Title:
Drallkörper sowie Kegeldüse mit einem solchen Drallkörper
Kind Code:
U1


Abstract:

Drallkörper (1) zur Verwendung in einer Kegeldüse (15), wie etwa einer Vollkegeldüse oder einer Hohlkegeldüse, um ein durchströmendes Fluid in Rotation zu versetzen, in dem ein Drallraum (2) rotationssymmetrisch zu einer Längsachse (L) des Drallkörpers (1) ausgebildet ist, wobei der Drallraum (2) zu der einen Stirnseite (3) des Drallkörpers (1) offen und zu der gegenüberliegenden Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) geschlossen ist, wobei in dem Drallkörper (1) wenigstens eine quer zur Längsachse (L) verlaufende Zulaufbohrung (11) ausgebildet ist, welche die Wandung (12) des Drallkörpers (1) von dessen Außenumfangsfläche (9) zu dem Drallraum (2) durchsetzt und außermittig in den Drallraum (2) mündet und wobei der Drallkörper (1) einen zylindrischen Abschnitt (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt (7) und der geschlossenen Stirnseite (4) mehrere Abflachungen (8) in der Außenumfangsfläche (9) des Drallkörpers (1) ausgebildet sind, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelebene des Drallkörpers (1) erstrecken, wobei in Umfangsrichtung des Drallkörpers (1) zwischen den Abflachungen (8) zylindrische Außenumfangsflächenabschnitte (10) vorgesehen sind, die den gleichen Durchmesser wie der zylindrische Abschnitt (7) besitzen und an diesen unmittelbar anschließen, wobei ein axialer Bereich des Drallkörpers (1) zwischen der geschlossenen Stirnseite (4) und den Abflachungen (8) derart ausgebildet ist, dass während des Betriebs des Drallkörpers (1) ein die geschlossene Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) anströmendes Fluid an der geschlossenen Stirnseite (4) vorbei in den Bereich der Abflachungen (8) strömt, und dass in dem Bereich jeder Abflachung (8) jeweils eine Zulaufbohrung (11) angeordnet ist, wobei sowohl die Abflachungen (8) als auch die Zulaufbohrungen (11) mit gleichmäßigem Versatz entlang des Außenumfangs des Drallkörpers (1) verteilt angeordnet sind.




Application Number:
DE202016105326U
Publication Date:
01/09/2018
Filing Date:
09/23/2016
Assignee:
SWEDEX GmbH Industrieprodukte, 41468 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE202010001177U1N/A2010-04-08
DE10361349A1N/A2005-07-14
DE19811736A1N/A1999-09-23



Attorney, Agent or Firm:
Paul & Albrecht Patentanwaltssozietät, 41460, Neuss, DE
Claims:
1. Drallkörper (1) zur Verwendung in einer Kegeldüse (15), wie etwa einer Vollkegeldüse oder einer Hohlkegeldüse, um ein durchströmendes Fluid in Rotation zu versetzen, in dem ein Drallraum (2) rotationssymmetrisch zu einer Längsachse (L) des Drallkörpers (1) ausgebildet ist, wobei der Drallraum (2) zu der einen Stirnseite (3) des Drallkörpers (1) offen und zu der gegenüberliegenden Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) geschlossen ist, wobei in dem Drallkörper (1) wenigstens eine quer zur Längsachse (L) verlaufende Zulaufbohrung (11) ausgebildet ist, welche die Wandung (12) des Drallkörpers (1) von dessen Außenumfangsfläche (9) zu dem Drallraum (2) durchsetzt und außermittig in den Drallraum (2) mündet und wobei der Drallkörper (1) einen zylindrischen Abschnitt (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt (7) und der geschlossenen Stirnseite (4) mehrere Abflachungen (8) in der Außenumfangsfläche (9) des Drallkörpers (1) ausgebildet sind, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelebene des Drallkörpers (1) erstrecken, wobei in Umfangsrichtung des Drallkörpers (1) zwischen den Abflachungen (8) zylindrische Außenumfangsflächenabschnitte (10) vorgesehen sind, die den gleichen Durchmesser wie der zylindrische Abschnitt (7) besitzen und an diesen unmittelbar anschließen, wobei ein axialer Bereich des Drallkörpers (1) zwischen der geschlossenen Stirnseite (4) und den Abflachungen (8) derart ausgebildet ist, dass während des Betriebs des Drallkörpers (1) ein die geschlossene Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) anströmendes Fluid an der geschlossenen Stirnseite (4) vorbei in den Bereich der Abflachungen (8) strömt, und dass in dem Bereich jeder Abflachung (8) jeweils eine Zulaufbohrung (11) angeordnet ist, wobei sowohl die Abflachungen (8) als auch die Zulaufbohrungen (11) mit gleichmäßigem Versatz entlang des Außenumfangs des Drallkörpers (1) verteilt angeordnet sind.

2. Drallkörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abflachungen (8) jeweils ausgehend von der geschlossenen Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) bis zu dem zylindrischen Abschnitt (7) des Drallkörpers (1) erstrecken.

3. Drallkörper (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abflachungen (8) über etwa 25% bis 75%, bevorzugt 50%, der Länge des Drallkörpers (1) erstrecken.

4. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (7) des Drallkörpers (1) ausgehend von der offenen Stirnseite (3) in Richtung der geschlossenen Stirnseite (4) des Drallkörpers (1) verläuft.

5. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (8) und/oder die Zulaufbohrungen (11) gleiche Abmessungen aufweisen.

6. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenumfangsfläche (9) des Drallkörpers (1) zwei Abflachungen (8) ausgebildet sind, wobei sich zwei jeweils aus einer Abflachung (8) mit zugehöriger Zulaufbohrung (11) bestehende Anordnungen bezüglich der Längsachse (L) des Drallkörpers (1) achsensymmetrisch gegenüberliegen.

7. Drallkörper (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den beiden Abflachungen (8) gemessene Breite des Drallkörpers (1) um etwa 10% bis 50%, bevorzugt etwa 20% bis 40 %, noch bevorzugter etwa 30%, gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (7) des Drallkörpers (1) verringert ist.

8. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (8) als ebene Flächen ausgebildet sind, wobei die Zulaufbohrungen (11) bevorzugt jeweils zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der ebenen Fläche der jeweiligen Abflachung (8) ausgerichtet sind.

9. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (11) jeweils tangential zu einer Innenfläche (13) des Drallraums (2) in den Drallraum (2) münden.

10. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrungen (11) in einem an den zylindrischen Abschnitt (7) anschließenden unteren Endabschnitt jeder Abflachung (8) positioniert sind.

11. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallraum (2) sich an seinem offenen Ende (5) trichterförmig aufweitet.

12. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallraum (2) im Bereich seines geschlossenen Endes (6) hohlkegelförmig ausgebildet ist.

13. Drallkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drallkörper (1) eine koaxial zu der Längsachse (L) verlaufende und ausgehend von der geschlossenen Stirnseite (4) in den Drallraum (2) mündende Bohrung (14) ausgebildet ist.

14. Kegeldüse (15) mit einem rohrartigen, eine zylindrische Innenfläche (16) aufweisenden Düsenkörper (17) und einem Drallkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der in dem Düsenkörper (17), insbesondere in einem axialen Endbereich (18) des Düsenkörpers (17) derart angeordnet ist, dass die Außenfläche (19) des zylindrischen Abschnitts (7) des Drallkörpers (1) und die zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitte (10) des Drallkörpers (1) an der zylindrischen Innenfläche (16) des Düsenkörpers (17) anliegen, so dass jede Abflachung (8) des Drallkörpers (1) mit dem ihr gegenüberliegenden Abschnitt der zylindrischen Innenfläche (16) des Düsenkörpers (17) einen separaten Strömungskanal (20) für die im Bereich dieser Abflachung (8) angeordnete Zulaufbohrung (11) ausbildet.

15. Kegeldüse (15) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallkörper (1) eine Austrittsöffnung (21) der Kegeldüse (15) definiert.

16. Kegeldüse nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallkörper (1) über eine Schraubverbindung oder mittels Presssitz mit dem Düsenkörper (17) verbunden ist.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Drallkörper zur Verwendung in einer Kegeldüse, wie etwa einer Vollkegeldüse oder einer Hohlkegeldüse, um ein durchströmendes Fluid in Rotation zu versetzen, in dem ein Drallraum rotationssymmetrisch zu einer Längsachse des Drallkörpers ausgebildet ist, wobei der Drallraum zu der einen Stirnseite des Drallkörpers offen und zu der gegenüberliegenden Stirnseite des Drallkörpers geschlossen ist, wobei in dem Drallkörper wenigstens eine quer zur Längsachse verlaufende Zulaufbohrung ausgebildet ist, welche die Wandung des Drallkörpers von dessen Außenumfangsfläche zu dem Drallraum durchsetzt und außermittig in den Drallraum mündet und wobei der Drallkörper einen zylindrischen Abschnitt aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kegeldüse mit einem solchen Drallkörper.

Dralldüsen zur Zerstäubung von Flüssigkeiten werden seit langem in vielen technischen Gebieten verwendet. Beispielsweise werden solche Düsen zu Lackierungs-, Bewässerungs- und Reinigungszwecken eingesetzt. Bei einer Dralldüse wird die zu versprühende Flüssigkeit zunächst innerhalb der Düse in Rotation versetzt. Grundsätzlich gibt es hierfür zwei unterschiedliche gängige Methoden. Bei einer ersten Methode tritt eine zu versprühende Flüssigkeit in einer zu der Längsachse eines Drallkörpers der Dralldüse parallelen Richtung in eine endseitige Öffnung wenigstens eines in dem Drallkörper ausgebildeten Drallkanals in einer Stirnfläche des Drallkörpers ein. Bei einer zweiten Methode tritt eine zu versprühende Flüssigkeit in einer Richtung quer zu der Längsachse in einen Drallraum im Inneren des Drallkörpers ein.

Abhängig von der genauen Ausgestaltung der Dralldüse lässt sich entweder ein Hohlkegelsprühbild, bei dem eine besprühte Fläche lediglich ringförmig mit der versprühten Flüssigkeit bedeckt ist, oder ein Vollkegelsprühbild erzeugen, bei dem eine besprühte Fläche vollständig, also auch innerhalb einer ringförmigen Kontur, mit der versprühten Flüssigkeit bedeckt ist. Hierbei wird ein Hohlkegelsprühbild insbesondere dadurch generiert, dass auf die in Rotation versetzte Flüssigkeit eine Fliehkraft wirkt und die Rotationsströmung zu einem Druckgefälle zwischen der Wandung des Drallraums und der Längsachse des Drallkörpers führt. Somit bildet sich ein relativ dünner hohlkegelartiger Flüssigkeitsfilm aus, der unmittelbar nach einer Düsenaustrittsöffnung in einzelne feine Tropfen zerfällt. Ein Vollkegelsprühbild wird hingegen dadurch generiert, dass bei einem Betrieb der Dralldüse auch ein die Längsachse umgebender Bereich mit Flüssigkeit beaufschlagt wird. Hohlkegelsprühbilder erzeugende Dralldüsen werden auch Hohlkegeldüsen genannt und Vollkegelsprühbilder erzeugende Dralldüsen werden auch Vollkegeldüsen genannt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die zuvor beschriebene zweite Methode, um eine zu versprühende Flüssigkeit in Rotation zu versetzen. Eine Dralldüse, bei der eine zu versprühende Flüssigkeit in einer Richtung quer zu der Längsachse eines Drallkörpers der Dralldüse in einen Drallraum im Inneren des Drallkörpers eintritt, ist aus der DE 103 61 349 A1 bekannt. Diese umfasst einen Drallkörper und ein den Drallkörper abschnittsweise umgebendes Anschlussstück, wobei der Drallkörper mittels eines Außengewindes in ein Innengewinde einer ausgehend von einem vorderen Ende des Anschlussstücks ausgebildeten axialen Bohrung eingeschraubt ist. Ein hinteres Ende des Anschlussstücks kann axial auf eine Rohrleitung aufgeschraubt werden.

Der Drallkörper ist rohrartig ausgebildet und weist in axialer Richtung mehrere unmittelbar aneinander anschließende zylindrische Abschnitte auf, deren Außendurchmesser sich von einem zum nächsten zylindrischen Abschnitt jeweils erhöht. Innerhalb des rohrartigen Drallkörpers ist ein Drallraum rotationssymmetrisch zu der Längsachse des Drallkörpers ausgebildet, der an seinem einen axialen Ende mit Hilfe eines Deckels verschlossen, an der gegenüberliegenden Stirnseite des Drallkörpers jedoch offen ist. In einem zylindrischen Abschnitt des Drallkörpers, der einen verringerten Außendurchmesser aufweist, ist eine Zulaufbohrung ausgebildet, welche die Wandung des Drallkörpers von dessen Außenumfangsfläche zu dem Drallraum quer zu der Längsachse des Drallkörpers durchsetzt und außermittig in den Drallraum mündet.

Da der Innendurchmesser der axialen Bohrung des Anschlussstücks größer als der Außendurchmesser des jeweiligen zylindrischen Abschnitts des Drallkörpers ist, in dem die Zulaufbohrung angeordnet ist, wird zwischen dem Drallkörper und dem Anschlussstück im Bereich der Zulaufbohrung ein Ringraum gebildet. Über den Ringraum kann eine zu versprühende Flüssigkeit ausgehend von dem hinteren Ende des Anschlussstücks zu einer endseitigen Öffnung der Zulaufbohrung an der Außenumfangsfläche des Drallkörpers gelangen. Dadurch, dass die Zulaufbohrung außermittig angeordnet ist, wird eine zu versprühende Flüssigkeit so in den Drallraum eingeleitet, dass darin eine Rotationsströmung erzeugt wird. Die in Rotation versetzte Flüssigkeit strömt innerhalb des Drallraums in Richtung des vorderen Endes des Drallkörpers und verlässt dann die Dralldüse über deren Austrittsöffnung.

Bei dem aus der DE 103 61 349 A1 bekannten Drallkörper wird zum Teil als nachteilig angesehen, dass die zu versprühende Flüssigkeit durch den Ringraum nicht gezielt in die Zulaufbohrung hineingeleitet werden kann. Vielmehr kann es in dem Ringraum zu ungewünschten Verwirbelungen und/oder zirkulierenden Strömungen kommen, die das Sprühverhalten einer Dralldüse, in welcher der Drallkörper verwendet wird, negativ beeinflussen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drallkörper der eingangs genannten Art mit einer alternativ ausgestalteten Form bereitzustellen, der die Nachteile der vorbekannten Drallkörper gerade nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt und der geschlossenen Stirnseite mehrere Abflachungen in der Außenumfangsfläche des Drallkörpers ausgebildet sind, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelebene des Drallkörpers erstrecken, wobei in Umfangsrichtung des Drallkörpers zwischen den Abflachungen zylindrische Außenumfangsflächenabschnitte vorgesehen sind, die den gleichen Durchmesser wie der zylindrische Abschnitt besitzen und an diesen unmittelbar anschließen, wobei ein axialer Bereich des Drallkörpers zwischen der geschlossenen Stirnseite und den Abflachungen derart ausgebildet ist, dass während des Betriebs des Drallkörpers ein die geschlossene Stirnseite des Drallkörpers anströmendes Fluid an der geschlossenen Stirnseite vorbei in den Bereich der Abflachungen strömt, und dass in dem Bereich jeder Abflachung jeweils eine Zulaufbohrung angeordnet ist, wobei sowohl die Abflachungen als auch die Zulaufbohrungen mit gleichmäßigem Versatz entlang des Außenumfangs des Drallkörpers verteilt angeordnet sind.

Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, den aus dem Stand der Technik bekannten Ringraum durch mehrere voneinander getrennte Strömungskanäle zu ersetzen. Wird der erfindungsgemäße Drallkörper zum Zweck des Betriebs einer Kegeldüse derart in einem rohrartigen, eine zylindrische Innenfläche aufweisenden Düsenkörper angeordnet, dass die Außenfläche des zylindrischen Abschnitts des Drallkörpers und die zwischen den Abflachungen gelegenen zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitte des Drallkörpers an der zylindrischen Innenfläche des Düsenkörpers anliegen, so bildet jede Abflachung des Drallkörpers mit dem ihr gegenüberliegenden Abschnitt der zylindrischen Innenfläche des Düsenkörpers einen separaten Strömungskanal für die im Bereich dieser Abflachung angeordnete Zulaufbohrung. Für jede Zulaufbohrung steht somit ein separater Strömungskanal zur Verfügung, über den die zu versprühende Flüssigkeit gezielt in die jeweilige Zulaufbohrung des Drallkörpers hineingeleitet werden kann, ohne dass es zu unerwünschten Verwirbelungen und/oder Strömungen der zu versprühenden Flüssigkeit um Bereiche der Außenumfangsfläche des Drallkörpers herum kommt, in denen gar keine Zulaufbohrungen angeordnet sind.

Dadurch, dass die Abflachungen und die Zulaufbohrungen mit gleichmäßigem Versatz entlang des Außenumfangs des Drallkörpers verteilt angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, dass die zu versprühende Flüssigkeit innerhalb des Drallraums optimal in Rotation versetzt werden kann.

Die in Umfangsrichtung des Drallkörpers zwischen den Abflachungen vorgesehenen zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitte dienen wie bereits zuvor erwähnt zur Ausbildung separater Strömungskanäle, vergrößern bei einer Verbindung des Drallkörpers mit einem Düsenkörper einer Kegeldüse mittels Presssitz jedoch zusätzlich die Anlageflächen zwischen dem Drallkörper und dem Düsenkörper.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die Abflachungen jeweils ausgehend von der geschlossenen Stirnseite des Drallkörpers bis zu dem zylindrischen Abschnitt des Drallkörpers. Von der geschlossenen Stirnseite ausgehende Abflachungen sind vorteilhaft, da hierdurch während des Betriebs des Drallkörpers ein die geschlossene Stirnseite anströmendes Fluid optimal an der geschlossenen Stirnseite vorbeiströmt, und sind leicht herzustellen. Vorteilhaft erstrecken sich die Abflachungen über etwa 25% bis 75%, bevorzugt 50%, der Länge des Drallkörpers. Über die Länge der Abflachungen kann die Länge der Strömungskanäle variiert werden. Je nachdem in welchem Bereich die Zulaufbohrungen in den Drallraum münden sollen, kann es angebracht sein, die Abflachungen länger oder kürzer auszubilden.

Bevorzugt verläuft der zylindrische Abschnitt des Drallkörpers ausgehend von der offenen Stirnseite in Richtung der geschlossenen Stirnseite des Drallkörpers.

Die Abflachungen und/oder die Zulaufbohrungen können gleiche Abmessungen aufweisen. Durch Zulaufbohrungen gleicher Abmessungen wird erreicht, dass durch jede Zulaufbohrung die gleiche oder zumindest eine ähnliche Flüssigkeitsmenge in den Drallraum eintreten kann, was beispielsweise zu einem gleichmäßigeren Sprühbild führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Außenumfangsfläche des Drallkörpers genau zwei Abflachungen ausgebildet. Vorteilhaft liegen sich zwei jeweils aus einer Abflachung mit zugehöriger Zulaufbohrung bestehende Anordnungen bezüglich der Längsachse des Drallkörpers achsensymmetrisch gegenüber. Hierdurch wird die Erzeugung eines gleichmäßigen Sprühbilds unterstützt. Es sollte jedoch klar sein, dass in der Außenumfangsfläche des Drallkörpers auch eine beliebige andere Anzahl von Abflachungen ausgebildet sein kann. Beispielsweise können auch drei, vier oder noch mehr Abflachungen vorgesehen sein. Durch eine Erhöhung der Anzahl an Abflachungen und zugehörigen Zulaufbohrungen kann das Sprühverhalten und der Strömungswiderstand einer Dralldüse beeinflusst werden, in der der erfindungsgemäße Drallkörper eingesetzt wird.

Bevorzugt ist die zwischen den beiden Abflachungen gemessene Breite des Drallkörpers um etwa 10% bis 50%, bevorzugt etwa 20% bis 40%, noch bevorzugter etwa 30%, gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Drallkörpers verringert. Über das Ausmaß der Verringerung der Breite des Drallkörpers zwischen den beiden Abflachungen gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Drallkörpers lässt sich die Querschnittsfläche der Strömungskanäle einstellen.

Die Abflachungen können als ebene Flächen ausgebildet sein, wobei die Zulaufbohrungen bevorzugt jeweils zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der ebenen Fläche der jeweiligen Abflachung ausgerichtet sind.

Die zuvor beschriebenen optionalen Ausgestaltungen der Erfindung sind fertigungstechnisch von Vorteil. Im Folgenden sind weitere optionale Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Vorteilhafterweise münden die Zulaufbohrungen jeweils tangential zu einer Innenfläche des Drallraums in den Drallraum. Hierdurch wird die Ausbildung einer Rotationsströmung innerhalb des Drallraums begünstigt.

Bevorzugt sind die Zulaufbohrungen in einem an den zylindrischen Abschnitt anschließenden unteren Endabschnitt jeder Abflachung positioniert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Zulaufbohrungen in den Drallraum münden. Die genaue Position einer Zulaufbohrung im Bereich einer Abflachung kann in Abhängigkeit vom Durchmesser der Zulaufbohrung und vom Durchmesser des Drallraums gewählt werden.

Der Drallraum kann sich an seinem offenen Ende trichterförmig aufweiten, wodurch die Formierung eines (Hohl-)kegelsprühbildes unterstützt wird. Der Drallraum kann auch im Bereich seines geschlossenen Endes hohlkegelförmig ausgebildet sein. Eine solche hohlkegelförmige Ausbildung des Drallraums lässt sich fertigungstechnisch leicht realisieren.

Zweckmäßigerweise ist in dem Drallkörper eine koaxial zu der Längsachse verlaufende und ausgehend von der geschlossenen Stirnseite in den Drallraum mündende Bohrung ausgebildet. Hierdurch werden beim Betrieb einer Kegeldüse, in der der Drallkörper eingesetzt wird, nicht nur Randbereiche, sondern auch ein die Längsachse umgebender Bereich des Drallraums mit Flüssigkeit beaufschlagt, wodurch ein Vollgekelsprühbild generiert wird. Bevorzugt steht der Durchmesser der Bohrung im Verhältnis zum Durchmesser der Zulaufbohrung, um ein möglichst gleichmäßiges Sprühbild zu erzeugen.

Die zuvor erwähnte Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß auch durch eine Kegeldüse mit einem rohrartigen, eine zylindrische Innenfläche aufweisenden Düsenkörper und einem Drallkörper, wie beispielsweise dem zuvor beschriebenen Drallkörper gelöst, der in dem Düsenkörper, insbesondere in einem axialen Endbereich des Düsenkörpers derart angeordnet ist, dass die Außenfläche des zylindrischen Abschnitts des Drallkörpers und die zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitte des Drallkörpers an der zylindrischen Innenfläche des Düsenkörpers anliegen. Hierbei bildet jede Abflachung des Drallkörpers mit dem ihr gegenüberliegenden Abschnitt der zylindrischen Innenfläche des Düsenkörpers einen separaten Strömungskanal für die im Bereich dieser Abflachung angeordnete Zulaufbohrung aus. Der Drallkörper definiert vorteilhaft eine Austrittsöffnung der Kegeldüse. Hierbei können die Durchmesser der Zulaufbohrungen und des Drallraums im Verhältnis zur Austrittsöffnung der Kegeldüse stehen. Bevorzugt ist der Drallkörper über eine Schraubverbindung oder mittels Presssitz mit dem Düsenkörper verbunden.

Mit dem oben beschriebenen Drallkörper wird also ein Drallkörper bereitgestellt, der die im einleitenden Teil beschriebenen Nachteile der vorbekannten Drallkörper gerade nicht aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drallkörpers sowie einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kegeldüse unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich. Darin ist:

1 eine perspektivische schematische Ansicht von schräg oben eines Drallkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 eine perspektivische schematische Ansicht von schräg unten des Drallkörpers aus 1;

3 eine schematische Seitenansicht des Drallkörpers aus den 1 und 2;

4 eine schematische Draufsicht auf den Drallkörper aus den 1, 2 und 3;

5 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V in 4;

6 eine perspektivische schematische Ansicht von schräg oben eines Drallkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

7 eine schematische Draufsicht auf den Drallkörper aus der 6;

8 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII-VIII in 7; und

9 eine schematische Schnittansicht einer Kegeldüse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die 1 bis 5 zeigen unterschiedliche schematische Ansichten eines Drallkörpers 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Drallkörper 1, der eine zylindrische Grundform besitzt, ist ein Drallraum 2 rotationssymmetrisch zu einer Längsachse L des Drallkörpers 1 ausgebildet, der zu der einen Stirnseite 3 des Drallkörpers 1 offen und zu der gegenüberliegenden Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 geschlossen ist. Der Drallraum 2 weitet sich an seinem offenen Ende 5 trichterförmig auf und ist im Bereich seines geschlossenen Endes 6 hohlkegelförmig ausgebildet.

Der Drallkörper 1 weist außenseitig einen zylindrischen Abschnitt 7 auf, der sich ausgehend von der offenen Stirnseite 3 über etwa 50 % der Länge des Drallkörpers 1 in Richtung der geschlossenen Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 erstreckt.

Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 7 und der geschlossenen Stirnseite 4 sind zwei Abflachungen 8 in der Außenumfangsfläche 9 des Drallkörpers 1 ausgebildet, die sich jeweils ausgehend von der geschlossenen Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 über die verbleibenden 50 % der Länge des Drallkörpers 1 bis zu dem zylindrischen Abschnitt 7 erstrecken. Die Abflachungen 8 sind als gleich große ebene Flächen ausgebildet, die parallel zu einer Längsmittelebene des Drallkörpers 1 verlaufen und sich diametral bezüglich der Längsachse L des Drallkörpers 1 gegenüberliegen. Zudem sind die beiden Abflachungen 8 derart ausgebildet, dass die zwischen ihnen gemessene Breite des Drallkörpers 1 um etwa 30 % gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 7 des Drallkörpers 1 verringert ist.

In Umfangsrichtung des Drallkörpers 1 sind zwischen den Abflachungen 8 zwei zylindrische Außenumfangsflächenabschnitte 10 vorgesehen, die den gleichen Durchmesser wie der zylindrische Abschnitt 7 besitzen und an diesen unmittelbar anschließen, so dass die Außenumfangsfläche des Drallkörpers 1 zwei zylindrische Flächenabschnitte aufweist, die sich von der offenen Stirnseite 3 bis zu der geschlossenen Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 erstrecken.

Im unteren Endabschnitt jeder Abflachung 8 ist eine Zulaufbohrung 11 vorgesehen, welche die Wandung 12 des Drallkörpers 1 von dessen Außenumfangsfläche 9 zu dem Drallraum 2 quer zur Längsachse L des Drallkörpers 1 und senkrecht zu der ebenen Fläche der Abflachung 8 durchsetzt und tangential zu einer Innenfläche 13 des Drallraums 2 in den Drallraum 2 mündet. Die beiden Zulaufbohrungen 11 weisen gleiche Abmessungen auf und liegen sich bezüglich der Längsachse L des Drallkörpers 1 achsensymmetrisch gegenüber.

Die 6 bis 8 zeigen unterschiedliche schematische Ansichten eines Drallkörpers 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Drallkörper 1 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Drallkörper 1 gemäß der ersten Ausführungsform lediglich dadurch, dass in dem Drallkörper 1 gemäß der zweiten Ausführungsform eine koaxial zu der Längsachse L verlaufende und ausgehend von der geschlossenen Stirnseite 4 in den Drallraum 2 mündende Bohrung 14 ausgebildet ist. Somit ist der Drallkörper 1 gemäß der zweiten Ausführungsform geeignet, ein Vollkegelsprühbild zu erzeugen.

Die 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Kegeldüse 15 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kegeldüse 15 umfasst einen rohrartigen, eine zylindrische Innenfläche 16 aufweisenden Düsenkörper 17 und einen Drallkörper 1. Der in der 9 dargestellte Drallkörper 1 entspricht dem Drallkörper 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Drallkörper 1 ist derart in einem axialen Endbereich 18 des Düsenkörpers 17 angeordnet, dass die Außenfläche 19 des zylindrischen Abschnitts 7 des Drallkörpers 1 und die zylindrischen Außenumfangsflächenabschnitte 10 des Drallkörpers 1 an der zylindrischen Innenfläche 16 des Düsenkörpers 17 anliegen. Hierbei bildet jede Abflachung 8 des Drallkörpers 1 mit dem ihr gegenüber liegenden Abschnitt der zylindrischen Innenfläche 16 des Düsenkörpers 17 einen separaten Strömungskanal 20 für die im Bereich dieser Abflachung 8 angeordnete Zulaufbohrung 12. Wie aus der 9 zu erkennen ist, definiert der Drallkörper 1 in diesem Ausführungsbeispiel die Austrittsöffnung 21 der Kegeldüse 15. Der Drallkörper 1 ist in diesem Fall mittels Presssitz mit dem Düsenkörper 17 verbunden.

Während des Betriebs der Kegeldüse 15 strömt eine zu versprühende Flüssigkeit in Strömungsrichtung S durch den Innenraum 22 des Düsenkörpers 17 auf die geschlossene Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 zu. Da sich die Abflachungen 8 und somit auch die ausgebildeten Strömungskanäle 20 jeweils ausgehend von der geschlossenen Stirnseite 4 des Drallkörpers 1 erstrecken, strömt die Flüssigkeit an der geschlossenen Stirnseite 4 vorbei in die beiden voneinander getrennten Strömungskanäle 20 und von dort über die beiden den Strömungskanälen 20 zugeordneten Zulaufbohrungen 12 in den Drallraum 2 des Drallkörpers 1. Beim Hineinströmen in den Drallraum 2 wird die zu versprühende Flüssigkeit in Rotation versetzt und strömt innerhalb des Drallraums 2 weiter in Richtung der Austrittsöffnung 21 der Kegeldüse 15, bevor die in Rotation versetzte Flüssigkeit die Kegeldüse 15 über die Austrittsöffnung 21 verlässt. Stromabwärts der Düsenaustrittsöffnung 21 wird im Falle des vorliegenden Drallkörpers 1 ein Hohlkegelsprühbild erzeugt.

Bezüglich weiterer Vorteile des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Drallkörpers sowie der erfindungsgemäßen Kegeldüse wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Beschreibungsteil verwiesen.

Bezugszeichenliste

1
Drallkörper
2
Drallraum
3
Stirnseite zu der der Drallraum offen ist
4
Stirnseite zu der der Drallraum geschlossen ist
5
offenes Ende
6
geschlossenes Ende
7
zylindrischer Abschnitt
8
Abflachung
9
Außenumfangsfläche
10
Außenumfangsflächenabschnitte
11
Zulaufbohrung
12
Wandung
13
Innenfläche
14
Bohrung
15
Kegeldüse
16
zylindrische Innenfläche
17
Düsenkörper
18
axialer Endbereich
19
Außenfläche
20
Strömungskanal
21
Austrittsöffnung
22
Innenraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 10361349 A1 [0004, 0007]