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Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungseinsatz für Vollkegelstrahldüsen,
der mit der Verwirbelung dienenden Strömungsleitflächen ausgestattet ist, die in
Seitenansicht einander überkreuzen und in gleichen Winkeln gegenüber der Achse geneigt
sind und sich je über die Hälfte des Querschnitts der Einsatzbohrung des
Düsenkörpers erstrecken, der sie mit zylindrischen Randflächen anliegen, wobei ein
Mittelsteg in einer über den Durchmesser der Einsatzbohrung verlaufenden Axialebene
die beiden stromoberseitigen Abschnitte der Leitflächen verbindet.
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Derartige Strömungseinsätze werden für Düsen der verschiedensten Bauart
und Größe verwendet, und sie dienen dazu, eine gleichmäßige Wirbelbewegung sowie
eine gleichmäßige Turbulenz des Wassers oder einer anderen Flüssigkeit zu gewährleisten,
die mit ein-cm Vollkegelstrahl verspritzt werden soll, bei dem das Spritzbild über
die gesamte Fläche gleichmäßig ist.
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Derartige Strömungseinsätze mit gekreuzten Strömungsleitflächen besitzen
eine beträchtliche Zahl von Kanten, auf die die Flüssigkeit auftritt, die den Düsenkörper
durchströmt. Bei bekannten Strömungseinsätzen der genannten Bauart lagen die die
Strömungsleitflächen innenseitig begrenzenden Flächen bzw. Kanten in verschiedenen
Ebenen, die einerseits radial und andererseits achsparallel verliefen. Hierdurch
wird die Strömung mehrfach in unterschiedlicher Richtung abgelenkt bzw. aufgeteilt,
was, wie sich gezeigt hat, Ursache sein kann für ein ungleichförmiges bzw. sich
durch Flattern des Sprühstrahls veränderndes Sprühbild. Der Strömungskörper soll
zwar eine Verwirbelung der hindurchströmenden C, Flüssigkeit bewirken und diese
in Turbulenz versetzen, jedoch muß diese Verwirbelung zwecks Erzeugung einer gleichförmigen
Turbulenz auch gleichmäßig und stets reproduzierbar genau erfolgen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strömungskörper zu
schaffen, der eine Verbesserung im Hinblick auf die Gleichförmigkeit der Verwirbelung
der hindurchströmenden Flüssigkeit erbringt und dabei einfach und billig auf automatisch
arbeitenden Drehmaschinen herstellbar ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Strömungseinsatz
der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß am Mittelsteg in dessen Verlängerung
eine dachförmige Zunge ansetzt, deren Dachflächen gleich lang sind, am Umfang des
Einsatzes beginnen und zu einer Schneide auslaufen.
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Bei dem Strömungseinsatz nach der Erfindung liegen die für die Strömungsführung
maßgeblichen Flächen und Kanten und die entsprechenden übergangsflächen von Zunge
und Mittelsteg so, wie es im Sinne einer gleichmäßigen Strömungsverwirbelung an-estrebt
wird.
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Die nach der Erfindung vorgesehene Zunge, die zweckmäßigerweise nach
hinten aus dem Düsenkörper vorstehen kann, wenn dieser von seinem Verbindungsstück
abgeschraubt ist, bringt außerdem den Vorteil einer bequemen Handhabung beim Einfügen
und Auswechseln eines Strömungseinsatzes, denn die Zunge kann leicht mit den Fingern
oder mittels eines Werkzeuges erfaßt werden, wodurch eine feinfühlige Einstellung
möglich wird.
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Gemäß einer bevorzu-ten Ausführun- der Erfindung ist die Schneide
der Zunge unter einem Winkel zu der durch den Steg führenden Axialebene angestellt.
Diese Winkelanstellung leitet in günstiger Weise eine Drallbildung der einströmenden
Flüssigkeit ein.
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Nach einer weiteren Aus-estaltung der Erfindung ist die Zunge an ihren
Stirnseiten durch Kegelflächen derart begrenzt, daß sie sich zur Schneide hin verdickt.
Diese Verdickung, die sich ergibt, wenn im Sinne einerVereinfachung des Herstellungsverfahrens
Kegelfräser zur Erzeugung der erwähnten geraden Kante zwischen den Leitflächen und
der Zunge entstehen, hat außer einer günstigen Strömungsführung noch den Vorteil,
daß die Zunge beim Erfassen weniger leicht abrutscht, als wenn sie parallelflankig
im - &
wäre.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i 1 einen Axialschnitt einer
Spritzdüse mit Strömungseinsatz nach der Erfindung, F i g. 2 in größerem
Maßstab eine Seitenansicht des Strömungseinsatzes gemäß der Erfindung, F i
-. 2 A eine der F i 2 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsforin
eines Strömungseinsatzes nach der Erfindung, F i g. 3 eine gegenüber F i
g. 2 um 901 um die Längsachse gedrehte Seitenansicht des Strömungseinsatzes
nach F i g. 2, in Richtung der Pfeile 3-3 betrachtet, F i -. 4 eine
axiale Ansicht des Strömungseinsatzes von hinten her, F i g. 5 eine axiale
Ansicht des Strömungseinsatzes von vorn her.
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F i g. 1. zeigt den Strömungseinsatz 21 eingesetzt in eine
Spritzdüse 22, die einen Vollkegel-Sprühstrahl
erzeugt. Nach dem
Ausführungsbeispiel besteht die Düse 22 aus einem Düsenkörper 23, auf dessen
hinteres Gewinde ein Verbindungsstück 24 aufgeschraubt ist. Der Düsenkörper23 weist
eine Einsatzbohrung25 auf, die sich nach vorn über einen übergangsabschnitt
26 nach der Düsenaustrittsöffnung 27 hin verjüngt. Die Düse ist bezüglich
ihrer Mittelachse 28 symmetrisch aufgebaut, und der Strömungseinsatz 21 ist
axial in die Einsatzbohrung 25 des Düsenkörpers 23 eingefügt. Nach
dem Ausführungsbeispiel wird ein im Querschnitt kreisrunder Strahl erzeugt; bei
entsprechender, an sich bekannter Ausbildung der Düse könnte der Querschnitt jedoch
auch quadratisch oder elliptisch usw. sein.
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Der Strömungseinsatz 21, dessen Ausbildung aus den F i g. 2
bis 5 ersichtlich ist, besitzt zylindrische Randflächen mit einem Durchmesser,
der dem Durchmesser der Einsatzbohrung 25 entspricht, so daß dieser Strömungseinsatz
mit Gleitsitz oder festem Reibungssitz in den Düsenkörper einfügbar ist. Nach dem
Aufschrauben des Verbindungsstückes 24 ist der Strömungseinsatz, der sich vorn im
übergangsstück 26 abstätzt, auch nach hinten durch eine Stufe formschlüssig
abgestützt.
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Der Strömungseinsatz 21 besteht aus in Seitenansicht einander überkreuzenden
Strömungsleitflächen 35 A, 35 B, die sich je über die
Hälfte des Querschnitts der Einsatzbohrung 25 des Düsenkörpers
23
erstrecken, und einem sich in einer Zunge 38' fortsetzenden Mittelsteg
38, der über den Durchmesser der Einsatzbohrung verläuft und die beiden stromoberseitigen
Abschnitte der Leitflächen verbindet. Die Strömungsleitflächen 35 A
und 35 B besitzen in der axialen Stimansicht gemäß F i
g. 4 und 5 eine halbrunde Gestalt und liegen auf entgegengesetzten
Seiten einer axialen Mittelebene 36. Die beiden Strömungsleitflächen
35 A und 35 B sind miteinander identisch gestaltet und auf weiter
unten beschriebene Art und Weise miteinander verbunden. Wegen der bezüglich der
Mittelebene 36 symmetrischen Ausbildung sind die auf der Seite
A bzw. B der Mittelebene 36 liegenden Teile des Strömungseinsatzes
21 jeweils mit gleichen Bezugszahlen unter Hinzufügung des Buchstabens
A oder B bezeichnet.
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In dem in der l#üttelebene 36 liegenden Überkreuzungsabschnitt
sind die beiden Leitflächen 35 A
und 35 B miteinander verbunden.
Von dort steht ein Mittelsteg 38 vor, der die beiden stromoberseitigen Abschnitte
der Leitflächen verbindet und zu einer dachförmigen Zunge 38' verlängert
ist, die als Griffstück zum Ein- und Ausbau des Strömungseinsatzes und in Verbindung
mit dem Mittelsteg 38 zu der erwünschten Strömungsführung dient. Die Leitflächen
35 A und 35 B sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich, in
einem Winkel von 541 gegenüber der Längsachse 31
des Strömungseinsatzes 21
angestellt.
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Die Leitfläche 35 A weist ebene obere und untere Strömungsleitflächen
41 A bzw. 42 A auf, die parallel zueinander verlaufen und rechtwinkelig
auf der Mittelebene 36 stehen. Die äußeren Ränder der oberen und unteren
Flächen 41 A und 42 A sind durch eine zylindrische Randfläche 43
A miteinander verbunden. In der Mittelebene 36 sind die überkreuzungsabschnitte
der Leitflächen 35 A und 35 B
in einer rhombischen
Fläche miteinander verbunden, deren Mittelpunkt 44 in der Mittelachse
31 liegt. Unterhalb der Rhombusfläche sind die der Mittelebene
36 benachbarten Kanten der Leitflächen 35 A
und 35
B mit sich verjüngenden Abschnitten des Mittelsteges 38 verbunden.
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Oberhalb der Rhombusfläche besitzt die Leitfläche 35 A
eine ebene Fläche 45 A, die in der Mittelebene 36 liegt
und sich vom äußersten Ende der Leitfläche 35 A aus über etwa die
Hälfte des Abstandes von der Rhombusfläche erstreckt, und die Unterkante dieser
Fläche 45 A wird durch eine in der Leitfläche 35 A ausgebildete
Quernut 46 A begrenzt. Die Quernut 46 A verläuft parallel zur Leitfläche
35 B und wird durch eine ebene Bodenfläche 146 A begrenzt, die parallel
zu der Fläche 45 A verläuft. Ferner wird die Quernut durch eine Seitenfläche
246 A begrenzt, die einen Fortsatz der Fläche 41 B der anderen Leitfläche
45 B bildet, und schließlich durch eine auf der entgegengesetzten Seite liegende
ebene Seitenfläche 346 A, die parallel zu den Flächen 41- B und 246
B
verläuft.
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Am oberen Ende der Leitfläche 35 A, wo die Schnittkante
der Flächen 41 A, 43 A und 45 A sonst eine außerordentlich
scharfe unerwünschte Kante bilden würde, besitzt die Leitfläche 35 A eine
abgerundete Fläche 47 A, die, wie weiter unten erläutert, ebenso wie die
entsprechende abgerundete Fläche 47 B der Leitfläche 35 B einen
Teil einer gemeinsamen Rotationsfläche bildet, deren Rotationsachse mit der Längsachse
31 des Strömungseinsatzes 21 zusammenfällt.
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Ebenso besitzen die unteren Teile der Leitflächen 35 A
und 35 B abgerundete Flächen 48 A bzw. 48 B,
die auf einer Rotationsfläche
liegen, die mit der Achse 31 zusammenf ällt. Bei kleineren Ausführungen des
Strömungseinsatzes, bei denen es erwünscht ist, die Länge des Steges 38 im
Vergleich zum Durchmesser des Düsenkörpers relativ groß zu machen, können die abgerundeten
Flächen 48 A und 48 B an den unteren Enden der Leitflächen 35 A
und 35 B
wegfallen. Ein solcher kleinerer Strömungseinsatz
521 ist in F i g. 2 A dargestellt. Die mit dem Mittelsteg verbundene
Zunge 538 besitzt hier eine etwas größere Länge als bei dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 2 bis 5.
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Die dachförmige Zunge 38' wird durch Dachflächen
38 A und 38 B begrenzt, die parallel zu den Flächen 41 A
und 42 A bzw. zu den Flächen 41 B
und 42 B verlaufen. Die voneinander
abgewandten Seitenflächen von Mittelsteg 38 und Zunge 38' werden von
Kegelflächen begrenzt, die von gleicher Form, jedoch entgegengesetzt angeordnet
sind. Hierbei wird die Seitenfläche der Zunge 38, die unterhalb der Leitfläche
35 A liegt, durch eine solche Fläche 138 A begrenzt, während
die unter der Leitfläche 35 B liegende Seite der Zunge 38' durch eine
entsprechende Fläche 138 B abgegrenzt wird. Die Fläche 138 B schneidet
die Fläche 42 B und schließt mit dieser einen Winkel von 870 ein. Diese Schnittlinie
ist in F i g. 3 als gekrümmte Linie 50 B dargestellt,
während die Schnittlinie zwischen der konischen Fläche 138 B und der ebenen
Fläche 38 B
in F i g. 3 als gekrümmte Kante 51
B dargestellt ist. Ferner schneidet die konische Fläche 138 B die Fläche
41 A längs einer Geraden 52 B, und an der durch die Linie
52 B bestimmten Kante der Fläche 138 B schneidet die geprümmte Linie
50 B die Fläche 41A im wesentlichen in der Mittelebene36.
Die sich von der Zunge 38' aus erstreckende gekrümmte Linie 50
B divergiert gemäß F i g. 3 und 4 gegenüber der Mittelebene
36, und da die Linien 50 A und e
50
B von der Mittelebene 36 aus in entgegengesetzten Richtungen divergieren,
besitzt die Zunge 38, 38' gemäß F i g. 4 dort, wo sie mit den Leitflächen
35 A
und 35 B verbunden ist, eine erhebliche Dicke.
Diese Dicke wird durch den Abstand zwischen den gestrichelten Linien 50 A
und 50 B in F i g. 4 repräsentiert, und die Dicke ist
im Mittelabschnitt der Zunge 38 geringer als an den Kanten.
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Aus F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß im Gegensatz zu der
verringerten Dicke im oberen Mittelabschnitt der Zunge 38' die unteren Teile
der Zunge auf deren Ende hin fortschreitend dicker werden. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß der Winkel zwischen den Flächen 42 B und 138 B sowie zwischen den Flächen
42 A und 138 A kleiner ist als 901.
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Der in der Zeichnung dargestellte Strömungseinsatz 21 läßt sich schnell
und wirtschaftlich aus Stangenmaterial mittels Automaten in der gewünschten Form
herstellen, die die angestrebte Strömungsleitung zum Zwecke der Durchwirbelung bewirkt.