DE1099487B

DE1099487B - Ringduese

Info

Publication number: DE1099487B
Application number: DEC11927A
Authority: DE
Inventors: Thomas Carlton Kane
Original assignee: Commercial Shearing Inc; Commercial Shearing and Stamping Co
Current assignee: Commercial Shearing Inc; Commercial Shearing and Stamping Co
Priority date: 1954-11-29
Filing date: 1955-10-11
Publication date: 1961-02-16
Also published as: NL93160C; US2785924A; BE542175A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringdüse zum Erzeugen eines auf die Ringachse zu gerichteten Flüssigkeitsfilmes, der von allen Seiten mit hohem Druck auf ein durch die Ringdüse hindurchgeführtes Werkstück auftrifft. Derartige Ringdüsen sind beispielsweise beim Entzundern heißer Metallstäbe verwendbar, um durch Aufspritzen von kaltem Wasser auf den Stahl den Zunder abzulösen und abzuwaschen.

Es ist eine Ringdüse zum Aufspritzen eines Flüssigkeitsfilms auf warmgewalzte Profile zum Zweck der Kühlung derselben bekannt, mit zwei ringförmigen, mit an ihren Stirnflächen sich berührenden, durch zentrisch zur Ringachse angeordnete Befestigungsmittel zusammengepreßten Teilen, einer ringförmigen Flüssigkeitskammer zwischen diesen Teilen und Zuleitungen bzw. Durchlässen zum Einführen einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit in die Kammer sowie mit einem ringförmigen Spalt zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen der beiden ringförmigen Teile zwischen der Kammer und idem Düseninnendurchmesser, von denen die Spaltfläche des einen ringförmigen Teiles als zur Ringachse konzentrischer, den Strahl leitender Kegel ausgebildet ist. Der offene Düsenspalt dieser bekannten Ringdüse hat eine unveränderliche Größe, so daß eine Regelung der Düsenwirkung durch Veränderung der zugeführten Wassermenge nicht oder nur in sehr engen Grenzen möglich ist, weil bei Unterschreitung einer bestimmten Mindestwassermenge der Düsenquerschnitt zu groß ist, um noch ein Auftreffen des Flüssigkeitsfilms auf das Werkstück mit hohem Druck gewährleisten zu können.

Es sind ferner Vorrichtungen zur Erzeugung eines Nebels aus Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu Feuerlöschzwecken bekannt, ibei denen das Löschmittel durch enge Spalte nach außen gepreßt und dadurch zu einem Nebel zerstäubt wird. Diese engen Spalten werden durch Aneinanderlegen einzelner Teile, die rauhe Oberflächen aufweisen, gebildet; hierfür kommen die aneinander anliegenden Windungen von Schraubenfedern, mehrere konzentrisch zueinander angeordnete Ringe, deren jeder auf einer Kante des Nachbarringes aufliegt, sowie beliebige sonstige Teile mit rauher Oberfläche in Frage. Für eine Veränderung der Spaltbreiten ist keine Vorsorge getroffen; bei dieser Vorrichtung kommt es in erster Linie auf eine feine Vernebekmg und erst in zweiter Linie auf eine gewisse Richtwirkung des erzeugten Nebels an.

Gemäß der Erfindung, die von der erstgenannten Ringdüse ausgeht, >berührt die Spaltfläche des zweiten ringförmigen Teiles die kegelige Spaltfläche des ersten ringförmigen Teiles bei mit druckloser Flüssigkeit gefüllter Kammer, wie bekannt, auf einer zur Ringachse koaxialen, kreisförmigen Linie, und bei Un-Ringdüse

Anmelder:

The Commercial Shearing

and Stamping Company,

Youngstown, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln 3, Universitätsstr. 31

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. November 1954

Thomas Carl ton Kane, Youngstown, Ohio (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

terdrucksetzen der Flüssigkeit federn die die Spaltflächen tragenden Ringstücke der ringförmigen Teile auseinander.

Diese Gestaltung hat die Wirkung, daß die Düsenaustrittsfläche sich selbsttätig in Abhängigkeit von dem Druck der eingeleiteten Flüssigkeit verstellt. Hierdurch ist es möglich, die Wifkung der Düse in sehr weiten Grenzen durch Veränderung des Druckes der zugeleiteten Flüssigkeit den Erfordernissen entsprechend einzustellen, ohne daß hierzu besondere Federn erforderlich sind, die eine sehr hohe Federkonstante haben müßten und nur schwer -unterzubringen wären. Die erfindungsgemäße Ringdüse erzeugt bei allen Einstellungen einen scharf gebündelten Flüssigkeitsfilm, der von allen Seiten mit hohem Druck auf ein durch die Ringdüse hindurchgeführtes Werkstück auftrifft.

Die erfindungsgemäße Ringdüse läßt sich bei allen Waschvorgängen anwenden, durch die ein zylindrischer Gegenstand gewaschen werden soll. Hierzu zählt z. B. das Waschen von Stangen oder Rundmaterial zwecks Entfernung von öl und anderen Rückständen auf deren Oberfläche vor einem Anstreichen.

Aus Gründen einer einfacheren Herstellung ist es zweckmäßig, in weiterer Ausbildung der Erfindung die auf der kegeligen Spaltfläche mit einer kreisförmigen Linie aufsitzende Spaltfläche, wie bekannt, durch eine spitz zulaufende Rippe des zweiten ringförmigen Teiles zu bilden. Ferner kann ein die beiden ringförmigen Teile verbindender Klemmring vorge-

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sehen werden, der zusammen mit einem der ringförmigen Teile von den Befestigungsmitteln durchsetzt wird und durch den das andere Teil zur Bildung der Berührungslinie federnd gegen das erste Teil gedruckt wird. Auf den Befestigungsschrauben, durch die die beiden ringförmigen Teile zusammengehalten werden, können die Federung der Anordnung fördernde Hülsen oder Manschetten angeordnet wenden.

Die Erfindung ist in der Beschreibung und in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ringdüse von vorne,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig.l,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düse von vorne und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ringdüse besteht aus zwei ringförmigen Teilen 10 und 11. Der eine Teil 10 hat auf einer Seite eine ringförmige Rille 12. Der Teil 11 besitzt eine entsprechende Auskehlung 13, die zusammen mit der Rille 12 zwischen den Teilen 10 und 11 eine ringförmige Kammer bildet. Der mit der Rille 12 versehene Teil besitzt eine gehärtete gekrümmte Fläche 14, die an der Rille 12 ansetzt und bis zum inneren kreisförmigen Rand reicht. Die gekrümmte Fläche wirkt richtunggebend für einen Flüssigkeitsfilm, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Der Teil 11 hat eine kreisrunde, U-förmige, gehärtete Schutzkante 15, die die gekrümmte Fläche 14 des Teils 10 in einer Linie berührt. Vorteilhaft ist an dem Teil 11 gegenüber der Auskehlung 13 und der Kante 15 eine zweite Auskehlung 13 α mit U-förmiger Kante 15 α vorgesehen, damit der Teil 11 im Falle des Verschleißes der Kante 15 umgedreht werden kann. Die Teile 10 und 11 werden mit Bolzen 16 zusammengehalten, die durch beide Teile hindurchgehen und auf der Außenseite einer der beiden Teile kurze Abstandshülsen 17 tragen. Zwischen den beiden Teilen ist in einer Nut 19 eine Gummiringdiohtung 18 ■eingepaßt. Ferner ist ein Durchgang 20 vorgesehen, der die Rille 12 mit der Zuleitung 21 für eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit verbindet.

Der zu entzundernde Stab bzw. ein anderes zu behandelndes Werkstück wird durch die runde Öffnung innerhalb der ringförmigen Teile geführt. Durch .die Zuleitung 21 und den Durchgang 20 wird eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in die von der Rille 12 und der Auskehlung 13 gebildete Kammer .geleitet. Wenn der Druck in der Kammer ansteigt, so federn die die gekrümmte Fläche 14 und die Kante 15 tragenden Teile etwas auseinander, so daß ein dünner Flüssigkeitsfilm in Richtung zur Düsenachse herausspritzt und auf das zu behandelnde Werkstück, in diesem Fall auf den zu entzundernden Stab, aufprallt. Die Verschiebung der Teile 10 und 11 wird durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Bolzen 16 reguliert, so daß sowohl der erforderliche Druck vor dem Spritzvorgang ails auch der Spritzdruck selbst eingestellt werden können.

In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, gemäß der wiederum zwei ringförmige Teile 30 und 31 vorgesehen sind, von denen der Teil 30 einen nach innen auskragenden, mit einer spitz zulaufenden Rippe 33 versehenen Flansch 32 hat, während der in diesen Ring eingepaßte Ring 31 mit einer Aussparung 34 versehen ist, die mit dem Flansch 32 des Teils 30 eine Kammer bildet. Eine konische, an die Vertiefung 34 angrenzende Fläche 35 wird von der Rippe 33 längs einer kreisförmigen Linie berührt; durch die Fläche35 wird der an der Berührungslinie austretende Flüssigkeitsstrahl gerichtet. Ein dicht auf die Teile 30 und 31 passender Klemmring 36 verbindet mittels der in Abständen angeordneten Bolzen 37 die Düsenringteile; die Bolzen 37 durchsetzen den Klemmring und den Teil 30. Die Bolzen sind mit Abstandshülsen 38 versehen, die dem Ganzen eine federnde Nachgiebigkeit unter Druck geben. Der Klemmring 36 liegt nur außen an und hat eine Aussparung 39, die sich radial nach innen über die Stirnseite der beiden Teile 30 und 31 erstreckt, so daß Ungenauigkeiten der Teile deren Verklemmung nicht beeinträchtigen können. Eine unter hohem Druck .stehende Flüssigkeit wird durch eine Leitung 40 und Durchgang 41 in die zwischen den beiden Teilen 30 und 31 liegende Kammer 34 geleitet. Das Durchsickern von Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Gummiringdichtung 42 verhindert, die in einer Nut 43 zwischen den Teilen 30 und 31 angeordnet ist.

^r".\ Die:Wirkungsweise der Düse gemäß Fig.3 und 4 ist die gleiche wie die der Düse nach Fig. 1 und 2. Durch das Zuflußrohr 40 und den Durchgang 41 wird eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in die zwischen den Teilen 30 und 31 gebildete Kammer 34 eingebracht. Wenn der Druck hoch genug ist, werden die Abstandshülsen 38 etwas zusammengedrückt und die Teile 30, 31 und 36 verschoben. Dadurch federn die Rippe 33 und die Stirnfläche 35 an ihrer Berührungslinie auseinander, so daß die Flüssigkeit als dünner, radial nach innen gerichteter Film austritt. Der Austrittsdruck wird durch ein mehr oder weniger festes Anziehen der Bolzen eingestellt.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ,sind am Umfang des einen Teiles Kopf schrauben 50 vorgesehen, die zum Befestigen der Ringdüse in einer Sprühkammer oder einer ähnlichen Einrichtung dienen.

Claims

Patentansprüche:

1. Ringdüse zum Erzeugen eines auf die Ringachse zu gerichteten Flüssigkeitsfilmes, insbesondere zum Entzundern von Stäben und ähnlichen Gegenständen, mit zwei ringförmigen, mit an ihren Stirnflächen sich berührenden, durch zentrisch zur Ringachse angeordnete Befestigungsmittel zusammengepreßten Teilen, einer ringförmigen Flüssigkeitskammer zwischen diesen Teilen und Zuleitungen bzw. Durchlässen zum Einführen einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit in die Kammer sowie mit einem ringförmigen Spalt zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen der beiden ringförmigen Teile zwischen Kammer und Düseninnendurchmesser, von denen die Spaltfläche des einen ringförmigen Teiles als zur Ringachse konzentrischer, den Strahl leitender Kegel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltfläche des zweiten ringförmigen Teiles (11 bzw. 32) die kegelige Spaltfläche (14 bzw. 35) des ersten ringförmigen Teiles (10 bzw. 31) bei mit druckloser Flüssigkeit gefüllter Kammer (12 bzw. 34), wie bekannt, auf einer zur Ringachse koaxialen kreisförmigen Linie berührt und die die Spaltflächen tragenden Ringstücke der ringförmigen Teile bei Unterdrucksetzen der Flüssigkeit auseinanderfedern.

2. Ringdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der kegeligen Spaltfläche (14

bzw 35) mit einer kreisförmigen Linie aufsitzende Spaltfläche, wie bekannt, durch eine spitz zulaufende Rippe (33) des zweiten ringförmigen Teiles (32) gebildet wird.

3. Ringdüse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen die beiden ringförmigen Teile (30, 31) verbindenden Klemmring (36), der zusammen mit einem (30) der ringförmigen Teile von den Befestigungsmitteln durchsetzt wird.

4. Ringdüse nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit Schrauben als Befestigungsmittel, gekennzeichnet durch auf den Schrauben (16 oder 37) angeordnete, die Federung der Anordnung fördernde Hülsen oder Manschetten (17 oder 38).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 819 943;
USA.-Patentschrift Nr. 1 672 061.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen