DE3527205C1

DE3527205C1 - Duese zum Abspruehen von Hochdruckfluessigkeit

Info

Publication number: DE3527205C1
Application number: DE3527205A
Authority: DE
Inventors: Karl 4630 Bochum Hötger
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1986-10-16
Also published as: GB2178342A; GB2178342B; GB8616914D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zum Absprühen von Hochdruckflüssigkeit, die aus einem verschleißfestem Material mit geringer Querdehnung besteht, die mit ihrem schaftförmigen, zylindrischen Abschnitt in die Bohrung eines Düsenhalters eingreift und im Bereich ihres Austrittsendes mit einem Bund versehen ist, der sich mit einer Schulter auf dem Düsenhalter abstützt.

Es gehören Hochdruck-Vollstrahldüsen zum vorbekannten Stand der Technik, deren Außenumfang mit einem Sechskantabschnitt ausgestattet ist, an den sich beidseitig ein zylindrischer Düsenabschnitt anschließt. Der längere dieser beiden Düsenabschnitte greift mit seinem Gewindeabschnitt in eine entsprechende Bohrung des Düsenhalters ein und schließt sie flüssigkeitsdicht ab. Das andere Ende der Düse steht über den Düsenhalter vor oder befindet sich in einem erweiterten Bohrungsabschnitt des Düsenhalters. Um den Verschleiß zu vermindern und die Standzeit der Düse zu vergrößern ist der Düsenkörper zweiteilig ausgebildet und besitzt einen zylindrischen Hartmetalleinsatz, der von einem aus Edelstahl bestehenden Düsenmantel umschlossen ist.

Durch die DE-OS 29 51 011 sind Düsen für Schrämwalzen von Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaues bekanntgeworden, die mit ihrem zylindrischen, schaftförmigen Abschnitt in die Bohrung eines Düsenhalters eingreifen und an ihrem Austrittsende mit einem Bund versehen sind, der innerhalb eines erweiterten Bohrungsabschnittes des Düsenhalters liegt. Ein sich unmittelbar an den Bund der Düse anschließender Gewindeabschnitt greift in ein Gewinde des aufnehmenden Bohrungsabschnittes ein und hält die Düse. Daher befindet sich zwischen dem schaftförmigen Düsenabschnitt, der sich an den Gewindeabschnitt anschließt, und der Bohrung des Düsenhalters ein ringförmiger Raum, der mit der von der Düse abzusprühenden Flüssigkeit gefüllt ist und diesen Abschnitt der Düse beaufschlagt.

Weiterhin gehört es zum vorbekannten Stand der

Technik, eine Düse in der Bohrung des Düsenhalters mittels einer ringförmigen oder einer den Düsenhalter umschließenden Mutter zu befestigen (DBGM 85 00 897 und DE-OS 29 03 733).

Um den Düsenverschleiß zu vermindern und Düsenkorrosionen zu reduzieren ist, wie aus der US-Patentschrift 41 35 861 hervorgeht, bereits vorgeschlagen worden, die Düse aus keramischem Material zu fertigen. Derart hochverschleißfeste und korrosionsbeständige Materialien haben vielfach den Nachteil, daß sie verhältnismäßig unelastisch sind und keine oder nur geringe Querdehnungen aufnehmen können. Sie müssen daher eng ummantelt, also von einem Trägermaterial mit engem Sitz eingeschlossen sein, das ihnen zwar die Radialbelastung abnimmt, jedoch die Herstellung einer Düse wegen des beträchtlichen Fertigungsaufwandes erheblich verteuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, die Radialbelastung solcher Düsen zu vermindern und die Düsenausbildung zu vereinfachen und zu verbilligen.

Zur Lösung dieses Problems geht die Erfindung von der eingangs beschriebenen Düse zum Absprühen von Hochdruckflüssigkeit aus und schlägt vor, ihre auf dem Düsenhalter aufliegende Schulter abzuschrägen und den Bohrungsabschnitt des Düsenhalters mit Hilfe dieser Schulter abzuschließen, den schaftförmigen Düsenabschnitt mit weitem radialen Spiel in diesen Bohrungsabschnitt hineinragen zu lassen und die Düse mittels einer auf der freien Stirnseite ihres Bundes aufliegenden, mit dem Düsenhalter verschraubten Mutter, die mit einer zentrisch zur Düsenachse liegenden Ausnehmung versehen ist, zu halten. Mit ihrer abgeschrägten Schulter schließt die Düse die Zulaufbohrung des Düsenhalters am Austrittsende hermetisch ab und liegt mit ihrem zylindrischen Abschnitt innerhalb der Hochdruckflüssigkeit, die sowohl radial auf die Düsenbohrung als auch in umgekehrter Richtung auf den Umfang des Düsenschaftes einwirkt. Radialkräfte, die bei Hochdruckflüssigkeit von mehr als 1000 bzw. 2000 bar nach außen gerichtete Zugspannungen innerhalb des Düsenschaftes hervorrufen, werden bei der vorgeschlagenen Düsenanordnung stets von den nach innen in Richtung auf die Düsenachse gerichteten Kräften ausgeglichen und können vom Material in Form von Druckspannungen erheblich besser aufgenommen werden. Ursache des Überwiegens der auf die Düsenachse gerichteten Druckkräfte ist die im Vergleich zum Umfang der Düsenbohrung größere Umfangsfläche des Düsenschaftes. Sie kompensiert die nach außen gerichteten Kräfte, die sich in Form von Zugspannungen innerhalb des Düsenmaterials bemerkbar machen würden, und gestattet es, die Düse einteilig aus einem hochverschleißfesten, korrosionsbeständigen, spröden Material zu fertigen, das keine hohen Querdehnungen verträgt. Die Fertigung einer solchen Düse, beispielsweise aus Keramik oder aus anderen Materialien, wird dadurch wesentlich vereinfacht, und es werden die Herstellungskosten solcher Düsen erheblich verringert ohne die Düsenstandzeit zu reduzieren.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann die Mutter in den Bohrungsabschnitt des Düsenhalters, der den Bund der Düse aufnimmt, eingreifen oder aber den Teil des Düsenhalters umschließen, auf welchem der Bund der Düse aufliegt, wobei Düsenhalter oder Mutter mit einer den Außenumfang des Bundes mit der Atmosphäre verbindenden Auslaßbohrung versehen sind. Zweck dieser Auslaßbohrung ist es, etwa zwischen

Bund und Düsenschulter hindurchtretender Flüssigkeit den Austritt zu ermöglichen, während die Mutter den Bund fest auf den Düsenhalter drücken und für einen dichten Abschluß der Bohrung des Düsenhalters sorgen soll.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Düse in einem Längsschnitt durch die Bohrung des Düsenhalters,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Düse ist mit 1 bezeichnet. Mit ihrem zylindrischen Schaft 2 greift sie mit weitem radialem Spiel in eine Bohrung 3 des Düsenhalters 4 ein und stützt sich mit ihrem Bund 5 am Ausgang dieser Bohrung 3 auf der unteren Stirnfläche eines erweiterten Bohrungsabschnittes 6 des Düsenhalters 4 ab (Fig. 1). Auch der Bund 5 liegt mit weitem radialem Spiel innerhalb des im Durchmesser größeren Bohrungsabschnittes 6, der mit einem Gewinde ausgestattet ist, in das eine ringförmige Mutter 7 eingreift. Sie stützt sich auf der Stirnfläche des Düsenbundes 5 ab und hält die Düse 1 in ihrer Position gegen den Druck der austretenden Flüssigkeit fest. Durch eine in der Mitte der Mutter 7 befindliche Ausnehmung 8, durch die die Achse der Düsenbohrung 9 verläuft, tritt der von der Düse 1 ausgehende Hochdruckflüssigkeitsstrahl aus. Die mit quadratischem oder sechseckigem Querschnitt ausgestattete Ausnehmung 8 dient zum Ansetzen eines Schlüssels, um die Mutter 7 fest gegen die Düsenstirnfläche zu pressen und diese mit der schräg verlaufenden Schulter 10 ihres Bundes 5 mit hohem Druck gegen die Begrenzungskante der Bohrung 3 des Düsenhalters 4 zu drücken. Aufgabe dieser Kante ist es, die Bohrung 3 des Düsenhalters 4 hermetisch abzuschließen, da der Druck der Hochdruckflüssigkeit infolge des weiten radialen Spiels zwischen Bohrung 3 und Düsenschaft 2 auch im unmittelbaren Bereich der Schrägfläche der Schulter 10 ansteht und auch die Umfangsfläche des Schaftes 2 in radialer Richtung entgegen der Wirkung des Düsendrucks hoch belastet.

Die in der F i g. 2 dargestellte Düsenanordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 im wesentlichen nur durch die Form der die Düse 1 haltenden Mutter 11. Letztere umgreift den zylindrischen Düsenhalter 4, der in seiner zentralen Bohrung 3 mit weitem radialem Spiel den Düsenschaft 2 aufnimmt und den Düsenbund 5 frei auf seiner Stirnfläche trägt. Die Mutter 11 umgreift den mit einem Gewindeabschnitt versehenen Düsenhalter 4 und ist mit diesem verschraubt. Mit der Stirnfläche ihrer Sackbohrung 12 liegt sie auf dem Bund 5 der Düse 1 auf und drückt ihn mit der Schrägfläche seiner Schulter 10 gegen die Austrittskante der Bohrung 3 des Düsenhalters 4. Auch diese Mutter 11 ist mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 13 versehen, die gleichachsig zur Düsenbohrung 9 liegt Eine radiale Bohrung 14 der Mutter 11 bzw. des Düsenhalters 4 stellt die Verbindung des über dem Düsenhalter 4 befindlichen Raumes mit der Atmosphäre her und gibt der etwa in diesen Raum eintretenden Leckflüssigkeit Gelegenheit, nach außen abzufließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Düse zum Absprühen von Hochdruckflüssigkeit, die aus einem verschleißfesten Material mit geringer Querdehnung besteht, die mit ihrem schaftförmigen, zylindrischen Abschnitt in die Bohrung eines Düsenhalters eingreift und im Bereich ihres Austrittsendes mit einem Bund versehen ist, der sich mit einer Schulter auf dem Düsenhalter abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (10) abgeschrägt ist und den Bohrungsabschnitt (3) des Düsenhalters (4) abschließt, in den der schaftförmige Düsenabschnitt (2) mit weitem radialem Spiel hineinragt und von einer auf der freien Stirnseite des Bundes (5) aufliegenden, mit dem Düsenhalter (4) verschraubten Mutter (7) gehalten wird, die mit einer zentrisch zur Düsenachse liegenden Ausnehmung (8) versehen ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (7,11) in den Bohrungsabschnitt (6) des Düsenhalters (4), der den Bund (5) aufnimmt, eingreift oder den Teil des Düsenhalters (4) umschließt, auf welchem der Bund (5) aufliegt, wobei Düsenhalter (4) oder Mutter (11) mit einer den Außenumfang des Bundes (5) mit der Atmosphäre verbindenden Auslaßbohrung (14) versehen sind.