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DE102024114600A1 - Multi-fuel nozzle - Google Patents

Multi-fuel nozzle

Info

Publication number
DE102024114600A1
DE102024114600A1 DE102024114600.1A DE102024114600A DE102024114600A1 DE 102024114600 A1 DE102024114600 A1 DE 102024114600A1 DE 102024114600 A DE102024114600 A DE 102024114600A DE 102024114600 A1 DE102024114600 A1 DE 102024114600A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle
medium
channel
conduit
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024114600.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Benjamin Méndez-Gallon
Michael Layher
Tobias Henle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to DE102024114600.1A priority Critical patent/DE102024114600A1/en
Publication of DE102024114600A1 publication Critical patent/DE102024114600A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/025Nozzles having elongated outlets, e.g. slots, for the material to be sprayed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrstoffdüse (100) zum gleichzeitigen Ausbringen von mindestens zwei Medien, insbesondere zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere auf eine laufende Oberfläche einer Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, mit einem rohrförmig ausgebildeten Gehäuse (10) mit einer Mantelfläche (17) mit einer Länge (L), die zumindest im Wesentlichen einer Auftragsbreite entspricht, wobei das Gehäuse (10) im Innenbereich zumindest einen ersten Leitungskanal (40), einen zweiten Leitungskanal (70) und einen dritten Leitungskanal (60) umfasst, wobei der erste Leitungskanal (40) eine erste Einlassöffnung (20) zur Aufnahme eines ersten Mediums aufweist, wobei der zweite Leitungskanal (70) eine zweite Einlassöffnung (30) zur Aufnahme eines zweiten Mediums aufweist, und wobei der dritte Leitungskanal (60) eine dritte Einlassöffnung (61) zur Aufnahme eines dritten Mediums aufweist, wobei sich eine linienförmige Austrittsöffnung (50) im Wesentlichen über die Länge (L) der Mantelfläche (17) des Gehäuses (10) erstreckt und ausgebildet ist, die Ströme zumindest des ersten Mediums, des zweiten Mediums und des dritten Mediums zu vereinigen und auf eine Zielfläche zu leiten. The invention relates to a multi-component nozzle (100) for the simultaneous application of at least two media, in particular for the application of liquid or pasty media to a moving surface of a material web, in particular to a moving surface of a fibrous web in a machine for the production and/or treatment of a fibrous web, with a tubular housing (10) having a lateral surface (17) of a length (L) that corresponds at least substantially to an application width, wherein the housing (10) comprises in its interior at least a first conduit channel (40), a second conduit channel (70) and a third conduit channel (60), wherein the first conduit channel (40) has a first inlet opening (20) for receiving a first medium, wherein the second conduit channel (70) has a second inlet opening (30) for receiving a second medium, and wherein the third conduit channel (60) has a third inlet opening (61) for receiving a third medium, wherein a linear outlet opening (50) extends substantially over the length (L) the lateral surface (17) of the housing (10) and is designed to combine the currents of at least the first medium, the second medium and the third medium and direct them onto a target surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstoffdüse zum gleichzeitigen Ausbringen mehrerer Medien, insbesondere zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere auf eine laufende Oberfläche einer Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn.The invention relates to a multi-component nozzle for the simultaneous application of several media, in particular for the application of liquid or pasty media to a running surface of a material web, in particular to a running surface of a fibrous web in a machine for the production and/or treatment of a fibrous web.

Das Auftragen von Fluiden mit bestimmten Eigenschaften auf Bespannungen oder Faserstoffbahnen in Papiermaschinen während des Betriebs, im Kriechgang oder im Stillstand ist ein wichtiger Schritt im Papierherstellungsprozess, der mehrere Zwecke erfüllen kann. So kann der Fluidauftrag zur Schmierung und Reibungsminderung dienen. Fluide wie Wasser oder spezielle Schmiermittel können auf die Bespannung oder die Faserstoffbahn aufgetragen werden, um die Reibung zu verringern und die Bewegung des Papiers durch die Maschine zu erleichtern. Dies trägt dazu bei, Beschädigungen an der Papierbahn zu minimieren und den Verschleiß von Maschinenteilen zu verringern. Wasser oder Dampf wird verwendet, um die Feuchtigkeit der Bespannungen oder der Faserstoffbahnen zu kontrollieren. Eine kontrollierte Feuchtigkeitszufuhr kann dazu beitragen, die Papierqualität zu verbessern, indem sie die Faserbindung fördert und die Auswirkungen von Spannungsunterschieden während des Trocknungsprozesses verringert. Spezielle Chemikalien können auf die Bespannungen oder Faserstoffbahnen aufgebracht werden, um bestimmte Papiereigenschaften wie Festigkeit, Schreib- und Druckeigenschaften oder Oberflächeneigenschaften zu verbessern. Dies kann durch gezielte Dosierung während des Applikationsprozesses erreicht werden. In einigen Fällen können Fluide eingesetzt werden, um die Temperatur von Bespannungen oder Faserstoffbahnen zu regulieren. Dies kann durch die Zufuhr von heißem oder kaltem Wasser oder Dampf erfolgen, um die Temperatur des Papiers während des Prozesses zu kontrollieren und optimale Bedingungen für die Papierherstellung zu gewährleisten.Applying fluids with specific properties to the cloth or fiber webs of paper machines during operation, creep, or standstill is a crucial step in the papermaking process, serving multiple purposes. Fluid application can be used for lubrication and friction reduction. Fluids such as water or specialized lubricants can be applied to the cloth or fiber web to reduce friction and facilitate the movement of the paper through the machine. This helps minimize damage to the paper web and reduce wear on machine parts. Water or steam is used to control the moisture content of the cloth or fiber webs. Controlled moisture input can improve paper quality by promoting fiber bonding and reducing the effects of tension variations during the drying process. Specialized chemicals can be applied to the cloth or fiber webs to enhance specific paper properties, such as strength, writing and printing characteristics, or surface properties. This can be achieved through precise dosing during the application process. In some cases, fluids can be used to regulate the temperature of fabrics or fiber webs. This can be achieved by supplying hot or cold water or steam to control the paper temperature during the process and ensure optimal conditions for papermaking.

Die Anwendung dieser Fluide kann während des Betriebs der Papiermaschine, im Kriechgang oder im Stillstand erfolgen, je nach den spezifischen Anforderungen des Prozesses und der Maschine. Bei laufender Maschine werden die Fluide in der Regel kontinuierlich oder intermittierend auf die Bespannungen oder die Faserstoffbahnen aufgetragen, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Im Kriechgang oder bei Stillstand kann der Fluidauftrag gezielter erfolgen, beispielsweise um spezielle Einstellungen vorzunehmen.These fluids can be applied while the paper machine is running, at a crawl, or when stationary, depending on the specific requirements of the process and the machine. When the machine is running, the fluids are generally applied continuously or intermittently to the cloths or fiber webs to ensure uniform distribution. At a crawl or when stationary, the fluid application can be more targeted, for example, to make specific adjustments.

Üblicherweise wird ein Sprühbalken verwendet, um ein Gewebe oder eine Faserstoffbahn über eine größere Auftragsbreite zu besprühen. Sprühbalken mit mehreren in Abständen angeordneten Einzeldüsen haben jedoch mehrere Nachteile:

  • - Schwierige Einstellung des Profils: Die Einstellung des Sprühbildes über eine größere Auftragsbreite ist schwierig, so dass eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Breite nicht einfach zu erreichen ist.
  • - Ungleichmäßiges Tropfenbild: Die Anordnung der Einzeldüsen führt häufig zu einer ungleichmäßigen Tropfenverteilung auf der Applikationsfläche. Dies kann zu uneinheitlichen Ergebnissen führen und die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen.
  • - Starres Profil für einen Betriebspunkt: Das einmal eingestellte Profil passt nur für einen bestimmten Betriebspunkt. Änderungen der gewünschten Applikationsmenge erfordern eine Neuanpassung des Sprühbildes.
  • - Hohe Anzahl von Einzeldüsen: Sprühbalken mit mehreren Einzeldüsen können eine hohe Anzahl von Bauteilen aufweisen. Dies führt zu einer aufwändigen Wartung und Instandhaltung.
  • - Zerstäubung hauptsächlich durch Druckluft: Die Zerstäubung der Flüssigkeit erfolgt hauptsächlich durch Druckluft, was einen erhöhten Energiebedarf bedeuten kann und zusätzliche Anforderungen an die Druckluftversorgung stellt.
  • - Starre Positionierung des Sprühbalkens: Der Sprühbalken wird immer in einem festen Abstand zur Applikationsfläche gehalten, der nicht ohne Änderung des Sprühbildes verändert werden kann. Dies kann zu Einschränkungen bei der Anpassung der Applikationsparameter führen.
A spray bar is typically used to spray a fabric or fibrous web across a wider application area. However, spray bars with multiple spaced-apart individual nozzles have several disadvantages:
  • - Difficult profile adjustment: Adjusting the spray pattern over a larger application width is difficult, making it not easy to achieve an even distribution of the liquid across the entire width.
  • - Uneven droplet pattern: The arrangement of the individual nozzles often leads to an uneven droplet distribution on the application surface. This can result in inconsistent outcomes and impair the quality of the final product.
  • - Fixed profile for one operating point: The profile, once set, only works for a specific operating point. Changes to the desired application rate require a readjustment of the spray pattern.
  • - High number of individual nozzles: Spray bars with multiple individual nozzles can have a large number of components. This leads to complex maintenance and servicing.
  • - Atomization mainly by compressed air: The atomization of the liquid is mainly carried out by compressed air, which can mean an increased energy requirement and places additional demands on the compressed air supply.
  • - Rigid positioning of the spray bar: The spray bar is always held at a fixed distance from the application area, which cannot be changed without altering the spray pattern. This can lead to limitations in adjusting the application parameters.

Sprühbalken mit mehreren Einzeldüsen sind aufgrund dieser Nachteile nicht die optimale Lösung für Anwendungen, die einen präzisen und flexiblen Flüssigkeitsauftrag erfordern.Due to these disadvantages, spray bars with multiple individual nozzles are not the optimal solution for applications requiring precise and flexible liquid application.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten zu schaffen, unabhängig vom Abstand zur Auftragsdüse und unabhängig von einzelnen Einstellungsparametern, wie einer exakten Durchflussmenge und einem bestimmten Druck, eine gleichmäßige Zerstäubung über eine größere Auftragsbreite einer Bespannung, eines Gewebes oder einer Faserstoffbahn zu erreichen.The invention is therefore based on the objective of creating possibilities to achieve uniform atomization over a larger application width of a covering, fabric or fibrous web, regardless of the distance to the application nozzle and regardless of individual setting parameters, such as an exact flow rate and a specific pressure.

Die DE 10 2006 018 760 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Sprühnebels aus einem Hilfsstoff, insbesondere einem Medium zum Auftragen auf eine laufende Faserstoffbahn, durch Zerstäubung mit einem Zerstäubungsmedium in einer als Mehrstoffdüse ausgebildeten pneumatischen Zerstäubungsdüse. In der Mehrstoffdüse ist eine Einrichtung zur Zuführung eines Befeuchtungsmediums vorgesehen.The DE 10 2006 018 760 A1 discloses a method and a device for generating a spray mist from an auxiliary material, in particular a medium for application to a moving fibrous web, by atomization with an atomizing medium in a multi-component nozzle. They formed a pneumatic atomizing nozzle. The multi-component nozzle includes a device for supplying a humidifying medium.

Die WO 2012/136635 A1 offenbart einen Auftragskopf zum Auftragen einer oder mehrerer Schichten eines Mediums in Form eines ein- oder mehrlagigen Vorhangs auf einen Untergrund, mit wenigstens einem Segment, das Ausformungen für eine Mediumkammer und für einen Zufuhrkanal zur Abgabe des jeweiligen Mediums aufweist.The WO 2012/136635 A1 discloses an application head for applying one or more layers of a medium in the form of a single- or multi-layered curtain to a substrate, with at least one segment having features for a medium chamber and for a supply channel for dispensing the respective medium.

Die DE 10 2022 105 510 B4 offenbart eine Auftragsdüse zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Beschichtungsmediums auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn mit einem Fluidkopf zur Erzeugung eines Films oder Vorhangs aus Beschichtungsmedium und einem Blaskopf zur Erzeugung eines linienförmigen Gasstrahls, wobei der linienförmige Gasstrahl an einer Auftrefflinie auf den Film oder Vorhang auftrifft und einen Sprühvorhang bildet, der in Richtung der laufenden Oberfläche gerichtet ist.The DE 10 2022 105 510 B4 discloses an application nozzle for applying a liquid or pasty coating medium to a moving surface of a material web, comprising a fluid head for generating a film or curtain of coating medium and a blow head for generating a linear gas jet, wherein the linear gas jet impacts the film or curtain at an impact line and forms a spray curtain directed towards the moving surface.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich einer Mehrstoffdüse durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich eines Verfahrens zur Steuerung und Regelung einer Mehrstoffdüse durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This problem is solved according to the invention with respect to a multi-component nozzle by the features of claim 1 and with respect to a method for controlling and regulating a multi-component nozzle by the features of claim 14. The further claims relate to preferred embodiments of the invention.

Mit der erfindungsgemäßen Mehrstoffdüse können mehrere Medien gleichzeitig ausgebracht und auf ein Substrat, insbesondere eine Faserstoffbahn, aufgetragen werden. Unabhängig von einzelnen Einstellungsparametern, wie einer exakten Durchflussmenge und einem bestimmten Druck, kann durch die Gestaltung der Geometrie der Leitungskanäle eine präzise Ansteuerung und eine gleichmäßige Verteilung der Medien auf einem Substrat, einer Bespannung, einem Gewebe oder einer Faserstoffbahn über eine größere Auftragsbreite erreicht werden.The multi-component nozzle according to the invention allows several media to be dispensed simultaneously and applied to a substrate, in particular a fibrous web. Independent of individual setting parameters, such as an exact flow rate and a specific pressure, precise control and uniform distribution of the media over a larger application width can be achieved by designing the geometry of the guide channels.

Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Mehrstoffdüse zum gleichzeitigen Ausbringen von mindestens zwei Medien, insbesondere zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere auf eine laufende Oberfläche einer Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, bereit. Die Mehrstoffdüse umfasst ein rohrförmig ausgebildetes Gehäuse mit einer Mantelfläche mit einer Länge, die zumindest im Wesentlichen einer Auftragsbreite entspricht. Das Gehäuse umfasst im Innenbereich zumindest einen ersten Leitungskanal und/oder einen zweiten Leitungskanal sowie einen dritten Leitungskanal, wobei der erste Leitungskanal eine erste Einlassöffnung zur Aufnahme eines ersten Mediums aufweist, und/oder der zweite Leitungskanal eine zweite Einlassöffnung zur Aufnahme eines zweiten Mediums aufweist, und wobei der dritte Leitungskanal eine dritte Einlassöffnung zur Aufnahme eines dritten Mediums aufweist, wobei sich eine linienförmige Austrittsöffnung im Wesentlichen über die Länge der Mantelfläche des Gehäuses erstreckt und ausgebildet ist, die Ströme zumindest des ersten Mediums und/oderdes zweiten Mediums und des dritten Mediums zu vereinigen und auf eine Zielfläche zu leiten.According to a first aspect, the invention provides a multi-component nozzle for the simultaneous application of at least two media, in particular for the application of liquid or pasty media, to a moving surface of a material web, especially to a moving surface of a fibrous web in a machine for the production and/or treatment of a fibrous web. The multi-component nozzle comprises a tubular housing with a surface area having a length that corresponds at least substantially to the application width. The housing includes, internally, at least a first channel and/or a second channel and a third channel, wherein the first channel has a first inlet opening for receiving a first medium, and/or the second channel has a second inlet opening for receiving a second medium, and wherein the third channel has a third inlet opening for receiving a third medium, with a linear outlet opening extending substantially over the length of the housing's surface area and configured to combine the flows of at least the first medium and/or the second medium and the third medium and direct them onto a target surface.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste und/oder zweite Medium gasförmig - insbesondere Luft- sind und das dritte Medium flüssig ist.In particular, it is stipulated that the first and/or second medium are gaseous - especially air - and the third medium is liquid.

Tests der Anmelderin haben gezeigt, dass die Mehrstoffdüse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung prinzipiell gut funktioniert, wenn nur ein erster Leitungskanal für gasförmiges Medium und ein dritter Leitungskanal für ein flüssiges Medium vorgesehen ist. Allerdings sind Ausführungsformen, bei denen ein ersten und ein zweiter Leitungskanal für ein gasförmiges Medium vorgesehen sind, etwas vorteilhafter, da sie mehr Flexibilität erlauben, und da zudem einfacher eine symmetrische Anströmung des dritten Mediums an der Austrittsöffnung erzielt werden kann. Daher wird im Folgenden das Hauptaugenmerk auf diese Ausführungsformen gelegt.Tests conducted by the applicant have shown that the multi-component nozzle functions well in principle, according to aspects of the present invention, when only a first channel is provided for a gaseous medium and a third channel for a liquid medium. However, embodiments in which a first and a second channel are provided for a gaseous medium are somewhat more advantageous, as they allow for greater flexibility and it is also easier to achieve a symmetrical flow of the third medium at the outlet. Therefore, the main focus in the following will be on these embodiments.

In einer Weiterbildung ist ein Steuersystem vorgesehen, das ausgebildet ist, die Durchflussmenge und den Druck des jeweiligen Mediums in den Leitungskanälen unabhängig voneinander zu regeln.In a further training course, a control system is provided that is designed to regulate the flow rate and pressure of the respective medium in the pipe channels independently of each other.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steuersystem Algorithmen der künstlichen Intelligenz, insbesondere neuronale Netzwerke verwendet.In an advantageous embodiment, it is provided that the control system uses artificial intelligence algorithms, in particular neural networks.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Einlassöffnung mit einem ersten Zufuhrkanal zum Einführen des ersten Mediums in den ersten Leitungskanal und die zweite Einlassöffnung mit einem zweiten Zufuhrkanal zum Einführen des zweiten Mediums in den zweiten Leitungskanal verbunden ist, und dass der erste Zufuhrkanal und der zweite Zufuhrkanal an einer Einlassfläche des Gehäuses angeordnet sind.In a further embodiment, it is provided that the first inlet opening is connected to a first supply channel for introducing the first medium into the first conduit channel and the second inlet opening is connected to a second supply channel for introducing the second medium into the second conduit channel, and that the first supply channel and the second supply channel are arranged on an inlet surface of the housing.

Vorteilhaftweise sind der erste Zufuhrkanal und der zweite Zufuhrkanal in einem Winkel zueinander an der Einlassfläche des Gehäuses angeordnet.Advantageously, the first feed channel and the second feed channel are arranged at an angle to each other on the inlet surface of the housing.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Inneren des Gehäuses eine Wandung und ein sich daran anschließendes Verteilerrohr vorgesehen sind, die den ersten Leitungskanal von dem zweiten Leitungskanal trennen, wobei das Verteilerrohr im oberen Bereich einen kreisrunden Querschnitt aufweist und den dritten Leitungskanal umschließt, wobei das Verteilerrohr im unteren Bereich konisch ausgebildet ist und einen dritten Austrittskanal umgrenzt, wobei der Austrittskanal in eine dritte Düsenöffnung mündet, und wobei die dritte Düsenöffnung seitlich jeweils von einer Austrittskante umgeben ist.In another embodiment, it is provided that inside the housing there is a wall and a distributor adjoining it. Pipes are provided that separate the first conduit from the second conduit, wherein the distribution pipe has a circular cross-section in the upper area and encloses the third conduit, wherein the distribution pipe is conical in the lower area and delimits a third outlet channel, wherein the outlet channel opens into a third nozzle opening, and wherein the third nozzle opening is surrounded laterally by an outlet edge.

Insbesondere sind Leitbleche und/oder Verteilerrohre innerhalb oder außerhalb der Leitungskanäle zur Steuerung der Strömungsrichtung und -gleichmäßigkeit der Medien vorgesehen.In particular, guide plates and/or distribution pipes are provided inside or outside the pipe channels to control the flow direction and uniformity of the media.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die linienförmige Austrittsöffnung zumindest eine Austrittskante mit gezackter, gewellter oder gerader Form zur Optimierung der Zerstäubungseffizienz der Medien umfasst.In a further embodiment, it is provided that the linear outlet opening includes at least one outlet edge with a serrated, corrugated or straight shape to optimize the atomization efficiency of the media.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Leitungskanal in seinem unteren Bereich als erster Austrittskanal ausgebildet ist und in eine erste Düsenöffnung mündet, dass der zweite Leitungskanal in seinem unteren Bereich als zweiter Austrittskanal ausgebildet ist und in eine zweite Düsenöffnung mündet, wobei die erste Düsenöffnung und die zweite Düsenöffnung die dritte Düsenöffnung beidseitig umschließen.In a further development, it is provided that the first conduit channel is designed in its lower area as a first outlet channel and opens into a first nozzle opening, that the second conduit channel is designed in its lower area as a second outlet channel and opens into a second nozzle opening, wherein the first nozzle opening and the second nozzle opening enclose the third nozzle opening on both sides.

Insbesondere sind die Düsenöffnungen auf unterschiedlichen Höhenniveaus zueinander angeordnet, um unterschiedliche Sprühmuster, Mischverhalten und Sprühqualitäten zu erzeugen, die eine präzise Steuerung und Anpassung an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ermöglichen.In particular, the nozzle openings are arranged at different height levels relative to each other in order to create different spray patterns, mixing behavior and spray qualities, enabling precise control and adaptation to the specific requirements of each application.

Vorteilhafterweise ist das Gehäuse aus rostfreiem Stahl und/oder als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt.Advantageously, the housing is made of stainless steel and/or as an injection-molded plastic part.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mehrstoffdüse für eine Vielzahl von Anwendungen anwendbar ist, insbesondere für Beschichtungen, Oberflächenbehandlungen, Direktspritzen, Schäumen, Pulverauftrag, Airshield-Anwendungen und andere industrielle Prozesse, die eine präzise Steuerung und Mischung mehrerer Medien erfordern.Further training is planned to show that the multi-component nozzle is applicable to a wide variety of applications, especially coatings, surface treatments, direct spraying, foaming, powder application, airshield applications and other industrial processes that require precise control and mixing of multiple media.

Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Mehrstoffdüse, insbesondere einer Mehrstoffdüse gemäß dem ersten Aspekt bereit, wobei Algorithmen der künstlichen Intelligenz, insbesondere neuronale Netze, zur Steuerung und Regelung der Mehrstoffdüse, insbesondere hinsichtlich der Anpassung der Durchflussmengen und der Anteile der verschiedenen Medien in Echtzeit, verwendet werden.According to a second aspect, the invention provides a method for controlling and regulating a multi-component nozzle, in particular a multi-component nozzle according to the first aspect, wherein artificial intelligence algorithms, in particular neural networks, are used for controlling and regulating the multi-component nozzle, in particular with regard to adjusting the flow rates and the proportions of the different media in real time.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 eine perspektive Darstellung einer erfindungsgemäßen Mehrstoffdüse in einer Seitenansicht;
  • 2 eine perspektivische Draufsicht auf die entlang der Schnittlinie I - I geschnittene Mehrstoffdüse aus 1;
This shows:
  • 1 a perspective representation of a multi-component nozzle according to the invention in a side view;
  • 2 a perspective top view of the multi-component nozzle cut along the section line I - I from 1 ;

Zusätzliche Kennzeichen, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsbeispiele werden durch die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen ersichtlich.Additional features, aspects and advantages of the invention or its embodiments become apparent from the detailed description in conjunction with the claims.

1 zeigt eine Mehrstoffdüse 100 zum gleichzeitigen Ausbringen mehrerer Medien wie Flüssigkeiten, Chemikalien oder auch Gase, insbesondere zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere auf eine laufende Oberfläche einer Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn. 1 shows a multi-component nozzle 100 for the simultaneous application of several media such as liquids, chemicals or gases, in particular for applying liquid or pasty media to a running surface of a material web, in particular to a running surface of a fibrous web in a machine for the production and/or treatment of a fibrous web.

Die Mehrstoffdüse 100 besteht aus einem stabilen, rohrförmig ausgebildeten Gehäuse 10 mit einer Einlassfläche 12, einer Bodenfläche 14 und einer äußeren Mantelfläche 17 mit einer Länge L, die zumindest im Wesentlichen einer Auftragsbreite auf ein Substrat, wie eine Materialbahn, entspricht. Das Gehäuse 10 besteht insbesondere aus rostfreiem Stahl oder einem anderen korrosionsbeständigen Material. Dieses Gehäuse 10 gewährleistet die strukturelle Stabilität und lagert die verschiedenen Komponenten der Mehrstoffdüse 100.The multi-component nozzle 100 consists of a robust, tubular housing 10 with an inlet surface 12, a base surface 14, and an outer surface 17 with a length L that corresponds at least substantially to the application width on a substrate, such as a web of material. The housing 10 is made, in particular, of stainless steel or another corrosion-resistant material. This housing 10 ensures the structural stability and supports the various components of the multi-component nozzle 100.

Es kann jedoch auch vorgesehen werden, dass das Gehäuse 10 der Mehrstoffdüse aus Kunststoff als Spritzgussteil hergestellt wird. Während rostfreier Stahl aufgrund seiner Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit vorteilhaft ist, bietet Kunststoff eine kostengünstigere Alternative und kann je nach Anwendung und Anforderungen geeignet sein. Spritzgussteile aus Kunststoff ermöglichen hohe Präzision, Designflexibilität und kostengünstige Massenproduktion. Darüber hinaus können Kunststoffe weitere Vorteile bieten, wie z. B. eine geringere Wärmeleitfähigkeit, was für bestimmte Anwendungen von Vorteil sein kann.However, it is also possible to manufacture the housing 10 of the multi-component nozzle from plastic as an injection-molded part. While stainless steel is advantageous due to its durability and corrosion resistance, plastic offers a more cost-effective alternative and may be suitable depending on the application and requirements. Injection-molded plastic parts enable high precision, design flexibility, and cost-effective mass production. Furthermore, plastics can offer additional advantages, such as lower thermal conductivity, which can be beneficial for certain applications.

Bei der Auswahl des Werkstoffs für das Gehäuse 10 der Mehrstoffdüse 100 sind daher die Anforderungen an die mechanische Festigkeit und Haltbarkeit, insbesondere in Umgebungen mit hohem Druck oder unter extremen Bedingungen, bei den verschiedenen Anwendungen zu berücksichtigen.Therefore, when selecting the material for the housing 10 of the multi-fluid nozzle 100, the requirements for mechanical strength and durability, especially in environments with high pressure or extreme conditions must be taken into account in the various applications.

Das Gehäuse 10 weist mindestens drei Einlassöffnungen 20, 30, 61 für unterschiedliche Medien auf, die an der Einlassfläche 12 des Gehäuses 10 angeordnet sind. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch weitere Einlassöffnungen vorgesehen sein. An die erste Einlassöffnung 20 schließt sich ein erster Zufuhrkanal 22 für das Einführen eines ersten Mediums und an die zweite Einlassöffnung 30 schließt sich ein zweiter Zufuhrkanal 32 für das Einführen eines zweiten Mediums an. An die dritte Einlassöffnung 61 schließt sich ebenfalls eine Zuführung an, die zwischen dem ersten Zufuhrkanal 22 und dem zweiten Zufuhrkanal 32 angeordnet ist und in 1 von den Zufuhrkanälen 22, 32 verdeckt ist.The housing 10 has at least three inlet openings 20, 30, 61 for different media, which are arranged on the inlet surface 12 of the housing 10. However, within the scope of the invention, further inlet openings may also be provided. A first feed channel 22 for introducing a first medium is connected to the first inlet opening 20, and a second feed channel 32 for introducing a second medium is connected to the second inlet opening 30. A feed is also connected to the third inlet opening 61, which is arranged between the first feed channel 22 and the second feed channel 32 and is located in 1 is covered by the supply channels 22, 32.

In dem Gehäuse 10 sind nebeneinander mindestens ein erster Leitungskanal 40, ein zweiter Leitungskanal 70 und ein dritter Leitungskanal 60 ausgebildet. Die erste Einlassöffnung 20 führt in den ersten Leitungskanal 40, die zweite Einlassöffnung 30 führt in den zweiten Leitungskanal 70, und die dritte Einlassöffnung 61 führt in den dritten Leitungskanal 60. Die drei Leitungskanäle 40, 60, 70 erstrecken sich über die gesamte Länge L des Gehäuses 10 und werden jeweils von dem durch die Einlassöffnungen 20, 30 eingebrachten Medium durchströmt.The housing 10 contains at least one first conduit 40, one second conduit 70, and one third conduit 60 arranged side by side. The first inlet opening 20 leads into the first conduit 40, the second inlet opening 30 leads into the second conduit 70, and the third inlet opening 61 leads into the third conduit 60. The three conduit channels 40, 60, and 70 extend over the entire length L of the housing 10 and are each traversed by the medium introduced through the inlet openings 20 and 30.

Insbesondere ist das Gehäuse 10 der Mehrstoffdüse 100 derart ausgebildet, dass sich die drei Leitungskanäle 40, 60, 70 über die gesamte Breite eines zu behandelnden Substrats, wie einer Faserstoffbahn, erstrecken. Die Anzahl der Leitungskanäle 40, 60, 70 hängt von den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung ab. Typischerweise weist die Mehrstoffdüse 100 jedoch mindestens drei Leitungskanäle 40, 60, 70 zum Ausbringen von zumindest zwei unterschiedlichen Medien auf. Es können jedoch auch weitere Leitungskanäle vorgesehen sein, die mit unterschiedlichen Medien beaufschlagbar sind. Die Medien in den beiden Leitungskanälen 40, 70 sind insbesondere gasförmig ausgebildet, während das Medium in dem dritten Leitungskanal 60 flüssig ausgebildet ist.In particular, the housing 10 of the multi-component nozzle 100 is designed such that the three flow channels 40, 60, 70 extend across the entire width of a substrate to be treated, such as a fibrous web. The number of flow channels 40, 60, 70 depends on the requirements of the specific application. Typically, however, the multi-component nozzle 100 has at least three flow channels 40, 60, 70 for dispensing at least two different media. Additional flow channels, capable of handling different media, may also be provided. The media in the two flow channels 40, 70 are, in particular, gaseous, while the medium in the third flow channel 60 is liquid.

Die Zufuhrkanäle 22, 32 zu den Einlassöffnungen 20, 30 der Mehrstoffdüse 100 sind in einem Winkel α zueinander angeordnet, um ausreichend Freiraum für die Anschlusszuführungen zu schaffen. Diese Anordnung ermöglicht einen effizienten und praktischen Anschluss der verschiedenen Medien- bzw. Materialzuführungen an die Mehrstoffdüse 100. Die in der 1 nicht sichtbare Zuführung zu der dritten Einlassöffnung 61 des dritten Leitungskanals 60 befindet sich zwischen den beiden Zufuhrkanälen 22, 32.The feed channels 22, 32 to the inlet openings 20, 30 of the multi-component nozzle 100 are arranged at an angle α to each other to provide sufficient clearance for the connecting feeds. This arrangement enables efficient and practical connection of the various media or material feeds to the multi-component nozzle 100. The 1 The non-visible feed to the third inlet opening 61 of the third conduit 60 is located between the two feed channels 22, 32.

Durch die schräge Anordnung der Zufuhrkanäle 22, 32 können die Anschlusszuführungen so positioniert werden, dass sie einfach und übersichtlich an die Mehrstoffdüse 100 angeschlossen werden können, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen. Dies ist insbesondere bei komplexen Mehrstoffdüsen von Bedeutung, die mehrere Medien gleichzeitig verarbeiten und daher eine Vielzahl von Zuführungen aufweisen.The angled arrangement of the feed channels 22 and 32 allows the connecting feeds to be positioned for easy and clear connection to the multi-component nozzle 100 without interfering with each other. This is particularly important for complex multi-component nozzles that process several media simultaneously and therefore have a large number of feeds.

Darüber hinaus kann die schräge Anordnung der Zufuhrkanäle 22, 32 auch zu einer gleichmäßigeren Verteilung der zugeführten Medien bzw. -stoffe in den sich jeweils an die Einlassöffnungen 20, 30 anschließenden Leitungskanälen 40, 70 führen, wodurch die Auftragsergebnisse der Mehrstoffdüse 100 verbessert werden können. Durch den Winkel α ändert ein flüssiges oder gasförmiges Medium seine ursprüngliche Strömungsrichtung und passt sich dem jeweiligen Leitungskanal 40, 70 an. Durch den Winkel α kann auch die Strömungsgeschwindigkeit des in den jeweiligen Leitungskanal 40, 70 einströmenden flüssigen Mediums beeinflusst werden.Furthermore, the inclined arrangement of the feed channels 22, 32 can also lead to a more uniform distribution of the supplied media or substances in the connecting channels 40, 70 following the respective inlet openings 20, 30, thereby improving the application results of the multi-component nozzle 100. The angle α causes a liquid or gaseous medium to change its original flow direction and adapt to the respective connecting channel 40, 70. The angle α can also influence the flow velocity of the liquid medium flowing into the respective connecting channel 40, 70.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Leitungskanal 40 und der zweite Leitungskanal 70 durch eine Wandung 51 voneinander getrennt sind, die sich von einem oberen Endbereich 52 bis zu einem unteren Endbereich 53 im Innenbereich der Mehrstoffdüse 100 erstreckt. An den unteren Endbereich 53 schließt sich eine linienförmige Austrittsöffnung 50 an, die sich im Wesentlichen über die Länge L des Gehäuses 10 erstreckt und dazu ausgebildet ist, die Ströme zumindest des ersten Mediums, des zweiten Mediums und des dritten Mediums zu vereinigen und auf eine Zielfläche zu leiten.In particular, it is provided that the first conduit 40 and the second conduit 70 are separated from each other by a wall 51, which extends from an upper end region 52 to a lower end region 53 in the interior of the multi-component nozzle 100. A linear outlet opening 50 adjoins the lower end region 53, extending substantially over the length L of the housing 10 and designed to combine the flows of at least the first medium, the second medium and the third medium and direct them onto a target surface.

In der in 2 dargestellten Ausführungsform einer Mehrstoffdüse 100 umfasst die Austrittsöffnung 50 ein sich an die Wandung 51 anschließendes Verteilerrohr 55, das im oberen Bereich einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Dieses Verteilerrohr 55 umschließt im oberen Bereich den dritten Leitungskanal 60. Im unteren Bereich ist das Verteilerrohr 55 konisch ausgebildet und umgrenzt einen dritten Austrittskanal 65, der in eine dritte Düsenöffnung 67 mündet. Die dritte Düsenöffnung 67 wird seitlich jeweils von einer Austrittskante 57 umgeben. Die Oberfläche des Verteilerrohrs 55 stellt jeweils einen Teil der Innenfläche der beiden Leitungskanäle 40, 70 dar und kann somit das Strömungsverhalten des jeweils in einem Leitungskanal 40, 70 strömenden Mediums beeinflussen. Das Verteilerrohr 55 ragt aus der Bodenfläche 14 des Gehäuses 10 heraus und kann an eine Auslassleitung angeschlossen werden. Insbesondere wenn ein flüssiges Medium durch den dritten Leitungskanal 60 geleitet wird, kann das nicht durch die linienförmige Austrittsöffnung 50 austretende Medium aus der Mehrstoffdüse 100 abgeführt werden.In the 2 In the illustrated embodiment of a multi-component nozzle 100, the outlet opening 50 comprises a distributor pipe 55 adjoining the wall 51, which has a circular cross-section in its upper region. This distributor pipe 55 surrounds the third conduit 60 in its upper region. In its lower region, the distributor pipe 55 is conical and encloses a third outlet channel 65, which opens into a third nozzle opening 67. The third nozzle opening 67 is laterally surrounded by an outlet edge 57 on each side. The surface of the distributor pipe 55 forms part of the inner surface of the two conduit channels 40 and 70 and can thus influence the flow behavior of the medium flowing in each conduit channel 40 and 70. The distributor pipe 55 protrudes from the base 14 of the housing 10 and can be connected to an outlet line. In particular, when a liquid medium is guided through the third conduit channel 60, the medium that does not exit through the linear outlet opening 50 can be discharged from the multi-component nozzle 100.

Insbesondere bei hohen Drücken oder bei der Verwendung viskoser/flüssiger Medien kann es vorkommen, dass nicht das gesamte Volumen des dritten Mediums durch die linienförmige Austrittsöffnung 50 austreten kann. Durch eine zusätzliche runde Auslassöffnung für das Verteilerrohr 55 an der Bodenseite 14 der Mehrstoffdüse 100 kann das Medium effizienter aus der Mehrstoffdüse 100 austreten. Diese zusätzliche Öffnung ermöglicht eine Druckentlastung und sorgt für eine gleichmäßigere und effektivere Verteilung des dritten Mediums in der Mehrstoffdüse 100. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das flüssige Medium in dem dritten Leitungskanal 60 mit einem hohen Druck beaufschlagt wird.Particularly at high pressures or when using viscous/liquid media, it may happen that not the entire volume of the third medium can exit through the linear outlet opening 50. An additional round outlet opening for the distribution pipe 55 on the bottom side 14 of the multi-component nozzle 100 allows the medium to exit the multi-component nozzle 100 more efficiently. This additional opening provides pressure relief and ensures a more uniform and effective distribution of the third medium within the multi-component nozzle 100. This is particularly important when the liquid medium in the third line channel 60 is subjected to high pressure.

Im unteren Bereich der Mantelfläche 17 des Gehäuses 40 der Mehrstoffdüse 100 in Längsrichtung befinden sich eine erste Düsenöffnungen 47 für das durch den ersten Leitungskanal 40 strömende erste Medium und eine zweite Düsenöffnung 77 für das durch den zweiten Leitungskanal 70 strömende zweite Medium. Durch die Düsenöffnungen 47, 77 werden das erste und zweite Medium ausgebracht.. Diese Düsenöffnungen 47, 77 sind so konstruiert, dass eine gleichmäßige Verteilung der Medien über die gesamte Breite des Austrittsöffnung 50 gewährleistet ist.In the lower longitudinal region of the outer surface 17 of the housing 40 of the multi-component nozzle 100, there are a first nozzle opening 47 for the first medium flowing through the first conduit 40 and a second nozzle opening 77 for the second medium flowing through the second conduit 70. The first and second media are dispensed through the nozzle openings 47 and 77. These nozzle openings 47 and 77 are designed to ensure a uniform distribution of the media across the entire width of the outlet opening 50.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Leitungskanal 40 in seinem unteren Bereich als erster Austrittskanal 45 ausgebildet ist und in die erste Düsenöffnung 47 mündet, und dass der zweite Leitungskanal 70 in seinem unteren Bereich als zweiter Austrittskanal 45 ausgebildet ist und in die zweite Düsenöffnung mündet, so dass die erste Düsenöffnung 47 und die zweite Düsenöffnung 77 jeweils auf eine der Austrittskanten 57 zulaufen.In particular, it is provided that the first conduit 40 is designed in its lower area as the first outlet channel 45 and opens into the first nozzle opening 47, and that the second conduit 70 is designed in its lower area as the second outlet channel 45 and opens into the second nozzle opening, so that the first nozzle opening 47 and the second nozzle opening 77 each converge on one of the outlet edges 57.

Durch den ersten Austrittskanal 45 wird das den ersten Leitungskanal 40 durchströmende erste Medium in Richtung der Düsenöffnung 47 gelenkt. Da sich der Strömungsquerschnitt verengt, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Mediums, wodurch das Austrittsergebnis beeinflusst werden kann.The first outlet channel 45 directs the first medium flowing through the first conduit channel 40 towards the nozzle opening 47. As the flow cross-section narrows, the flow velocity of the first medium increases, which can influence the outlet result.

In gleicher Weise wird das zweite Medium durch den zweiten Austrittskanal 75 in Richtung der zweiten Düsenöffnung 77 gelenkt. Da sich auch hier der Strömungsquerschnitt verengt, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Mediums, was sich wiederum auf das Austrittsergebnis auswirken kann.Similarly, the second medium is directed through the second outlet channel 75 towards the second nozzle opening 77. Since the flow cross-section also narrows here, the flow velocity of the second medium increases, which in turn can affect the outlet result.

Das dritte Medium wird durch den dritten Austrittskanal 65 in Richtung der dritten Düsenöffnung 67 gelenkt. Da sich auch hier der Strömungsquerschnitt verengt, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des dritten Mediums, was sich wiederum auf das Austrittsergebnis auswirken kann.The third medium is directed through the third outlet channel 65 towards the third nozzle opening 67. Since the flow cross-section also narrows here, the flow velocity of the third medium increases, which in turn can affect the outlet result.

An der Oberseite 59 der beiden Austrittskanten 57 fließen die drei Medien zusammen und vermischen sich, so dass sie als Film oder Vorhang ausgebracht werden und dann auf ein Substrat wie eine Materialbahn, insbesondere eine Faserstoffbahn, auftreffen. Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in den Austrittskanälen 45, 65, 75 kann eine effektive Durchmischung erreicht werden. Insbesondere wird durch das Verteilerrohr 55 ein flüssiges Medium geleitet, das dann von dem durch die beiden größeren Leitungskanäle 40, 70 strömenden gasförmigen Medium zerstäubt und auf die Faserstoffbahn aufgebracht wird.At the upper surface 59 of the two outlet edges 57, the three media flow together and mix, so that they are applied as a film or curtain and then impinge on a substrate such as a web of material, in particular a fibrous web. Effective mixing can be achieved by increasing the flow velocity in the outlet channels 45, 65, 75. In particular, a liquid medium is conveyed through the distributor pipe 55, which is then atomized by the gaseous medium flowing through the two larger conduit channels 40, 70 and applied to the fibrous web.

Die Mehrstoffdüse 100 gewährleistet somit ein gleichmäßiges Ausbringen verschiedener Medien, insbesondere zum Auftragen auf ein Substrat wie eine Faserstoffbahn. Über die Einlassöffnungen 20, 30, 61 können mehrere Medien in die Mehrstoffdüse 100 eingebracht und anschließend über die Austrittsöffnung 50 als Gemisch ausgebracht und auf eine Zielfläche wie eine Faserstoffbahn aufgetragen werden.The multi-component nozzle 100 thus ensures a uniform application of various media, particularly for application onto a substrate such as a fibrous web. Several media can be introduced into the multi-component nozzle 100 via the inlet openings 20, 30, and 61, and then dispensed as a mixture via the outlet opening 50 and applied to a target surface such as a fibrous web.

Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden größeren Leitungskanäle 40, 70 und die Austrittskanäle 45, 75 symmetrisch ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung kann jedoch auch eine asymmetrische Ausbildung vorgesehen sein, so dass die Geometrie des ersten Leitungskanals 40 und des zweiten Leitungskanals 70 sowie des ersten Austrittskanals 45 und des zweiten Austrittskanals 75 voneinander abweichen. Wie bereits erwähnt ist es auch möglich, dass neben dem dritten Leitungskanal 60 lediglich ein weiterer erster Leitungskanal 40 vorgesehen ist, und auf den zweiten Leitungskanal 70 verzichtet wird.In the 1 and 2 In the illustrated embodiment, the two larger conduit channels 40, 70 and the outlet channels 45, 75 are symmetrically designed. However, within the scope of the invention, an asymmetrical design can also be provided, so that the geometry of the first conduit channel 40 and the second conduit channel 70, as well as of the first outlet channel 45 and the second outlet channel 75, differs from one another. As already mentioned, it is also possible that, in addition to the third conduit channel 60, only a further first conduit channel 40 is provided, and the second conduit channel 70 is omitted.

Insbesondere ist jeder Leitungskanal 40, 60, 70 mit einem individuellen Steuermechanismus ausgestattet, der die Menge und den Druck des zugeführten Mediums regelt. Dies kann durch Ventile, Drosselklappen oder andere Arten von Steuervorrichtungen erfolgen, die es ermöglichen, die Durchflussmenge jedes Mediums unabhängig voneinander einzustellen.In particular, each conduit channel 40, 60, 70 is equipped with an individual control mechanism that regulates the quantity and pressure of the supplied medium. This can be achieved through valves, throttle valves, or other types of control devices that allow the flow rate of each medium to be adjusted independently.

Durch die Beeinflussung des Drucks und des Volumenstroms in den einzelnen Leitungskanälen 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse100 kann der Sprühwinkel der Mehrstoffdüse 100 eingestellt werden. Ein höherer Druck und Volumenstrom kann zu einem breiteren Sprühwinkel, ein niedriger Druck und Volumenstrom zu einem engeren Sprühwinkel führen. Durch die unabhängige Regelung des Drucks oder Volumenstroms in den einzelnen Leitungskanälen 40, 60, 70 können auch asymmetrische Sprühmuster erzeugt werden.The spray angle of the multi-component nozzle 100 can be adjusted by influencing the pressure and flow rate in the individual channels 40, 60, and 70. Higher pressure and flow rate result in a wider spray angle, while lower pressure and flow rate result in a narrower spray angle. This is achieved through independent control of the pressure or flow rate in the individual channels. Asymmetrical spray patterns can also be created with 40, 60, and 70.

Zudem kann durch einen unterschiedlichen Druck und/oder Volumenstrom in den Leitungskanälen 40, 60, 70 auch das Mischverhalten verschiedener Medien oder Stoffe beeinflusst werden. Durch die Variation des Volumenstroms und/oder des Drucks kann eine homogene Durchmischung der Medien erreicht werden oder es können gezielt Bereiche mit höherer Konzentration eines bestimmten Stoffes erzeugt werden. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, die eine genaue Kontrolle der Mischungsverhältnisse erfordern, wie z. B. bei der Herstellung von Beschichtungen oder bei chemischen Reaktionen. Des Weiteren kann die Variation des Drucks und Volumenstroms in den Leitungskanälen 40, 60, 70 auch zur Verbesserung der Sprühqualität beitragen. Durch gezielte Steuerung der Strömungsverhältnisse können feinere Sprühnebel erzeugt werden, die eine gleichmäßige Verteilung der Medien auf der Zieloberfläche gewährleisten. Dies kann dazu beitragen, Medien effizienter aufzutragen.Furthermore, the mixing behavior of various media or substances can be influenced by varying the pressure and/or flow rate in the duct channels 40, 60, and 70. By varying the flow rate and/or pressure, homogeneous mixing of the media can be achieved, or areas with a higher concentration of a specific substance can be selectively created. This is particularly important in applications requiring precise control of mixing ratios, such as coating production or chemical reactions. Additionally, varying the pressure and flow rate in the duct channels 40, 60, and 70 can also improve spray quality. By precisely controlling the flow conditions, finer spray mist can be generated, ensuring a uniform distribution of the media on the target surface. This can contribute to more efficient application of media.

Die unabhängige Steuerung des Drucks und Volumenstroms in den Leitungskanälen 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 ermöglicht somit eine präzise Anpassung des Sprühwinkels, des Mischverhaltens und der Sprühqualität, was zu verbesserten Ergebnissen und einer effizienteren Anwendung führen kann.The independent control of the pressure and volume flow in the line channels 40, 60, 70 of the multi-component nozzle 100 thus enables precise adjustment of the spray angle, the mixing behavior and the spray quality, which can lead to improved results and more efficient application.

Zudem ist die Mehrstoffdüse 100 so konstruiert, dass sie justiert werden kann, um sicherzustellen, dass die Düsenöffnungen 47, 67, 77 beispielsweise genau auf eine Faserstoffbahn ausgerichtet sind. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Auftrag über die gesamte Breite der Faserstoffbahn. Für die Anbringung und Justierung der Mehrstoffdüse 100 ist insbesondere die obere Schiene 80 vorgesehen.Furthermore, the multi-component nozzle 100 is designed to be adjustable, ensuring that the nozzle openings 47, 67, and 77 are precisely aligned with a fiber web, for example. This guarantees a uniform application across the entire width of the fiber web. The upper rail 80 is specifically designed for mounting and adjusting the multi-component nozzle 100.

Des Weiteren können in den 1 und 2 nicht dargestellte Leitbleche in den Leitungskanälen 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 vorgesehen sein, um die Gleichmäßigkeit der Strömung des jeweiligen Mediums in einem Leitungskanal 40, 60, 70 zu verbessern. Leitbleche können eine wichtige Rolle bei der Optimierung der Strömungsgleichrichtung und der Steuerung der Strömungsdynamik in den Leitungskanälen 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 spielen, was zu einer verbesserten Leistung und Effizienz der Mehrstoffdüse 100 führt.Furthermore, in the 1 and 2 Guide vanes (not shown) may be provided in the flow channels 40, 60, 70 of the multi-component nozzle 100 to improve the uniformity of the flow of the respective medium in each flow channel. Guide vanes can play an important role in optimizing flow straightening and controlling the flow dynamics in the flow channels 40, 60, 70 of the multi-component nozzle 100, resulting in improved performance and efficiency of the multi-component nozzle 100.

Die Leitbleche helfen, die Strömung der Medien in den Leitungskanälen 40, 60, 70 zu stabilisieren und zu glätten. Durch die Vermeidung von Turbulenzen und Verwirbelungen können Leitbleche dazu beitragen, eine gleichmäßige Strömung zu fördern, was zu einem gleichmäßigeren und präziseren Auftrag der Medien führt. Zudem ist es bei der Mehrstoffdüse 100 mit getrennten Leitungskanälen 40, 60, 70 für jeweils verschiedene Medien wichtig, eine unerwünschte vorzeitige Vermischung der Medien zu vermeiden. Leitbleche können dazu beitragen, die Medien voneinander zu trennen und sicherzustellen, dass sie erst an der Austrittsöffnung 50 miteinander in Kontakt kommen. Dadurch kann die Vermischung der Medien gezielt gesteuert werden.The guide vanes help to stabilize and smooth the flow of the media in the guide channels 40, 60, and 70. By preventing turbulence and eddies, guide vanes contribute to a uniform flow, resulting in a more consistent and precise application of the media. Furthermore, with the multi-component nozzle 100, which has separate guide channels 40, 60, and 70 for different media, it is important to prevent unwanted premature mixing of the media. Guide vanes help to separate the media and ensure that they only come into contact at the outlet opening 50. This allows for targeted control of the mixing process.

Des Weiteren kann durch eine geeignete Anordnung und Formgebung der Leitbleche die Strömungsdynamik in den Leitungskanälen 40, 60, 70 optimiert werden. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit erhöht oder verringert werden, um bestimmte Effekte wie die Erzeugung eines bestimmten Sprühmusters oder die Verbesserung der Sprühqualität zu erzielen. Außerdem können Leitbleche auch dazu beitragen, die Bildung von Ablagerungen oder Verstopfungen in Leitungskanälen 40, 60, 70 zu reduzieren, indem sie eine gleichmäßige Strömung fördern und Bereiche, in denen sich Material ansammeln kann, minimieren.Furthermore, the flow dynamics in the duct channels 40, 60, and 70 can be optimized through a suitable arrangement and shape of the guide vanes. This allows the flow velocity to be increased or decreased to achieve specific effects, such as generating a particular spray pattern or improving spray quality. Guide vanes can also help reduce the formation of deposits or blockages in duct channels 40, 60, and 70 by promoting a uniform flow and minimizing areas where material can accumulate.

Zudem kann die Form der Austrittskante 57 der Mehrstoffaustrittsdüse 100, wie eine gezackte, eine gewellte oder eine gerade Form, die Zerstäubungsleistung der Medien wesentlich beeinflussen. So kann eine gezackte Form der Austrittskannte 57 dazu beitragen, die Flüssigkeit oder das Medium in kleinere Tropfen zu zerstäuben, indem sie die Oberflächenspannung der Flüssigkeit unterbricht und die Tropfenbildung erleichtert. Die unregelmäßigen Oberflächenmerkmale können auch Turbulenzen erzeugen, die die Zerstäubung weiter verbessern. Eine gewellte Form der Austrittskante 57 kann ähnlich wie eine gezackte Kante dazu beitragen, die Flüssigkeit in kleinere Tropfen zu zerstäuben, indem sie den Flüssigkeitsstrom verwirbelt und so die Zerstäubungseffizienz erhöht. Die gewellte Oberfläche kann somit auch zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Tropfen beitragen. Eine sorgfältig gestaltete gerade Form der Austrittskante 57 kann ebenfalls zu einer effizienten Zerstäubung beitragen, indem sie eine stabile Strömung fördert und Tropfen von einheitlicher Größe erzeugt.Furthermore, the shape of the outlet edge 57 of the multi-component nozzle 100, such as a serrated, corrugated, or straight shape, can significantly influence the atomization performance of the media. A serrated outlet edge 57 can help atomize the liquid or medium into smaller droplets by breaking the liquid's surface tension and facilitating droplet formation. The irregular surface features can also generate turbulence, which further improves atomization. A corrugated outlet edge 57, similar to a serrated edge, can help atomize the liquid into smaller droplets by creating turbulence in the liquid flow, thus increasing atomization efficiency. The corrugated surface can also contribute to a more uniform droplet distribution. A carefully designed straight outlet edge 57 can also contribute to efficient atomization by promoting a stable flow and producing droplets of uniform size.

Die Wahl der Kantenform der Austrittskante 57 kann je nach Anwendung und spezifischen Anforderungen variieren. In einigen Fällen kann eine gezackte oder gewellte Austrittskante 57 eine bessere Zerstäubungseffizienz bieten, während in anderen Fällen eine gerade Austrittskante 57 ausreichend sein kann. Die genaue Gestaltung der Austrittskante 57 ist daher wichtig, um die gewünschten Zerstäubungseffekte zu erzielen und eine optimale Leistung der Mehrstoffdüse 100 sicherzustellen.The choice of edge shape for the outlet edge 57 can vary depending on the application and specific requirements. In some cases, a serrated or wavy outlet edge 57 may offer better atomization efficiency, while in other cases a straight outlet edge 57 may be sufficient. The precise design of the outlet edge 57 is therefore important to achieve the desired atomization effects and ensure optimal performance of the multi-fluid nozzle 100.

Darüber hinaus stellt die Anordnung der Düsenöffnungen 47, 67, 77 in unterschiedlichen Höhenlagen zueinander eine weitere Möglichkeit dar, die Zerstäubung und Verteilung der Medien in der Mehrstoffdüse 100 zu beeinflussen und somit die Leistungsfähigkeit und Funktionalität der Mehrstoffdüse 100 an die spezifischen Anforderungen einer bestimmten Anwendung anzupassen und zu optimieren.Furthermore, the arrangement of the nozzle openings 47, 67, 77 at different heights relative to each other represents another possibility to influence the atomization and distribution of the media in the multi-component nozzle 100 and thus to adapt and optimize the performance and functionality of the multi-component nozzle 100 to the specific requirements of a particular application.

Durch die Anordnung der Düsenöffnungen 47, 67, 77 auf unterschiedlichen Niveaus können unterschiedliche Sprühmuster erzeugt werden. Zum Beispiel kann eine höhere Auslassposition die Flüssigkeit weiter zerstäuben und ein breiteres Sprühmuster erzeugen, während eine niedrigere Auslassposition größere Tropfen und ein engeres Sprühmuster erzeugt.By arranging the nozzle openings 47, 67, 77 at different levels, different spray patterns can be created. For example, a higher outlet position can atomize the liquid more widely and produce a wider spray pattern, while a lower outlet position produces larger droplets and a narrower spray pattern.

Zudem kann die Variation der Höhe der Düsenöffnungen 47, 67, 77 auch das Mischverhalten der Medien beeinflussen. Je nach Anwendung können unterschiedliche Mischungsverhältnisse oder Konzentrationen der Medien erwünscht sein. Durch die gezielte Anordnung der Düsenöffnungen 47, 67, 77 auf unterschiedlichen Höhenniveaus kann das Mischverhalten gezielt gesteuert werden.Furthermore, varying the height of the nozzle openings 47, 67, 77 can also influence the mixing behavior of the media. Depending on the application, different mixing ratios or concentrations of the media may be desired. By strategically arranging the nozzle openings 47, 67, 77 at different height levels, the mixing behavior can be precisely controlled.

Des Weiteren kann durch die Anordnung der Düsenöffnungen 47, 67, 77 auf unterschiedlichen Höhenniveaus auch die Zerstäubungsqualität, insbesondere die Größe und Verteilung der erzeugten Tropfen, beeinflusst werden. Eine sorgfältige Gestaltung der Höhenlage kann dazu beitragen, eine gleichmäßige Verteilung der Tropfen über die Zielfläche zu gewährleisten und eine effiziente Ausbringung der Medien sicherzustellen.Furthermore, the atomization quality, particularly the size and distribution of the generated droplets, can be influenced by arranging the nozzle openings 47, 67, 77 at different height levels. Careful design of the height can help ensure a uniform distribution of the droplets across the target area and guarantee efficient application of the media.

Darüber hinaus können zusätzliche Verteilerrohre innerhalb oder außerhalb der Leitungskanäle 40, 60, 70 dazu beitragen, die Leistung und den Wirkungsgrad der Mehrstoffdüse 100 zu verbessern, indem eine gleichmäßigere Verteilung der Medien innerhalb der Mehrstoffdüse 100 ermöglicht wird. Diese Verteilerrohre dienen dazu, den Flüssigkeitsstrom zu lenken und zu regeln, um eine gleichmäßige Verteilung der Medien in allen Leitungskanälen 40, 60, 70 und den Düsenöffnungen 47, 67, 77 zu gewährleisten.Furthermore, additional distribution pipes inside or outside the guide channels 40, 60, 70 can help improve the performance and efficiency of the multi-component nozzle 100 by enabling a more uniform distribution of the media within the multi-component nozzle 100. These distribution pipes serve to direct and regulate the fluid flow to ensure a uniform distribution of the media in all guide channels 40, 60, 70 and the nozzle openings 47, 67, 77.

Durch das Hinzufügen von Verteilerrohren können eventuelle Ungleichmäßigkeiten oder Strömungsunterschiede innerhalb der Leitungskanäle 40, 60, 70 ausgeglichen werden. Dies trägt dazu bei, dass das Medium den jeweiligen Leitungskanal 40, 60, 70 gleichmäßig durchströmt und eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Länge der Mehrstoffdüse 100 gewährleistet ist.Adding distribution pipes can compensate for any irregularities or flow differences within the pipe channels 40, 60, and 70. This helps ensure that the medium flows evenly through the respective pipe channel 40, 60, and 70, guaranteeing uniform distribution along the entire length of the multi-fluid nozzle 100.

Darüber hinaus können die Verteilerrohre auch dazu beitragen, die Ausbildung von strömungsarmen Bereichen innerhalb eines Leitungskanals 40, 60, 70 zu minimieren. Durch die gezielte Lenkung des Mediums in unterschiedliche Richtungen können die Verteilerrohre dafür sorgen, dass alle Bereiche der Düse gleichmäßig mit Medium versorgt werden und es nicht zu unerwünschten Ansammlungen oder Verstopfungen kommt.Furthermore, the distribution pipes can also help to minimize the formation of low-flow areas within a duct (40, 60, 70 mm). By directing the medium in different directions, the distribution pipes ensure that all areas of the nozzle are supplied with the medium evenly, preventing unwanted accumulations or blockages.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, nicht nur zum Auftragen von Flüssigkeiten oder zum Sprühen.Furthermore, the multi-component nozzle 100 according to the invention can be used for various purposes, not only for applying liquids or for spraying.

Insbesondere kann sie zur Erzeugung eines sogenannten Airshields oder Luftschildes verwendet werden. Bei dieser Anwendung werden die verschiedenen Leitungskanäle 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 dazu verwendet, verschiedene Gase oder Luftströme zu mischen und zu steuern, um ein Schutzschild oder eine Luftbarriere zu erzeugen. So können durch Mischen von Luftströmen mit unterschiedlichen Temperaturen Luftschirme erzeugt werden, um die Temperatur in einem bestimmten Bereich zu kontrollieren oder zu stabilisieren. Dies kann nützlich sein, um z. B. heiße oder kalte Bereiche zu isolieren oder eine kontrollierte Umgebungstemperatur aufrechtzuerhalten.In particular, it can be used to create a so-called air shield. In this application, the various guide channels 40, 60, and 70 of the multi-fluid nozzle 100 are used to mix and control different gases or air streams to create a protective shield or air barrier. By mixing air streams at different temperatures, air shields can be created to control or stabilize the temperature in a specific area. This can be useful, for example, to insulate hot or cold areas or to maintain a controlled ambient temperature.

Die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 kann auch zum Mischen und Steuern von Luftströmen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verwendet werden. Dadurch können Luftschleier erzeugt werden, um den Luftstrom zu lenken, zu steuern oder zu manipulieren. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um Luftströme um bestimmte Bereiche zu leiten oder um Luftverwirbelungen zu minimieren.The multi-component nozzle 100 according to the invention can also be used to mix and control airflows at different speeds. This allows air curtains to be created to direct, control, or manipulate the airflow. This can be advantageous, for example, to guide airflows around specific areas or to minimize air turbulence.

Airshields können auch verwendet werden, um Bereiche vor Kontamination zu schützen, indem eine Barriere aus reiner Luft erzeugt wird, um Schadstoffpartikel oder Substanzen fernzuhalten. Dies kann in sensiblen Umgebungen wie Reinräumen, Laborräumen oder medizinischen Einrichtungen wichtig sein, um die Reinheit der Luft zu gewährleisten.Airshields can also be used to protect areas from contamination by creating a barrier of clean air to keep out pollutant particles or substances. This can be important in sensitive environments such as cleanrooms, laboratories, or medical facilities to ensure air purity.

Der Einsatz als Schaumdüse ist eine weitere Anwendung der Mehrstoffdüse 100. Schaumdüsen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Brandbekämpfung, Reinigung, Desinfektion, Lebensmittelverarbeitung und vieles mehr. Die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 ist ein effizientes Werkzeug zur Schaumerzeugung, da sie eine präzise Steuerung der Flüssigkeitsströme ermöglicht und eine gleichmäßige Verteilung des Schaums auf der Zieloberfläche gewährleistet.The use as a foam nozzle is another application of the multi-component nozzle 100. Foam nozzles are used in a wide variety of applications, including firefighting, cleaning, disinfection, food processing, and many more. The multi-component nozzle 100 according to the invention is an efficient tool for foam generation because it enables precise control of the liquid flows and ensures a uniform distribution of the foam on the target surface.

Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 eine einfache Möglichkeit, Schaum für verschiedene Anwendungen zu erzeugen und anzupassen, wobei eine präzise Steuerung der Schaumeigenschaften und eine effiziente Schaumerzeugung gewährleistet sind.Overall, the multi-component nozzle 100 according to the invention offers a simple way to generate and adapt foam for various applications, ensuring precise control of the foam properties and efficient foam generation.

Bei der Verwendung der Mehrstoffdüse 100 als Schaumdüse werden die verschiedenen Leitungskanäle 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 zum Mischen und Aufschäumen verschiedener Flüssigkeiten verwendet. Mit der erfindungsgemäßen Mehrstoffdüse 100 können zwei oder mehr Flüssigkeiten präzise zu einem homogenen Schaum vermischt werden. Typischerweise werden eine Flüssigkeit und ein Treibmittel gemischt, wobei das Treibmittel häufig ein Gas wie Luft oder Stickstoff ist. Mit der Mehrstoffdüse 100 können die Eigenschaften des erzeugten Schaums durch Steuerung der Durchflussmengen und der Anteile der verschiedenen Flüssigkeiten eingestellt werden. Dazu gehören Dichte, Konsistenz, Stabilität und Volumen des Schaums.When the multi-component nozzle 100 is used as a foam nozzle, the various flow channels 40, 60, and 70 of the multi-component nozzle 100 are used for mixing and foaming different liquids. With the multi-component nozzle 100 according to the invention, two or more liquids can be precisely mixed to form a homogeneous foam. Typically, a liquid and a propellant are mixed, the propellant often being a gas such as air or nitrogen. The properties of the generated foam can be adjusted with the multi-component nozzle 100 by controlling the flow rates and the proportions of the different liquids. These properties include the density, consistency, stability, and volume of the foam.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 auch für den Pulverauftrag verwendet werden. Pulverauftragsdüsen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Beschichtungen, Oberflächenbehandlungen, Lebensmittelverarbeitung und vieles mehr. Bei der Verwendung der Mehrstoffdüse 100 als Pulverauftragsdüse werden die verschiedenen Leitungskanäle 40, 60, 70 der Mehrstoffdüse 100 genutzt, um verschiedene Pulver zu mischen und auf eine Oberfläche aufzutragen. Die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 ermöglicht das präzise Mischen von zwei oder mehr Pulvern, um eine homogene Mischung zu erzeugen, die auf die Zieloberfläche aufgetragen werden kann. Die Pulver können unterschiedliche Zusammensetzungen oder Eigenschaften haben, die für die gewünschte Anwendung erforderlich sind. Durch die Steuerung der Durchflussmengen und der Anteile der verschiedenen Pulver kann die Mehrstoffdüse 100 dazu verwendet werden, die Eigenschaften des aufgetragenen Pulvers einzustellen. Dies umfasst die Partikelgröße, -form, -dichte und -verteilung des Pulvers.Furthermore, the multi-component nozzle 100 according to the invention can also be used for powder application. Powder application nozzles are used in a variety of applications, including coatings, surface treatments, food processing, and many more. When using the multi-component nozzle 100 as a powder application nozzle, the various guide channels 40, 60, and 70 of the multi-component nozzle 100 are used to mix different powders and apply them to a surface. The multi-component nozzle 100 according to the invention enables the precise mixing of two or more powders to create a homogeneous mixture that can be applied to the target surface. The powders can have different compositions or properties required for the desired application. By controlling the flow rates and the proportions of the different powders, the multi-component nozzle 100 can be used to adjust the properties of the applied powder. This includes the particle size, shape, density, and distribution of the powder.

Die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 stellt somit ein effizientes Werkzeug für den Pulverauftrag dar, da sie eine präzise Steuerung des Pulverflusses ermöglicht und eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers auf der Zieloberfläche gewährleistet.The multi-component nozzle 100 according to the invention thus represents an efficient tool for powder application, as it enables precise control of the powder flow and ensures a uniform distribution of the powder on the target surface.

Die erfindungsgemäße Mehrstoffdüse 100 kann auch im Beschichtungsprozess (Coating), insbesondere zum direkten Aufsprühen von Beschichtungsmaterialien, eingesetzt werden. Mit der Mehrstoffdüse 100 können zwei oder mehrere Beschichtungsmaterialien präzise gemischt und direkt auf die Oberfläche aufgetragen werden, da der Beschichtungsstrom präzise gesteuert werden kann und eine gleichmäßige Verteilung der Beschichtung auf der Oberfläche gewährleistet ist. Bei den Beschichtungsmaterialien kann es sich um Farben, Lacke, Klebstoffe, Versiegelungen oder andere Beschichtungsstoffe handeln. Durch die Steuerung der Durchflussmengen und der Anteile der verschiedenen Beschichtungsmaterialien können mit der Mehrstoffdüse 100 die Eigenschaften der aufgetragenen Beschichtung eingestellt werden. Dazu gehören Schichtdicke, Textur, Farbe, Glanz und Haftung. Mit der Mehrstoffdüse 100 kann eine Vielzahl von Substraten beschichtet werden, darunter Metalle, Kunststoffe, Holz und Glas. Die Mehrstoffdüse 100 kann durch entsprechende Auslegung der Leitungskanäle 40, 60, 70 an die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Substrate und Beschichtungsanwendungen angepasst werden.The multi-component nozzle 100 according to the invention can also be used in the coating process, in particular for the direct spraying of coating materials. With the multi-component nozzle 100, two or more coating materials can be precisely mixed and applied directly to the surface, since the coating flow can be precisely controlled and a uniform distribution of the coating on the surface is ensured. The coating materials can be paints, varnishes, adhesives, sealants, or other coating substances. By controlling the flow rates and the proportions of the different coating materials, the properties of the applied coating can be adjusted with the multi-component nozzle 100. These include layer thickness, texture, color, gloss, and adhesion. A wide variety of substrates can be coated with the multi-component nozzle 100, including metals, plastics, wood, and glass. The multi-component nozzle 100 can be adapted to the specific requirements of different substrates and coating applications by appropriately designing the guide channels 40, 60, and 70.

Insbesondere können Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI), wie beispielsweise neuronale Netzwerke, zur Steuerung und Regelung der Mehrstoffdüse 100 eingesetzt werden, da die Steuerung der Mehrstoffdüse 100 sehr komplex sein kann, insbesondere wenn es um die Anpassung der Durchflussmengen und Anteile der verschiedenen Medien in Echtzeit geht. Der Einsatz von KI-Algorithmen zur Steuerung der Mehrstoffdüse 100 kann die Leistung, Effizienz und Flexibilität verbessern, indem komplexe Steuerungsaufgaben automatisiert und optimiert werden.In particular, artificial intelligence (AI) algorithms, such as neural networks, can be used to control and regulate the multi-fluid nozzle 100, as controlling this nozzle can be very complex, especially when it comes to adjusting the flow rates and proportions of the various media in real time. Using AI algorithms to control the multi-fluid nozzle 100 can improve performance, efficiency, and flexibility by automating and optimizing complex control tasks.

KI-Algorithmen können komplexe Steuerungsaufgaben effizient bewältigen, indem sie Muster erkennen, Zusammenhänge verstehen und Entscheidungen treffen. KI-Algorithmen können daher eingesetzt werden, um die Leistung von Mehrstoffdüsen kontinuierlich zu optimieren, indem sie automatisch die optimalen Durchflussraten und Verhältnisse der verschiedenen Medien anpassen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Dies kann dazu beitragen, den Materialverbrauch zu reduzieren, die Produktqualität zu verbessern und die Prozesseffizienz zu steigern. Insbesondere können KI-Algorithmen auch verwendet werden, um die Steuerung der Mehrstoffdüse 100 an sich ändernde Umgebungsbedingungen anzupassen, wie z. B. Änderungen der Materialzusammensetzung, Temperatur, Feuchtigkeit oder Druck. Durch die kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Steuerungsparameter können KI-Algorithmen sicherstellen, dass die Mehrstoffdüse 100 unter verschiedenen Bedingungen optimal arbeitet. Insbesondere lernen KI-Algorithmen, sich an neue Situationen anzupassen, indem sie Daten aus vergangenen Erfahrungen nutzen. Dadurch kann sich die Mehrstoffdüse 100 an wechselnde Anforderungen und Bedingungen anpassen und kontinuierlich verbessert werden.AI algorithms can efficiently handle complex control tasks by recognizing patterns, understanding relationships, and making decisions. Therefore, AI algorithms can be used to continuously optimize the performance of multi-component nozzles by automatically adjusting the optimal flow rates and ratios of the various media to achieve the desired results. This can help reduce material consumption, improve product quality, and increase process efficiency. Specifically, AI algorithms can also be used to adapt the control of the multi-component nozzle 100 to changing environmental conditions, such as changes in material composition, temperature, humidity, or pressure. By continuously monitoring and adjusting the control parameters, AI algorithms can ensure that the multi-component nozzle 100 operates optimally under varying conditions. In particular, AI algorithms learn to adapt to new situations by utilizing data from past experiences. This allows the multi-component nozzle 100 to adapt to changing requirements and conditions and to be continuously improved.

Für die Steuerung der Mehrstoffdüse 100 sind neuronale Netzwerke besonders geeignet. Neuronale Netzwerke sind durch maschinelles Lernen in der Lage, komplexe Muster in Daten zu erkennen und darauf basierend Entscheidungen zu treffen. Dies ist besonders nützlich, wenn es darum geht, die Durchflussmengen und -verhältnisse verschiedener Medien in Echtzeit anzupassen. Das neuronale Netzwerk kann aus den Eingangsdaten Muster ableiten und entsprechende Steuersignale generieren. Durch Training mit geeigneten Trainingsdaten können neuronale Netzwerke spezifisch für die Steuerung der Mehrstoffdüse 100 optimiert werden, um die gewünschten Mischungs- und Auftragungsergebnisse zu erzielen. Insbesondere können neuronale Netzwerke effizient in Echtzeit arbeiten und somit die Steuerung einer Mehrstoffdüse mit hoher Präzision und Reaktionsgeschwindigkeit durchführen.Neural networks are particularly well-suited for controlling the Multi-Component Nozzle 100. Through machine learning, neural networks are able to recognize complex patterns in data and make decisions based on them. This is especially useful when it comes to adjusting the flow rates and ratios of different media in real time. The neural network can derive patterns from the input data and generate corresponding control signals. By training with suitable training data, neural networks can be specifically optimized for controlling the Multi-Component Nozzle 100 to achieve the desired mixing and application results. In particular, neural networks can operate efficiently in real time, thus controlling a multi-component nozzle with high precision and responsiveness.

Mit der erfindungsgemäßen Mehrstoffdüse können mehrere Medien gleichzeitig ausgebracht und auf ein Substrat, insbesondere eine Faserstoffbahn, aufgetragen werden. Unabhängig von einzelnen Einstellungsparametern, wie einer exakten Durchflussmenge und einem bestimmten Druck, kann durch die Gestaltung der Geometrie der Leitungskanäle eine präzise Ansteuerung und eine gleichmäßige Verteilung der Medien auf einem Substrat, einer Bespannung, einem Gewebe oder einer Faserstoffbahn über eine größere Auftragsbreite erreicht werden.The multi-component nozzle according to the invention allows several media to be dispensed simultaneously and applied to a substrate, in particular a fibrous web. Independent of individual setting parameters, such as an exact flow rate and a specific pressure, precise control and uniform distribution of the media over a larger application width can be achieved by designing the geometry of the guide channels.

BezugszeichenReference sign

1010
GehäuseHousing
1212
EinlassflächeInlet area
1414
Bodenflächefloor area
1717
äußere Mantelflächeouter surface
2020
erste Einlassöffnungfirst entrance
2222
erster Zufuhrkanalfirst feed channel
3030
zweite Einlassöffnungsecond inlet
3232
zweiter Zufuhrkanalsecond feed channel
4040
erster Leitungskanalfirst conduit
4545
erster Austrittskanalfirst exit channel
4747
erste Düsenöffnungfirst nozzle opening
5050
AustrittsöffnungExit opening
5151
Wandungwall
5252
oberer Endbereichupper end area
5353
unterer Endbereichlower end range
5555
VerteilerrohrDistribution pipe
5757
AustrittskanteExit edge
5959
Oberseite der AustrittskanteTop of the exit edge
6060
dritter Leitungskanalthird conduit
6161
dritte Einlassöffnungthird entrance
6565
dritter Austrittskanalthird exit channel
6767
dritte Düsenöffnungthird nozzle opening
7070
zweiter Leitungskanalsecond conduit
7575
zweiter Austrittskanalsecond exit channel
7777
zweite Düsenöffnungsecond nozzle opening
8080
Schienerail
100100
MehrstoffdüseMulti-fuel nozzle
αα
Winkelangle
LL
Längelength

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2006 018 760 A1 [0007]DE 10 2006 018 760 A1 [0007]
  • WO 2012/136635 A1 [0008]WO 2012/136635 A1 [0008]
  • DE 10 2022 105 510 B4 [0009]DE 10 2022 105 510 B4 [0009]

Claims (14)

Mehrstoffdüse (100) zum gleichzeitigen Ausbringen von mindestens zwei Medien, insbesondere zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien auf eine laufende Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere auf eine laufende Oberfläche einer Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, mit einem rohrförmig ausgebildeten Gehäuse (10) mit einer Mantelfläche (17) mit einer Länge (L), die zumindest im Wesentlichen einer Auftragsbreite entspricht, wobei das Gehäuse (10) im Innenbereich zumindest einen ersten Leitungskanal (40) und/oder einen zweiten Leitungskanal (70) sowie einen dritten Leitungskanal (60) umfasst, wobei der erste Leitungskanal (40) eine erste Einlassöffnung (20) zur Aufnahme eines ersten Mediums aufweist, und/oder der zweite Leitungskanal (70) eine zweite Einlassöffnung (30) zur Aufnahme eines zweiten Mediums aufweist, und wobei der dritte Leitungskanal (60) eine dritte Einlassöffnung (61) zur Aufnahme eines dritten Mediums aufweist, wobei sich eine linienförmige Austrittsöffnung (50) im Wesentlichen über die Länge (L) der Mantelfläche (17) des Gehäuses (10) erstreckt und ausgebildet ist, die Ströme zumindest des ersten Mediums und/oder des zweiten Mediums und des dritten Mediums zu vereinigen und auf eine Zielfläche zu leiten.Multi-component nozzle (100) for the simultaneous application of at least two media, in particular for the application of liquid or pasty media to a running surface of a material web, in particular to a running surface of a fibrous web in a machine for the production and/or treatment of a fibrous web, comprising a tubular housing (10) with a surface area (17) of a length (L) which corresponds at least substantially to an application width, wherein the housing (10) comprises in its interior at least a first conduit channel (40) and/or a second conduit channel (70) and a third conduit channel (60), wherein the first conduit channel (40) has a first inlet opening (20) for receiving a first medium, and/or the second conduit channel (70) has a second inlet opening (30) for receiving a second medium, and wherein the third conduit channel (60) has a third inlet opening (61) for receiving a third medium, wherein a linear outlet opening (50) extends substantially over the length (L) extends and is designed to combine the currents of at least the first medium and/or the second medium and the third medium and to direct them onto a target surface. Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 1, wobei das erste und/oder zweite Medium gasförmig sind und das dritte Medium flüssig ist.Multi-fuel nozzle (100) according to Claim 1 , where the first and/or second medium are gaseous and the third medium is liquid. Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 2, mit einem Steuersystem, das ausgebildet ist, die Durchflussmenge und den Druck des jeweiligen Mediums in den Leitungskanälen (40, 60, 70) unabhängig voneinander zu regeln.Multi-fuel nozzle (100) according to Claim 2 , with a control system designed to independently regulate the flow rate and pressure of the respective medium in the pipe channels (40, 60, 70). Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 3, wobei das Steuersystem Algorithmen der künstlichen Intelligenz, insbesondere neuronale Netzwerke verwendet.Multi-fuel nozzle (100) according to Claim 3 , whereby the control system uses artificial intelligence algorithms, in particular neural networks. Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Einlassöffnung (20) mit einem ersten Zufuhrkanal (22) zum Einführen des ersten Mediums in den ersten Leitungskanal (40) und die zweite Einlassöffnung (30) mit einem zweiten Zufuhrkanal (32) zum Einführen des zweiten Mediums in den zweiten Leitungskanal (70) verbunden ist, wobei der erste Zufuhrkanal (22) und der zweite Zufuhrkanal (32) an einer Einlassfläche (12) des Gehäuses (10) angeordnet sind.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the first inlet opening (20) is connected to a first supply channel (22) for introducing the first medium into the first conduit channel (40) and the second inlet opening (30) is connected to a second supply channel (32) for introducing the second medium into the second conduit channel (70), wherein the first supply channel (22) and the second supply channel (32) are arranged on an inlet surface (12) of the housing (10). Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 5, wobei der erste Zufuhrkanal (22) und der zweite Zufuhrkanal (32) in einem Winkel (α) zueinander an der Einlassfläche (12) des Gehäuses (10) angeordnet sind.Multi-fuel nozzle (100) according to Claim 5 , wherein the first feed channel (22) and the second feed channel (32) are arranged at an angle (α) to each other on the inlet surface (12) of the housing (10). Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Inneren des Gehäuses (10) eine Wandung (51) und ein sich daran anschließendes Verteilerrohr (55) vorgesehen sind, die den ersten Leitungskanal (40) von dem zweiten Leitungskanal (70) trennen, wobei das Verteilerrohr (55) im oberen Bereich einen kreisrunden Querschnitt aufweist und den dritten Leitungskanal (60) umschließt, wobei das Verteilerrohr (55) im unteren Bereich konisch ausgebildet ist und einen dritten Austrittskanal (65) umgrenzt, wobei der Austrittskanal (65) in eine dritte Düsenöffnung (67) mündet, und wobei die dritte Düsenöffnung (67) seitlich jeweils von einer Austrittskante (57) umgeben ist.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 6 , wherein inside the housing (10) a wall (51) and an adjoining distribution pipe (55) are provided, separating the first conduit (40) from the second conduit (70), wherein the distribution pipe (55) has a circular cross-section in the upper region and encloses the third conduit (60), wherein the distribution pipe (55) is conical in the lower region and delimits a third outlet channel (65), wherein the outlet channel (65) opens into a third nozzle opening (67), and wherein the third nozzle opening (67) is surrounded laterally by an outlet edge (57). Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Leitbleche und/oder Verteilerrohre innerhalb oder außerhalb der Leitungskanäle (40, 60, 70) zur Steuerung der Strömungsrichtung und -gleichmäßigkeit der Medien vorgesehen sind.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein guide plates and/or distribution pipes are provided inside or outside the conduit channels (40, 60, 70) to control the flow direction and uniformity of the media. Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die linienförmige Austrittsöffnung (50) zumindest eine Austrittskante (57) mit gezackter, gewellter oder gerader Form zur Optimierung der Zerstäubungseffizienz der Medien umfasst.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 8 , wherein the linear outlet opening (50) includes at least one outlet edge (57) with a serrated, corrugated or straight shape to optimize the atomization efficiency of the media. Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der erste Leitungskanal (40) in seinem unteren Bereich als erster Austrittskanal (45) ausgebildet ist und in eine erste Düsenöffnung (47) mündet, wobei der zweite Leitungskanal (70) in seinem unteren Bereich als zweiter Austrittskanal (45) ausgebildet ist und in eine zweite Düsenöffnung (77) mündet, und wobei die erste Düsenöffnung (47) und die zweite Düsenöffnung (77) die dritte Düsenöffnung (47) beidseitig umschließen.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the first conduit channel (40) is designed in its lower region as a first outlet channel (45) and opens into a first nozzle opening (47), wherein the second conduit channel (70) is designed in its lower region as a second outlet channel (45) and opens into a second nozzle opening (77), and wherein the first nozzle opening (47) and the second nozzle opening (77) enclose the third nozzle opening (47) on both sides. Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 10, wobei die Düsenöffnungen (47, 67, 77) auf unterschiedlichen Höhenniveaus zueinander angeordnet sind, um unterschiedliche Sprühmuster, Mischverhalten und Sprühqualitäten zu erzeugen, die eine präzise Steuerung und Anpassung an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ermöglichen.Multi-fuel nozzle (100) according to Claim 10 , wherein the nozzle openings (47, 67, 77) are arranged at different height levels relative to each other in order to produce different spray patterns, mixing behavior and spray qualities, enabling precise control and adaptation to the specific requirements of each application. Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Gehäuse (10) aus rostfreiem Stahl und/oder als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt ist.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the housing (10) is made of stainless steel and/or as an injection-molded plastic part. Mehrstoffdüse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Mehrstoffdüse (100) für eine Vielzahl von Anwendungen anwendbar ist, insbesondere für Beschichtungen, Oberflächenbehandlungen, Direktspritzen, Schäumen, Pulverauftrag, Airshield-Anwendungen und andere industrielle Prozesse, die eine präzise Steuerung und Mischung mehrerer Medien erfordern.Multi-fuel nozzle (100) according to one of the Claims 1 until 12 , wherein the multi-component nozzle (100) is applicable to a wide variety of applications, in particular coatings, surface treatments, direct spraying, foaming, powder application, airshield applications and other industrial processes requiring precise control and mixing of multiple media. Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Mehrstoffdüse (100), insbesondere einer Mehrstoffdüse (100) nach Anspruch 1, wobei Algorithmen der künstlichen Intelligenz, insbesondere neuronale Netze, zur Steuerung und Regelung der Mehrstoffdüse (100), insbesondere hinsichtlich der Anpassung der Durchflussmengen und der Anteile der verschiedenen Medien in Echtzeit, verwendet werden.Method for controlling and regulating a multi-component nozzle (100), in particular a multi-component nozzle (100) according to Claim 1 , wherein artificial intelligence algorithms, in particular neural networks, are used to control and regulate the multi-fluid nozzle (100), in particular with regard to the adjustment of the flow rates and the proportions of the different media in real time.
DE102024114600.1A 2024-05-24 2024-05-24 Multi-fuel nozzle Pending DE102024114600A1 (en)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4110127A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Herbert Huettlin NOZZLE ASSEMBLY FOR SPRAYING LIQUIDS
US5524828A (en) * 1992-07-08 1996-06-11 Nordson Corporation Apparatus for applying discrete foam coatings
DE69323438T2 (en) * 1992-11-06 1999-06-24 Robert Christchurch Neuseeland Donnelly METHOD AND DEVICE FOR COATING PAPER AND THE LIKE
DE102022100401A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-13 Dürr Systems Ag Application system and associated monitoring procedure
DE102022110624A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-02 NB-Projektmanagement GmbH Squeegee, squeegee device and their use and method for applying solder deposits to a substrate
DE102022122986A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 KIC KRONES Internationale Cooperationsgesellschaft mbH Method for modifying an adhesive, in particular during operation of a labeling device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4110127A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Herbert Huettlin NOZZLE ASSEMBLY FOR SPRAYING LIQUIDS
US5524828A (en) * 1992-07-08 1996-06-11 Nordson Corporation Apparatus for applying discrete foam coatings
DE69323438T2 (en) * 1992-11-06 1999-06-24 Robert Christchurch Neuseeland Donnelly METHOD AND DEVICE FOR COATING PAPER AND THE LIKE
DE102022100401A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-13 Dürr Systems Ag Application system and associated monitoring procedure
DE102022110624A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-02 NB-Projektmanagement GmbH Squeegee, squeegee device and their use and method for applying solder deposits to a substrate
DE102022122986A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 KIC KRONES Internationale Cooperationsgesellschaft mbH Method for modifying an adhesive, in particular during operation of a labeling device

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