig in eine weitere Richtung (30) gegen dieselbe radiale Richtung 29) geneigte Öffnungen (25) im Anströmteil (3), münden.Nozzle device according to the preceding claims, characterized in that the at least one in the same direction in a direction (28) against the radial direction (29) inclined openings (24) in the inflow part (3) in an intermediate space (7) between the rotor part (2) and the inflow part (3), separated from a further intermediate space (8) between rotor part (2) and inflow part (3) into which the at least one in the same direction in a further direction (30) against the same radial direction 29) inclined openings (25) in the inflow part (3 ). Düsenvorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im Anströmteil (3) ausgebildete Öffnungen (24, 25, 48) weitestgehend keine lichte Abdeckung im Verhältnis zu im Rotorteil (2) ausgebildeten Düsenöffnungen (15, 16, 47) vorgesehen sind.Nozzle device according to the preceding claims, characterized in that in the flow part (3) formed openings (24, 25, 48) largely no light cover in relation to in the rotor part (2) formed nozzle openings (15, 16, 47) are provided. Düsenvorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen. Dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsachsen (XY) der Düsenöffnungen (15, 16) die wenigstens eine Drehachse (5) bezüglich dem Rotorteil (2) schneiden.Nozzle device according to the previous claims. Characterized in that the alignment axes (XY) of the nozzle openings (15, 16) intersect at least one axis of rotation (5) with respect to the rotor part (2). Düsenvorrichtung nach Anspruch 1. Dadurch gekennzeichnet, dass im Anströmteil (3) wenigstens eine weitere ausgebildete mit einem Fluideinlass (22) verbundene Öffnung (48) deren Ausrichtung (50) die wenigstens eine Drehachse bezüglich Rotorteil (2) schneidet, vorgesehen ist.Nozzle device after Claim 1 , Is provided characterized in that in the incident elements (3) at least one further formed with a fluid inlet (22) connected to the opening (48) whose alignment (50) with respect to the axis of rotation intersects at least one rotor part (2). Düsenvorrichtung nach Anspruch 1. Dadurch gekennzeichnet, dass Anströmteil (2) mittels wenigstens einer Stecksicherung (51) in Verbindung mit wenigstens einem Federstecker (44) mit einer Verrohrung (43) lösbar verbunden wird.Nozzle device after Claim 1 , Characterized in that incident elements (2) is connected by means of at least one plug-in fuse (51) in connection with at least one spring pin (44) having a casing (43) detachably. Düsenvorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, dass eine Lageranordnung (52) durch einen Federstecker (44) in Verbindung von Anströmteil (3) und Rotorteil (2) gebildet wird.Nozzle device after Claim 8 , characterized in that a bearing arrangement (52) is formed by a spring connector (44) in connection of flow part (3) and rotor part (2). Düsenvorrichtung nach Anspruch 1. Dadurch gekennzeichnet, dass Anströmteil (3) und Lagerelement (4) als ein und dasselbe Teil (53) gefertigt ist.Nozzle device after Claim 1 , Characterized in that incident elements (3) and bearing element (4) is made as one and the same part (53).
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