EP1502653A1 - Düse zum Besprühen einer Fläche - Google Patents

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EP1502653A1
EP1502653A1 EP03017433A EP03017433A EP1502653A1 EP 1502653 A1 EP1502653 A1 EP 1502653A1 EP 03017433 A EP03017433 A EP 03017433A EP 03017433 A EP03017433 A EP 03017433A EP 1502653 A1 EP1502653 A1 EP 1502653A1
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nozzle
outlet opening
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    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/3073—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a deflector acting as a valve in co-operation with the outlet orifice
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors

Definitions

  • the invention relates to a nozzle for spraying a surface; with a Housing, which has a feed channel with one in the area to be sprayed lying outlet opening for the liquid to be sprayed, with a centrally guided in the supply channel piston rod with a Baffle plate, which closes the outlet opening in an end position and in a second end position at a distance so in front of the outlet opening, that the exiting liquid to a directed against the surface annular spray is deflected.
  • Nozzles of this type are known, for example, from DE 100 57 429 A1. They create a backward symmetric spray fan, which corresponds to a conical shell with a circular cross-section. It has been shown that by the use of such spray nozzles Relatively much water is lost, because some sprayed areas for which, however, e.g. in the edge areas of a surface - a Spraying is not necessary.
  • the present invention is based on the object, spray nozzles of form the aforementioned type so that an asymmetric Spray may be provided by which it is possible to sprayed To keep area smaller.
  • the invention consists in a nozzle of initially mentioned type in that the outlet opening facing Bottom of the baffle plate with a parallel to the outer edge of the baffle plate extending recess is provided, which is about half the extent of the baffle plate extends.
  • the impact plate of the piston rod associated with a rotation This ensures that the narrower area of the spray fan always pointing in a certain direction.
  • the recess may be formed like a channel in the invention be and at a fillet between the piston rod and connect the baffle plate base. The along the rounding in This area exiting spray is therefore different distracted at the back.
  • the adjacent to the middle section Outside areas of the edge then run approximately as a straight line, so that about half of the annular emerging spray jet steeper is directed downwards and sprayed in this way a smaller area becomes.
  • the housing 2a is provided with a stepped cylindrical feed channel 14 provided for the liquid to be sprayed, not shown in detail Way from the connection part of the housing 2 a forth in the direction of the arrow 15 is supplied.
  • a piston 4 is arranged, the fixed at the lower end a piston rod 16 is attached.
  • the piston 4 is with through holes 4a provided for the flow with liquid and serves as a stop for a coil spring 5, which wrapped around the piston rod 16 is and with its other end to a guide plate. 7 rests firmly fixed in the housing 2a and also with through holes 7a is provided for the liquid to be sprayed.
  • the Guide plate 7 is doing in the case 2a through an insert 17th held, which surrounds the piston rod 16 with an annular gap 8, the outside of the insert 17 is provided with a baffle plate 6, the on the insert 17 rests in the solid drawn position and an outside with the surface 2c of the flange 2b final Exit port closes.
  • This top 2c of the flange is As shown in Fig. 1, in a plane with the outside 3a of the wall 3, which again represents the area to be sprayed for the purpose of cooling.
  • the function of the nozzle is as follows:
  • This form of Sprühfumbleers 9 is achieved in that the baffle plate 6 is provided on its underside 20 with a recess 26 which runs parallel to the outer edge of the baffle plate 6 and approximately over the Half of the circumference of the baffle plate extends. This recess 26 is
  • FIG. 6 also shows that the Sprühfumbleer 9 on the side on which the underside of the baffle plate 6 with the recess 26 is provided, much steeper against the surface 3a is directed with a leg 9a, which leads to a total of one asymmetric backward steered Sprühfumbleer 9 arises and that thereby also the entire sprayed area is smaller, than if the Sprühfumbleer 9 as in the prior art, the shape of a cone sheath would have a circular base.
  • the just mentioned type of asymmetric spray fan with his Alignment in a certain direction is ensured by that the piston rod 16 is associated with a rotation.
  • the piston 4 in turn is against rotation on the piston rod 16th held, in that an inner projection 4c at a flattening 25 of the piston rod 16 is present.
  • An application for the nozzle according to the invention is, for example the spraying of side walls of ships with the task of to cool them and then invisible to them for infrared detection do.
  • the new nozzle can be sprayed on edge areas of Areas are used in which a surface cooling is not more desirable or necessary.
  • the new nozzle can also be used for proceedingsnbesprühung be, if outside the area larger bodies for mounting and supply of the nozzle are not desired.

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  • Nozzles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Es wird eine Düse zum Besprühen von Flächen beschrieben, die mit einer zentral in einem Zuführkanal angeordneten Kolbenstange mit einem Prallteller versehen ist, der in einer Endlage fluchtend in der zu besprühenden Fläche (3a) liegt und eine Austrittsöffnung eines Strömungskanales (14) verschließt und in einer zweiten Endlage im Abstand vor dieser Austrittsöffnung so liegt, dass die austretende Flüssigkeit zu einem gegen die Fläche (3a) gerichteten ringförmigen Sprühfächer (9) umgelenkt wird. Die die Umlenkung bewirkende Unterseite (20) des Pralltellers (6) ist dabei auf einer Hälfte des Pralltellerumfanges mit einer Ausnehmung (26) versehen, die etwa rinnenförmig ausgebildet ist und dafür sorgt, dass die Hälfte des ringförmig abgegebenen Sprühstrahles einen Sprühfächerteil (9a) bildet, der steiler als die andere Hälfte des Sprühfächers gegen die Fläche (3a) gerichtet ist. Der Sprühfächer kann auf diese Weise auf eine kleinere Fläche begrenzt werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zum Besprühen einer Fläche; mit einem Gehäuse, das einen Zuführkanal mit einer in der zu besprühenden Fläche liegenden Austrittsöffnung für die zu versprühende Flüssigkeit aufweist, mit einer zentral im Zuführkanal geführten Kolbenstange mit einem Prallteller, der die Austrittsöffnung in einer Endlage abschließt und in einer zweiten Endlage im Abstand so vor der Austrittsöffnung liegt, dass die austretende Flüssigkeit zu einem gegen die Fläche gerichteten ringförmigen Sprühstrahl umgelenkt wird.
Düsen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 100 57 429 A1 bekannt. Sie erzeugen einen rückwärts gerichteten symmetrischen Sprühfächer, der einem Kegelmantel mit kreisförmigem Querschnitt entspricht. Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung solcher Sprühdüsen relativ viel Wasser verloren geht, weil zum Teil auch Bereiche besprüht werden, für die jedoch - z.B. in den Randbereichen einer Fläche - eine Besprühung nicht notwendig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sprühdüsen der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ein asymmetrischer Sprühstrahl vorgesehen sein kann, durch den es möglich ist, die besprühte Fläche kleiner zu halten.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einer Düse der eingangs genannten Art darin, dass die der Austrittsöffnung zugewandte Unterseite des Pralltellers mit einer parallel zum Außenrand des Pralltellers verlaufenden Ausnehmung versehen ist, die sich etwa über die Hälfte des Umfanges des Pralltellers erstreckt. Durch diese Ausgestaltung kann der durch einen Ringspalt entlang der Kolbenstange austretende Wasserstrahl über die Hälfte des Umfanges des Pralltellers unter einem steileren Winkel zurück auf die Fläche abgelenkt werden, so dass ein asymmetrischer nach hinten gerichteter ringförmiger Sprühfächer entsteht, der eine deutlich kleinere Fläche besprüht.
In Ausgestaltung der Erfindung wird bei dieser Art der Ausgestaltung des Pralltellers der Kolbenstange eine Verdrehsicherung zugeordnet, damit sichergestellt ist, dass der schmalere Bereich des Sprühfächers immer in eine bestimmte Richtung weist.
Die Ausnehmung kann in Weiterbildung der Erfindung rinnenartig ausgebildet sein und an eine Ausrundung zwischen der Kolbenstange und der Pralltellerunterseite anschließen. Der entlang der Ausrundung in diesem Bereich austretende Sprühstrahl wird daher unterschiedlich nach hinten abgelenkt.
In Ausgestaltung der Erfindung kann dabei der innere Rand der Ausnehmung in einem Mittelabschnitt kreisbogenförmig um die Achse der Kolbenstange angeordnet sein, wobei sich der Mittelabschnitt über einen Winkel von etwa 90° erstreckt. Die an den Mittelabschnitt angrenzenden Außenbereiche des Randes verlaufen dann annähernd als Geraden, so dass etwa die Hälfte des ringförmig austretenden Sprühstrahles steiler nach unten gelenkt wird und auf diese Weise eine kleinere Fläche besprüht wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Verdrehsicherung der Kolbenstange aus einem in einer achsparallelen Nut im Inneren des Gehäuses geführten Nocken bestehen, wobei dieser Nocken Teil eines Führungstellers für die Kolbenstange sein kann, der seinerseits verdrehsicher mit der Kolbenstange verbunden ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Düse nach der Erfindung,
Fig. 2
die perspektivische Darstellung der in der Düse nach Fig. 1 eingesetzten Kolbenstange mit einem Prallteller,
Fig. 3
die Ansicht der Unterseite des Pralltellers in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2 gesehen,.,
Fig. 4
den Schnitt durch Fig. 3 in Richtung der Schnittebene IV-IV,
Fig. 5
den Schnitt durch Fig. 3 in Richtung der Schnittebene V-V und
Fig. 6
die Düse der Fig. 1 im eingebauten Zustand und im Betrieb, in dem ein asymmetrischer rückwärts gerichteter Sprühfächer erzeugt wird.
Die Düse 1 nach Fig. 1, die auch als Deflektordüse bezeichnet werden kann, besteht aus einem Gehäuse 2a mit einem über ein Gewinde 10 an das Gehäuse 2a angeschraubten Flansch 2b, der mit auf seinem Umfang verteilten Öffnungen 11 versehen ist und über nicht gezeigte Schrauben mit entsprechenden Aufnahmebohrungen 12 verschraubbar ist, die beispielsweise an einem Ring 13 vorgesehen sind, der in einer Öffnung einer Wand 3 angeordnet wird, deren Außenseite zum Zwecke der Kühlung besprüht werden soll.
Das Gehäuse 2a ist mit einem abgesetzten zylindrischen Zuführkanal 14 für die zu versprühende Flüssigkeit versehen, die in nicht näher gezeigter Weise vom Anschlussteil des Gehäuses 2a her im Sinn des Pfeiles 15 zugeführt wird. In einem im Durchmesser größeren Abschnitt 14a des Zuführkanals 14 ist ein Kolben 4 angeordnet, der fest am unteren Ende einer Kolbenstange 16 angebracht ist. Der Kolben 4 ist mit Durchgangsöffnungen 4a für die Durchströmung mit Flüssigkeit versehen und dient als Anschlag für eine Wendelfeder 5, die um die Kolbenstange 16 herumgelegt ist und mit ihrem anderen Ende an einer Führungsscheibe 7 anliegt, die fest im Gehäuse 2a angeordnet und ebenfalls mit Durchgangsöffnungen 7a für die zu versprühende Flüssigkeit versehen ist. Die Führungsscheibe 7 wird dabei im Gehäuse 2a durch einen Einsatz 17 gehalten, der mit einem Ringspalt 8 die Kolbenstange 16 umgibt, die außerhalb des Einsatzes 17 mit einem Prallteller 6 versehen ist, der auf dem Einsatz 17 in der durchgezogenen gezeichneten Stellung aufliegt und eine außen mit der Oberfläche 2c des Flansches 2b abschließende Ausgangsöffnung verschließt. Diese Oberseite 2c des Flansches liegt, wie Fig. 1 zeigt, in einer Ebene mit der Außenseite 3a der Wand 3, welche wiederum die zum Zweck der Kühlung zu besprühende Fläche darstellt.
Die Funktion der Düse ist wie folgt:
Es ist zu erkennen, dass bei Freigabe der Flüssigkeitszufuhr im Sinn des Pfeiles 15 der Kolben 4 gegen die Wirkung der Feder 5 nach oben gedrückt wird, bis er an der Kante 18 des zylindrischen Führungsbereiches 14a anschlägt. In dieser Lage nimmt der Prallteller die Lage 6' ein, in der die Kolbenstange 16, wie strichpunktiert dargestellt, nach oben verschoben ist. Die Flüssigkeit tritt daher durch den Ringspalt 8 unter Druck aus, wird an den Außenflächen der Kolbenstange 16 nach oben geführt und über die Ausrundung 19 zwischen der etwa senkrecht zur Achse 21 der Kolbenstange 16 verlaufenden Fläche 20 an der Unterseite des Pralltellers 6, 6' nach außen umgelenkt, um, wie Fig. 6 zeigt, in einem flachen Sprühfächer 9, dessen Reflektionswinkel nur leicht von der Horizontalen abweicht, großflächig nach außen versprüht zu werden. Bei Anordnung von mehreren Düsen 1 auf der Fläche 3a können sich diese relativ großen Sprühfächer 9 gegenseitig überdecken, so dass eine flächendeckende Besprühung möglich ist.
Wird der Flüssigkeitsdruck abgeschaltet, wird der Kolben 4 über die Feder 5 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangslage zurückgestellt, in der der Prallteller mit der zu besprühenden Fläche 3a fluchtet. Die Federkraft ist so auszulegen, dass der aufgebrachte Wasserdruck diese Federkraft überwinden kann.
Die Fig. 6 lässt erkennen, dass der Sprühfächer 9 asymmetrisch ist. Auf der rechten Seite wird der Flüssigkeitsfächer wesentlich steiler gegen die Fläche 3a abgelenkt, so dass die gesamte besprühte Fläche kleiner ist als wenn ein symmetrischer kreiskegelförmiger Sprühstrahl 9, wie beim Stand der Technik, erzeugt worden wäre.
Diese Form des Sprühfächers 9 wird dadurch erreicht, dass der Prallteller 6 auf seiner Unterseite 20 mit einer Ausnehmung 26 versehen ist, die parallel zum Außenrand des Pralltellers 6 verläuft und sich etwa über die Hälfte des Umfangs des Pralltellers erstreckt. Diese Ausnehmung 26 ist
in Fig. 2 und 3 deutlich zu erkennen. Sie ist in etwa rinnenförmig ausgebildet, wie die Fig. 4 und 5 erkennen lassen. Es wird deutlich, dass die Ausnehmung 26 an die Ausrundung 19 zwischen Kolbenstange 16 und Prallteller 6 anschließt und einen inneren Rand 27 aufweist, der in einem Mittelabschnitt, der sich zwischen den Punkten 28 erstreckt, kreisbogenförmig um die Achse 21 der Kolbenstange 16 verläuft, während er von den Punkten 28 nach außen, d.h. bis zum Außenrand des Pralltellers 6 in etwa geradlinig oder nur leicht gebogen verläuft. Diese Abschnitte sind mit 29 gekennzeichnet.
Diese Ausgestaltung führt dazu, wie die Fig. 6 auch zeigt, dass der Sprühfächer 9 auf der Seite, auf der die Unterseite des Pralltellers 6 mit der Ausnehmung 26 versehen ist, wesentlich steiler gegen die Fläche 3a mit einem Schenkel 9a gerichtet ist, der dazu führt, dass insgesamt ein asymmetrischer rückwärts gelenkter Sprühfächer 9 entsteht und dass dadurch auch die gesamte besprühte Fläche kleiner ist, als wenn der Sprühfächer 9 wie beim Stand der Technik die Form eines Kegelmantels mit kreisförmiger Grundfläche aufweisen würde.
Die eben erwähnte Art des asymmetrischen Sprühfächers mit seiner Ausrichtung in eine bestimmte Richtung wird dadurch gewährleistet, dass der Kolbenstange 16 eine Verdrehsicherung zugeordnet ist. Diese ist beim Ausführungsbeispiel dadurch gegeben, dass der Kolben 4 der Kolbenstange 16 mit einem nach außen gerichteten Nocken 4b in eine axial verlaufende Nut 14b des Strömungskanalabschnittes 14a eingreift. Der Kolben 4 seinerseits ist verdrehsicher an der Kolbenstange 16 gehalten, dadurch, dass ein innerer Vorsprung 4c an einer Abflachung 25 der Kolbenstange 16 anliegt.
Eine Einsatzmöglichkeit für die Düse nach der Erfindung ist beispielsweise die Besprühung von Seitenwänden von Schiffen mit der Aufgabe, diese zu kühlen und sie dann für eine Infraroterkennung unsichtbar zu machen. Die neue Düse kann dabei an Randbereichen von zu besprühenden Flächen eingesetzt werden, in denen eine Flächenkühlung nicht mehr erwünscht oder notwendig ist. Wie bei Düsen nach dem Stand der Technik kann die neue Düse aber auch zur Flächenbesprühung eingesetzt werden, wenn außerhalb der Fläche größere Aufbauten zur Halterung und Versorgung der Düse nicht gewünscht sind.

Claims (9)

  1. Düse zum Besprühen einer Fläche, mit einem Gehäuse (2a), das einen Zuführkanal (14) mit einer in der zu besprühenden Fläche liegenden Austrittsöffnung für die zu versprühende Flüssigkeit aufweist, mit einer zentral im Zuführkanal (14) geführten Kolbenstange (16) mit einem Prallteller (6), der die Austrittsöffnung in einer Endlage abschließt und in einer zweiten Endlage im Abstand so vor der Austrittsöffnung liegt, dass die austretende Flüssigkeit zu einem gegen die Fläche (3a) gerichteten ringförmigen Sprühstrahl (9) umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die der Austrittsöffnung zugewandte Unterseite (20) des Pralltellers (6) mit einer parallel zum Außenrand des Pralltellers (6) verlaufenden Ausnehmung (26) versehen ist, die sich etwa über die Hälfte des Umfanges des Pralltellers erstreckt.
  2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenstange (16) eine Verdrehsicherung zugeordnet ist.
  3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (26) rinnenartig ausgebildet ist und an eine Ausrundung (19) zwischen Kolbenstange (16) und Prallteller (6) anschließt.
  4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rand (27) der Ausnehmung (26) in einem Mittelabschnitt kreisbogenförmig um die Achse (21) der Kolbenstange verläuft.
  5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Mittelabschnitt über einen Winkel (α) von etwa 90° erstreckt.
  6. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Mittelabschnitt angrenzenden Außenbereiche (29) des Randes (27) annähernd als Geraden verlaufen.
  7. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung aus einem in einer achsparallelen Nut (14b) eines Abschnittes (14a) des Strömungskanales (14) geführten Nocken (4b) besteht.
  8. Düse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (4b) Teil eines Kolbens (4) für die Kolbenstange (16) ist, der seinerseits verdrehsicher mit der Kolbenstange (16) verbunden ist.
  9. Düse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) mit einem Vorsprung (4c) verdrehsicher an einer Abflachung (25) der Kolbenstange (16) gehalten ist.
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