DE29614026U1 - Elastic mouthpiece - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Düsenmundstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Düse gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 5 zum Ausbringen eines Fluids.The invention relates to a nozzle mouthpiece according to the preamble of claim 1 and a nozzle according to the generic term of claim 5 for dispensing a fluid.
Aus der Landwirtschaft sind zur Ausbringung von flüssigen Pflanzenschutz- und Düngemitteln Flachstrahldüsen in Form von Schlitzdüsen allgemein gebräuchlich. Auch sogenannte Injektordüsen, die ein Flüssigkeits-Luftgemisch erzeugen, nutzen Schlitzdüsen als Verteilermundstücke. Die herkömmlichen Düsen mit schlitzförmigen Düsenmundstücken haben jedoch den Nachteil, daß sich das ' Tropfenspektrum bei Druck- und Durchflußänderungen stark verändert und dabei unerwünschte und hohe Feintropfenanteile erzeugt werden. Um diesen Nachteil zu vermindern, wurden in den letzten zwei Jahrzehnten die verschiedensten Formen von Düsen, wie beispielsweise Niederdruckdüsen, Universaldüsen, driftreduzierende Düsen und zuletzt auch Injektordüsen entwickelt.In agriculture, flat jet nozzles in the form of slot nozzles are commonly used for applying liquid crop protection agents and fertilizers. So-called injector nozzles, which produce a liquid-air mixture, also use slot nozzles as distributor nozzles. However, conventional nozzles with slot-shaped nozzle nozzles have the disadvantage that the droplet spectrum changes significantly when pressure and flow changes, and undesirable and high proportions of fine droplets are produced. In order to reduce this disadvantage, a wide variety of nozzle shapes have been developed over the last two decades, such as low-pressure nozzles, universal nozzles, drift-reducing nozzles and, most recently, injector nozzles.
Den physikalischen Gesetzen folgend bestimmt die Größe und Form der Austrittsöffnung einer Düse den Spritzwinkel, das Tropfenspektrum und den Durchfluß bei einem bestimmten Druck. Da die Größe und Form der Austrittsöffnung gleichbleibt, verändern sich Spritzwinkel und Tropfengröße bei Druckänderungen meist erheblich. Um den Durchfluß einer Schlitzdüse nur um 40 % zu erhöhen, ist eine Verdopplung des Druckes notwendig. Eine Verdopplung des Ausstoßes erfordert bereits eine Vervierfachung des Drucks. In der Praxis führt dies zwangsläufig zu einer starken Einschränkung des Nutzungsbereiches einer Düse bzw. eines Düsenmundstücks.According to the laws of physics, the size and shape of the outlet opening of a nozzle determines the spray angle, the droplet spectrum and the flow rate at a certain pressure. Since the size and shape of the outlet opening remain the same, the spray angle and droplet size usually change considerably when the pressure changes. In order to increase the flow rate of a slot nozzle by just 40%, the pressure must be doubled. Doubling the output already requires a quadrupling of the pressure. In practice, this inevitably leads to a severe restriction of the range of use of a nozzle or nozzle mouthpiece.
Aus der US-PS 4,449,669 ist eine Düse für eine Sprinkleranlage bekannt, deren Düsenmundstück aus elastischem Material besteht und sich dem Druck des Fluids derart anpaßt, daß eine im wesentlichen konstante Ausflußrate gewährleistet ist.US-PS 4,449,669 discloses a nozzle for a sprinkler system, the nozzle mouthpiece of which is made of elastic material and adapts to the pressure of the fluid in such a way that an essentially constant outflow rate is ensured.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Düsenmundstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie die Düse gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 5 dahingehend weiterzuentwickeln, daß der Einsatzbereich des Düsenmundstücks bzw. der Düse mit einem derartigen Mundstück auch bei Veränderung des Drucks des Fluids weiter verbessert wird, ohne dabei einen Kompromiß bei der Verteilcharakteristik des Fluids eingehen zu müssen. The invention is therefore based on the object of further developing the nozzle mouthpiece according to the preamble of claim 1 and the nozzle according to the generic term of claim 5 in such a way that the area of application of the nozzle mouthpiece or the nozzle with such a mouthpiece is further improved even when the pressure of the fluid changes, without having to compromise on the distribution characteristics of the fluid.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst. 20This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claims 1 and 5. 20
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Mit dem erfindungsgemäßen Düsenmundstück ist es insbesondere möglich, den beim Ausbringen des Fluids entstehenden Spritzwinkel auch bei einer Erhöhung des Drucks des Fluids im wesentlichen konstant zu halten. Auch das Tropfenspektrum verändert sich bei einer Druckerhöhung im Vergleich zu herkömmlichen Spritzdüsen kaum. 30With the nozzle mouthpiece according to the invention, it is possible in particular to keep the spray angle that occurs when the fluid is dispensed essentially constant even when the pressure of the fluid increases. The droplet spectrum also hardly changes when the pressure increases, in comparison to conventional spray nozzles. 30
Während sich der Feintropfenanteil bei bekannten Spritzdüsen bei einer Druckerhöhung von 4 auf 14 bar über 100 % steigert, bleibt die Steigerung des Feintropfenanteils bei einem erfindungsgemäßen Düsenmund-While the proportion of fine droplets in known spray nozzles increases by over 100% when the pressure is increased from 4 to 14 bar, the increase in the proportion of fine droplets in a nozzle orifice according to the invention remains
stück unter 50 %. Verwendet man das erfindungsgemäße Düsenmundstück in Zusammenhang mit einer Injektordüse, läßt sich die Abdriftstabilität nochmals beträchtlich erhöhen, so daß sich dadurch die Zahl der möglichen Einsatztage, die Flächenleistung und die Terminwahl deutlich verbessern läßt.piece under 50%. If the nozzle mouthpiece according to the invention is used in conjunction with an injector nozzle, the drift stability can be increased considerably, so that the number of possible days of use, the area performance and the choice of dates can be significantly improved.
Bei herkömmlichen Düsen ist die Wahlmöglichkeit des günstigsten Tropfenspektrums durch die primären Parameter, wie Geschwindigkeit des Fahrzeuges und Ausbringmenge, sehr eingeschränkt und erfordert einen ^häufigen Wechsel des Düsenmundstücks. In der Praxis werden daher meist zugunsten bestimmter Aufwandmengen schlechte Kompromisse zu Lasten eines optimalen Tropfenspektrums eingegangen.With conventional nozzles, the choice of the most favorable droplet spectrum is very limited by the primary parameters, such as vehicle speed and application rate, and requires frequent changing of the nozzle mouthpiece. In practice, poor compromises are therefore usually made in favor of certain application rates at the expense of an optimal droplet spectrum.
Mit dem erfindungsgemäßen Düsenmundstück bzw. einer damit ausgestatteten Düse kann nun das optimale Tropfenspektrum und damit die Wirkungsoptimierung als primäres Auswahlkriterium hergenommen werden, denn Wasseraufwandmenge und Geschwindigkeit lassen sich bei annähernd konstantem Tropfenspektrum und einer konstanten Verteilcharakteristik in einem weiten Bereich variieren.With the nozzle mouthpiece according to the invention or a nozzle equipped with it, the optimal droplet spectrum and thus the optimization of the effect can now be used as the primary selection criterion, because the water application rate and speed can be varied over a wide range with an almost constant droplet spectrum and a constant distribution characteristic.
Besonders vorteilhaft lassen sich die erfindungsgemäßen Düsenmundstücke bei automatisch fahrgeschwindigkeitsabhängig geregelten Pflanzenschutzgeräten einsetzen.The nozzle mouthpieces according to the invention can be used particularly advantageously with plant protection devices that are automatically controlled depending on the driving speed.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the description of some embodiments and the drawing.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Fig.l eine Schnittdarstellung einer erfin-Fig.l a sectional view of an inventive
dungsgemäßen Düse;nozzle in accordance with the instructions;
Fig.2 und 3 Schnittdarsteilung einer Düse mit einem
vereinfacht dargestellten Düsenmundstück;
10Fig.2 and 3 sectional view of a nozzle with a simplified nozzle mouthpiece;
10
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer InFig. 4 is a sectional view of an In
jektordüse;injector nozzle;
Fig. 5 eine Expositionsdarstellung der In-Fig. 5 an exposure representation of the In-
jektordüse gemäß Fig.4;injector nozzle according to Fig.4;
Fig.6 MeSwertdiagramm des Spritzwinkels;Fig.6 Measurement diagram of the spray angle;
Fig. 7 Meßwertdiagramm des TropfenspektrumsFig. 7 Measurement diagram of the drop spectrum
undand
Fig. 8 Meßwertdiagramm des FeintropfenanFig. 8 Measurement diagram of the fine droplet
teils.part.
In den Fig.2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Düse dargestellt. Sie enthält im wesentlichen einen Düsenkörper 1 sowie ein mit dem Düsenkörper verbindbares in der Zeichnung vereinfacht dargestelltes Düsenmundstück 2.A first embodiment of a nozzle is shown in Figs. 2 and 3. It essentially contains a nozzle body 1 and a nozzle mouthpiece 2 that can be connected to the nozzle body and is shown in simplified form in the drawing.
Das Düsenmundstück weist eine Austrittsöffnung 2a zum Ausbringen eines Fluids auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel schlitzförmig, im Querschnitt insbesondere V-förmig ausgebildet ist. Das Düsenmundstück 2The nozzle mouthpiece has an outlet opening 2a for discharging a fluid, which in the illustrated embodiment is slot-shaped, in particular V-shaped in cross section. The nozzle mouthpiece 2
besteht aus elastischem Material, wobei sich die Form und/oder Größe der Austrittsöffnung 2a in Abhängigkeit
des Drucks des durch die Austrittsöffnung strömenden
Fluids verändert.
5consists of elastic material, wherein the shape and/or size of the outlet opening 2a changes depending on the pressure of the fluid flowing through the outlet opening.
5
Das Düsenmundstück 2 weist ferner eine zentrale Düsenbohrung 2b auf, die von einer ersten Vorkammer 2c ausgeht und in die Austrittsöffnung 2a einmündet. Sowohl die Düsenbohrung 2b als auch die erste Vorkammer 2c sind symmetrisch um die Mittelachse 3 der Düse angeordnet. The nozzle mouthpiece 2 also has a central nozzle bore 2b, which starts from a first pre-chamber 2c and opens into the outlet opening 2a. Both the nozzle bore 2b and the first pre-chamber 2c are arranged symmetrically around the central axis 3 of the nozzle.
Der Durchmesser der ersten Vorkammer ist etwa doppelt so groß wie der der Düsenbohrung 2b. An diese erste Vorkammer schließt sich eine zweite Vorkammer 2d an, die wiederum um die Mittelachse 3 angeordnet ist und einen noch größeren Durchmesser aufweist. Die zweite Vorkammer 2d geht in eine Durchgangsbohrung la des Düsenkörpers 1 über, wobei der Durchmesser der Durchgangsbohrung la und der der zweiten Vorkammer 2d gleich groß sind. Der Stromungsguerschnxtt der Düse verringert sich somit in dem Düsenmundstück 2 bis zur Aus trittsoff nung 2a stufenartig.The diameter of the first prechamber is approximately twice as large as that of the nozzle bore 2b. This first prechamber is followed by a second prechamber 2d, which in turn is arranged around the central axis 3 and has an even larger diameter. The second prechamber 2d merges into a through-bore la of the nozzle body 1, the diameter of the through-bore la and that of the second prechamber 2d being the same. The flow cross-section of the nozzle thus decreases in stages in the nozzle mouthpiece 2 up to the outlet opening 2a.
Das Düsenmundstück 2 wird mittels einer Oberwurfmutter 4 am Düsenträger 1 fixiert. Zu diesem Zweck weist der Düsenträger 1 ein mit dem Innengewinde der Überwurfmutter 4 zusammenwirkendes Außengewinde auf.The nozzle mouthpiece 2 is fixed to the nozzle carrier 1 by means of a union nut 4. For this purpose, the nozzle carrier 1 has an external thread that interacts with the internal thread of the union nut 4.
Das Düsenmundstück ist im Bereich der Austrittsöffnung 2a aus elastischem Material gefertigt, so daß sich die Austrittsöffnung 2a bei einem erhöhten Druck des Fluids weiter öffnen kann, wie das in Fig.3 gezeigt ist. Das Düsenmundstück 2 wird im Bereich seiner Austrittsöff-The nozzle mouthpiece is made of elastic material in the area of the outlet opening 2a, so that the outlet opening 2a can open further when the pressure of the fluid increases, as shown in Fig.3. The nozzle mouthpiece 2 is made of elastic material in the area of its outlet opening
nung 2a durch den V-förmigen Schlitz in zwei zusammenhängende Endstücke geteilt, die - in Abhängigkeit des Fluiddrucks - mehr oder weniger auseinanderklaffen.The opening 2a is divided by the V-shaped slot into two connected end pieces, which - depending on the fluid pressure - gape apart more or less.
Die Wandstärke d des Düsenmundstücks im Bereich der Austrittsöffnung 2a wird im wesentlichen durch den Durchmesser der Düsenbohrung 2b bestimmt. Das verwendete Material des Düsenmundstücks sowie die Wandstärke d im Bereich der Austrittsöffnung 2a wirken sich wesentlich auf das Öffnungs- bzw. Schließverhalten der Austrittsöffnung bei sich änderndem Fluiddruck aus. Nicht zuletzt hat auch die Form des Düsenmundstücks einen entscheidenden Einfluß auf diesen Vorgang.The wall thickness d of the nozzle mouthpiece in the area of the outlet opening 2a is essentially determined by the diameter of the nozzle bore 2b. The material used for the nozzle mouthpiece and the wall thickness d in the area of the outlet opening 2a have a significant effect on the opening and closing behavior of the outlet opening when the fluid pressure changes. Last but not least, the shape of the nozzle mouthpiece also has a decisive influence on this process.
Der Strömungsquerschnitt der Austrittsöffnung 2a ist bei geringem Fluiddruck wesentlich kleiner als der Strömungsquerschnitt der Düsenbohrung 2b. Auf die beiden die Austrittsöffnung 2a begrenzenden Endstücke 2e, 2f wirkt somit der Druck des Fluids. Bei einer Erhöhung des Fluiddrucks wird sich die Austrittsöffnung 2a aufgrund der elastischen Ausbildung der beiden Endstücke vergrößern.The flow cross-section of the outlet opening 2a is significantly smaller than the flow cross-section of the nozzle bore 2b at low fluid pressure. The pressure of the fluid therefore acts on the two end pieces 2e, 2f that delimit the outlet opening 2a. If the fluid pressure increases, the outlet opening 2a will enlarge due to the elastic design of the two end pieces.
Die verschiedenen Einflußfaktoren, wie Material, Wandstärke und Form des Düsenmundstücks, müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß sich der beim Ausbringen des Fluids einstellende Spritzwinkel auch bei Erhöhung des Drucks des Fluids im wesentlichen konstant bleibt. Bei einem starren Düsenmundstück, d.h. bei einem 0 Düsenmundstück, bei dem sich die Austrittsöffnung nicht an den Druck des Fluids anpassen kann, würde sich der Spritzwinkel linear zur Erhöhung des Drucks des Fluids vergrößern. Indem jedoch das Düsenmundstück seine Austrittsöffnung bei höherem Druck selbständig vergrößert,The various influencing factors, such as material, wall thickness and shape of the nozzle mouthpiece, must be coordinated so that the spray angle that occurs when the fluid is dispensed remains essentially constant even when the pressure of the fluid increases. With a rigid nozzle mouthpiece, i.e. with a 0 nozzle mouthpiece where the outlet opening cannot adapt to the pressure of the fluid, the spray angle would increase linearly with the increase in the pressure of the fluid. However, because the nozzle mouthpiece automatically enlarges its outlet opening at higher pressures,
kann der Spritzwinkel und damit die Verteilcharakteristik im wesentlichen beibehalten werden.the spray angle and thus the distribution characteristics can essentially be retained.
In Fig.l ist eine erfindungsgemäße Düse dargestellt, die wiederum im wesentlichen aus einem Düsenkörper 1" und einem Düsenmundstück 2" besteht. Das Düsenmundstück 2'' ist erfindungsgemäß mit einem Hohlraum 2''g versehen, der durch eine doppelwandige Ausbildung des Düsenmundstücks gebildet wird. Es weist ferner eine Düsenbohrung 2''b auf, die an ihrem einen Ende in die Durchgangsbohrung l"a des Düsenkörpers 1" übergeht und an ihrem anderen Ende in die Austrittsöffnung 2'a mündet.In Fig.l a nozzle according to the invention is shown, which in turn essentially consists of a nozzle body 1" and a nozzle mouthpiece 2". The nozzle mouthpiece 2'' is provided according to the invention with a cavity 2''g, which is formed by a double-walled design of the nozzle mouthpiece. It also has a nozzle bore 2''b, which at one end merges into the through-bore l"a of the nozzle body 1" and at its other end opens into the outlet opening 2'a.
Der um die Wandung der zentralen Düsenbohrung 2''b gebildete Hohlraum 2''g wird in einem ringförmigen Hohlraum l"b im Düsenkörper 1" weitergeführt. Dieser ringförmige Hohlraum ist über eine Anschlußbohrung l"c an ein nicht näher dargestelltes Druckmittelreservoir anschließbar. Die beiden Hohlräume l"b und 2"g sind somit mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmedium beaufschlagbar. Auf diese Weise kann das Öffnungsverhalten der Austrittsöffnung 27/a gesteuert werden, wobei sich insbesondere verschiedene Tropfengrößen und Spritzwinkel einstellen lassen.The cavity 2''g formed around the wall of the central nozzle bore 2''b is continued in an annular cavity l"b in the nozzle body 1". This annular cavity can be connected to a pressure medium reservoir (not shown in detail) via a connection bore l"c. The two cavities l"b and 2"g can thus be pressurized with a liquid or gaseous pressure medium. In this way, the opening behavior of the outlet opening 2 7/ a can be controlled, whereby in particular different drop sizes and spray angles can be set.
Die Verbindung von Düsenmundstück 2" und Düsenkörper 1' ' geschieht im Bereich der Durchgangsbohrung l"a und der Düsenbohrung 2 "b durch eine Schnappverbindung und am äußeren Umfangsbereich wiederum durch eine Überwurfmutter 4.The nozzle mouthpiece 2" and nozzle body 1' ' are connected in the area of the through hole l"a and the nozzle hole 2"b by a snap connection and on the outer peripheral area by a union nut 4.
In den Fig.4 und 5 wird eine Injektordüse näher erläutert, wobei das Düsenmundstück wiederum vereinfacht, d.h. ohne Hohlraum dargestellt ist. Die InjektordüseIn Fig. 4 and 5 an injector nozzle is explained in more detail, where the nozzle mouthpiece is again simplified, i.e. shown without a cavity. The injector nozzle
t* ♦ ft·· ■·* t* ♦ ft·· ■·*
ist zur Erzeugung luftgefüllter Flüssigkeitstropfen ausgebildet und enthält als Hauptbestandteile ein Dosierdüsenelement 6 zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahles, einen mittleren Düsenkörper 1' '' mit einer zentral darin ausgebildeten, in Strömungsrichtung (Pfeil 7) des Flüssigkeitsstrahles auf das Dosierdüsenelement 6 folgenden Mischkammer 8, die mit einer Luft-' ansaugöffnung 9 versehen ist und zur Erzeugung eines Flüssigkeits-Luft-Gemisches dient, sowie ein Düsenmundstück 2''', das mit wenigstens einer Austrittsoffnung 2'''a für das Flüssigkeits-Luft-Gemisch versehen ist. Das Düsenmundstück 2''' ist auswechselbar vorgesehen, indem es mit Hilfe eines Schnellverschlußsystems, beispielsweise einem Bajonettverschluß 10, am Düsenkörper 1" ' befestigt ist.is designed to produce air-filled liquid drops and contains as main components a metering nozzle element 6 for producing a liquid jet, a central nozzle body 1''' with a mixing chamber 8 formed centrally therein, following the metering nozzle element 6 in the flow direction (arrow 7) of the liquid jet, which is provided with an air intake opening 9 and serves to produce a liquid-air mixture, and a nozzle mouthpiece 2''' which is provided with at least one outlet opening 2'''a for the liquid-air mixture. The nozzle mouthpiece 2''' is provided so as to be replaceable in that it is attached to the nozzle body 1"' with the aid of a quick-release system, for example a bayonet lock 10.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das dem Düsenmundstück 2'' ' abgewandte Ende des Düsenkörpers I''' mit einer nach außen offenen, zentralen, axialen Gewindebohrung 11 versehen, an deren Boden 11a das Dosierdüsenelement 6 derart abgestützt ist, daß seine Düsenöffnung koaxial zur zentralen Düsenmittelachse 3 sowie zur unmittelbar anschließenden Mischkammer 8 ausgerichtet ist.In this embodiment, the end of the nozzle body 1 ''' facing away from the nozzle mouthpiece 2''' is provided with an outwardly open, central, axial threaded bore 11, on the bottom 11a of which the metering nozzle element 6 is supported in such a way that its nozzle opening is aligned coaxially with the central nozzle center axis 3 and with the immediately adjacent mixing chamber 8.
Dieses Dosierdüsenelement 6 ist somit auswechselbar in der Gewindebohrung 11 aufgenommen und durch einen stopfenartigen, mit Außengewinde versehenen Gewindeadapter 12 festgelegt, der eine koaxial zur Mittelachse 3 der Düse ausgerichtete Durchgangsbohrung 12a aufweist und an seinem dem Dosierdüsenelement 6 entgegengesetzten Ende mit einer Überwurfmutter 13 versehen ist. Mit dieser Überwurfmutter 13 wird die gesamte Düse an eine entsprechende - hier nicht veranschaulichte - LeitungThis dosing nozzle element 6 is thus exchangeably accommodated in the threaded hole 11 and is fixed by a plug-like, threaded adapter 12 with an external thread, which has a through hole 12a aligned coaxially to the central axis 3 of the nozzle and is provided with a union nut 13 at its end opposite the dosing nozzle element 6. With this union nut 13, the entire nozzle is connected to a corresponding line - not shown here
(Leitungssystem) angeschlossen, durch die eine zu verteilende Flüssigkeit unter Druck herangeführt wird.(pipe system) through which a liquid to be distributed is supplied under pressure.
Wie Fig.4 ferner zeigt, ist zwischen der Mischkammer 8 '5 und dem Düsenmundstück 2'' ' ein Hohlraum vorhanden, durch den ein Homogenisier- und Beruhigungsraum 14 gebildet ist, dessen Eintrittsquerschnitt (angedeutet etwa durch die strichpunktierte Linie 14a) sprunghaft gegenüber dem Austrittsquerschnitt 8a der Mischkammer 8 vergrößert ist. Dieser Eintrittsquerschnitt 14a des Homogenisier- und Beruhigungsraumes 14 weist etwa den 1,5 bis 9-fachen Wert, vorzugsweise den 3 bis 5-fachen Wert des Austrittsquerschnittes 8a der Mischkammer 8 auf.As Fig.4 further shows, there is a cavity between the mixing chamber 8'5 and the nozzle mouthpiece 2''' , through which a homogenizing and calming chamber 14 is formed, the inlet cross section of which (indicated by the dash-dotted line 14a) is increased abruptly compared to the outlet cross section 8a of the mixing chamber 8. This inlet cross section 14a of the homogenizing and calming chamber 14 has approximately 1.5 to 9 times the value, preferably 3 to 5 times the value of the outlet cross section 8a of the mixing chamber 8.
Entsprechend den jeweiligen Einsatzerfordernissen kann der Homogenisier- und Beruhigungsraum 14 der Injektordüse verschiedenartig ausgestaltet sein.Depending on the respective application requirements, the homogenization and calming chamber 14 of the injector nozzle can be designed in different ways.
In Fig.4 ist zu erkennen, daß der Homogenisier- und Beruhigungsraum 14 eine Gesamtlänge L besitzen kann, die größer ist als die Länge der Mischkammer 8. Der Homogenisier- und Beruhigungsraum 14 weist in diesem Falle einen hinteren Raumbereich 14b auf, der den die Mischkammer 8 bildenden Bauteil des Düsenkörpers 1''' ringformig umschließt. Zwischen dem in Strömungsrichtung weisenden Ende des Düsenkörpers 1''' einerseits und dem inneren Ende des Düsenmundstücks 2' '' ist ferner ein ringförmiger Dichtungskörper 15 aus geeignetem Dichtungs- bzw. Puffermaterial angeordnet, dessen Innenraum ebenfalls einen Teil des Homogenisier- und Beruhigungsraumes darstellt.In Fig.4 it can be seen that the homogenizing and calming chamber 14 can have a total length L that is greater than the length of the mixing chamber 8. In this case, the homogenizing and calming chamber 14 has a rear space area 14b that encloses the component of the nozzle body 1''' that forms the mixing chamber 8 in a ring shape. Between the end of the nozzle body 1''' pointing in the flow direction on the one hand and the inner end of the nozzle mouthpiece 2''', an annular sealing body 15 made of suitable sealing or buffer material is also arranged, the interior of which also forms part of the homogenizing and calming chamber.
Die sich koaxial zur Mittelachse 3 erstreckende Mischkammer 8 ist so ausgestaltet, daß sie sich zum Homoge-The mixing chamber 8, which extends coaxially to the central axis 3, is designed in such a way that it can be used for homogenization.
&Lgr;&Rgr;843&Igr;-&Igr;&Lgr;&Rgr;843&Igr;-&Igr;
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nisier- und Beruhigungsraum 14 hin konisch erweitert, so daß sich insgesamt eine Ausbildung nach Art des an sich bekannten Venturi-Systems ergibt. Hierbei kann die Luftansaugöffnung 9 etwa in Form einer radialen Bohrung ausgeführt sein und - in Strömungsrichtung des Flüssigkeitsstrahls betrachtet - in das hintere, etwa zylindrisch erweiterte Ende 8b der Mischkammer 8 einmünden.ization and calming chamber 14, so that overall a design similar to the known Venturi system is obtained. The air intake opening 9 can be designed in the form of a radial bore and - viewed in the flow direction of the liquid jet - open into the rear, approximately cylindrically expanded end 8b of the mixing chamber 8.
Das in den Fig.4 und 5 beschriebene Ausführungsbeispiel einer Injektordüse wurde hinsichtlich des Spritzwinkels, des Tropfenspektrums und des Feintropfenanteils im Vergleich zu herkömmlichen Düsen untersucht. Die verschiedenen Meßergebnisse sind in den Tabellen gemäß den Fig.8 bis 10 veranschaulicht.The embodiment of an injector nozzle described in Figs. 4 and 5 was examined in terms of the spray angle, the droplet spectrum and the fine droplet proportion in comparison to conventional nozzles. The various measurement results are illustrated in the tables in Figs. 8 to 10.
In den nachstehenden Meßwertdiagrammen der Fig.6 bis 8 wurden verschiedene bekannte Düsen den üblichen Praxisbedingungen angepaßt, d.h. die mit "TD" bezeichneten Injektordüsen im Druckbereich von 4 bis 14 bar werden mit üblichen Düsen im Druckbereich von 1,5 bis 5,5 bar verglichen. Dabei wird in den Beispielen der Durchfluß zwischen ca. 1,2 und 2,2 l/min verstellt. Die Injektordüse gemäß Fig.4 ist mit "TD 025 CADS" bezeichnet. Die gleiche Injektordüse, jedoch mit einem keramischen Düsenmundstück, nimmt unter der Bezeichnung "TD 025 Keramik" am Vergleichstest teil.In the measurement diagrams shown below in Fig.6 to 8, various known nozzles were adapted to the usual practical conditions, i.e. the injector nozzles marked "TD" in the pressure range from 4 to 14 bar are compared with usual nozzles in the pressure range from 1.5 to 5.5 bar. In the examples, the flow rate is adjusted between approx. 1.2 and 2.2 l/min. The injector nozzle according to Fig.4 is marked "TD 025 CADS". The same injector nozzle, but with a ceramic nozzle mouthpiece, takes part in the comparison test under the name "TD 025 Ceramic".
Wie aus Fig. &bgr; zu ersehen ist, ist die Änderung des Spritzwinkels bei Universaldüsen mit 19 % sehr hoch. Bei Standarddüsen (11 %) und TD-Injektordüse {10 %) liegen die Werte konstruktionsbedingt etwas niedriger. Mit einer Spritzwinkeländerung von lediglich 2 % zeigt die erfindungsgemäße Injektordüse "TD 025 CADS" zwi-As can be seen from Fig. βgr;, the change in the spray angle is very high with 19% for universal nozzles. For standard nozzles (11%) and TD injector nozzles (10%), the values are somewhat lower due to the design. With a spray angle change of only 2%, the inventive injector nozzle "TD 025 CADS" shows between
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sehen 4 und 14 bar ein nahezu völlig konstantes Verhalten. 4 and 14 bar show almost completely constant behavior.
Fig.7 zeigt das Tropfenspektrum, wobei der mittlere, volumenbezogene Durchmesser über den Druck aufgetragen ist. Der Test wurde zwischen zwei Injektordüsen gemäß Fig.6 durchgeführt, wobei die eine Düse (TD 025 Kera-' mik) ein starres, keramisches Düsenmundstück und die andere Düse (TD 025 CADS) ein erfindungsgemäßes Düsenmundstück aufweist.Fig.7 shows the drop spectrum, with the mean, volume-related diameter plotted against the pressure. The test was carried out between two injector nozzles according to Fig.6, with one nozzle (TD 025 Ceramic) having a rigid, ceramic nozzle mouthpiece and the other nozzle (TD 025 CADS) having a nozzle mouthpiece according to the invention.
Das Diagramm läßt deutlich erkennen, daß der mittlere, volumenbezogene Tropfendurchmesser sich bei einer mit einem üblichen starren Keramikmundstück bestückten Injektordüse um insgesamt 48 % und beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Mundstücks nur noch um 15 % ändert.The diagram clearly shows that the average volume-related droplet diameter changes by a total of 48% when an injector nozzle is equipped with a conventional rigid ceramic mouthpiece and by only 15% when a mouthpiece according to the invention is used.
In Fig.8 wird schließlich der von verschiedenen Düsen erzeugte Feintropfenanteil aufgezeigt. Dabei ist der volumenbezogene Feintropfenanteil unter 105,5 &mgr;&pgr;&igr; gegenüber dem Druck aufgetragen. Bei den herkömmlichen Düsen (Standard 04 und SD 04 (Antidrift) ) steigert sich der Feintropfenanteil bei hohem Druck auf über 100 %. Die erfindungsgemäße Injektordüse (TD 025 CADS) weist im unteren Bereich ein äußerst niedriges Abdriftpotential auf, das sich selbst bei einem Druck von 14 bar auf lediglich 50 % steigert. Selbst die anerkannt abdriftstabile Injektordüse "TD 025 Keramik" erhöht im selben Bereich den Feintropfenanteil sogar um 300 %, bleibt dabei aber auch schon um mehr als 50 % unter den sogenannten Anti-Drift-Düsen.Finally, Fig. 8 shows the proportion of fine droplets produced by various nozzles. The volume-related proportion of fine droplets below 105.5 μπα is plotted against the pressure. With conventional nozzles (Standard 04 and SD 04 (anti-drift)), the proportion of fine droplets increases to over 100% at high pressure. The injector nozzle according to the invention (TD 025 CADS) has an extremely low drift potential in the lower area, which increases to only 50% even at a pressure of 14 bar. Even the recognized drift-stable injector nozzle "TD 025 Ceramic" increases the proportion of fine droplets by 300% in the same area, but still remains more than 50% below the so-called anti-drift nozzles.
Die Abdriftstabilität von Injektordüsen (TD) läßt sich somit mit einem erfindungsgemäßen Düsenmundstück noch-The drift stability of injector nozzles (TD) can thus be further improved with a nozzle mouthpiece according to the invention.
APSftl-iAPSftl-i
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mais beträchtlich erhöhen. Durch die erhöhte Abdriftstabilität ist gerade in der Landwirtschaft das Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln an einer größeren Zahl von Einsatztagen möglich. Mit der erfindungsgemäßen Düse lassen sich zudem die Flächenleistung und die Terminwahl weiter verbessern.maize. The increased drift stability makes it possible to apply plant protection products on a larger number of days, especially in agriculture. The nozzle according to the invention also makes it possible to further improve the area performance and the choice of dates.
Bei herkömmlichen Schlitzdüsen ist durch die primären Parameter Fahrgeschwindigkeit und Ausbringmenge die Wahlmöglichkeit des günstigsten Tropfenspektrums sehr eingeschränkt und erfordert einen häufigen Düsenmund-Stückwechsel. In der Praxis werden daher meist zugunsten bestimmter Aufwandmengen schlechte Kompromisse zu Lasten des optimalen Tropfenspektrums eingegangen. Mit den erfindungsgemäßen Düsenmundstücken kann das optimale Tropfenspektrum und damit die Wirkungsoptimierung das primäre Auswahlkriterium sein, denn Wasseraufwandmenge und Fahrgeschwindigkeit lassen sich bei annähernd konstantem Tropfenspektrum und Spritzwinkel in einem weiten Bereich variieren.With conventional slot nozzles, the primary parameters of driving speed and application rate mean that the choice of the most favorable droplet spectrum is very limited and requires frequent nozzle mouthpiece changes. In practice, poor compromises are therefore usually made in favor of certain application rates at the expense of the optimal droplet spectrum. With the nozzle mouthpieces according to the invention, the optimal droplet spectrum and thus the optimization of the effect can be the primary selection criteria, because the water application rate and driving speed can be varied over a wide range with an almost constant droplet spectrum and spray angle.
Dies gilt insbesondere auch für automatisch fahrgeschwindigkeitsabhängig geregelte Pflanzenschutzgeräte, bei denen nur mit den erfindungsgemäßen Düsenmundstücken die Vorteile der Regelsysteme erst voll genutzt werden können.This applies in particular to plant protection devices that are automatically controlled depending on the driving speed, where the advantages of the control systems can only be fully exploited with the nozzle mouthpieces according to the invention.
Claims (8)
20A cavity (2"g) which can be acted upon by pressure medium is formed by the nozzle mouthpiece being double-walled at least in the region of the outlet opening (2"a).
20
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