EP3439789B1 - Hochdruck-rotordüse - Google Patents

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EP3439789B1
EP3439789B1 EP17716818.4A EP17716818A EP3439789B1 EP 3439789 B1 EP3439789 B1 EP 3439789B1 EP 17716818 A EP17716818 A EP 17716818A EP 3439789 B1 EP3439789 B1 EP 3439789B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
gap
pressure rotor
nozzle holder
channel
Prior art date
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EP17716818.4A
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EP3439789A1 (de
Inventor
René NÖLLE
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Hammelmann GmbH
Original Assignee
Hammelmann GmbH
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Publication date
Application filed by Hammelmann GmbH filed Critical Hammelmann GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/06—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet by jet reaction, i.e. creating a spinning torque due to a tangential component of the jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/002—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements comprising a moving member supported by a fluid cushion
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    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0418—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine
    • B05B3/0422—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements
    • B05B3/0427—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements the outlet elements being directly attached to the rotor or being an integral part of it

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure rotor nozzle according to the preamble of claim 1.
  • Such a high-pressure rotary nozzle is used, for example, to remove stubborn dirt from surfaces, in particular on the inner and outer surfaces of pipes, containers or the like, with a fluid pressure of up to 4000 bar.
  • the high-pressure rotor nozzle has a nozzle holder which is rotatably mounted about an axis and which can be driven by the recoil of the pressurized water emerging from the nozzle of the nozzle holder.
  • the nozzle holder is mounted in a base body which has a central, axially aligned channel for supplying the pressurized fluid, which channel is in communication with the nozzles.
  • gap seals are arranged between the base body and the nozzle holder, as well as a leakage chamber that forms an axial bearing to absorb the recoil forces that occur during operation of the rotor nozzle, with both the gap seals and the leakage chamber being fed with leakage water and the leakage chamber being fed with the atmosphere via leakage discharge communicates.
  • Such a rotary nozzle is in the US 8 434 696 B2 disclosed.
  • At least one of the gap seals between the nozzle holder and the base body is tapered conically against the direction of the recoil force, so that the height of the gap seal increases with increasing recoil force, which leads to an increased leakage volume and thus to power losses up to, as has been shown , 50% leads, with the consequence of a correspondingly reduced cleaning efficiency in relation to the applied energy.
  • gap seals are provided, two of which are separated from the other two by leakage bores extending from the channel and a third through the leakage chamber separate, is also provided between the nozzle holder and the base body. These gap seals are assigned to the high pressure area.
  • transverse bores are provided which, starting from one of the leakage chambers, open into an axial gap with an outlet to the outside.
  • the throttling effect is achieved by narrowing the cross section of the entry area of the transverse bore when the nozzle holder moves axially, the change in cross section of the transverse bores taking place through part of the outer surface of the nozzle holder.
  • This non-linear throttle characteristic resulting from the change in the circular cross-section of the transverse bore leads to a susceptibility to vibrations and, as a result, to an unstable control behavior.
  • the invention is based on the object of further developing a high-pressure rotor nozzle of the generic type in such a way that its functionality is improved and its efficiency is increased.
  • the volume flow of the high pressure leakage, which is fed to the leakage chamber via the gap seal remains unchanged regardless of the axial position of the rotating nozzle holder.
  • the throttle gap forms a low-pressure area, for example with a pressure of approx. 20 bar, with a force equalization taking place, depending on the fluid pressure, by a self-adjusting length of the throttle gap.
  • the throttle gap preferably has a constant height, regardless of its length, for which purpose the base body, as well as the nozzle holder, which together radially delimit the throttle gap, have facing cylindrical outer surfaces, namely the base body an inner and the nozzle holder an outer outer surface.
  • the nozzle holder Due to the axially acting recoil force of the fluid emerging from the nozzles, the nozzle holder is displaced axially in the direction of the leakage chamber, the leakage liquid contained in this chamber practically forms an abutment and counteracts the recoil force.
  • the throttle gap creates a pressure in the leakage chamber that results from the leakage flowing into the leakage chamber through the assigned gap seal and the gap height of the throttle gap and is linearly dependent on the aforementioned variable length of the throttle gap, which ensures a stable setting of the pressure .
  • the volume flow of the high pressure leakage escaping from the gap seal is almost independent of the displacement position of the nozzle holder.
  • a braking device is arranged in the leakage chamber, which is part of the nozzle holder and which is designed as a fluid brake or alternatively as a magnetic brake, similar to a ship's propeller. This results in a reduction in the speed of the nozzle holder, which leads to an increase in the dwell time of the fluid jet emerging from the nozzles and thus to an improvement in the cleaning efficiency.
  • the high-pressure rotor nozzle has an outer sleeve which is dimensioned in its axial extent so that it at least largely covers the gap seal assigned to the nozzles, a circumferential annular gap being formed which is in communication with the channel supplying the fluid in the same manner as with the nozzles.
  • the fluid under high pressure is fed through the annular gap to the nozzles, the fluid being fed to the annular gap or from the annular gap to the nozzles through introduced feed channels.
  • the pressure effective in the annular gap counteracts the internal pressure of the fluid in the associated gap seal, so that the size of the gap seal remains unchanged, i.e. it is not expanded, which effectively prevents an increase in leakage.
  • This structural configuration also offers advantages in terms of manufacturing technology, since above all there is no need to make bores that are relatively long in relation to the diameter, which naturally results in significant cost savings.
  • a high-pressure rotary nozzle is shown, which in the simplest case has radial nozzles 5 exiting from the side and optionally an axial nozzle 20.
  • the rotor nozzle In its basic structure, the rotor nozzle consists of a base body 1 and a nozzle holder 2 rotatably mounted therein, which can be driven by means of the radial nozzles 5 held therein.
  • An axially extending central channel 3 is introduced into the base body 1, which starts from a connection 17 and opens opposite the fixed axial nozzle 20 held in the base body 1.
  • Liquid under high pressure (500-4000 bar) is fed via the connection 17 into the channel 3, which has transverse bores 8 through which the liquid is fed into a circumferential pocket 15 between the base body 1 and the nozzle holder 2 to the radial nozzles 5 which, moreover, run obliquely to the axis of rotation of the nozzle holder 2 towards the axial nozzle 20.
  • connection 17 In the area facing the connection 17 between the base body 1 and the nozzle holder 2, starting from the pocket 15, a first gap seal 6 is formed, via which leakage water can be guided into a leakage chamber 11, while the opposite, adjoining the pocket 15, the area associated with the axial nozzle 20 is designed as a second gap seal 7, both gap seals 6, 7 forming a high-pressure gap seal.
  • the arrangement of the connection 17 can be seen as an example. Positioning in any other suitable area is also conceivable, for example on the opposite side.
  • the throttle gap 12 in the leakage chamber 11 generates a pressure which is dependent on the amount of leakage penetrating through the first gap seal 6 into the leakage chamber 11, the constant height of the throttle gap 12 and its variable length.
  • the pressure built up in the leakage chamber 11 acts as a force against the nozzle holder 2, which is axially displaceable by recoil forces, and presses it in a direction opposite to the connection 17.
  • the nozzle holder 2 is automatically positioned in the axial direction until the recoil force of the nozzles 5 and the leakage pressure prevailing in the leakage chamber 11 are in equilibrium.
  • the nozzle holder 2 then rotates as a low-friction axial bearing without contact on the water cushion formed in the leakage chamber 11.
  • the function of the high-pressure rotary nozzle is the same for the one in the Figure 2 embodiment shown.
  • the nozzle holder 2 consists of an inner carrier sleeve 14 and an outer sleeve 19, between which an annular gap 10 is formed in the overlap area of the second gap seal 7, which is in fluid communication with the pocket 15 via feed channels 9.
  • frontal nozzles 4 are provided in the nozzle holder 2 and are inclined to its axis of rotation, through which the fluid passed through the annular gap 10 exits under high pressure, as well as from the radial nozzles 5, which are also connected to the pocket 15 and which at the same time cause the nozzle holder 2 to rotate due to the recoil forces.
  • a braking device in the form of a fluid brake 13 is arranged, which is part of the nozzle holder 2 and which is used to reduce the speed of the rotating nozzle holder 2 in order to achieve a more efficient cleaning effect.
  • the base body 1 has a circumferential casing part 16 to form the throttle gap 12, which is part of the base body 1 and the inner circumferential surface of which partially forms an outer boundary of the throttle gap 12 and the leakage chamber 11.
  • FIG Figure 3 Another example of the invention is shown in FIG Figure 3 shown, in which, however, only radial nozzles 5 are used, while an axial bearing 18 is provided on the front to support the outer sleeve 19.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Rotordüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Hochdruck-Rotordüse findet beispielsweise zum Abtrag festhaftender Verschmutzungen an Oberflächen, insbesondere an Innen- und Außenflächen von Rohren, Behältern oder dergleichen Verwendung, mit einem Fluiddruck bis 4000 bar.
  • Die Hochdruck-Rotordüse weist einen um eine Achse drehbar gelagerten Düsenhalter auf, der durch den Rückstoß des aus Düsen des Düsenhalters austretenden Druckwassers antreibbar ist.
  • Der Düsenhalter ist in einem Grundkörper gelagert, der zur Zuführung des unter Druck stehenden Fluids einen zentralen, axial ausgerichteten Kanal aufweist, der mit den Düsen in Verbindung steht.
  • Zwischen dem Grundkörper und dem Düsenhalter sind mehrere Spaltdichtungen angeordnet, sowie eine Leckagekammer, die ein Axiallager bildet zur Aufnahme von beim Betrieb der Rotordüse auftretenden Rückstoßkräften, wobei sowohl die Spaltdichtungen wie auch die Leckagekammer mit Leckagewasser gespeist werden und die Leckagekammer über eine Leckageabfuhr mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
  • Eine solche Rotordüse ist in der US 8 434 696 B2 offenbart. Dabei ist zumindest eine der Spaltdichtungen zwischen dem Düsenhalter und dem Grundkörper entgegen der Richtung der Rückstoßkraft sich verjüngend konisch ausgebildet, so dass sich die Höhe der Spaltdichtung mit zunehmender Rückstoßkraft vergrößert, was zu einem erhöhten Leckagevolumen und damit zu Leistungsverlusten bis zu, wie sich gezeigt hat, 50 % führt, mit der Folge einer im Verhältnis zur aufgebrachten Energie entsprechend reduzierten Reinigungseffizienz.
  • Für einen Ausgleich der wirksamen Rückstoßkraft sind drei Spaltdichtungen vorgesehen, von denen zwei durch vom Kanal ausgehende Leckagebohrungen getrennt sind und eine dritte, durch die Leckagekammer von den beiden anderen getrennte, gleichfalls zwischen dem Düsenhalter und dem Grundkörper vorgesehen ist. Dabei sind diese Spaltdichtungen dem Hochdruckbereich zugeordnet.
  • Dies betrifft gleichermaßen eine aus der US 4 821 961 bekannte Rotordüse, bei der die Leckagekammer in einen radial ausgerichteten Niederdruckspalt übergeht, dessen Höhe, je nach rückstoßbedingter axialer Bewegung des Düsenhalters, sich gleichfalls verändert, wobei sich ein Leckageaustritt proportional zur dritten Potenz der Höhe des Niederdruckspalts ergibt. Dies bewirkt einen instabilen Ausgleich der Rückstoßkräfte, so dass auch diese Rotordüse nicht geeignet ist, den gestellten Anforderungen in dem gewünschten Umfang zu entsprechen.
  • Eine weitere Rotordüse ist in der US 2011/0108636 A1 thematisiert. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist zunächst die Anordnung von zwei Leckagekammern, durch die der für eine Axiallagerung relevante Leckagestrom aufgeteilt wird. Diese Ausbildung gestaltet sich hinsichtlich ihrer fertigungstechnischen Realisierung äußerst kompliziert und daher entsprechend teuer.
  • Überdies wird die Leckage für die Axiallagerung mittig aus dem Dichtspalt abgeführt, was eine große Leckage erfordert, mit entsprechend hohem Energieverlust und einer dadurch bedingten schlechten Effizienz der Rotordüse.
  • Zur Ausbildung einer Drossel sind Querbohrungen vorgesehen, die ausgehend von einer der Leckagekammern in einen axialen Spalt mit Austritt nach außen münden. Die Drosselwirkung wird dabei durch eine Querschnittsverengung des Eintrittsbereichs der Querbohrung erreicht, wenn der Düsenhalter sich axial bewegt, wobei die Querschnittsveränderung der Querbohrungen durch einen Teil der Mantelfläche des Düsenhalters erfolgt. Diese durch die Veränderung des Kreisquerschnitts der Querbohrung sich ergebende nicht lineare Drosselcharakteristik führt zu einer Schwingungsanfälligkeit und damit einhergehend einem unstabilen Regelverhalten.
  • In der US 2006/0124362 A1 ist eine Hochdruck-Rotordüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, bei der ein Drosselspalt in einer bestimmten Stellung geöffnet ist zwischen einer Leckagekammer und einer umfänglichen Ringnut, wobei die Breite des Drosselspaltes sich mit Verstellung des Düsenkörpers verändert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Rotordüse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionsfähigkeit verbessert und ihr Wirkungsgrad erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Hochdruck-Rotordüse gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
  • Durch den sich an die Leckagekammer anschließenden Drosselspalt, der erfindungsgemäß einen Teilbereich des Düsenhalters umfänglich mit Spaltabstand umschließt, bleibt der Volumenstrom der Hochdruck-Leckage, die über die Spaltdichtung der Leckagekammer zugeführt wird, unabhängig von der axialen Position des rotierenden Düsenhalters unverändert.
  • Dabei bildet der Drosselspalt einen Niederdruckbereich, beispielsweise mit einem Druck von ca. 20 bar, wobei ein Kraftausgleich, je nach Fluiddruck, durch eine sich selbst einstellende Länge des Drosselspaltes erfolgt.
  • Bevorzugt weist der Drosselspalt, unabhängig von seiner Länge, eine gleichbleibende Höhe auf, wozu der Grundkörper, ebenso wie der Düsenhalter, die gemeinsam den Drosselspalt radial begrenzen, einander zugewandte zylindrische Mantelflächen aufweisen, und zwar der Grundkörper eine innere und der Düsenhalter eine äußere Mantelfläche.
  • Durch die axial wirkende Rückstoßkraft des aus den Düsen austretenden Fluids wird der Düsenhalter axial in Richtung der Leckagekammer verschoben, deren beinhaltete Leckageflüssigkeit praktisch ein Widerlager bildet und der Rückstoßkraft entgegenwirkt.
  • Durch den Drosselspalt bildet sich in der Leckagekammer ein Druck aus, der sich ergibt aus der durch die zugeordnete Spaltdichtung in die Leckagekammer einfließenden Leckage und der Spalthöhe des Drosselspaltes und linear abhängig ist von der erwähnten veränderbaren Länge des Drosselspaltes, was ein stabiles Einstellverhalten des Drucks gewährleistet. Dabei ist der Volumenstrom der der Spaltdichtung entweichenden Hochdruck-Leckage nahezu unabhängig von der Verschiebeposition des Düsenhalters.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist in der Leckagekammer eine Bremseinrichtung angeordnet, die Bestandteil des Düsenhalters ist und die ähnlich einer Schiffsschraube als Fluidbremse oder alternativ als Magnetbremse ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Drehzahlreduzierung des Düsenhalters erreicht, was zu einer Erhöhung der Verweilzeit des aus den Düsen austretenden Fluidstrahls und damit einer Verbesserung der Reinigungseffizienz führt.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist die Hochdruck-Rotordüse eine Außenhülse auf, die in ihrer axialen Erstreckung so bemessen ist, dass sie die den Düsen zugeordnete Spaltdichtung zumindest weitgehend überdeckt, wobei ein umfänglicher Ringspalt gebildet ist, der mit dem das Fluid zuführenden Kanal ebenso flüssigkeitsoffen in Verbindung steht wie mit den Düsen. D.h., das unter Hochdruck stehende Fluid wird durch den Ringspalt zu den Düsen geführt, wobei die Zuführung des Fluids zum dem Ringspalt bzw. vom Ringspalt zu den Düsen durch eingebrachte Zuführkanäle erfolgt.
  • Der im Ringspalt wirksame Druck wirkt dem Innendruck des in der zugeordneten Spaltdichtung geführten Fluids entgegen, so dass die Spaltdichtung in ihrem Abmaß unverändert bleibt, d.h. nicht aufgeweitet wird, wodurch ein Anstieg des Leckageaustritts wirksam verhindert wird.
  • Diese konstruktive Ausgestaltung bietet überdies fertigungstechnische Vorteile, da vor allem auf das Einbringen von im Verhältnis zum Durchmesser relativ lange Bohrungen verzichtet werden kann, woraus sich naturgemäß eine deutliche Kostenersparnis ergibt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figuren 1 bis 3
    jeweils ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Rotordüse in einem Längsschnitt.
  • In der Figur 1 ist eine Hochdruck-Rotordüse abgebildet, die im einfachsten Fall seitlich austretende Radialdüsen 5 aufweist und optional eine Axialdüse 20.
  • Im Grundaufbau besteht die Rotordüse aus einem Grundkörper 1 sowie einem darin drehbar gelagerten Düsenhalter 2, der mittels der darin gehaltenen Radialdüsen 5 antreibbar ist.
  • In den Grundkörper 1 ist ein axial sich erstreckender zentrischer Kanal 3 eingebracht, der von einem Anschluss 17 ausgeht und gegenüberliegend in die fest stehende, im Grundkörper 1 gehaltene Axialdüse 20 mündet.
  • Über den Anschluss 17 wird unter hohem Druck (500 - 4000 bar) stehende Flüssigkeit in den Kanal 3 geführt, der Querbohrungen 8 aufweist, über die die Flüssigkeit in eine umfängliche Tasche 15 zwischen dem Grundkörper 1 und dem Düsenhalter 2 zu den Radialdüsen 5 geführt wird, die im Übrigen schräg zur Drehachse des Düsenhalters 2 zur Axialdüse 20 hin geneigt verlaufen.
  • In dem dem Anschluss 17 zugewandten Bereich zwischen dem Grundkörper 1 und dem Düsenhalter 2, ausgehend von der Tasche 15, ist eine erste Spaltdichtung 6 ausgebildet, über die Leckagewasser in eine Leckagekammer 11 führbar ist, während der gegenüberliegende, sich an die Tasche 15 anschließende, der Axialdüse 20 zugeordnete Bereich als zweite Spaltdichtung 7 ausgebildet ist, wobei beide Spaltdichtungen 6, 7 eine Hochdruck-Spaltdichtung bilden. Die Anordnung des Anschlusses 17 ist beispielhaft zu sehen. Denkbar ist auch eine Positionierung in jedem anderen geeigneten Bereich, bspw. an der gegenüberliegenden Seite.
  • Gemäß der Erfindung geht die Leckagekammer 11, die in Funktion ein Axiallager bildet, gefüllt mit dem durch die erste Spaltdichtung 6 eintretenden Fluids in mindestens einen, den Düsenhalter 2 in einem Teilbereich umfänglich umschließenden, achsparallel zum Kanal 3 verlaufenden Drosselspalt 12 über, der zur Atmosphäre hin offen ist, wobei der Fluiddruck durch den Drosselspalt 12 stark reduziert wird.
  • In Funktion wird durch den Drosselspalt 12 in der Leckagekammer 11 ein Druck erzeugt, der abhängig ist von der durch die erste Spaltdichtung 6 in die Leckagekammer 11 eindringende Leckagemenge, der gleichbleibenden Höhe des Drosselspalts 12 sowie von dessen variabler Länge.
  • Der dabei in der Leckagekammer 11 aufgebaute Druck wirkt als Kraft gegen den durch Rückstoßkräfte axial verschiebbaren Düsenhalter 2 und drückt diesen in eine zum Anschluss 17 entgegengesetzte Richtung. Je weiter sich dabei der Düsenhalter 2 bewegt, desto kürzer wird die Länge des Drosselspaltes 12, was wiederum den Druck in der Leckagekammer 11 senkt und damit die auf den Düsenhalter 2 wirkende Kraft reduziert. Dadurch erfolgt eine automatische Positionierung des Düsenhalters 2 in axialer Richtung, bis die Rückstoßkraft der Düsen 5 und der in der Leckagekammer 11 herrschende Leckagedruck im Gleichgewicht sind. Der Düsenhalter 2 rotiert dann als reibungsarmes Axiallager berührungslos auf dem in der Leckagekammer 11 gebildeten Wasserpolster.
  • Funktionsgleich stellt sich auch die Hochdruck-Rotordüse bei dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dar.
  • Hierbei besteht der Düsenhalter 2 aus einer inneren Trägerhülse 14 und einer Außenhülse 19, zwischen denen im Überdeckungsbereich der zweiten Spaltdichtung 7 ein Ringspalt 10 ausgebildet ist, der über Zuführkanäle 9 mit der Tasche 15 flüssigkeitsoffen in Verbindung steht.
  • Am gegenüberliegenden Ende des Ringspalts 10 sind im Düsenhalter 2 zu dessen Drehachse geneigt verlaufend Frontaldüsen 4 vorgesehen, über die das durch den Ringspalt 10 geleitete Fluid unter hohem Druck austritt, ebenso wie aus den Radialdüsen 5, die ebenfalls mit der Tasche 15 in Verbindung stehen und die gleichzeitig aufgrund der Rückstoßkräfte eine Rotation des Düsenhalters 2 bewirken.
  • Da das Leckagefluid in der zweiten Spaltdichtung 7 in etwa unter gleichem Druck steht wie das im Ringspalt 10 geführte Fluid, wird ein Gegendruck wirksam, durch den ein Aufweiten der Spaltdichtung 7 wirksam verhindert wird.
  • Im Bereich der Leckagekammer 11 ist eine Bremseinrichtung in Form einer Fluidbremse 13 angeordnet, die Bestandteil des Düsenhalters 2 ist und die der Drehzahlsenkung des rotierenden Düsenhalters 2 dient, um so eine effizientere Reinigungswirkung zu erreichen.
  • Im Übrigen weist der Grundkörper 1 zur Ausbildung des Drosselspalts 12 ein umfängliches Mantelteil 16 auf, das Bestandteil des Grundkörpers 1 ist und dessen innere Mantelfläche teilweise eine äußere Begrenzung des Drosselspalts 12 sowie der Leckagekammer 11 bildet.
  • Ein weiteres Beispiel der Erfindung ist in der Figur 3 abgebildet, bei der allerdings lediglich Radialdüsen 5 zum Einsatz kommen, während frontseitig ein Axiallager 18 zur Abstützung der Außenhülse 19 vorgesehen ist.
  • Bei dieser Ausführungsvariante kann zur Drehzahlreduzierung des Düsenhalters 2 anstelle einer Fluidbremse 13 eine Magnetbremse 13' vorgesehen sein, die lediglich zur Verdeutlichung dargestellt ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Grundkörper
    2
    Düsenhalter
    3
    Kanal
    4
    Frontaldüse
    5
    Radialdüse
    6
    erste Spaltdichtung
    7
    zweite Spaltdichtung
    8
    Querbohrung
    9
    Zuführkanal
    10
    Ringspalt
    11
    Leckagekammer
    12
    Drosselspalt
    13
    Fluidbremse
    13'
    Magnetbremse
    14
    Trägerhülse
    15
    Tasche
    16
    Mantelteil
    17
    Anschluss
    18
    Axiallager
    19
    Außenhülse
    20
    Axialdüse

Claims (12)

  1. Hochdruck-Rotordüse, mit einem einen Kanal (3) zur Zuführung einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit aufweisenden Grundkörper (1), einem dazu durch ein hydraulisch erzeugtes Drehmoment rotierend antreibbaren Düsenhalter (2), der mindestens eine, mit dem Kanal (3) flüssigkeitsoffen in Verbindung stehende, in Funktion einen axialen Rückstoß bewirkende Düse (4, 5) aufweist, wobei zwischen dem Grundkörper (1) und dem dazu rückstoßabhängig axial verschiebbaren Düsenhalter (2) eine in Funktion ein hydraulisches Axiallager bildende Leckagekammer (11) vorgesehen ist, die mit einer Leckageflüssigkeit führenden ersten Spaltdichtung (6) zwischen dem Grundkörper (1) und dem Düsenhalter (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckagekammer (11) in mindestens einen den Düsenhalter (2) in einem axialen Teilbereich umfänglich umschließenden, in seiner axialen Erstreckung entsprechend dem Verschiebeweg des Düsenhalters (2) sich verändernden Drosselspalt (12) übergeht, wobei der Drosselspalt (12) über seine axiale Länge in seiner Höhe gleichbleibend ist.
  2. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselspalt (12) zur Atmosphäre hin offen ist.
  3. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselspalt (12) zwischen dem Grundkörper (1) und dem Düsenhalter (2) gebildet ist.
  4. Hochdruck-Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselspalt (12) achsparallel zum Kanal (3) verläuft.
  5. Hochdruck-Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenhalter (2) eine dessen Drehzahl reduzierende Bremseinrichtung, vorzugsweise eine Fluidbremse (13) oder eine Magnetbremse (13') aufweist.
  6. Hochdruck-Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Spaltdichtung (6), ausgehend von der Leckagekammer (11), in axialer Richtung nachgeordnet, eine zweite Spaltdichtung (7) zwischen dem Grundkörper (1) und dem Düsenhalter (2) vorgesehen ist, wobei zwischen beiden Spaltdichtungen (6, 7) eine einen Druckraum bildende, zum Kanal (3) hin flüssigkeitsoffene, vorzugsweise umfängliche Tasche (15) gebildet ist, in die die mindestens eine Radialdüse (5) mündet.
  7. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenhalter (2) einen konzentrischen Ringspalt (10) aufweist, der die durchmesserkleinere Spaltdichtung (7) in axialer Richtung zumindest teilweise überdeckt.
  8. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (10) einerseits mit dem Kanal (3) und andererseits mit mindestens einer Düse (4) flüssigkeitsoffen in Verbindung steht.
  9. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (10) über mindestens einen Zuführkanal (9) mit dem Kanal (3) verbunden ist.
  10. Hochdruck-Rotordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenhalter (2) eine Trägerhülse (14) sowie eine diese umfänglich umschließende und damit verbundene Außenhülse (19) aufweist, wobei der Ringspalt (10) durch die äußere Mantelfläche der Trägerhülse (14) und die innere Mantelfläche der Außenhülse (19) begrenzt ist.
  11. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (9) und die mindestens eine Düse (4, 5) in der Trägerhülse (14) angeordnet sind.
  12. Hochdruck-Rotordüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten, die Spaltdichtungen (6, 7) begrenzenden Mantelflächen des Düsenhalters (2) und des Grundkörpers (1) zylindrisch sind.
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