DE3626719A1 - Periodisch wirkender fluessigkeitsstrahl-erzeuger - Google Patents
Periodisch wirkender fluessigkeitsstrahl-erzeugerInfo
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
- B05B12/06—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for effecting pulsating flow
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Description
Die Erfindung betrifft einen periodisch wirkenden
Flüssigkeitsstrahl-Erzeuger.
Es ist bekannt, bei Flüssigkeitsstrahl-Erzeugern durch
das periodische Öffnen und Schließen eines im Strahlen
gang des Strahlerzeugers angeordneten Ventiles einen
unterbrochenen Flüssigkeitsstrahl zu erzeugen. Ein auf
dieser Art und Weise erzeugter unterbrochener Flüssigkeits
strahl zeichnet sich durch eine geringe Wurfweite bei
niedriger Energiekonzentration, jedoch hohem Flüssigkeits
verbrauch aus.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Flüssigkeits
strahl-Erzeuger zu schaffen, der periodisch wirkt und
mit dem ein freier Strahl mit großer Wurfweite und
hoher Energiekonzentration bei einem niedrigen Flüssig
keitsverbrauch erzeugt wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Pumpeinheit zur
Druckerhöhung von Flüssigkeit und ein Strahlrohr mit
Düse, verbunden durch einen Speicher für Flüssigkeit,
ausgerüstet mit einem den Rückfluß verhindernden Lade
ventil und einem periodisch wirkenden Endladeventil
zur Erzeugung eines Arbeitskreislaufs, der aus einer
Ladeperiode und einer kürzeren Entladeperiode besteht.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Flüssigkeit als Trägerflüssigkeit
dient zur Aufnahme mindestens eines Zusatzstoffes. Es
ist dabei für jeden Zusatzstoff, der in das Strahlrohr
eingeleitet wird, ein periodisch arbeitender Drucker
zeuger vorgesehen. Die Druckerzeuger werden zweckmäßig
im Gleichtakt mit dem Entladeventil betätigt.
Vorteilhaft ist das Entladeventil länger als die Lade
periode geschlossen, so daß der Ladeperiode eine Ruhe
periode folgt. Eine kürzere Entladeperiode ergibt einen
größeren Energiegehalt in dem austretenden Strahl und
erhöht dessen Wurfweite und Stoßkraft. Andererseits muß
diese Periode lang genug sein, um die erforderte Flüssig
keitsmenge bei jedem Stromstoß zu entladen. Bei einer
praktischen Ausführung dieser Erfindung wird mit einem
Verhältnis von Ladeperiode zu Entladeperiode von drei
bis fünf gerechnet.
Das periodisch wirkende Entladeventil und die Steuerven
tile der Zusatzstoff-Druckerzeuger können in einer
beliebigen Weise betätigt werden, zum Beispiel mechanisch,
pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch oder sie können
durch einen äußeren Zeitgeber oder durch Rückführung
aus dem Drucksystem gesteuert werden.
Der Speicher wird durch das druckempfindliche Rückschlag
ventil geladen, während das Entladeventil geschlossen ist.
Auf diese Weise erhöht sich der Ladedruck bis auf den
Staudruck des Ladestroms und überschreitet so den Liefer
druck. Dadurch wird das Rückschlagventil geschlossen
und damit die Ladeperiode beendet. Ist der Ladevorgang
kürzer als die Abschlußzeit des Entladeventils, so folgt
hier eine Ruhepause, in der beide Ventile geschlossen
bleiben. Danach oder sofort nach Beendigung des Ladevor
ganges öffnet sich das Entladeventil und es folgt eine
Entladeperiode, während der die gespeicherte Flüssigkeit
in das Strahlrohr strömt, sich mit den Zusatzstoffen
mischt und in Form eines Flüssigkeitsstrahls aus der Düse
ausgestoßen wird. Während dieses Vorgangs fällt der
Speicherdruck ab. Am Ende der Entladeperiode schließt
das Entladeventil und eine Periode beginnt. Das druck
empfindliche Rückschlagventil öffnet sich sobald der
Speicherdruck niedriger als der Lieferdruck ist.
Es ist hieraus ersichtlich, daß die Flüssigkeitsmenge,
die für einen Strahlstoß verbraucht wird, von der Pumpe
in den Speicher gedrückt werden muß. Bei einer praktischen
Ausführung dieser Erfindung wird der Speicher so
dimensioniert, daß sein Inhalt die ausgestoßene Menge
überschreitet und er sich am Ende der Entladeperiode
nicht völlig entleert.
Der Druckerzeuger für den Zusatzstoff ist eine flüssig
keitsgetriebene Kolben- oder Membranpumpe mit Kraft
rückführung. Sie wird im Gleichtakt mit dem Entladeventil
betätigt. Während der Ruhepause füllt sich der Zylinder
durch Ansaugen des Zusatzstoffes aus einem Vorratsbe
hälter und die Füllung wird während der Entladeperiode
in das Strahlrohr gedrückt. Der Betriebsdruck des
Zylinders ist der Ausgangsdruck des Druckerzeugers des
Trägerstroms und die Einführung des Zusatzstoffes in
das Strahlrohr wird durch den relativ hohen Druckabfall
an dem Entladeventil möglich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den
Unteransprüchen, der Zeichnung und der zugehörigen
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen.
In der Zeichnung der einzigen Figur ist eine schematische
Wiedergabe des Aufbaues des erfindungsgemäßen Strahl
erzeugers für ein Zweistoffsystem, bestehend aus
Trägerstoff und Zusatzstoff erläutert. Die Einheit
ist eingangsseitig an eine Pumpe 4 angeschlossen, die
Trägerflüssigkeit aus dem Tank 3 saugt und sie auf den
Lieferdruck bringt und die ausgangsseitig mit einem
Strahlrohr 8 verbunden ist. Die Einheit 1 besteht aus
einem gasbelasteten Speicher 6, in dessen Eingang sich
das druckempfindliche Rückschlagventil 5 befindet und
dessen Ausgang durch das periodisch wirkende Entlade
ventil 7 gesteuert wird.
Die Einheit 2 ist die Zusatzstoffpumpe. Sie besteht
aus einem Pumpzylinder 10 mit Rückführfeder 18, welcher
eingangsseitig durch ein normalerweise geschlossenes
Elektromagnetventil 11 mit dem Ausgang der Pumpe 4
verbunden ist. Sie wird durch ein normalerweise offenes
Elektromagnetventil 12 mit dem Tank 3 verbunden.
Ausgangsseitig ist der Zylinder mit dem Vorratsbehälter
für den Zusatzstoff 15 durch ein Saugventil 14 verbunden
und liefert den Zusatzstoff an das Strahlrohr durch
das Druckventil 13. Die Ventile 11 und 12 sowie das
Entladeventil 7 sind durch eine Leitung mit dem elektrischen
Taktgeber 16 verbunden. Der Arbeitskreislauf des Strahl
erzeugers kann durch ein nicht gezeigtes Schaltelement
ausgelöst oder unterbrochen werden.
Der oben geschilderte periodisch wirkende Strahlerzeuger
arbeitet wie folgt:
Flüssigkeit unter Druck tritt in den Speicher 6 durch
das Rückschlagventil 5 ein, während das Entladeventil 7
geschlossen ist. Der Druck im Speicher steigt und das
Gas wird verdichtet bis der Speicherdruck den Lieferdruck
der Pumpe und die Geschwindigkeitshöhe der bewegten
Flüssigkeit übersteigt. Das Rückschlagventil 6 verhindert
den Rückfluß der Flüssigkeit, so daß der Speicherdruck
höher als der Lieferdruck der Pumpe bleibt. Dadurch wird
die Ladeperiode beendet. Der Ladeperiode folgt eine
Ruheperiode, während der die Ventile 5 und 7 geschlossen
bleiben, oder die Entladeperiode kann sofort beginnen.
Während der Entladeperiode öffnet sich das Ventil 7
durch ein Signal des Taktgebers 16 und Druckflüssigkeit
fließt in das Strahlrohr und wird in Form eines freien
Strahles durch die Düse 9 ausgestoßen. Während des
Entladevorganges fällt der Druck im Speicher 6 bis das
Ventil 7 wieder schließt. Statt dem hier gezeigten gas
belasteten Speicher kann auch ein feder- oder gewichts
belasteter Speicher verwendet werden.
Während der erstmaligen Betätigung des Strahlerzeugers
tritt die Trägerflüssigkeit in den Pumpzylinder 10 durch
das Ventil 11 ein und bewegt den Kolben 17 gegen die
Federkraft nach vorn. Während der Lade- und Ruheperioden
des Strahlerzeugers schließt sich das Ventil 11 und
das Ventil 12 öffnet sich, sobald das Signal des Takt
gebers 16 auf Null absinkt. Dadurch wird die Antriebs
seite des Zylinders 10 mit dem Tank 3 verbunden, die
Feder 18 drückt den Kolben 17 zurück und der Zylinder 10
entleert die Flüssigkeit aus der Antriebsseite in den
Tank 3. Gleichzeitig füllt sich die Druckseite des
Zylinders 10 mit dem Zusatzstoff durch das Saugventil
14 aus dem Behälter 15. Bei der nächsten Entladeperiode
wird der Kolben 17 durch die Trägerflüssigkeit bewegt
und der Zusatzstoff wird durch das Druckventil 13 in
das Strahlrohr 8 gedrückt. Dies wird möglich durch den
Druckabfall an dem Entladeventil 7, so daß der Ausgangs
druck der Einheit 1 niedriger ist als der Ausgangsdruck
des Pumpzylinders 10. Der mindeste effektive Inhalt des
Zylinders 10 ist so berechnet, daß die erforderliche
Menge des Zusatzstoffes bei jedem Flüssigkeitsausstoß
erreicht wird.
Der Flüssigkeitsstrahl, der die Düse 9 verläßt, hat
eine mittlere Geschwindigkeit, die höher als die durch
den Lieferdruck ermöglichte sein kann und hat eine Aus
flußrate, die den Einfluß in den Speicher im Verhältnis
t e /t a übersteigt; wobei t e und t a die Zeitlängen der
Lade- bzw. Entladeperioden sind. Es ist daher möglich,
einen freien Strahl mit großer Wurfweite und hoher
Energiekonzentration bei einem niedrigen Flüssigkeits
verbrauch zu erzeugen.
Claims (10)
1. Periodisch wirkender Flüssigkeitsstrahl-Erzeuger,
gekennzeichnet durch eine Pumpeinheit (4) zur Druck
erhöhung von Flüssigkeit und ein Strahlrohr (8) mit
Düse (9), verbunden durch einen Speicher (6) für die
Flüssigkeit, ausgerüstet mit einem den Rückfluß ver
hindernden Ladeventil (5) und einem periodisch wirkenden
Entladeventil (7) zur Erzeugung eines Arbeitskreislaufs,
der aus einer Ladeperiode und einer kürzeren Entlade
periode besteht.
2. Strahlerzeuger nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch mindestens einen Druckerzeuger (10) zur Bei
mischung mindestens eines Zusatzstoffes zur Flüssigkeit,
der im Gleichtakt mit dem Entladeventil (7) betätigt
wird.
3. Strahlerzeuger nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch einen oder mehrere Druckerzeuger
(10), die die Zusatzstoffe in das Strahlrohr (8)
einführen, so daß ihr Ausgangsdruck den Eingangsdruck
des Strahlrohrs (8) überschreitet.
4. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladeventil (5) als
am Eingang des Speichers (6) für die Flüssigkeit
angeordnetes Rückschlagventil ausgebildet ist und sich
das periodisch arbeitende Entladeventil (7) am Ausgang
des Speichers (6) befindet.
5. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
4, gekennzeichnet durch ein Entladeventil (7), das
länger als die Ladeperiode geschlossen bleibt, so daß
der Ladeperiode eine Ruheperiode folgt.
6. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
5, gekennzeichnet durch ein periodisch arbeitendes
Entladeventil (7), das elektrisch gesteuert wird.
7. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
5, gekennzeichnet durch ein periodisch arbeitendes
Entladeventil, das durch einen Motor getriebenen Nocken
gesteuert wird.
8. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
5, gekennzeichnet durch ein periodisch arbeitendes
Entladeventil, das hydraulisch oder pneumatisch gesteuert
wird.
9. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
5, gekennzeichnet durch ein periodisch arbeitendes
Entladeventil, das durch Rückführung vom Flüssigkeits
druck gesteuert wird.
10. Strahlerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis
9, gekennzeichnet durch einen Speicher (6), dessen
Inhalt die Flüssigkeitsmenge einens einzelnen Strahl
stoßes übersteigt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863626719 DE3626719A1 (de) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Periodisch wirkender fluessigkeitsstrahl-erzeuger |
EP87111322A EP0255947A3 (de) | 1986-08-07 | 1987-08-05 | Periodisch wirkender Flüssigkeitsstrahl-Erzeuger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863626719 DE3626719A1 (de) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Periodisch wirkender fluessigkeitsstrahl-erzeuger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3626719A1 true DE3626719A1 (de) | 1988-02-11 |
Family
ID=6306854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863626719 Withdrawn DE3626719A1 (de) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Periodisch wirkender fluessigkeitsstrahl-erzeuger |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0255947A3 (de) |
DE (1) | DE3626719A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10065105A1 (de) * | 2000-12-28 | 2002-07-04 | Bionik Gmbh Innovative Technik | Verfahren zum taktweisen Erzeugen eines Strahles einer Spülflüssigkeit, insbesondere Wasser, sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3811261A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-19 | Thomae Gmbh Dr K | Vorrichtungen zur gesteuerten freisetzung dosierter mengen von in gasen feinverteilten fluessigkeiten |
DE102008037247A1 (de) | 2008-08-09 | 2010-02-11 | Dürr Ecoclean GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines gepulsten Strahls eines flüssigen Fluids |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2109271B (en) * | 1981-11-25 | 1985-05-22 | Vauldale Engineering Limited | Pulsating liquid jet apparatus |
SU1141228A1 (ru) * | 1983-06-20 | 1985-02-23 | Курский Политехнический Институт | Гидроимпульсное устройство |
-
1986
- 1986-08-07 DE DE19863626719 patent/DE3626719A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-08-05 EP EP87111322A patent/EP0255947A3/de not_active Withdrawn
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DE10065105A1 (de) * | 2000-12-28 | 2002-07-04 | Bionik Gmbh Innovative Technik | Verfahren zum taktweisen Erzeugen eines Strahles einer Spülflüssigkeit, insbesondere Wasser, sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0255947A2 (de) | 1988-02-17 |
EP0255947A3 (de) | 1989-06-28 |
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