DE2814165C2 - Hochdruckwasserdüse - Google Patents

Hochdruckwasserdüse

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DE2814165C2 DE2814165A DE2814165A DE2814165C2 DE 2814165 C2 DE2814165 C2 DE 2814165C2 DE 2814165 A DE2814165 A DE 2814165A DE 2814165 A DE2814165 A DE 2814165A DE 2814165 C2 DE2814165 C2 DE 2814165C2
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Description

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55 Die Erfindung betrifft eine Hochdruckwasserdüse, bei welcher der rückseitig an die Hochdruckwasser-Zuleitung angeschlossene Düsenträger an seinem vorderen to Ende einen mit diesem verschraubbaren Düsenhalter aufweist, der in einer stirnseitigen Innenausnehmung den im wesentlichen scheibenförmigen Düsenstein aufnimmt.
Hochdruckwasserdüsen dieser Gattung sind u. a. auch für die Zwecke des Schneidens von Mineralien in Form von Gestein, Kohle od. dgl. zum Beispiel durch die DE-OS 25 44 129 bekannt.
Die Besonderheil der Hochdruckwasserdüsen dieser
Gattung liegt darin, daß sie für verhältnismäßig hohe Wasserdrücke in einer Größenordnung bis zu mehreren tausend bar auszulegen sind und der den Düsenstein passierende, äußerst feine Hochdruckwasserstrahl mit sehr hoher kinetischer Energie und verhältnismäßig geringem Abstand auf der zu achneidenden Oberfläche, z. B. des Minerals, auftreffsn muß. Die Öffnungsweile des zu diesem Zweck bevorzugt aus Saphir oder Diamant bestehenden plattenförmigen Düsensteins liegt dabei in einer Größenordnung von gewöhnlich unter 1,0 mm, nämlich nur zwischen etwa 0,2 und 0,8 mm. Im übrigen sind der den Düsenstein aufnehmende Düsenhalter und der mit diesem verbundene Düsenträger hinsichtlich ihrer Innenausnehmungen derart ausgebildet, daß der weit überwiegende Teil des '5 Wasserdruckes erst innerhalb der Bohrungsausnehmung des Düsensteins selbst in Geschwindigkeit umgesetzt wird und vor dem Düsenstein äußerst turbulente Strömungsverhältnisse vorliegen. Bei einem Wasserdruck von etwa 3000 bar und einer Düsenöffnungsweite von 03 mm liegt die Ausirittsgeschwiridigkeit des sehr feinen Hochdruckwasserstr-dils über 700 m/s und der Wasserverbrauch bei etwa 3,2 l/min. Sie läßt sich bei noch höheren Wasserdrücken und Verringerung der Düsenöffnungsweite auf 0,2 mm entsprechend steigern. Die kinetische Auftreffenergie solcher Hochdruckwasserstrahlen ist so groß, daß es mit ihrer Hilfe in Abhängigkeit von der jeweiligen Gesteinsfestigkeit und Schnittgeschwindigkeit möglich ist, Schlitze mit einer Eindringtiefe bis zu 30 mm zu erzeugen.
Neben der Verwendung solcher Hochdruckwasserdüsen als selbständige Schneidvorrichtung, z. B. im unterlägigen Streckenvortrieb, bei welchem mittels der Hochdruckwasserstrahlen konzentrische Ringschlitze J5 in die Ortsbrust geschnitten und das zwischen ihnen befindliche Gestein anschließend mittels Diskenbohrer od. dgl. herausgelöst wird, liegt ein bevorzugter Verwendungszweck im Bergbau sowie in Tunnelbetrieben darin, c;e Hochdruckwasserstrahlen in der Weise mit mechanisch arbeitenden Schneidwerkzeugen zu kombinieren, daß sie deren Lösearbeit unterstützen bzw. erleichtern (»Glückauf« 113 (1977) Nr. 14, Seite 720/1). In diesem Falle werden die sehr feinen Hochdruckwasserstrahlen hoher kinetischer Auftreffenergie in der unmittelbaren Nähe Jes mechanischen Schneidwerkzeugs auf das von diesem zu schneidende Mineral gerichtet und auf diese Weise die hydrauJische Keilwirkung ausgenutzt, die das Hochdruckwasser innerhalb der vom Schneidwerkzeug unter dessen Vorschubdruck im Mineral erzeugten Risse und Klüfte ausübt, während es in diese eindringt.
Insbesondere für den zuletzt behandelten Anwendungsfall weisen die gattungsgemäßen Hochdruckwasserdüsen den Nachteil auf, daß sie in ihren Querabmessungen zu breit bauen und es folglich nicht möglich ist, die Düsen mit ihrer Austrittsöffnung für den Hochdruckwasserstrahl so nahe an die zu schneidende Mineraloberfläche heranrücken oder gar in das Schneidwerkzeug selbst einbauen zu können, wie es im Interesse einer möglichst optimalen Ausnutzung der kinetischen Auftreffenergie einerseits und im Interesse einer baulichen Vereinfachung der Kombination Hochdruckwasserdüse/mechanisches Schneidwerkzeug andererseits namentlich dann wünschenswert ist, wenn dabei mehrere Hochdruckwasserdüsen auf verhältnismäßig eng begrenzterij Raum nebeneinander zum Einsatz gebracht werden sollen.
Bei den gattungsgemäß vorbekannten Hochdruckwasserdüspn sind bereits die Anschlußkupplungen bzw Verbindungsteile für die lösbare Anbringung des eigentlichen Düsenhalters an das Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr in den Querabmessungen ausladend, zumal auch das Zuleitungsrohr selbst im Hinblick auf die hohen Drücke in der Wandung ausreichend stark dimensioniert sein muß. Obschon die Düsenöffnung dabei nur einen lichten Durchmesser von z. B. 0,3 aufweist, besitzen die diese mit dem Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr verbindenden und dabei als Düsenträger und -halter dienenden Anschlußmittel bereits Querabmessungen in einer Größenordnung bis zu 30 mm. Bei solchen Abmessungen ist es nur begrenzt möglich, den Düsenträger so nahe an den Meißel des Schneidwerkzeugs heranzurücken, wie es im Interesse optimaler Löseleistung notwendig wäre. Schou gar nicht ist es dabei möglich, den oder die Düsenkörper in entsprechenden Ausnehmungen im Schneidwerkzeug bzw. deren Meißel selbst unterzubringe-.i und den Hochdruckwasserstrahl auf diese Weise so tvi führen, daß seine hydraulische Keilwirkung innerhalb der Risse und Klüfte des Minerals wirklich voll und mit größtmöglichem Effekt für die Löseleistung genutzt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Hochdruckwasserdüse, insbesondere für den vorstehend genannten bevorzugten Anwendungszweck, hinsichtlich der Querabmessungen ihrer Anschluß- und Verbindungsmittel mit dem Hochdruckwasser-Zuleilungsrohr so zu verkleinern, daß sie trotz ihrer Eignung für Wasserdrücke in einer Größenordnung von mehreren tausend bar nur etwa halb so breit baut wie die gattungsgemäß bekannten Düsen für den gleichen Zweck. Es bildet in diesem Rahmen insbesondere Aufgabe der Erfindung, die Anschluß- und Verbindungsmittel zwischen Düsenhalter und Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr so auszubilden, daß der Düsenstein einerseits jederzeit leicht und einfach ausgewechselt werden kann, andererseits aber gleichwohl die Möglichkeit besteht, die Düse gegebener'alls in das Schneidwerkzeug selbst, und zwar bevorzugt in dessen Meißel, einzubauen, so daß die an der Düsenöffnung austretenden Hochdruckwasserstrahlen ihre hydraulische Keilwirkung in den Rissen und Klüften des Minerals unmittelbar vor dem Meißel im Bereich dessen Schnittiefstem mit größtmöglichem Nutzen ausüben können.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Hochdruckwasserdüse dadurch, daß der axial langgestreckte Düsenhalter auf im wesentlichen ganzer Länge in den als Düsenträger dienenden vorderen Längenabschnitt des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs eingesetzt ist und auf seinem sich an den vorderen Verschraubungsbereich mit dem Zuleitungsrohr nach rückwärts anschließenden glattwandigen Längenbereich mit seiner zylindrischen Außenfläche radial spielfrei an der glatten Innenfläche eines innen erweiterten Bohrungsabschnitts des Zuleitungsrohrs anliegt, und daß ά·'τ Düsenhalter in seinem gewindefreien Längenbereich eine sich zu dem dem Düsenstein abgekehrten Ende hin erweiternde trichterförmige Innenausnehmung aufweist und mit der seiner dortigen Dünnwandigkeit entsprechenden schmalen stirnseitigen Ringfläche, innenseitig im wesentlichen fluchtend, vor der durch den EohrungEabsatz im Zuleitungsrohr gebildeten Ringschulter liegt.
Im Gegensatz zu den gattungsgemäß bekannten Hochdruckwasserdüsen, bei denen der Düsenträger mit
dem Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr und der Düsenhalter mit dem Düsenträger nach Art von Überwurfmuttern mittels Außengewinden verschraubt sind und aus diesem Grunde eine wesentlich größere Querabmessung als das Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr selbst aufweisen, nämlich etwa doppelt so breit wie dieses bauen, bietet die erfindungsgemäBe Lösung den wesentlichen Vorzug, daß der den Düsenslein aufnehmende Düsenhalter unmittelbar in den dabei als Düsenträger dienenden Endabschnitt des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs selbst eingeschraubt ist und die Querabmessungen auf diese Weise an keiner Stelle größer sind als der natürliche Außendurchmesser des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs. Dieser Außendurchmesser kann auch bei Wasserdrücken in einer Größenordnung von mehreren tausend bar nur bei etwa 14 mm liegen, so daß es ohne weiteres möglich ist, die HhH i
ι pincrhlipRlioh 7ιιΙρϊιμγκτ nnmii. mit At*r
rohrs anpreßt.
Die Innenkontur der trichterförmigen Erweiterung im Düsenhalter braucht nicht genau kegelförmig gestaltet zu werden, sondern kann, mit Bezug auf dessen Längsachse, auch schwach konkav gewölbt sein, um die Wandstärke des Düsenhalters auf größerer Länge so dünnwandig halten zu können, wie es für eine einwandfreie Selbstdichtung durch Aufweiten erforderlich ist.
ίο Bevorzugt ist der Düsenhalter einteilig ausgebildet.
Es ist statt dessen ji\ioch auch möglich, den Düsenhalter aus zwei axial hintereinanderliegendcn Längenabschnitten zusammenzusetzen, von denen der eine Längenabschnitt den Gewindeteil für die Innenverschraubung mit dem Zuleitungsrohr sowie den Düsenstein umfaßt, während der sich an diesen nach rückwärts anschließende Längenabschnitt den gewindefreien Teil
telbar an der Schneidkante des Meißels zu installieren oder diese sogar mit Strahlrichtung nach vorn in den Meißel selbst einzubauen, und zwar nahe dessen Schnittiefstem.
Zwar erfährt die Wandung des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs im Bereich dessen vorderen Endabschnitts durch das Einschneiden des als Feingewinde ausgebildeten Innengewindes sowie durch das Eindrehen des erweiterten Bohrungsabschnitts in dem sich an das Gewinde nach rückwärts anschließenden Längenbereich eine gewisse Schwächung. Diese wird aber durch die Wandstärke des darin eingeschraubten bzw. eingesetzten Düsenhalters festigkeitsmäßig mehr als ausgeglichen. Es ist daher nicht erforderlich, Hochdruckwasser-Zuleitungsrohre größerer Wandstärke zu verwenden.
Ein weiterer wesentlicher Vorzug der erfindungsgemäßen Ausbildung der Hochdruckwasserdüse besteht darin, daß sich auch die Abdichtungsverhältnisse gegenüber dem hohen Innendruck sowohl vereinfachen wie verbessern lassen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich nicht nur das Hochdruckwasser-Zuleitungsrohr selbst, sondern auch der in dessen Endabschnitt practise!· spicinci eingesetzte Düsenhalter unter dem Einfluß des hohen Wasserdrucks geringfügig weiten, der gegenüber der Wandstärke des Zuleitungsrohrs dünnere Wandungsteil des Düsenhalters dagegen um so viel mehr, daß sich im Längenbereich ihrer zylindrischen Berührungsflächen gewissermaßen selbsttätig eine im wesentlichen leckfreie Abdichtung einstellt, die es in der Regel entbehrlich macht, zusätzliche Dichtungsmittel vorzusehen.
Um diesen Seibsidichtungseffekt nicht zu beeinträchtigen, ist es zweckmäßig, wenn der Düsenhalter im eingeschraubten Zustand mit seiner dünnwandigen stirnseitigen Ringfläche an der schmalen Ringschuher des Bohrungsabsatzes im Zuleitungsrohr nicht unter Vorspannung, sondern axial im wesentlichen spielfrei anliegt
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Düsenhalter im Längenbereich seiner trichterförmig erweiterten Innenausnehmung einen Neigungswinkel seiner Innenfläche zur zylindrischen Außenfläche von 3° bis höchstens 10°, vorzugsweise nur etwa 5°, auf, wobei seine sich zum Stirnende hin verjüngende Wand mindestens im Bereich des Endabschnitts derart dünn ist. daß sie sich unter der Druckeinwirkung des Hochdruckwassers mit ausreichender Sicherheit selbstdichtend an die Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts des Zuleitungsbildet. Wenn der die trichterförmige Innenausnehmung aufweisende Längenabschnitt des Düsenhalters als zusätzlicher Dichtring ausgebildet ist und zu diesem Zweck gegen die Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts des Zuleitungsrohrs unter Zwischenschaltung mindestens eines in einer Nut eingelegten Dichtungsrings gesondert abgedichtet ist, kann der Neigungswinkel seiner Innenfläche zur zylindrischen Außen/Wehe auch größer als 10° gewählt werden und er stirnseilig gegen die Ringschulter im Zuleitungsrohr axial leicht abgestützt sein.
jo Bei dieser Ausführungsforrr· stützen sich beide Längenabschnitte des Düsenhrlters mittels konisch ineinandergreifender Stirnflächen zentrierend gegeneinander ab, wobei der das Schraubgewinde aufweisende Längenabschnitt des Düsenhalters mittels einer kegelstumpfförmig vorspringenden Stirnfläche gegen eine entsprechend gegensinnig geformte Ausnehmung an der Stirnfläche des die trichterförmige Innenausnehmung aufweisenden Längenabschnitts abgestützt ist. In diesem Falle ist mindestens ein weiterer Dichtungsring im Bereich der kegelstumpfförmigen Trennfläche zwischen den beiden Längenabschnitten des Düsenhalter einerseits und der zylindrischen innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts des Zuleitungsrohrs andererseits vorgesehen.
<5 Um etwaiges dennoch an den Dichtflächen austretendes Leckwasser abführen zu können, ist im Längenbereich der Verschraubung zwischen Zuleitungsrohr und Düsenhalter zweckmäßig mindestens eine radiale Leckwasserbohrung vorgesehen, die innenseitig oberhalb des Gewindes und außenseitig in der f'atten Mantelfläche des Zuleitungsrohrs mündet.
Des weiteren ist es bei beiden Ausführungsformen zweckmäßig, wenn das aus dem Zuleitungsrohr herausragende, verbreiterte Ende des Düsenhalters das Zuleitungsrohr stirnseitig unter Beibehaltung der gleichen Außenkontur abdeckt und zugleich Angriffsmittel für ein Einschraubwerkzeug aufweist, das bevorzugt als Sechskant ausgebildet ist Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den Endabschnitt des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs mit eingebauter Düse und angekuppeltem Anschlußrohr in der Seitenansicht im Originalmaßstab,
Fig.2 einen Längsschnitt durch den vorderen Längenabschnitt des Zuleitungsrohrs mit Einbauteilen im vergrößerten Maßstab 5:1,
F i g. 3 eine Stirnansicht auf die Düsenmündung im Ausschnitt,
F i g. 4 einen Längssrhnitl durch den Endabschniti des Zuleitungsrohrs mit Einbauteilen einer zweiten Ausführungsform ebenfalls in einem vergrößerten Maßstab 5 : I und
Fig. 5 eine Slirnansichl auf die Düsenmündung im
In Fig. I ist der vordere als Düsenträger dienende Endabschnitt des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs mit 1 bezeichnet. Das Zuleilungsrohr 1 ist an seinem rückwärtigen Ende mittels einer für solche Zwecke üblichen Schraubkupplung 2 mit dem Anschlußroh·- 3 für die Zuführung des Hochdruckwassers lösbar verbunden. Am vorderen Ende des Zuleitungsrohrs 1 ragt der verbreiterte Endabschnitt 4 des in Fig. I nicht sichtbaren Düsenhalters heraus, der das Zuleitungsrohr stirnseitig abdeckt und als Angriffsmittel für ein Einschraubwerkzeug zugleich als Sechskant ausgebildet ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß F i g. 2 und 3 ist der in den vorderen Längenabschnitt des Zuleitungsrohrs 1 eingesetzte Düsenhalter 5 einteilig ausgebildet. Auf seinem sich an den Sechskant 4 anschließenden Längenbereich ist der Düsenhalter 5 mit einem Außengewinde versehen und mit einem ebenfalls als Feingewinde ausgebildeten Innengewinde des vorderen Endabschnitts des Zuleitungsrohrs 1 verschraubt. Auf seinem sich an den vorderen Verschraubungsbereich 6 mit dem Zuleitungsrohr 1 nach rückwärts anschließenden glattwandigen Längenbereich liegt der Düsenhalter 5 mit seiner zylindrischen Außenfläche radial spielfrei an der glatten Innenfläche eines erweiterten Bohrungsabschnitts la des Zuleitungsrohres 1 an, wobei er in seinem gewindefreien Längenbereich eine sich zu dem dem Düsenstein 7 abgekehrten Ende hin erweiternde trichterförmige Innenausnehmung 8 aufweist und mit der seiner dortigen Dünnwandigkeit entsprechenden schmalen stirnseitigen Ringfläche 9, innenseitig im wesentlichen fluchtend, stumpf und mit nur geringem Abstand vor der durch den Bohrungsabsatz la im Zuleitungsrohr 1 gcüiiudidil ivmgäCiiüitcr \u liegt.
Im Längenbereich seiner trichterförmig erweiterten Innenausnehmung 8 weist der Düsenhalter 5 einen Neigungswinkel λ seiner Innenfläche zur zylindrischen Außenfläche von 5° auf. Seine sich zum Stirnende 9 hin verjüngende Wand ist dabei mindestens im Endbereich derart dünn ausgebildet, daß sie sich unter der Druckeinwirkung des Hochdruckwassers selbstdichtend an die Innenfläche des erweiterten Bohrungabschnittes 1 a des Zuleitungsrohrs anpreßt
Die Innenkontur der Innenausnehmung 8 kann, abweichend von der Darstellung in Fig.2, auch schwach konkav gewölbt sein.
An die trichterförmig erweiterte Innenausnehmung 8 schließt sich zum Düsenstein 7 hin ein unter einem stärkeren Neigungswinkel verjüngter Bohrungsabschnitt 10 an, der in einen zylindrischen Bohrungsabschnitt 11 übergeht. An den zylindrischen Bohrungsabschnitt 11 schließt sich seinerseits mit einem konischen Übergang eine zylindrische Innenausnehmung 12 an, die zur Aufnahme einer zugleich als Dichtung dienenden Kunststoff-Einfassung 13 für den aus Saphir bestehenden plattenförmigen Düsenstein 7 bestimmt ist Die dem Düsenstein 7 als Halterung und dabei zugleich als Dichtung dienende Einfassung 13 besteht bevorzugt aus Kunststoff der Gattung Tetrafluorethylen.
Die Öffnungsweite der Bohrung Ta im Düsenstein 7 beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 0.3 mm im Durchmesser.
An die Düsenöffnung 7a schließt sich ein gegenüber dieser erweiterter Bohrungskanal 14 an, der schließlich auf der Stirnseite in einen nochmals erweiterten
Kanalabschnitt 14a mündet.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist im Längenbereich der Verschraubung 6 zwischen Zuleitungsrohr 1 und Düsenhalter 5 eine radiale Leckwasserbohrung 15 vorgesehen, die innenseitig oberhalb des Gewindes und
ίο außenseitig in der glatten Mantelfläche des Zuleitungsrohrs 1 mündet.
Zum Auswechseln der Düse wird der Düsenhalter 5 .,, mittels eines an seinem Sechskant 4 angreifenden > Schraubenschlüssels aus dem als Düsenträger dienen- j
t5 den Endabschnitt des Zuleitungsrohrs 1 herausge· ! schraubt, so daß der Düsenstein 7 samt seiner Einfassung vom freien Ende des Düsenhalters her herausgenommen werden kann.
Die schlanke Wandungsform des Düsenhalters 5 im
Bereich seiner trichterförmig erweiterten Innenausnehmung 8 bewirkt unter der Einwirkung des Hochdruck- ' wassers eine elastische Dehnung und damit eine j selbstdichtende Anpressung an die zylindrische Innen- · fläche des erweiterten Bohrungsabschnitts la des ;
Zuleitungsrohrs 1.
Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 und 5 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig.2 und 3 im wesentlichen nur dadurch, daß der Düsenhalter aus zwei axial hintereinandergeschalteten Längenabschnitten 5a und Sb besteht, von denen der eine Längenabschnitt 5a den Gewindeteil für die Innenverschraubung 6 mit dem Zuleitungsrohr 1 sowie den Düsenstein 7 umfaßt, während der sich an diesen nach rückwärts anschließende Längenabschnitt Sb den gewindefreien Teil mit der trichterförmig erweiterten Innenausnehmung 8 bildet, dessen stirnseitige schmale Ringfläche 9a dabei gegen die Ringschulter 1 b im Zuleitungsrohr 1 axial abgestützt ist.
Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, stützen sich beide Längenabschnitte 5a und Sb des Düsenhalters mittels
f - · t -r » rt.i M= _1_ «_: I
iMMiiain iricifidiiucrgiciiciiuci' oiii iiiiav-iicii «.ciiuicicuu gegeneinander ab, wobei der das Schraubgewinde aufweisende Längenabschnitt 5a des Düsenhalters mittels einer kegelstumpfförmig vorspringenden Stirn fläche 16 gegen eine entsprechend gegensinnig geform te Ausnehmung 17 an der Stirnfläche des die trichterförmige Innenausnehmung 8 aufweisenden Längenabschnitts 5£> abgestützt ist Der die trichterförmige Innenausnehmung 8 aufwei sende Längenabschnitt Sb des Düsenhalters ist dabei zugleich als Dichtring ausgebildet, zu welchem Zweck er gegen die Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts la des Zuleitungsrohrs 1 unter Zwischenschal- : tung eines in einer Nut 18 eingelegten Dichtungsringes ::
19 zusätzlich abgedichtet ist Ein weiterer Dichtungsring T 20 ist im Bereich der kegelstumpfförmigen Trennfläche 16/17 zwischen den. beiden Längenabschnitten 5a und : Sb des Düsenhalters einerseits und der zylindrischen S Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts la des ;;:
Zuleitungsrohrs 1 andererseits vorgesehen. * Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fi g. 4 und W
5 kann der Neigungswinkel « zwischen der Innenfläche der trichterförmig erweiterten Innenausnehmung und fc
der zylindrischen Außenfläche größer als 10° gewählt |
werden, weil die zusätzlichen Dichtungsringe 19 und 20 | die allein auf elastischer Aufweitung beruhende i Abdichtung wirksam unterstützen. »
030218/366
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Hochdruckwasserdüse, bei welcher der rückseitig an die Hochdruckwasser-Zuleitung angeschlossene Düsenträger an seinem vorderen Ende einen mit diesem verschraubbaren Düsenhalter aufweist, der in einer stirnseitigen Innenausnehmung den im wesentlichen scheibenförmigen Düsenstein aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der axial langgestreckte Düsenhalter (5; 5a, 5b) auf im wesentlichen ganzer Länge in den als Düsenträger dienenden vorderen Längenabschnitt des Hochdruckwasser-Zuleitungsrohrs (1) eingesetzt ist und auf seinem sich an den vorderen Verschraubungsbereich (6) mit dem Zuleitungsrohr (1) nach rückwärts anschließenden glattwandigen Längenbereich mit seiner zylindrischen Außenfläche radial spielfrei an der glatten Innenfläche eines innen erweiterten Bohrungsabschnitts (IaJ des Zuleitungsrohrs (1) anliegt, und daß dpr Düsenhalter (5; 5a, Sb) in seinem gewindefreien Längenbereich eine sich zu dem dem Düsenstein (7) abgekehrten Ende hin erweiternde trichterförmige Innenausnehmung (8) aufweist und mit der seiner dortigen Dünnwandigkeit entsprechenden schmalen stirnseitigen Kingfläche (9; 9a), innenseitig im wesentlichen fluchtend vor der durch den Bohrungsabsatz im Zuleitungsrohr gebildeten Ringschulter (\b) liegt.
2. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter (5) im eingeschraubten Zustand mit seiner stirnseitigen dünnwandigen Ringfläche (9) an ^ier schmalen Ringschulter (\b) des Bohrungsabsatzes (\a) im Zuleitungsrohr (1) axial im wesentlichen spielfrei anliegt.
3. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter (5) im Längenbereich seiner trichterförmig erweiterten Innenausnehmung (8) einen Neigungswinkel (λ) seiner Innenfläche zur zylindrischen Außenfläche von 3° bis höchstens 10° aufweist und seine sich zum Stirnende hin verjüngende Wand mindestens im Bereich des Endabschnittes derart dünn ist, daß sie sich unter der Druckeinwirkung des Hochdruckwassers selbstdichtend an die Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts (IaJ des Zuleitungsrohrs (1) anpreßt.
4. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erweiterte Innenausnehmung (8) einen Neigungswinkel («) von nur etwa 5° aufweist.
5. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur der trichterförmigen Erweiterung (8) im Düsenhalter mit Bezug auf dessen Längsachse schwach konkav gewölbt ausgebildet ist.
6. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter (5) einteilig ausgebildet ist.
7. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter aus zwei axial hinlereinanderliegenden Längenabschnitten (5a, Sb) besteht, von denen der eine Längenabschnitt (5a) den Gewindeteil für die Innenverschraubung (6) mit dem Zuleitungsrohr (1) sowie den Düsensiein (7) umfaßt, während der sich an diesen nach rückwärts anschließende Längenabschnitt den gewindefreien
IO Teil mit der trichterförmig erweiterten Innenausnehmung (8) bildet, dessen stirnseitige schmale Ringfläche (9a) im eingeschraubten Zustand des Düsenhalters gegen die Ringschulier (\b) im Zuleitungsrohr (1) axial abgestützt ist.
8. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Längenabschnitte (5a, 5b) des Düsenhalters mittels konisch ineinandergreifender Stirnflächen (16, 17) zentrierend gegeneinander abstützen.
9. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schraubgewinde aufweisende Längenabschnitt (5a) des Düsenhalters mittels einer kegelstumpfförmig vorspringenden Stirnfläche (16) gegen eine entsprechend gegensinnig geformte Ausnehmung (17) an der Stirnfläche des die trichterförmige Innenausnehmung (8) aufweisenden Längenabschnitts (5b) abgestützt ist.
10. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der die trichterförmige Innenausnehmung (8) aufweisende Langenabschnitt (5b) des Düsenhalters als Dichtring ausgebildet und gegen die Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnitts (ta)des Zuleitungsr'ohres (1) unter Zwischenschaltung mindestens eines in einer Nut (18) eingelegten Dichtungsringes (19) zusätzlich abgedichtet ist.
11. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Dichtungsring (20) im Bereich der kegelstumpfförmigen Trennfläche (16, 17) zwischen den beiden Längenabschnitten (5a, 5b) des Düsenhalters einerseits und der zylindrischen Innenfläche des erweiterten Bohrungsabschnittes (IaJ des Zuleitungsrohrs (1) andererseits vorgesehen ist.
12. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Längenbereich der Verschraubung ,'6) zwischen Zuleitungsrohr (1) und Düsenhalter (5; 5a, 5b) mindestens eine radiale Leckwasserbohrung (15) vorgesehen ist, die innenseitig oberhalb des Gewindes (6) und außenseitig in der glatten Mantelfläche des Zuleitungsrohres mündet.
13. Hochdruckwasserdüse nacn Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Zuleitungsrohr (1) herausragende, verbreiterte Ende (4) des Düsenhalters (5; 5a, 5b)dzs Zuleitungsrohr (1) stirnseitig abdeckt und zugleich Angriffsmittel für ein Einschraubwerkzeug aufweist.
14. Hochdruckwasserdüse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Angriffsmittel für das Einschraubwerkzeiig ein Sechskant (4) ist.
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