DE3943462A1 - Hochdruck spritzduese - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Spritzdüse zum Reinigen
und/oder Entgraten von Werkstücken mittels eines Flüssigkeits-
Spritzstrahls, mit einem einen Düseneinsatz und einen Zulauf
kanal aufweisenden Düsengehäuse, wobei der Zulaufkanal
mit einer Druckkammer im Düsengehäuse verbunden ist, von
der aus sich ein ringförmiger Düsenkanal nach außen hin
zu einer ringförmig ausgebildeten Düsenöffnung erstreckt,
und wobei der Düsenkanal zwischen einer Austrittsöffnung
an der spritzseitigen Stirnseite des Düsengehäuses und
einem Düsenelement am Endbereich des Düseneinsatzes gebildet
wird.
Derartige Spritzdüsen sind für vielerlei industrielle An
wendungen bekannt, so z. B. zum Beschichten, zum Versprühen
von Flüssigkeiten zu Reinigungs- oder Desinfektionszwecken
od.dgl. Derartige Spritzdüsen sind beispielsweise in der
US-PS 34 62 085, in der US-PS 30 45 926 oder in der US-PS
9 84 082 beschrieben. Um einen allseitig austretenden, konus
artigen Spritzstrahl zu erzielen, weisen die bekannten
Spritzdüsen eine ringförmige Austrittsdüse auf.
Für Reinigungszwecke und insbesondere zum Entgraten sind
einerseits sehr hohe Spritzdrücke von bis zu mehreren ein
hundert Bar erforderlich, andererseits muß die Düse in
sehr feine Öffnungen des zu reinigenden oder zu entgratenden
Geräts eingeführt werden können, das heißt, sie muß im
Einzelfalle so klein gebaut werden können, daß ihr Außen
durchmesser nur wenige Millimeter beträgt. Bei den bekannten
Spritzdüsen wird ein mit einem Düsenelement versehener
Düseneinsatz spritzseitig in ein Düsengehäuse eingeschraubt,
das wiederum als Ganzes mit einer Zuleitung verschraubt
wird. Durch das einschraubbare Düsenelement kann dieses
nicht sehr klein dimensioniert werden, da ein entsprechend
klein dimensioniertes Gewinde den hohen Drücken beim Ent
graten nicht standhalten würde. Darüber hinaus kann das
Gehäuse immer nur zusammen mit dem Düseneinsatz von der
Zuleitung abgenommen werden, so daß ein schneller Austausch
lediglich des Gehäuses nicht möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
eine Hochdruck-Spritzdüse der eingangs genannten Gattung
so auszubilden, daß bei einfacher und wartungsfreundlicher
Konstruktion trotz hoher Drücke auch sehr kleine Düsen
elemente realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Düseneinsatz in das Düsengehäuse zulaufkanalseitig
einsetzbar ausgebildet ist und daß der Innendurchmesser
der engsten Stelle der sich nach außen erweiternden Austritts
öffnung gerade noch einen Durchlaß für den sich konisch
erweiternden Bereich des Düsenelements bietet.
Hierdurch wird es bei sehr einfachem Aufbau möglich, den
Düseneinsatz zusammen mit dem Düsenelement zulaufseitig
einzusetzen, so daß insbesondere das Düsengehäuse abgenommen
werden kann, ohne daß der Düseneinsatz vom Zulaufelement
abgetrennt werden muß. Das Düsenelement kann trotz hoher
zu erwartender Drücke praktisch beliebig klein ausgebildet
werden. Ebenfalls erlaubt eine derartige Konstruktion die
Verwendung relativ dünnwandiger Rohre.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Anspruch 1 angegebenen Hochdruck-Spritzdüse möglich.
Durch das zulaufseitige Einschieben des Düseneinsatzes
kann das Düsenelement in besonders vorteilhafter Weise
einstückig mit dem Düseneinsatz verbunden sein. Hierdurch
kann es besonders klein gestaltet werden.
Eine gute Zentrierung der Bauteile ineinander wird dadurch
erreicht, daß der Düseneinsatz an seinem zulaufkanalseitigen
Ende mit einem Halteschraubbereich versehen ist und im
mittleren bis gegenüberliegenden Bereich einen an einer
Innenbohrung des Düsengehäuses im eingesetzten Zustand
anliegenden Zentrierbereich aufweist, wobei sich der Zulauf
kanal durch den Zentrierbereich hindurcherstreckt.
Ein Herausfließen oder -tropfen von Flüssigkeit aus den
Düsenkanälen außerhalb des Spritzbetriebs kann dadurch
erreicht werden, daß die Druckkammer als Zylinderraum ausge
bildet ist, dessen vom Düsenelement wegweisender Wandung
als gegen die Kraft einer Feder verschiebbarer, mit dem
Düsenelement verbundener Kolben ausgebildet ist, und daß
das Düsenelement mit einer im drucklosen Zustand die Aus
trittsöffnung durch die Kraft der Feder dichtend verschließen
den Dichtfläche versehen ist. Sobald wieder eine Beauf
schlagung mit Spritzdruck stattfindet, hebt sich die Dicht
fläche gegen die Kraft der Feder von einer entsprechenden
Gegendichtfläche ab, so daß der Spritzvorgang wieder statt
finden kann. Die Dichtflächen sind dabei vorzugsweise als
Kegelflächen ausgebildet.
Als Material für die Spritzdüsen wird vorzugsweise ein
Edelstahl verwendet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Spritzdüse mit einem Düseneinsatz und einem
einstückig daran angeordneten Düsenelement im
Längsschnitt als erstes Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 eine Spritzdüse mit im drucklosen Zustand ver
schlossenen Düsenkanälen im Längsschnitt als
zweites Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Spritzdüsen können sehr
klein ausgebildet sein und nur wenige Millimeter Durch
messer aufweisen. Sie werden auf ein nicht näher dargestell
tes Spritzrohr aufgeschraubt oder aufgesteckt und können
vorzugsweise rechnergesteuert in Öffnungen von zu reinigen
den und zu entgratenden Werkstücken eingefahren werden.
Als Spritzflüssigkeit wird Wasser oder eine Emulsion mit
Wasser bei einem Druck bis zu 600 Bar oder noch höher ver
wendet. Dies hängt natürlich nicht zuletzt vom Material
des zu reinigenden Gegenstandes ab. Ist das Material härter
als Aluminium, so können die Drücke noch höher liegen.
Entsprechend liegen sie bei Kunststoffteilen wesentlich
niedriger. Durch den Spritzstrahl in Form einer geschlosse
nen Kegelmantelfläche wird jeder Punkt der zu reinigenden
Fläche bzw. Öffnungen erreicht, und auch Gewindegänge können
hierdurch sicher gereinigt bzw. entgratet werden.
Bei der in Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel dargestell
ten Spritzdüse ist in ein rohrförmiges Düsengehäuse 30
von der Zulaufseite her ein Düseneinsatz 31 mit einem ein
stückig angeformten Düsenelement 32 eingesetzt bzw. ein
geschraubt. Der zulaufseitige Endbereich des Düsengehäuses
30 ist im Durchmesser etwas erweitert und weist ein Innen
gewinde 33 auf, das einen Gewindebereich 34 des Düsenein
satzes 31 aufnimmt. Ab diesem Gewindebereich 34 in Richtung
zur Austrittsseite ist der Düseneinsatz 31 im Durchmesser
verkleinert und erweitert sich am gegenüberliegenden End
bereich zu einem Zentrierbereich 35, der gleitend an der
Innenwandung des Düsengehäuses 30 anliegt und gegen einen
Anschlagabsatz 36 im Inneren des Düsengehäuses 30 schraub
bar ist. Zur Bildung einer Austrittsöffnung weist der Innen
raum des Düsengehäuses 30 dann zunächst eine konische Ver
engung 37, dann einen kurzen zylindrischen Bereich mit
kleinem Durchmesser und dann zur Stirnseite des Düsenelements
25 hin wieder eine sich erweiternde Konusfläche auf. Das
austrittsseitige Ende des Düseneinsatzes 31 und der einge
formte Düseneinsatz 31 sind entsprechend mit jeweils etwas
geringerem Durchmesser ausgebildet. Eine konische Erweiterung
40 des Düsenelements 32, zwischen der und der Konusfläche
39 ein Düsenkanal 41 gebildet wird, geht in einen zylindri
schen Bereich 4 zur Reduzierung des Außendurchmessers über.
Der Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs 42 ist
so gewählt, daß er noch durch den zylindrischen Bereich
38 des Düsengehäuses 30 hindurchgeschoben werden kann.
Ein axialer Zulaufkanal 13 verläuft als Sackbohrung axial
durch den Düseneinsatz 31 von dessen zulaufseitigem Ende
aus bis zu einem sich dem Zentrierbereich 35 anschließen
den zylindrischen Bereich 44, wobei eine Druckkammer 44
des Düseneinsatzes 31 und der gegenüberliegenden Innen
wandung des Düsengehäuses 30 gebildet wird. Vier radiale
Verbindungskanäle verbinden die Druckkammer 43 mit dem
Zulaufkanal 13.
Der Gewindebereich 34 des Düseneinsatzes 31 ist mit einem
rohrförmigen Anschlußelement 45 verbunden, wobei die Art
der Verbindung nicht näher dargestellt ist. Es kann sich
um eine einstückige, eine geschraubte oder eine andere
bekannte Art der Verbindung handeln.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann auf den fest montierten
Düseneinsatz 31 das Düsengehäuse 30 aufgeschoben und aufge
schraubt werden. Es besteht die Möglichkeit, durch Zwischen
scheiben am Anschlagabsatz 36 den Düsenkanal 41 zu verengen.
Das flüssige Spritzmedium fließt somit im Betrieb durch
den Zulaufkanal 13, die radialen Verbindungskanäle 24,
die Druckkammer 43 zum Düsenkanal 41 und tritt aus diesem
als Spritzstrahl aus, der die Gestalt der Mantelfläche
eines Kreiskegels aufweist.
Die als zweites Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellte
Spritzdüse weist eine automatische Schließvorrichtung zum
Verschließen der Düsenkanäle im drucklosen Zustand auf,
um ein Nachtropfen von Flüssigkeit zu verhindern.
Ein rohrförmiges Düsengehäuse 80 weist einen zylindrischen
Innenraum 81 auf, der den Druckraum bildet. In diesem Innen
raum 81 ist ein Kolben 82 verschiebbar geführt und mittels
einer in einer Nut 83 angeordneten Ringdichtung 84 gegen
über dem Düsengehäuse 80 abgedichtet. Ein kolbenstangen
ähnlicher, zur Einlaßseite hin weisenden Kolbenfortsatz
85 ist in einer entsprechenden Bohrung eines Verschlußteils
86 mittels einer in einer Nut 87 angeordneten Ringdichtung
88 dichtend geführt. Dieses Verschlußteil 86 ist am einlaß
seitigen Endbereich in das Düsengehäuse 80 eingeschraubt,
wobei ein umfangsseitiger Anschlagwulst 89 die Einschraub
tiefe begrenzt. In einer zylindrischen, dem Kolben 82 zuge
wandten Ausnehmung im Verschlußteil 86 ist eine Druckfeder
90 um den Kolbenfortsatz 85 herum angeordnet, die den Kolben
82 durch die Federkraft vom Verschlußteil 86 abhält. Auch
das Verschlußteil 86 ist mittels einer umfangsseitigen,
in einer Nut 91 angeordneten Ringdichtung 92 gegenüber
dem Düsengehäuse 80 abgedichtet.
Das Verschlußteil 86 trägt umfangsseitig ein zum Einschrauben
in das Düsengehäuse 80 dienendes Außengewinde 93 sowie
einlaßseitig einen Innenschraubanschluß 94 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel. Auch hier kann prinzipiell eine andere
Anschlußvorrichtung vorgesehen sein.
An der auslaßseitigen Stirnfläche des Kolbens 82 ist ein
zylindrischer Bereich 95 angeordnet, an dessen Ende ein
Düsenelement 96 einstückig angeformt ist. Der zylindrische
Bereich 95 und das Düsenelement 96 entsprechen dabei im
wesentlichen dem zylindrischen Bereich 44 und dem Düsen
element 32 des ersten Ausführungsbeispiels. Auch hier
ist dieser zylindrische Bereich 95 mit den radialen Ver
bindungskanälen 24 versehen, die über den axialen Zulauf
kanal 13, der sich durch den Kolben 82 und den Kolbenfort
satz 85 hindurch erstreckt, mit dem Innenschraubanschluß
94 verbunden sind. In einer auslaßseitigen, zylindrischen
Gewindeausnehmung 97 des Düsengehäuses 97 wird ein Düsen
einsatzteil 98 mittels eines Gewinderings 99 gehalten.
Dieser Gewindering 99 weist zum Anziehen und Lösen eine
Schlüsselausnehmung 100 an seiner äußeren Stirnfläche auf.
Das Düseneinsatzteil 98 ist ähnlich dem auslaßseitigen
Endbereich des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet,
das heißt einer konischen Verengung 101 schließt sich eine
sich zum stirnseitigen Ende hin erweiternde Konusfläche
102 an. Die konische Verengung 101 bildet zusammen mit
einer entsprechenden konusförmigen Dichtfläche 103 am zylin
drischen Bereich 95 einen Dichtsitz, wobei die konusförmige
Dichtfläche 103 durch die Kraft der Druckfeder 90 gegen
die konische Verengung 101 gedrückt wird. Ein ringförmiger
Düsenkanal 104 wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zwischen dem sich konisch erweiternden Düsenelement 96
und der Konusfläche 102 gebildet, wobei sich diese Konus
fläche 102 über den Gewindering 99 hin fortsetzt. Der Gewinde
ring 99 und das Düseneinsatzteil 98 können selbstverständlich
auch einstückig oder sogar zusammen einstückig mit dem
Düsengehäuse 80 gemäß Fig. 1 ausgebildet sein.
Im drucklosen Zustand ist der Auslaß durch die konusförmige
Dichtfläche 103 verschlossen. Bei einer Druckbeaufschlagung
durch Spritzflüssigkeit wird der Kolben 82 gegen die Kraft
der Druckfeder 90 zum als Anschlag dienenden Verschlußteil
86 zurückgeschoben, so daß sich der Durchlaß öffnet und
ein Spritzstrahl gemäß Fig. 1 erzeugt wird.
Es ist selbstverständich möglich, die verschiedenen Einzel
merkmale der beiden Ausführungsbeispiele auch in anderer
Weise miteinander zu kombinieren. So kann bei jedem Aus
führungsbeispiel der Öffnungswinkel des Spritzkegels bis
zu 180° geöffnet werden. Beispielsweise beim zweiten Aus
führungsbeispiel kann das Düsenelement 96 auch einschraub
bar ausgebildet sein.
Claims (13)
1. Hochdruck-Spritzdüse zum Reinigen und/oder Entgraten
von Werkstücken mittels eines Flüssigkeits-Spritzstrahls,
mit einem einen Düseneinsatz und einen Zulaufkanal aufweisen
den Düsengehäuse, wobei der Zulaufkanal mit einer Druckkammer
im Düsengehäuse verbunden ist, von der aus sich ein ring
förmiger Düsenkanal nach außen hin zu einer ringförmig
ausgebildeten Düsenöffnung erstreckt, und wobei der Düsen
kanal zwischen einer Austrittsöffnung an der spritzseitigen
Stirnseite des Düsengehäuses und einem Düsenelement am
Endbereich des Düseneinsatzes gebildet wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Düseneinsatz (31; 82, 95) in das Düsengehäuse
(30; 80) zulaufkanalseitig einsetzbar ausgebildet ist,
und daß der Innendurchmesser der engsten Stelle der sich
nach außen erweiternden Austrittsöffnung gerade noch einen
Durchlaß für den sich konisch erweiternden Bereich (40)
des Düsenelements (32; 96) bietet.
2. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Düsenelement (32; 96) einstückig mit dem
Düseneinsatz (31; 82, 95) verbunden ist.
3. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Düsenelement in den Düseneinsatz einschraub
bar ausgebildet ist.
4. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (30; 80)
im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist, daß die Austritts
öffnung nach außen hin konisch erweitert ist und daß das
Düsenelement (32; 96) eine entsprechend konisch ausgebildete
Außenfläche aufweist.
5. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Düsengehäuse
(30) zulaufkanalseitig einschraubbare Düseneinsatz (31)
den Zulaufkanal (13) enthält und daß von dem axialen Zulauf
kanal (31) aus wenigstens ein radialer Verbindungskanal
(24) zu der Druckkammer (43) verläuft, die zwischen einem
Bereich der Außenfläche des Düseneinsatzes (31) einerseits
und der Innenfläche einer mit der Austrittsöffnung verbunde
nen Gehäuseausnehmung andererseits gebildet wird.
6. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Düseneinsatz (31) an seinem zulaufkanal
seitigen Ende mit einem Halteschraubbereich (34) versehen
ist und im mittleren bis gegenüberliegenden Bereich einen
an einer Innenbohrung des Düsengehäuses (30) im eingesetz
ten Zustand anliegenden Zentrierbereich (35) aufweist,
wobei sich der Zulaufkanal (13) bis an den Zentrierbereich
(35) heran oder durch diesen hindurch erstreckt.
7. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (81) als
Zylinderraum ausgebildet ist, deren vom Düsenelement (96)
wegweisende Wandung durch einen gegen die Kraft einer Feder
(90) verschiebbaren, mit dem Düsenelement (96) verbundenen
Kolben (82) gebildet wird und daß das Düsenelement (96)
mit einer im drucklosen Zustand die Austrittsöffnung durch
die Kraft der Feder (90) dichtend verschließenden Dicht
fläche (103) versehen ist.
8. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtfläche (103) als sich ins Gehäuse-
Innere zu erweiternde Kegelfläche ausgebildet ist, wobei
eine entsprechende Gegendichtfläche (101) vorgesehen ist.
9. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Austrittsöffnung und die Gegendichtfläche
(101) an einem mit dem Düsengehäuse (80) verbindbaren Einsatz
teil (98) angeordnet ist.
10. Hochdruck-Spritzdüse nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Einsatzteil (98) in dem Düsengehäuse
(80) einschraubbar oder mittels eines Einschraubteils (99)
fixierbar ausgebildet ist.
11. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (13) den
Kolben (82) axial durchdringt und als Sackloch am Düsen
element (96) mündet, von wo aus sich wenigstens ein radialer
Verbindungskanal (24) zur Druckkammer (81) erstreckt.
12. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (82) gegen einen
vorzugsweise verstellbaren Anschlag (86) bewegbar ist.
13. Hochdruck-Spritzdüse nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung aus Edel
stahl.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893943462 DE3943462A1 (de) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Hochdruck spritzduese |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893906579 DE3906579A1 (de) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Hochdruck-spritzduese |
DE19893943462 DE3943462A1 (de) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Hochdruck spritzduese |
Publications (1)
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DE3943462A1 true DE3943462A1 (de) | 1990-11-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893943462 Granted DE3943462A1 (de) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | Hochdruck spritzduese |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3943462A1 (de) |
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |