EP3069794B1 - Flachstrahldüse und verwendung einer flachstrahldüse - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a flat jet nozzle for removing material or dirt by means of a high-pressure liquid jet in a pressure range from 100 bar, with a nozzle housing, the nozzle housing forming a fluid channel with an outlet opening, the fluid channel up to the outlet opening being formed concentrically with a central longitudinal axis of the nozzle housing and wherein the outlet opening has an elongated shape with a longer major axis and a shorter minor axis.
- the British patent application GB 2 068 779 A relates to a two-component nozzle for cooling steel products.
- An outlet opening is arranged in a cylindrical section of a fluid channel in front of its end section.
- the outlet opening is arranged at an angle of approximately 90 ° to the central longitudinal axis of the fluid channel.
- the German utility model DE 203 16 351 U1 relates to a flat jet nozzle.
- An outlet opening is arranged in a cylindrical section of a fluid channel of the nozzle housing.
- a conical end section adjoins the cylindrical section of the fluid channel.
- the outlet opening is arranged at an angle of approximately 90 ° to the central longitudinal axis of the fluid channel.
- the European patent application EP 0 119 981 A1 relates to a nozzle for cooling support and guide rollers in continuous casting plants.
- a cutting edge is provided for sharply delimiting an output fluid jet.
- the cutting edge can be formed by a boundary surface of a laterally open gap adjoining the outlet openings of the nozzle.
- the international disclosure WO 2014/023753 A1 relates to a flat jet nozzle for removing material or dirt by means of a high-pressure liquid jet.
- a fluid channel is arranged obliquely to a surface of a steel product, on which the output liquid jet strikes.
- An outlet opening is arranged in alignment with the central longitudinal axis of the fluid channel.
- the international disclosure WO 2005/082555 A1 shows a flat jet nozzle for removing material or dirt by means of a high-pressure liquid jet in a pressure range from 100 bar, with a nozzle housing, the nozzle housing forming a fluid channel with an outlet opening, the outlet opening being arranged in an end section of the fluid channel and the fluid channel up to the outlet opening concentric to a central longitudinal axis of the fluid channel and the outlet opening has an elongated shape with a longer major axis and a shorter minor axis. It is provided to arrange a plurality of fluid channels, each with an associated outlet opening, in a nozzle housing and then to rotate the nozzle housing about a vertical axis.
- a flat jet nozzle for removing material or dirt by means of a high-pressure liquid jet with a nozzle housing is known, the nozzle housing forming a fluid channel with an outlet opening, the outlet opening being arranged in an end section of the fluid channel and the fluid channel being concentric with a central longitudinal axis of the outlet opening Fluid channel is formed, wherein the outlet opening has an elongated shape with a longer major axis and a shorter minor axis, wherein a plane in which the longer major axis lies and which is arranged perpendicular to the shorter minor axis intersects the central longitudinal axis and an angle between 10 and the central longitudinal axis ° and 45 ° and wherein the outlet opening is designed and arranged such that a plane of the flat jet that is output, that is to say approximately centrally within the output flat jet, is arranged obliquely or perpendicular to the central longitudinal longitudinal axis
- the invention is intended to provide a flat jet nozzle which is more flexible with regard to its space requirement and its intended use.
- a flat jet nozzle with the features of claim 1 and a use of a flat jet nozzle with the features of claim 2 are provided.
- a flat jet nozzle for removing material or dirt by means of a high-pressure liquid jet in a pressure range from 100 bar with a nozzle housing, the nozzle housing forming a fluid channel with an outlet opening, the fluid channel up to the outlet opening being concentric with a central longitudinal axis of the nozzle housing, and wherein the Outlet opening has an elongated shape with a longer major axis and a shorter minor axis, it is therefore provided according to the invention that a plane in which the longer major axis lies and which is arranged perpendicular to the shorter minor axis intersects the central longitudinal axis and an angle of between 10 ° with the central longitudinal axis up to 45 °.
- the elongated outlet opening is thus arranged obliquely downwards, perpendicularly or obliquely upwards to the central longitudinal axis and, consequently, a plane of the flat jet, that is to say approximately centrally within the output flat jet, is arranged obliquely or perpendicularly to the central longitudinal axis and intersects the central longitudinal axis.
- a plane of the flat jet that is to say approximately centrally within the output flat jet
- an arrangement obliquely downwards with an angle between 5 ° and 75 ° is preferred.
- An angle between 5 ° and 175 ° can be selected for cleaning purposes or for roughening surfaces.
- the plane of the output flat jet does not necessarily have to correspond to the plane in which the longer main axis lies and which is arranged perpendicular to the shorter secondary axis.
- the actual exit plane of the flat jet is not only determined by the arrangement of the exit opening, but also by the design and, above all, the flow of the fluid channel up to the exit opening.
- the main advantage of the nozzle according to the invention is that a flat jet emerging obliquely to the central longitudinal axis is provided and yet the fluid channel is concentric with the central longitudinal axis up to the outlet opening.
- the flat jet nozzle according to the invention can thus be guided through extremely small spaces, for example between transport shafts in rolling mills, in an extremely space-saving manner.
- the angle of the plane of the output flat jet does not necessarily correspond to the plane of the outlet opening or the plane in which the longer main axis lies and which is arranged perpendicular to the shorter secondary axis.
- the desired exit angle of the flat jet can easily be determined and set by calculations or tests.
- the outlet opening is arranged in an end section of the fluid channel with a spherical segment-like shape.
- the outlet opening is created, for example, by cutting a spherical segment-like end section of the fluid channel.
- cutting can be understood to mean that the nozzle housing is actually cut by means of a milling cutter, but it also means that cutting is referred to geometrically, that is to say the nozzle is cut by other methods, for example injection molding and sintering or casting. will be produced.
- the arrangement of the outlet opening in an end section of the fluid channel with a spherical segment-like shape has the considerable advantage that the outlet opening can be arranged at different angles to the central longitudinal axis without the end section having to be changed.
- the outlet opening has an elliptical or elliptical shape.
- the flat jet nozzle according to the invention is preferably used for descaling metal parts.
- the flat jet When descaling metal parts using a water jet, it is generally required that the flat jet appear slightly obliquely on the metal surface to be descaled. With the nozzle according to the invention, this can also be achieved if the housing of the flat jet nozzle and in particular the central longitudinal axis of the nozzle housing is arranged perpendicular to the surface to be descaled. The flat jet nozzle according to the invention can thereby be arranged in an extremely space-saving manner.
- a first rotational movement of the flat jet nozzle about a first rotational axis is provided in the use according to the invention, which is arranged perpendicular to a surface of the metal parts to be descaled and at a distance from the central longitudinal axis of the nozzle housing.
- Improved descaling can be achieved by skillfully selecting the rotary movements of the flat jet nozzle.
- a second rotational movement of the flat jet nozzle about a second rotational axis is provided, the second rotational axis being arranged at a distance from the first rotational axis and likewise perpendicular to a surface of the metal parts to be descaled.
- the second axis of rotation coincides with the central longitudinal axis of the nozzle housing.
- the flat jet nozzle therefore rotates once around itself, that is to say around the central longitudinal axis of its nozzle housing, and, moreover, the nozzle housing is rotated about an axis of rotation which is arranged at a distance from the central longitudinal axis of the nozzle housing. So there is a superimposed rotational movement.
- a plurality of flat jet nozzles according to the invention are arranged above the surface to be descaled and rotated in a coordinated manner about the first or second axes of rotation, so that the surface to be descaled is completely descaled by the generated flat jets.
- the surface to be descaled is moved in a feed direction parallel to the surface relative to the flat jet nozzle, the first rotary movement and the second rotary movement being coordinated with one another in such a way that the flat jet generated by the flat jet nozzle is always at a constant angle of 0 ° to ⁇ 45 °, in particular perpendicular to the feed direction.
- the flat jet generated by the flat jet nozzle or the flat jets generated by several flat jet nozzles thus always strike the surface to be descaled in such a way that a larger transverse dimension of the flat jets is always arranged at a constant angle, in particular perpendicular, to the feed direction.
- the impact surface of the flat jets is elongated and their longer transverse dimension is thus arranged, for example, perpendicular to the direction of displacement, whereas their shorter transverse dimension is then arranged parallel to the direction of advance. This ensures maximum surface coverage.
- the flat jets generated advantageously always strike the surface to be descaled at a predefined constant angle. Even during the rotation of the flat jet nozzle or the several flat jet nozzles, there are always optimal conditions for descaling a surface.
- the flat jet nozzle according to the invention can of course generally be used to remove material or dirt by means of a high-pressure liquid jet.
- the representation of the Fig. 1 shows a flat jet nozzle 10 according to the invention, the housing of which is arranged in a holder 12.
- a high-pressure liquid for example water
- the high-pressure liquid is supplied via a feed channel 14, which opens into a fluid channel 16 of the flat jet nozzle 10.
- the fluid channel 16 is arranged concentrically to a central longitudinal axis 18 of the flat jet nozzle 10 according to the invention. How Fig. 1 It can be seen that the fluid channel extends concentrically to the central longitudinal axis 18 up to an outlet opening 20.
- FIG Fig. 1 An exit plane of the flat jet 22 is shown in FIG Fig. 1 shown in dash-dot lines under reference number 24.
- the exit plane 24 lies in the center of the emerging flat jet and is also arranged obliquely to the central longitudinal axis 18.
- the exit plane 24 intersects the central longitudinal axis 18.
- the fluid channel 16 Starting from the mouth of the feed channel 14, the fluid channel 16 initially runs with a constant diameter over approximately half of its total length.
- a jet straightener 26 is arranged in the fluid channel 16 after approximately half its total length.
- the jet director 26 has a plurality of flow guide surfaces which extend radially to the central longitudinal axis 18 and run parallel to the central longitudinal axis.
- the jet straightener 26 is designed as a so-called soulless jet straightener, so that an area around the central longitudinal axis 18 remains free of internals.
- the jet director 26 is pressed into a sleeve 40.
- a cylindrical section 28 formed by the sleeve 40 which has approximately the length of the jet director 26 and the same diameter as the jet director 26.
- the cylindrical section 28 is followed by a first frusto-conical taper 30 of the fluid channel 16.
- This taper 30 of the fluid channel is followed by a cylindrical section 32 which continues the diameter of the fluid channel at the end of the taper 28 to an end section of the fluid channel 16, wherein in the outlet section 20 is then arranged at the end section.
- a further frustoconical taper 33 is provided in front of the outlet opening 20.
- the end section is formed in sections by the second taper 33.
- the outlet opening 20 can be placed in a region in the form of a spherical segment, which adjoins the taper 33.
- the fluid channel 16 is formed within a nozzle housing 34 which, as has been stated, is fastened in the holder 12 and which has a base section 36 arranged in the holder 12, a coupling cap 38 arranged on the base section 36, a sleeve 40 and screwed into the coupling cap 38 has a nozzle mouthpiece 42 inserted into the cap 38.
- the sleeve 40 defines the fluid channel 16 in the region of the jet director 26, the cylindrical section 28, the taper 30 and a part of the cylindrical section 32 of the fluid channel.
- the nozzle mouthpiece 42 continues the cylindrical section 32 of the fluid channel and defines an end section of the fluid channel 16 with the outlet opening 20.
- the union cap 38 is in turn fastened to the base section 36 by means of a union nut 41.
- a seal is provided between the sleeve 40 and the nozzle mouthpiece 42.
- the fluid channel 16 runs completely concentrically to the central longitudinal axis 18 of the nozzle housing 34 of the flat jet nozzle 10. Only the outlet opening 20 is arranged obliquely to the central longitudinal axis 18, so that the flat jet 22 also emerges obliquely to the central longitudinal axis 18.
- Fig. 7 shows schematically the geometric relationships in the region of the outlet opening 20, which is arranged in the end section 35 of the fluid channel.
- the outlet opening 20 of the nozzle according to the invention points in the schematic representation of the Fig. 7 an elliptical shape.
- the outlet opening 20 can also have any elongated shape, for example elliptical, elliptical or oval.
- the outlet opening 20 can have an irregular elongated shape, for example a calculated free form.
- the outlet opening 20 always has a longer main axis 44 and a shorter secondary axis 46. If the outlet opening 20 has an irregular shape, this corresponds to The main axis 44 of a longer transverse dimension of the outlet opening and the secondary axis 46 of a shorter transverse dimension of the outlet opening 20.
- the outlet opening 20 is now arranged in relation to the central longitudinal axis 18 in such a way that a plane 48, in which the longer main axis 44 lies and which is arranged perpendicular to the shorter secondary axis 46, intersects the central longitudinal axis.
- the level 48 intersects in the representation of the Fig. 7 at a point 50 with the central longitudinal axis 18.
- Center line 52 shown in dashed lines.
- the center line 52 runs through the intersection of the major axis 44 and the minor axis 46 and then also intersects the central longitudinal axis 18 at point 50 Fig. 7 an imaginary impact surface 54 of the flat jet is shown. This impact surface 54 is divided into two halves by the plane 48.
- the representation of the Fig. 7 is only schematic and that under real conditions the impact surface 54 is not exactly divided by the plane 48 in half.
- the real flow conditions in the fluid channel play a role here.
- the plane 48 is defined by the major axis 44, which lies within the plane 48, and the minor axis 46, which is perpendicular to the plane.
- the plane 48 is thus defined by the arrangement of the outlet opening 20.
- the outlet opening 20 is arranged such that the plane 48 intersects the central longitudinal axis 18, in the illustration of FIG Fig. 7 at point 50.
- the representation of the Fig. 2 shows the nozzle mouthpiece 42 opposite the Fig. 1 enlarged.
- the in is clearly visible Fig. 2 outlet opening 20 located above.
- the central longitudinal axis 18 of the nozzle housing is shown in dashed lines. How Fig. 1 can be seen, the nozzle mouthpiece is inserted into the cap 38.
- the nozzle mouthpiece 42 can consist, for example, of hard metal, for example sintered hard metal, in order to achieve a good service life at the high fluid pressures from 100 bar, at which the flat jet nozzle according to the invention is used.
- the cap 38 rests on contact surfaces 60 of the nozzle mouthpiece 42.
- the escaping liquid does not come into contact with the cap 38.
- Fig. 3 the nozzle mouthpiece 42 is shown in a view from above.
- the outlet opening 20, which is shown in the view of FIG Fig. 3 has the shape of an ellipse flattened on one side. This is from the perspective of Fig. 3 caused, in fact the outlet opening 20 is elliptical.
- the outlet opening 20 is arranged within a gate channel 62, which in FIG 2 and 3 can be seen.
- the outlet opening 20 is created by pulling a milling cutter or a grinding wheel across the mouthpiece 42 and thereby cutting it.
- Fig. 4 shows a view of the section plane BB in Fig. 2 .
- the gating channel 62 and a section of the edge of the outlet opening 20 can be seen.
- the shape of the end section 35 of the fluid channel can also be seen.
- Fig. 5 shows a view of the section plane AA in Fig. 3 .
- the central longitudinal axis 18 is thus within the section plane of the Fig. 5 .
- the end section 35 of the fluid channel, in which the outlet opening 20 lies has a spherical segment-like shape.
- the outlet opening 20 is, in turn, as shown in FIG Fig. 7 was explained, arranged obliquely to the central longitudinal axis 18, so that the plane 48 includes an angle ⁇ with the central longitudinal axis.
- This angle ⁇ can be between 5 ° and 75 °. Particularly advantageous results were achieved with an angle ⁇ between 10 ° and 45 °.
- the high-pressure liquid to be sprayed which has a pressure from 100 bar, is thus over the entire length of the fluid channel 16, see Fig. 1 , guided concentrically to the central longitudinal axis 18. Only in the end section 35 of the nozzle mouthpiece 42, see Fig. 5 , The liquid is then deflected out of the direction of the central longitudinal axis 18. This only happens due to the oblique arrangement of the outlet opening 20 with respect to the central longitudinal axis 18.
- the representation of the Fig. 6 schematically shows a plurality of flat jet nozzles 10 according to the invention, only the respective central longitudinal axes 18, the outlet openings 20 and the respectively output flat jet 22 being indicated schematically.
- the flat jet nozzles 10 are arranged above a surface 66 to be descaled, which is moved in the direction of an arrow 68 relative to the flat jet nozzles 10.
- the flat jet nozzles 10 are arranged above and below a piece of metal to be descaled.
- the direction of view in Fig. 6 is down on surface 66.
- the central longitudinal axes 18 of the flat jet nozzles 10 are each perpendicular to the surface 66, so that the feed movement 68 of the surface 66 is perpendicular to the central longitudinal axes 18 of the flat jet nozzles 10.
- the flat rays 22 that are respectively output thus strike the surface 66 at a slight angle, in the illustration of FIG Fig. 6 the flat beams 22 are therefore shown as being obliquely downward and directed against the feed direction 68.
- Each of the flat jet nozzles 10 is rotated about the central longitudinal axis 18, which is indicated by a respective circular arrow.
- each of the flat jet nozzles 10 is rotated about an axis of rotation 70 which is spaced apart is arranged to the central longitudinal axis 18 of the flat jet nozzles 10.
- Each of the flat jet nozzles 10 thus executes two rotational movements.
- a first rotational movement is about the first rotational axis 70, which is arranged at a distance from the central longitudinal axis 18 of the flat jet nozzles 10.
- the flat jet nozzles 10 perform a second rotational movement, the second axis of rotation coinciding with the central longitudinal axis 18.
- Both axes of rotation 70, 18 are arranged perpendicular to the surface 66 to be descaled.
- the angular velocity of the two rotational movements about the axis of rotation 70 and the central longitudinal axis 18 are coordinated with one another such that the flat jets 22 are always arranged at a constant angle, in particular perpendicular, to the feed direction 68, regardless of the position of the flat jet nozzles 10.
- a respective contact surface 54 of the flat jets 22, regardless of the rotational position of the respective flat jet nozzle 10, is always arranged at a constant angle, in particular perpendicular, to the feed direction 68 of the surface 66 to be descaled.
- the flat jet nozzles 10 are arranged in this case and the diameter of the rotational movement about the axis of rotation 70 is dimensioned such that the flat jets 22 completely descaled the surface 66.
- the amount of feed 68 is also adjusted accordingly.
- the flat jets 22 therefore always meet the surface 66 at a slightly oblique angle and at a predefined angle. Independent of the rotational position of the flat jet nozzles 10, optimal conditions are therefore always created for the descaling of the surface 66.
- the arrangement shown can be used not only for descaling surfaces, but also generally for removing material or dirt from surface 66.
- the inside of pipes or bores can be cleaned or roughened by removing material.
- Use in tubular openings or generally cavities is also possible.
- external surfaces for example of pistons, can also be cleaned and roughened.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls in einem Druckbereich ab 100 bar, mit einem Düsengehäuse, wobei das Düsengehäuse einen Fluidkanal mit einer Austrittsöffnung bildet, wobei der Fluidkanal bis zur Austrittsöffnung konzentrisch zu einer Mittellängsachse des Düsengehäuses ausgebildet ist und wobei die Austrittsöffnung eine längliche Form mit einer längeren Hauptachse und einer kürzeren Nebenachse aufweist.
- Die britische Offenlegungsschrift
GB 2 068 779 A - Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 203 16 351 U1 betrifft eine Flachstrahldüse. Eine Austrittsöffnung ist in einem zylindrischen Abschnitt eines Fluidkanals des Düsengehäuses angeordnet. An den zylindrischen Abschnitt des Fluidkanals schließt sich ein kegelförmiger Endabschnitt an. Die Austrittsöffnung ist zur Mittellängsachse des Fluidkanals gesehen in einem Winkel von annähernd 90° angeordnet. - Die europäische Offenlegungsschrift
EP 0 119 981 A1 betrifft eine Düse zum Kühlen von Stützund Führungsrollen in Stranggießanlagen. Zur scharfen Begrenzung eines ausgegebenen Fluidstrahls ist eine Schneidkante vorgesehen. Die Schneidkante kann durch eine Begrenzungsfläche eines sich an die Austrittsöffnungen der Düse anschließenden, seitlich offenen Spalts gebildet sein. - Die internationale Offenlegungsschrift
WO 2014/023753 A1 betrifft eine Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls. Ein Fluidkanal ist schräg zu einer Oberfläche eines Stahlprodukts angeordnet, auf die der ausgegebene Flüssigkeitsstrahl auftrifft. Eine Austrittsöffnung ist fluchtend zur Mittellängsachse des Fluidkanals angeordnet. - Die internationale Offenlegungsschrift
WO 2005/082555 A1 zeigt eine Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls in einem Druckbereich ab 100 bar, mit einem Düsengehäuse, wobei das Düsengehäuse einen Fluidkanal mit einer Austrittsöffnung bildet, wobei die Austrittsöffnung in einem Endabschnitt des Fluidkanals angeordnet ist und wobei der Fluidkanal bis zur Austrittsöffnung konzentrisch zu einer Mittellängsachse des Fluidkanals ausgebildet ist und wobei die Austrittsöffnung eine längliche Form mit einer längeren Hauptachse und einer kürzeren Nebenachse aufweist. Es ist vorgesehen, in einem Düsengehäuse mehrere Fluidkanäle mit jeweils zugeordneter Austrittsöffnung anzuordnen und das Düsengehäuse dann um eine Hochachse rotieren zu lassen. - Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2006 017 339 A1 und aus der deutschen OffenlegungsschriftDE 43 41 870 A1 ist jeweils eine Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls mit einem Düsengehäuse bekannt, wobei das Düsengehäuse ein Fluidkanal mit einer Austrittsöffnung bildet, wobei die Austrittsöffnung in einem Endabschnitt des Fluidkanals angeordnet ist und wobei der Fluidkanal bis zur Austrittsöffnung konzentrisch zu einer Mittellängsachse des Fluidkanals ausgebildet ist, wobei die Austrittsöffnung eine längliche Form mit einer längeren Hauptachse und einer kürzeren Nebenachse aufweist, wobei eine Ebene, in der die längere Hauptachse liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse angeordnet ist, die Mittellängsachse schneidet und mit der Mittellängsachse einen Winkel zwischen 10° und 45° einschließt und wobei die Austrittsöffnung so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Ebene des ausgegebenen Flachstrahls, die also etwa mittig innerhalb des ausgegebenen Flachstrahls liegt, schräg oder senkrecht zur Mittellängsachse angeordnet ist und die Mittellängsachse schneidet. - Mit der Erfindung soll eine bezüglich ihres Raumbedarfs und ihres Einsatzzweckes flexiblere Flachstrahldüse bereitgestellt werden.
- Erfindungsgemäß ist hierzu eine Flachstrahldüse mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Verwendung einer Flachstrahldüse mit den Merkmalen von Anspruch 2 vorgesehen.
- Bei einer erfindungsgemäßen Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls in einem Druckbereich ab 100 bar mit einem Düsengehäuse, wobei das Düsengehäuse einen Fluidkanal mit einer Austrittsöffnung bildet, wobei der Fluidkanal bis zur Austrittsöffnung konzentrisch zu einer Mittellängsachse des Düsengehäuses ausgebildet ist und wobei die Austrittsöffnung eine längliche Form mit einer längeren Hauptachse und einer kürzeren Nebenachse aufweist, ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Ebene, in der die längere Hauptachse liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse angeordnet ist, die Mittellängsachse schneidet und mit der Mittellängsachse einen Winkel zwischen 10° bis 45° einschließt. Die längliche Austrittsöffnung ist somit schräg nach unten, senkrecht oder schräg nach oben zur Mittellängsachse angeordnet und infolgedessen ist auch eine Ebene des Flachstrahls, die also etwa mittig innerhalb des ausgegebenen Flachstrahls liegt, schräg oder senkrecht zur Mittellängsachse angeordnet und schneidet die Mittellängsachse. Zum Entzundern von Stahlbauteilen in Walzwerken ist eine Anordnung schräg nach unten mit einem Winkel zwischen 5° und 75° bevorzugt. Für Reinigungszwecke oder zum Aufrauhen von Oberflächen kann ein Winkel zwischen 5° und 175° gewählt werden. Die Ebene des ausgegebenen Flachstrahls muss damit nicht unbedingt der Ebene entsprechen, in der die längere Hauptachse liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse angeordnet ist. Die tatsächliche Austrittsebene des Flachstrahls ist nicht nur von der Anordnung der Austrittsöffnung, sondern darüber hinaus auch noch durch die Ausbildung und vor allem Anströmung des Fluidkanals bis zur Austrittsöffnung bestimmt. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Düse ist, dass ein schräg zur Mittellängsachse austretender Flachstrahl bereitgestellt ist und dennoch der Fluidkanal bis zur Austrittsöffnung konzentrisch zur Mittellängsachse ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Flachstrahldüse kann damit äußerst platzsparend auch durch kleine Freiräume, beispielsweise zwischen Transportwellen in Walzwerken, hindurchgeführt werden. Überraschenderweise ergibt sich dabei auch bei der erfindungsgemäßen schrägen Anordnung der Austrittsöffnung zur Mittellängsachse ein sehr gutes Sprühbild des Flachstrahls mit großem Impact oder großem Auftreffimpuls des Flachstrahls auf eine besprühte Oberfläche. Bisher war man davon ausgegangen, dass bei Hochdruckflachstrahldüsen eine möglichst konzentrische Führung der Flüssigkeit durch den Fluidkanal und auch eine konzentrische Anordnung der Austrittsöffnung erforderlich ist, um ein zufriedenstellendes Sprühbild mit ausreichendem Impact zu erzielen. Konventionelle schräg spritzende Flachstrahldüsen wurden daher so ausgebildet, dass der Fluidkanal als abgeknicktes Rohr ausgeführt wurde, so dass also stromaufwärts der Austrittsöffnung noch eine erhebliche Strecke mit konzentrisch zur Mittellängsachse der Austrittsöffnung ausgebildetem Fluidkanal zur Verfügung stand. Überraschenderweise ermöglicht es die erfindungsgemäße Düse bei einem Winkel der Austrittsöffnung mit der Mittellängsachse zwischen 10° bis 45° ein sehr gutes Sprühbild mit sehr gutem Impact über die beaufschlagte Fläche zu erzielen. Auch mit einem Winkel zwischen 5° und 175° werden gute Ergebnisse erzielt. Wie ausgeführt wurde, entspricht dabei der Winkel der Ebene des ausgegebenen Flachstrahls nicht unbedingt der Ebene der Austrittsöffnung bzw. der Ebene, in der die längere Hauptachse liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse angeordnet ist. Der gewünschte Austrittswinkel des Flachstrahls kann aber problemlos durch Berechnungen oder Versuche ermittelt und eingestellt werden.
- Die Austrittsöffnung ist in einem Endabschnitt des Fluidkanals mit kugelsegmentartiger Form angeordnet.
- Die Austrittsöffnung entsteht beispielsweise durch Anschneiden eines kugelsegmentartigen Endabschnitts des Fluidkanals. Unter Anschneiden kann dabei verstanden werden, dass das Düsengehäuse tatsächlich mittels eines Fräsers angeschnitten wird, es ist darunter aber auch zu verstehen, dass von einem Anschneiden in geometrischer Hinsicht gesprochen wird, dass also die Düse durch andere Verfahren, beispielsweise Spritzgießen und Sintern oder Gießen, hergestellt wird. Die Anordnung der Austrittsöffnung in einem Endabschnitt des Fluidkanals mit kugelsegmentartiger Form hat den erheblichen Vorteil, dass die Austrittsöffnung in unterschiedlichen Winkeln zur Mittellängsachse angeordnet werden kann, ohne dass der Endabschnitt verändert werden muss.
- Die Austrittsöffnung weist eine elliptische oder ellipsenähnliche Form auf.
- Es hat sich herausgestellt, dass mit der ellipsenförmigen oder ellipsenähnlichen Form der erfindungsgemäßen Düse sehr gute Sprühbilder des ausgegebenen Flachstrahls bei großem Impact des Flachstrahls erzielt werden können.
- Die erfindungsgemäße Flachstrahldüse wird vorzugsweise zum Entzundern von Metallteilen verwendet.
- Beim Entzundern von Metallteilen mittels Wasserstrahl wird in der Regel gefordert, dass der Flachstrahl leicht schräg auf die zu entzundernde Metalloberfläche auftritt. Mit der erfindungsgemäßen Düse lässt sich dies auch dann erreichen, wenn das Gehäuse der Flachstrahldüse und speziell die Mittellängsachse des Düsengehäuses senkrecht zu der zu entzundernden Oberfläche angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Flachstrahldüse kann dadurch in äußerst platzsparender Weise angeordnet werden.
- In Weiterbildung der Erfindung ist bei der erfindungsgemäßen Verwendung eine erste Rotationsbewegung der Flachstrahldüse um eine erste Rotationsachse vorgesehen, die senkrecht zu einer zu entzundernden Oberfläche der Metallteile und in Abstand zur Mittellängsachse des Düsengehäuses angeordnet ist.
- Durch geschickte Auswahl von Rotationsbewegungen der Flachstrahldüse kann eine verbesserte Entzunderung erzielt werden.
- In Weiterbildung der Erfindung ist eine zweite Rotationsbewegung der Flachstrahldüse um eine zweite Rotationsachse vorgesehen, wobei die zweite Rotationsachse beabstandet von der ersten Rotationsachse und ebenfalls senkrecht zu einer zu entzundernden Oberfläche der Metallteile angeordnet ist.
- Durch die Überlagerung von zwei Rotationsbewegungen der Flachstrahldüse lässt sich eine weiter verbesserte Entzunderung erzielen.
- In Weiterbildung der Erfindung fällt die zweite Rotationsachse mit der Mittellängsachse des Düsengehäuses zusammen.
- Gemäß der erfindungsgemäßen Verwendung rotiert die Flachstrahldüse also einmal um sich selbst, also um die Mittellängsachse ihres Düsengehäuses, und darüber hinaus wird das Düsengehäuse noch um eine Rotationsachse gedreht, die beabstandet von der Mittellängsachse des Düsengehäuses angeordnet ist. Es entsteht also eine überlagerte Rotationsbewegung. Vorteilhafterweise werden mehrere erfindungsgemäße Flachstrahldüsen oberhalb der zu entzundernden Oberfläche angeordnet und in abgestimmter Weise um die ersten bzw. zweiten Rotationsachsen gedreht, so dass die zu entzundernde Oberfläche vollständig durch die erzeugten Flachstrahlen entzundert wird.
- In Weiterbildung der Erfindung wird die zu entzundernde Oberfläche in einer Vorschubrichtung parallel zur Oberfläche relativ zu der Flachstrahldüse bewegt, wobei die erste Rotationsbewegung und die zweite Rotationsbewegung so aufeinander abgestimmt sind, dass der von der Flachstrahldüse erzeugte Flachstrahl immer in einem konstanten Winkel von 0° bis ±45°, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung angeordnet ist.
- Der von der Flachstrahldüse erzeugte Flachstrahl oder die von mehreren Flachstrahldüsen erzeugten Flachstrahlen treffen also immer so auf die zu entzundernde Oberfläche auf, dass eine größere Querabmessung der Flachstrahlen immer in einem konstanten Winkel, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung angeordnet ist. Die Auftrefffläche der Flachstrahlen ist länglich und ihre längere Querabmessung ist also beispielsweise senkrecht zur Verschieberichtung angeordnet, wohingegen ihre kürzere Querabmessung dann parallel zur Vorschubrichtung angeordnet ist. Dadurch wird eine maximale Abdeckung der Oberfläche erzielt. Vorteilhafterweise treffen die erzeugten Flachstrahlen darüber hinaus immer in einem vordefinierten konstanten Winkel auf die zu entzundernde Oberfläche auf. Auch während der Drehung der Flachstrahldüse oder der mehreren Flachstrahldüsen herrschen somit immer optimale Bedingungen für die Entzunderung einer Oberfläche.
- Die erfindungsgemäße Flachstrahldüse kann neben dem Entzundern von Metallteilen selbstverständlich allgemein zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls eingesetzt werden.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flachstrahldüse, wobei eine Mittellängsachse des Düsengehäuses in der Schnittebene liegt,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht eines Mundstücks der Flachstrahldüse der
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine Draufsicht auf das Mundstück der
Fig. 2 , - Fig. 4
- eine Ansicht auf die Schnittebene B-B in
Fig. 2 , - Fig. 5
- eine Ansicht auf die Schnittebene A-A in
Fig. 3 , - Fig. 6
- eine Draufsicht auf eine Anordnung von mehreren erfindungsgemäßen Flachstrahldüsen oberhalb einer zu entzundernden Oberfläche in schematischer Darstellung und
- Fig. 7
- eine schematische abschnittsweise Darstellung der erfindungsgemäßen Flachstrahldüse zur Verdeutlichung der geometrischen Verhältnisse.
- Die Darstellung der
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Flachstrahldüse 10, deren Gehäuse in einer Halterung 12 angeordnet ist. Durch die Halterung 12 wird eine Hochdruckflüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt. Die Hochdruckflüssigkeit wird über einen Zuführkanal 14 zugeführt, der in einen Fluidkanal 16 der Flachstrahldüse 10 mündet. Der Fluidkanal 16 ist konzentrisch zu einer Mittellängsachse 18 der erfindungsgemäßen Flachstrahldüse 10 angeordnet. WieFig. 1 zu entnehmen ist, verläuft der Fluidkanal bis zu einer Austrittsöffnung 20 konzentrisch zur Mittellängsachse 18. Lediglich die Austrittsöffnung 20 ist schräg zur Mittellängsachse angeordnet, so dass der von der Flachstrahldüse 10 erzeugte Flachstrahl 22 schräg zur Mittellängsachse 18 austritt. Eine Austrittsebene des Flachstrahls 22 ist inFig. 1 unter der Bezugsziffer 24 strichpunktiert dargestellt. Die Austrittsebene 24 liegt mittig zum austretenden Flachstrahl und ist ebenfalls schräg zur Mittellängsachse 18 angeordnet. Die Austrittsebene 24 schneidet die Mittellängsachse 18. - Der Fluidkanal 16 verläuft ausgehend von der Mündung des Zuführkanals 14 zunächst mit konstantem Durchmesser über etwa die Hälfte seiner Gesamtlänge. Nach etwa der Hälfte seiner Gesamtlänge ist im Fluidkanal 16 ein Strahlrichter 26 angeordnet. Der Strahlrichter 26 weist mehrere, sich radial zur Mittellängsachse 18 erstreckende Strömungsleitflächen auf, die parallel zur Mittellängsachse verlaufen. Der Strahlrichter 26 ist als sogenannter seelenloser Strahlrichter ausgeführt, so dass also ein Bereich um die Mittellängsachse 18 frei von Einbauten bleibt. Der Strahlrichter 26 ist in eine Hülse 40 eingepresst.
- Unmittelbar stromabwärts des Strahlrichters 26 schließt sich ein durch die Hülse 40 gebildeter zylindrischer Abschnitt 28 an, der etwa die Länge des Strahlrichters 26 und den gleichen Durchmesser wie der Strahlrichter 26 hat. Auf den zylindrischen Abschnitt 28 folgt eine erste kegelstumpfförmige Verjüngung 30 des Fluidkanals 16. Diese Verjüngung 30 des Fluidkanals wird von einem zylindrischen Abschnitt 32 gefolgt, der den am Ende der Verjüngung 28 vorhandenen Durchmesser des Fluidkanals bis zu einem Endabschnitt des Fluidkanals 16 fortsetzt, wobei in dem Endabschnitt dann die Austrittsöffnung 20 angeordnet ist. Vor der Austrittsöffnung 20 ist noch eine weitere kegelstumpfförmige Verjüngung 33 vorgesehen. Der Endabschnitt ist abschnittsweise durch die zweite Verjüngung 33 gebildet. Die Austrittsöffnung 20 kann in einem kugelabschnittsförmigen Bereich platziert sein, der sich an die Verjüngung 33 anschließt.
- Der Fluidkanal 16 ist innerhalb eines Düsengehäuses 34 ausgebildet, das, wie ausgeführt wurde, in der Halterung 12 befestigt ist und das einen in der Halterung 12 angeordneten Grundabschnitt 36, eine am Grundabschnitt 36 angeordnete Überwurfhaube 38, eine in die Überwurfhaube 38 eingeschraubte Hülse 40 und ein in die Überwurfhaube 38 eingesetztes Düsenmundstück 42 aufweist. Die Hülse 40 definiert den Fluidkanal 16 im Bereich des Strahlrichters 26, des zylindrischen Abschnitts 28, der Verjüngung 30 und eines Teils des zylindrischen Abschnitts 32 des Fluidkanals. Das Düsenmundstück 42 setzt den zylindrischen Abschnitt 32 des Fluidkanals fort und definiert einen Endabschnitt des Fluidkanals 16 mit der Austrittsöffnung 20. Die Überwurfhaube 38 ist wiederum mittels einer Überwurfmutter 41 am Grundabschnitt 36 befestigt. Zwischen der Hülse 40 und dem Düsenmundstück 42 ist eine Dichtung vorgesehen. Anhand der
Fig. 1 ist gut zu erkennen, dass der Fluidkanal 16 vollständig konzentrisch zur Mittellängsachse 18 des Düsengehäuses 34 der Flachstrahldüse 10 verläuft. Lediglich die Austrittsöffnung 20 ist schräg zur Mittellängsachse 18 angeordnet, so dass auch der Flachstrahl 22 schräg zur Mittellängsachse 18 austritt. -
Fig. 7 zeigt schematisch die geometrischen Verhältnisse im Bereich der Austrittsöffnung 20, die in dem Endabschnitt 35 des Fluidkanals angeordnet ist. Die Austrittsöffnung 20 der erfindungsgemäßen Düse weist in der schematischen Darstellung derFig. 7 eine elliptische Form auf. Die Austrittsöffnung 20 kann auch eine beliebige, längliche Form haben, also beispielsweise elliptisch, ellipsenähnlich oder oval. Darüber hinaus kann die Austrittsöffnung 20 eine unregelmäßige längliche Form aufweisen, beispielsweise eine berechnete Freiform. - Die Austrittsöffnung 20 weist aber immer eine längere Hauptachse 44 und eine kürzere Nebenachse 46 auf. Wenn die Austrittsöffnung 20 eine unregelmäßige Form hat, so entspricht die Hauptachse 44 einer längeren Querabmessung der Austrittsöffnung und die Nebenachse 46 einer kürzeren Querabmessung der Austrittsöffnung 20.
- Die Austrittsöffnung 20 ist nun so zur Mittellängsachse 18 angeordnet, dass eine Ebene 48, in der die längere Hauptachse 44 liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse 46 angeordnet ist, die Mittellängsachse schneidet. Die Ebene 48 schneidet sich in der Darstellung der
Fig. 7 in einem Punkt 50 mit der Mittellängsachse 18. In der Ebene 48 liegt eine inFig. 7 gestrichelt dargestellte Mittellinie 52. Die Mittellinie 52 läuft durch den Schnittpunkt der Hauptachse 44 und der Nebenachse 46 und schneidet dann auch die Mittellängsachse 18 in dem Punkt 50. In der Darstellung derFig. 7 ist eine gedachte Auftrefffläche 54 des Flachstrahls eingezeichnet. Diese Auftrefffläche 54 wird von der Ebene 48 in zwei Hälften geteilt. Es sei dabei daran erinnert, dass die Darstellung derFig. 7 lediglich schematisch ist und dass unter realen Verhältnissen die Auftrefffläche 54 nicht exakt von der Ebene 48 in zwei Hälften geteilt wird. Hier spielen die realen Strömungsverhältnisse im Fluidkanal eine Rolle. Die Ebene 48 wird jedoch durch die Hauptachse 44, die innerhalb der Ebene 48 liegt, und die Nebenachse 46, die senkrecht auf der Ebene steht, definiert. Die Ebene 48 ist somit durch die Anordnung der Austrittsöffnung 20 definiert. Wie ausgeführt wurde, ist die Austrittsöffnung 20 so angeordnet, dass die Ebene 48 die Mittellängsachse 18 schneidet, in der Darstellung derFig. 7 im Punkt 50. - Die Darstellung der
Fig. 2 zeigt das Düsenmundstück 42 gegenüber derFig. 1 vergrößert. Gut zu erkennen ist die inFig. 2 oben liegende Austrittsöffnung 20. Die Mittellängsachse 18 des Düsengehäuses ist gestrichelt eingezeichnet. WieFig. 1 zu entnehmen ist, wird das Düsenmundstück in die Überwurfhaube 38 eingeschoben. Das Düsenmundstück 42 kann beispielsweise aus Hartmetall bestehen, beispielsweise gesintertem Hartmetall, um bei den hohen Fluiddrücken ab 100 bar, bei denen die erfindungsgemäße Flachstrahldüse eingesetzt wird, eine gute Standzeit zu erreichen. - Die Überwurfhaube 38 liegt dabei an Anlageflächen 60 des Düsenmundstücks 42 an. Die austretende Flüssigkeit kommt aber mit der Überwurfhaube 38 nicht in Berührung.
- In
Fig. 3 ist das Düsenmundstück 42 in einer Ansicht von oben dargestellt. Zu erkennen ist wieder die Austrittsöffnung 20, die in der Ansicht derFig. 3 die Form einer einseitig flachgedrückten Ellipse aufweist. Dies ist durch den Blickwinkel derFig. 3 verursacht, tatsächlich ist die Austrittsöffnung 20 ellipsenförmig. Die Austrittsöffnung 20 ist innerhalb eines Anschnittkanals 62 angeordnet, der inFig. 2 und Fig. 3 zu erkennen ist. Die Austrittsöffnung 20 entsteht dadurch, dass ein Fräser oder eine Schleifscheibe quer über das Mundstück 42 gezogen wird und dabei dieses anschneidet. -
Fig. 4 zeigt eine Ansicht auf die Schnittebene B-B inFig. 2 . Zu erkennen ist der Anschnittkanal 62 sowie ein Abschnitt der Berandung der Austrittsöffnung 20. Weiter ist die Form des Endabschnitts 35 des Fluidkanals zu erkennen. -
Fig. 5 zeigt eine Ansicht auf die Schnittebene A-A inFig. 3 . Die Mittellängsachse 18 liegt somit innerhalb der Schnittebene derFig. 5 . In der Darstellung derFig. 5 ist zu erkennen, dass der Endabschnitt 35 des Fluidkanals, in dem die Austrittsöffnung 20 liegt, eine kugelsegmentartige Form aufweist. Die Austrittsöffnung 20 ist wiederum, wie anhand derFig. 7 erläutert wurde, schräg zur Mittellängsachse 18 angeordnet, so dass die Ebene 48 mit der Mittellängsachse einen Winkel α einschließt. Dieser Winkel α kann zwischen 5° und 75° liegen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse wurden mit einem Winkel α zwischen 10° und 45° erzielt. - Bei der erfindungsgemäßen Flachstrahldüse wird die zu versprühende Hochdruckflüssigkeit, die einen Druck ab 100 bar aufweist, somit über die gesamte Länge des Fluidkanals 16, siehe
Fig. 1 , konzentrisch zur Mittellängsachse 18 geführt. Erst im Endabschnitt 35 des Düsenmundstücks 42, sieheFig. 5 , wird die Flüssigkeit dann aus der Richtung der Mittellängsachse 18 heraus abgelenkt. Dies geschieht lediglich durch die zur Mittellängsachse 18 schräge Anordnung der Austrittsöffnung 20. Überraschenderweise ergibt sich trotz der zur Mittellängsachse 18 konzentrischen Führung der Hochdruckflüssigkeit bis unmittelbar vor die Austrittsöffnung 20 auch bei schräger Anordnung der Austrittsöffnung 20 zur Mittellängsachse 18 ein sehr gutes Sprühbild des ausgegebenen Flachstrahls 22 mit über die Auftrefffläche gleichmäßig verteiltem und hohem Auftreffimpuls. - Die Darstellung der
Fig. 6 zeigt schematisch mehrere erfindungsgemäße Flachstrahldüsen 10, wobei lediglich die jeweiligen Mittellängsachsen 18, die Austrittsöffnungen 20 und der jeweils ausgegebene Flachstrahl 22 schematisch angedeutet sind. Die Flachstrahldüsen 10 sind oberhalb einer zu entzundernden Oberfläche 66 angeordnet, die in Richtung eines Pfeils 68 relativ zu den Flachstrahldüsen 10 bewegt wird. Bei Einsatz in einem Walzwerk werden die Flachstrahldüsen 10 oberhalb und unterhalb eines zu entzundernden Metallstücks angeordnet. Die Blickrichtung inFig. 6 ist von oben auf die Oberfläche 66 herab. Die Mittellängsachsen 18 der Flachstrahldüsen 10 stehen jeweils senkrecht auf der Oberfläche 66, so dass die Vorschubbewegung 68 der Oberfläche 66 senkrecht zu den Mittellängsachsen 18 der Flachstrahldüsen 10 liegt. Die jeweils ausgegebenen Flachstrahlen 22 treffen somit leicht schräg auf die Oberfläche 66 auf, in der Darstellung derFig. 6 sind daher die Flachstrahlen 22 als schräg nach unten und gegen die Vorschubrichtung 68 gerichtet dargestellt. Jede der Flachstrahldüsen 10 wird um die Mittellängsachse 18 gedreht, was mittels eines jeweiligen Kreispfeils angedeutet ist. Darüber hinaus wird jede der Flachstrahldüsen 10 um eine Rotationsachse 70 gedreht, die beabstandet zur Mittellängsachse 18 der Flachstrahldüsen 10 angeordnet ist. Jede der Flachstrahldüsen 10 führt somit zwei Rotationsbewegungen aus. Eine erste Rotationsbewegung geht um die erste Rotationsachse 70, die beabstandet zur Mittellängsachse 18 der Flachstrahldüsen 10 angeordnet ist. Darüber hinaus führen die Flachstrahldüsen 10 eine zweite Rotationsbewegung aus, wobei die zweite Rotationsachse mit der Mittellängsachse 18 zusammenfällt. Beide Rotationsachsen 70, 18 sind senkrecht zu der zu entzundernden Oberfläche 66 angeordnet. - Die beiden Rotationsbewegungen um die Rotationsachse 70 und die Mittellängsachse 18 sind bezüglich ihrer Winkelgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt, dass die Flachstrahlen 22 unabhängig von der Stellung der Flachstrahldüsen 10 immer im konstanten Winkel, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung 68 angeordnet sind. Dies ist in
Fig. 6 dargestellt. Eine jeweilige Auftrefffläche 54 der Flachstrahlen 22 ist, unabhängig von der Drehstellung der jeweiligen Flachstrahldüse 10, immer in einem konstanten Winkel, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung 68 der zu entzundernden Oberfläche 66 angeordnet. - Die Flachstrahldüsen 10 sind dabei so angeordnet und der Durchmesser der Rotationsbewegung um die Rotationsachse 70 ist so bemessen, dass die Flachstrahlen 22 die Oberfläche 66 vollständig entzundern. Selbstverständlich ist hierzu auch der Betrag des Vorschubs 68 entsprechend abgestimmt. Die Flachstrahlen 22 treffen somit immer leicht schräg und in dem vordefinierten Winkel auf die Oberfläche 66. Unabhängig von der Drehstellung der Flachstrahldüsen 10 sind damit immer optimale Verhältnisse für die Entzunderung der Oberfläche 66 geschaffen.
- Die in
Fig. 6 dargestellte Anordnung kann nicht nur zum Entzundern von Oberflächen, sondern auch allgemein zum Abtragen von Material oder Schmutz von der Oberfläche 66 eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Innenseite von Rohren oder Bohrungen gereinigt oder durch Materialabtrag aufgeraut werden. Auch der Einsatz in rohrförmige Öffnungen oder allgemein Hohlräumen ist möglich. Selbstverständlich können auch Außenflächen, beispielsweise von Kolben, gereinigt und aufgeraut werden. - Außer der in
Fig. 6 gezeigten Anordnung sind auch andere Anordnungen mehrerer erfindungsgemäßer Düsen möglich, beispielsweise die Anordnung mehrerer rotierender Düsen auf einem gemeinsamen und ebenfalls rotierenden Rotor in unterschiedlichen Abständen von der Drehachse des gemeinsamen Rotors.
Claims (6)
- Flachstrahldüse zum Abtragen von Material oder Schmutz mittels eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls in einem Druckbereich ab 100 bar, mit einem Düsengehäuse (34), wobei das Düsengehäuse (34) einen Fluidkanal (16) mit einer Austrittsöffnung (20) bildet, wobei die Austrittsöffnung in einem Endabschnitt des Fluidkanals (16) angeordnet ist und wobei der Fluidkanal (16) bis zur Austrittsöffnung (20) konzentrisch zu einer Mittellängsachse (18) des Fluidkanals (16) ausgebildet ist, wobei die Austrittsöffnung (20) eine längliche Form mit einer längeren Hauptachse (44) und einer kürzeren Nebenachse (46) aufweist, wobei eine Ebene, in der die längere Hauptachse (44) liegt und die senkrecht zur kürzeren Nebenachse (46) angeordnet ist, die Mittel-längsachse (18) schneidet und mit der Mittellängsachse (18) einen Winkel (α) zwischen 10° und 45° einschließt und wobei die Austrittsöffnung (20) so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Ebene (24) des ausgegebenen Flachstrahls (22), die also etwa mittig innerhalb des ausgegebenen Flachstrahls (22) liegt, schräg oder senkrecht zur Mittellängsachse (18) angeordnet ist und die Mittellängsachse (18) schneidet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (20) in einem Endabschnitt (35) des Fluidkanals (16) mit kugelsegmentartiger Form angeordnet ist und
dass die Austrittsöffnung (20) eine elliptische oder ellipsenähnliche Form aufweist. - Verwendung einer Flachstrahldüse nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche zum Entzundern von Metallteilen.
- Verwendung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Rotationsbewegung der Flachstrahldüse um eine erste Rotationsachse (70), die senkrecht zu einer zu entzundernden Oberfläche (66) der Metallteile und im Abstand zur Mittellängsachse (18) des Fluidkanals angeordnet ist.
- Verwendung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite Rotationsbewegung der Flachstrahldüse um eine zweite Rotationsachse, wobei die zweite Rotationsachse beabstandet von der ersten Rotationsachse (70) und ebenfalls senkrecht zu einer zu entzundernden Oberfläche (66) der Metallteile angeordnet ist.
- Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rotationsachse mit der Mittellängsachse (18) des Fluidkanals zusammenfällt.
- Verwendung nach Anspruch 3 und 4, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu entzundernde Oberfläche (66) in einer Vorschubrichtung (68) parallel zur Oberfläche (66) relativ zu der Flachstrahldüse (10) bewegt wird, wobei die erste Rotationsbewegung und die zweite Rotationsbewegung so aufeinander abgestimmt sind, dass der von der Flachstrahldüse (10) erzeugte Flachstrahl (22) immer in einem Winkel von 0° bis ±45°, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung (68) angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
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