MANDERA MARKUS (DE)
PALUNCIC ZDRAVKO (DE)
MANDERA MARKUS (DE)
US5059226A | 1991-10-22 | |||
EP0068115A2 | 1983-01-05 | |||
EP0211295A1 | 1987-02-25 | |||
DE2950283A1 | 1981-07-23 | |||
GB1310886A | 1973-03-21 | |||
ES2166651A1 | 2002-04-16 | |||
US5253733A | 1993-10-19 | |||
US4528919A | 1985-07-16 |
- 8 - KHL& SCHAAFHAUSEN
P A T E N T A N Wä L T E
Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Aufteilen einer mittels einer Gasströmung transportierten Flüssigkeit in eine Vielzahl von Teilströmen mit einem Gehäuse (2), in welchem eine Zuströmbohrung (7), die sich in eine Vielzahl von Abströmbohrungen (10) verzweigt, vorgesehen ist, wobei die Zuströmbohrungen (7) in eine sich in Strömungsrichtung erweiternde Verteilkammer (9) mündet, dadurch gekenn- zeichnet, dass im Bereich des übergangs von der Zuströmbohrung (7) in die Verteilkammer (9) ein abgerundeter übergangsabschnitt ausgebildet ist, wobei auf der dem Ende der Zuströmbohrung (7) gegenüber liegenden Seite der Verteilkammer (9) ein insbesondere konzentrisch zu der Zuströmbohrung (7) ausgerichteter Umlenkkegel (11 ) zum Aufweiten der Strömung ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Umlenkkegels (11 ) sich bis in den abgerundeten übergangsabschnitt (8) der Zuströmbohrung (7) erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Umlenkkegels (11 ) auf der der Zuströmbohrung (7) abgewandten Seite größer ist als der Durchmesser der Zuströmbohrung (7).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmbohrungen (10) um den Umfang des Umlenkkegels (11 ) verteilt angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilkammer (9) eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur (3) aufweist. - 9 - KEEL&SCHAAFHAUSEN
P AT E NTA NWä LT E
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte der Eintrittsöffnungen der Abströmbohrungen (10) in regelmäßigen Abständen auf einem Kreis angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelfläche des Umlenkkegels (11 ) gegenüber der Längsachse der Verteilkammer (9) um einen Winkel von 30° bis 90°, insbesondere von etwa 60° , angewinkelt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des jeweils zwischen zwei benachbarten Abströmbohrungen (10) verbleibenden Stegs auf ein Minimum reduziert ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmbohrungen (10) in Förderrichtung hinter der
Verteilkammer (9) gruppenweise in gemeinsame Abströmkanäle zusammengeführt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenig- stens zwei Abströmkanäle vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Stirnseiten des Gehäuses (2) jeweils eine Aufnahme ausgebildet ist, von denen die erste zum Aufnehmen eines zuströmseiti- gen Anschlusselements (4) und die zweite zum Aufnehmen eines zweiten Anschlusselements (5) bestimmt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in das vorzugsweise als Verschlussschraube (4) ausgebildete zuströmseitige An- Schlusselement die Zuströmbohrung (7) und in einer ersten seiner Stirnseiten, - 10 - KEDL& SCHAAFHAUSEN
P AT E N TA N Wä LT E
die im eingebauten Zustand im Gehäuse (2) angeordnet ist, der abgerundete übergangsabschnitt (8) eingeformt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Umlenkkegel (11) und die Abströmbohrungen (10) an einem in das Gehäuse (2) einschiebbaren Verteilerstück (5) ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Abströmbohrungen (10) in eine auf der Außenfläche des Ver- teilerstückes (5) radial umlaufende Nut mündet.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerstück (5) als ein einstückiges Anschlusselement ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) als ein Verteilerblock mit einer Bohrung (3) ausgebildet ist.
17. Verwendung einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Aufteilen eines durch eine Luft- und/oder Stickstoffströmung transportierten fließfähigen Schmiermittels. |
- 1 - KEDL&SCHAAFHAUSEN
P A T E N T A N W ä L T E
Vorrichtung zum Aufteilen einer mittels einer Gasströmung transportierten
Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufteilen einer mittels einer Gasströmung transportierten, beispielsweise viskosen Flüssigkeit in eine Vielzahl von Teilströmen mit einem Gehäuse, in welchem eine Zuströmbohrung, die sich in eine Vielzahl von Abströmbohrungen verzweigt, vorgesehen ist, wobei die Zuströmbohrung in eine sich in Strömungsrichtung erweiternde Verteilkammer mündet.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 902 868 B1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung soll eine von Schwerkrafteinflüssen unbeeinflusste Verteilung des LufWSchmiermittelstromes unter Aufrechterhaltung einer turbulenten Strömung in allen Abströmbohrungen dadurch ermöglicht werden, dass einerseits im Bereich des übergangs von der Zuströmbohrung in die Verteilkammer eine umlaufende Abrisskammer ausgebildet ist, und andererseits auf der dem Ende der Zuströmbohrung gegenüber liegenden Wand der Verteilkammer eine konzentrisch zur Endöffnung der Zuströmbohrung ausgerichtete Prallfläche aus- gebildet ist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Zuströmbohrung.
In einigen Anwendungsfällen hat sich die bekannte Vorrichtung in Abhängigkeit der Einbausituation jedoch als verbesserungswürdig hinsichtlich der Aufteilung der Gasströmung erwiesen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine von Schwerkrafteinflüssen unbeeinflusste verbesserte Verteilung des Luft-/Schmiermittelstromes in allen Abströmbohrungen möglich ist.
- 2 - KEIL&SCHAAFHAUSEN
P A T E N TA N Wä L T E
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass in dem Bereich des übergangs von der Zuströmbohrung in die Verteilkammer ein abgerundeter übergangsabschnitt ausgebildet ist, während auf der dem Ende der Zuströmbohrung gegenüber liegenden Seite der Verteilkammer ein insbe- sondere konzentrisch zur Endöffnung der Zuströmbohrung ausgerichteter Umlenkkegel zum Aufweiten der Strömung ausgebildet ist. Der abgerundete übergangsabschnitt bewirkt dabei in Kombination mit dem Umlenkkegel, dass der Luft-/Schmiermittelstrom bereits in der Zuströmbohrung bzw. unmittelbar nach Verlassen der Zuströmbohrung in eine im Wesentlichen ringförmige Strömung aufgeteilt und aufgeweitet wird, so dass der LufWSchmiermittelstrom direkt zu den Abströmbohrungen geleitet wird, ohne dass es zu einer beispielsweise schwerkraftbedingt ungleichmäßigen Verteilung kommen kann.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird es bevorzugt, wenn die der Zuströmbohrung zugewandte Spitze des Umlenkkegels bis in den abgerundeten übergangsabschnitt hinein ragt. Es besteht somit nicht mehr die Gefahr, dass sich der LufWSchmiermittelstrom in der Verteilkammer beispielsweise durch Schwerkrafteinflüsse ungleichmäßig verteilt.
Vorzugsweise ist der Durchmesser des Umlenkkegels im Bereich der der Zuströmbohrung gegenüber liegenden Seite der Verteilkammer größer als der Durchmesser der Zuströmbohrung. Dies bewirkt eine besonders gute Aufteilung und Führung des Luft-/Schmiermittelstromes.
Wenn die Eingangsöffnung der Abströmbohrungen um den Umfang des Umlenkkegels im Bereich der der Zuströmbohrung gegenüber liegenden Seite der Verteilkammer angeordnet sind, lässt sich der LufWSchmiermittelstrom besonders effektiv und unter Vermeidung von Schwerkrafteinflüssen auf die Verteilung zu den Abströmbohrungen leiten.
- 3 - KEIL& SCHAAFHAUSEN
P AT E N TA N Wä LT E
Erfindungsgemäß weist die Verteilkammer eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur auf. Durch diese Gestaltung der Verteilkammer wird in Kombination mit der Anordnung des Umlenkkegels innerhalb der Verteilkammer eine turbulente Strömung innerhalb der Verteilkammer erzeugt, die ein unkontrolliertes, schlierenartiges Eintreten des LufWSchmiermittelstromes in die Abströmbohrungen verhindert.
In Hinblick auf eine gleichmäßige Aufteilung der Flüssigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Mittelpunkte der Abströmbohrungen in regelmäßigen Abständen auf einem Kreis angeordnet sind. Bei einer solchen Ausgestaltung lässt sich zudem eine Drosselstelle auf einfache Weise dadurch verwirklichen, dass der Durchmesser des Kreises, auf welchem die Abströmbohrungen angeordnet sind, dem größten Durchmesser der Verteilkammer entspricht.
Wenn die Kegelfläche des Umlenkkegels gegenüber der Längsachse der Verteilkammer um einen Winkel von 30° bis 90°, insbesondere von etwa 60°, angewinkelt ist, werden hinsichtlich des Ablösens der Gasströmung von der Flüssigkeitsströmung beim Eintritt in die Verteilkammer besonders günstige Strömungsverhältnisse erzeugt.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist die Breite des jeweils zwischen zwei benachbarten Abströmbohrungen verbleibenden Stegs auf ein Minimum reduziert, so dass sich besonders günstige Bedingungen für das Einströmen von Flüssigkeit in die Abströmbohrungen einstellen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Abströmbohrungen in Förderrichtung hinter dem Umlenkkegel gruppenweise in gemeinsamen Abströmkanälen zusammengeführt sein. So können beispielsweise zwei oder mehr derartige Abströmkanäle vorgesehen sein.
- 4 - KEIL& SCHAAFHAUSEN
PAT E N TA NWä LT E
Aus fertigungstechnischen Gründen und hinsichtlich der Gestaltung des Gehäuses wird es bevorzugt, wenn an den beiden Stirnseiten des Gehäuses jeweils eine Aufnahme ausgebildet ist, von denen die erste zum Aufnehmen eines ersten, zuströmseitigen Anschlusselements und die zweite zum Aufnehmen eines zweiten, abströmseitigen Anschlusselements bestimmt ist. Dabei kann das zuströmseitige Anschlusselement, welches vorzugsweise als Verschlussschraube ausgebildet ist, die Zuströmbohrung und in einer ersten seiner Stirnseiten, die im eingebauten Zustand in dem Gehäuse angeordnet ist, den abgerundeten übergangsabschnitt der Verteilkammer aufweisen. Dagegen kann das zweite Anschlusselement als ein in das Gehäuse einschiebbares Verteilerstück oder eine Verteilerpatrone ausgebildet sein, in welchem der Umlenkkegel und die Abströmbohrungen eingeformt sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass mindestens ein Teil der Abströmbohrungen in einer auf der Außenfläche des Verteilerstückes bzw. der Verteilerpatrone radial umlaufende Nut mündet.
In einigen Anwendungsfällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das zweite Anschlusselement, welches das Verteilerstück bzw. die Verteilerpatrone bildet, einstückig ausgebildet ist.
Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann entweder als ein separates, bspw. rohrförmiges Gehäuse gestaltet sein, welches sich gegebenenfalls in andere Bauteile integrieren lässt, oder es kann als ein Verteilerblock mit wenigstens einer entsprechenden Bohrung zur Aufnahme der Anschlusselement ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung bei der Aufteilung eines durch Stickstoff und/oder Luft transportierten fließfähi- gen Schmiermittels.
- 5 - KEL& SCHAAFHAUSEN
P AT E N T A N Wä LT E
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Schnittansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Aufteilen einer mittels einer Gasströmung transportierten Flüssigkeit in einer Vielzahl von Teilströmen.
Die Vorrichtung 1 wird im Wesentlichen durch ein Gehäuse 2, welches in der dargestellten Ausführungsform durch einen Verteilerblock mit einer beispielweise zylindrischen Bohrung 3 gebildet wird, und zwei zumindest bereichsweise in der Bohrung 3 aufgenommenen Anschlusselementen 4 und 5 gebildet.
In das in der Figur linke Anschlusselement 4, welches als eine Verschlussschraube, die in die Bohrung 3 einschraubbar ist, gestaltet ist, mündet eine Zuleitung 6 beispielsweise für eine mittels einer Gasströmung transportierten Flüssigkeit, wie ein flüssiges oder viskoses Schmiermittel. Die Verschlussschraube 4 ist mit einer mit der Zuleitung 6 fluchtenden und konzentrischen Zuströmbohrung 7 ausgestattet, welche in die Bohrung 3 in dem Gehäuse 2 mündet.
Auf dem der Zuleitung 6 abgewandten, inneren Ende der Verschlussschraube 4 ist ein abgerundeter übergangsabschnitt 8 vorgesehen. Zwischen den beiden Anschlusselementen 4 und 5 ist innerhalb der Bohrung 3 eine Ventilkammer 9 ausgebildet, die eine durch die Bohrung 3 definierte, im Wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweist. Durch die abgerundete Ausgestaltung des übergangsabschnitts 8 mündet die Zuströmbohrung 7 folglich nicht scharfkantig in die Verteilkammer 9, sondern weitet sich allmählich auf.
- 6 - KBOL& SCHAAFHAUSEN
P AT E N TA NWäLT E
Das zweite Anschlusselement 5 ist in der dargestellten Ausführungsform als eine Verteilerpatrone ausgebildet, die beispielsweise in die Bohrung 3 einsteckbar und/oder einschraubbar ist. Die Verteilerpatrone 5 weist mehrere zu Schmierstellen führende Kanäle 10 auf, die als Abströmbohrungen innerhalb der Verteilerpatrone 5 gestaltet sind.
Auf der der Verschlussschraube 4 zugewandten Seite der Verteilerpatrone 5 ist ein Umlenkkegel 11 ausgebildet, dessen Spitze in die Verteilkammer 9 hinein und bis in den abgerundeten übergangsabschnitt 8 der Verschlussschraube 4 ragt. Der Umlenkkegel 11 ist hierzu im Wesentlichen konzentrisch zu der Zuströmbohrung 7 ausgerichtet. Hierdurch wird eine Aufteilung des Luft- /Schmiermittelstromes noch in oder stromabwärts unmittelbar nach der Zuströmbohrung 7 erreicht. Die zunächst große Aufweitung der Verteilkammer 9 im Anschluss an die Zuströmbohrung 7 bewirkt eine Verwirbelung des Gas- Flüssigkeits-Gemisches, bevor dieses durch den Umlenkkegel 11 in Richtung zu den Kanälen 10 geleitet wird.
Die Abströmbohrungen 10 sind dabei in regelmäßigen Abständen auf einem Kreis angeordnet, der sich um den Umlenkkegel 11 erstreckt. Dieser Kreis ent- spricht dabei im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Bohrung 3, d. h. die Kanäle 10 liegen an der Außenseite der Verteilerpatrone 5.
- 7 - KEIL&SCHAAFHAUSEN
PAT E N TA N Wä LT E
Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung zum Aufteilen einer Flüssigkeit
2 Gehäuse/Verteilerblock
3 Bohrung
4 Verschlussschraube (erstes Anschlusselement)
5 Verteilerpatrone (zweites Anschlusselement) 6 Zuleitung
7 Zuströmbohrung
8 abgerundeter übergangsabschnitt
9 Verteilkammer
10 Kanal/Abströmbohrung 11 Umlenkkegel