Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FLEXIBLE NOZZLE FOR DISCHARGING A LIQUID AND DEVICES FITTED WITH SAID NOZZLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/007734
Kind Code:
A2
Abstract:
Disclosed is a nozzle for discharging a liquid in the form of a concentrated jet. The inventive nozzle uses simple means to provide a good concentrated jet and a range of useful applications, especially when a homogenous rubber elastic material is used. The nozzle is particularly suitable for affecting the flow through a narrowed cross-section and for deflecting the jet through an elastic buckle-free bend, preferably in the centre area of said nozzle.

Inventors:
HAEUFELE REINER (DE)
KATZER JOHANN (DE)
LINDERMEIR WOLFGANG (DE)
MITZLAFF LOTHAR (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/002427
Publication Date:
February 17, 2000
Filing Date:
August 09, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GARDENA KRESS & KASTNER GMBH (DE)
HAEUFELE REINER (DE)
KATZER JOHANN (DE)
LINDERMEIR WOLFGANG (DE)
MITZLAFF LOTHAR (DE)
International Classes:
B05B1/10; B05B1/30; B05B1/32; B05B15/06; B05B15/652; (IPC1-7): B05B/
Foreign References:
US4449669A1984-05-22
US2690901A1954-10-05
GB895880A1962-05-09
US3612409A1971-10-12
US5011084A1991-04-30
US3027098A1962-03-27
Attorney, Agent or Firm:
Ruff, Beier Und Partner (Willy-Brandt-Strasse 28 Postfach 10 40 36 Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Düse zur Abgabe eines Fiussigkeitsstrahls mit einem sich von einem Düsenaustritt entlang einer Hauptströmungsrichtung erstreckenden Düsenkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse in Hauptströmungsrichtung nacheinander einen Eintrittsbereich, einen Mittetbereich und einen Austrittsbereich umfaßt, und daß der Mittelbereich aus elastischem, insbesondere gummielastischem Material besteht und in seinem Verlauf eine Querschnittsveränderung und/oder eine Umlenkung der Strömungsrichtung ermöglicht.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich einen geringere Quersteifigkeit aufweist als der Austrittsbereich.
3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich durch Versteifungsmittel formstabilisiert ist.
4. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsbereich und Mittelbereich aus verschiedenen Materialien bestehen.
5. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsftäche des Düsenkanats im Mittelbereich in Strömungsrichtung kontinuiertich verringert.
6. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsftäche des Düsenkanals bis zu einer Umlenkung der Strömungsrichtung von 45 ° sich in Strömungsrichtung kontinuierlich verringert.
7. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsftäche des Düsenkanais im Mittelbereich bis zu einer Umlenkung der Strömungsrichtung um 45 ° größer ist als die kleinste Querschnittsftäche des Düsenkanals im Austrittsbereich.
8. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Düse beim Übergang vom Mitteibereich zum Austrittsbereich zunimmt.
9. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich sich über wenigstens 20 %, insbesondere wenigstens 33 % der Düsenkanattänge erstreckt.
10. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsfiäche des Düsenkanais im Mittelbereich in Strömungsrichtung degressiv verringert.
11. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abklemmbereich im Mittelbereich vorgesehen ist, dessen Düsenkanal Querschnittsftäche im nicht geklemmten Zustand mindestens das 3fache, vorzugsweise mindestens das 6fache der kleinsten Querschnittsftäche des Düsenkanals im Austrittsbereich beträgt.
12. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Düse im Fußbereich der Düse eine umtaufende Einkerbung aufweist.
13. Düse zum Austrag einer Ftüssigkeit in Form eines gebündelten Strahis mit einem sich von einem Düseneintritt zu einem Düsenaustritt erstreckenden Düsenkanal, dessen Strömungsquerschnitt sich in Hauptströmungsrichtung verengt, insbesonder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkana ! vor einem Düsenaustrittsbereich einen Beruhigungsbereich aufweist, der behindernd für zirkuläre Strömungen im Düsenkana ! ausgeführt ist.
14. Düse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsbereich von den Wänden des Düsenkanais zu dessen Mitte hin gerichtete Leitelemente mit zur Hauptströmungsrichtung parallelen Leitftächen aufweist.
15. Düse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der Leitelemente voneinander und vom Zentrum des Düsenkanats beabstandet sind und einen lichten tnnenraum freilassen.
16. Düse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste Querschnittsfiäche des lichten innenraums zwischen dem 1fachen und dem 20fachen, insbesondere zwischen dem 2fachen und 10fachen der kleinsten Querschnittsfiäche des Düsenkanais im Düsenaustrittsbereich liegt.
17. Duse nach einem der Anspruche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien der Düsenkanalwand zwischen Beruhigungsbereich und Düsenaustritt keinen Krümmungsradius kleiner als 2 mm aufweisen.
18. Düse nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantetiinien der Düsenkanalwand zwischen Beruhigungsbereich und Düsenaustritt keine Richtungsänderung von mehr als 15° auf je 5% der Düsenkanallänge zeigen.
19. Düse nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenaustrittsbereich einen zylindrischen Düsenkanaiabschnitt umfaßt, dessen Querschnittsfiäche die kteinste Querschnittsfiäche des Düsenkanats bildet.
20. Düse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Düsenkanalabschnitt zwischen 5% und 60%, insbesondere zwischen 15% und 35% der Düsenkanattänge einnimmt.
21. Düse zum Austrag einer Flüssigkeit in Form eines gebündeften Strahls mit einem sich von einem Düseneintritt zu einem Düsenaustritt erstreckenden Düsenkanal, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenaustritt über eine Rundung mit einem Krümmungsradius mit wenigstens 0, 1 mm in die Düsenendfiäche übergeht.
22. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 121, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus gummielastisch verformbarem Material besteht.
23. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch ihre Ausruhrung als Gu (3teii.
24. 24Düse zum Austrag einer Flüssigkeit in Form eines gebündelten Strahls mit einem sich von einem Düseneintritt zum Düsenaustritt erstreckenden Düsenkanal, dessen Strömungsquerschnitt sich in Hauptströmungsrichtung verengt und in einem zylindrischen Düsenkanalabschnitt im Düsenaustrittsbereich endet, wobei die Düse als Gußteil aus gummieleastisch verformbarem Material besteht, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine quer zur Hauptströmungsrichtung verlaufende Gußnaht innerhalb des Düsenkanals in Hauptströmungsrichtung vor dem zylindrischen Düsenkanalabschnitt.
25. Düse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsftäche des Düsenkanals bei der Gußnaht wenigstens das 1, 1 fache, vorzugsweise wenigstens das 1, 5fache der Querschnittsfläche des zylindrischen Düsenkanals beträgt.
26. Gerät zum Austrag einer Flüssigkeit mit einer Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem Vorrichtungen zum Abschnüren des Düsenkanals zwischen Düseneintritt und Düsenaustritt vorgesehen sind.
27. Gerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dafl die Vorrichtungen an einem dem Eintrittsbereich zugewandten Abschnitt des Mittelbereichs ansetzen.
28. Gerät zum Austrag einer Flüssigkeit mit einer Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem der Düsenaustritt elastisch abgebogen ist.
29. Gerät nach Anspruch 28 mit unterschiedlich ausgerichteten Austrittsöffnungen.
30. Gerät nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungen der Austrittsbereiche veränderbar sind.
Description:
Bezeichnung Düse zum Austrag einer Ftüssigkeit und Geräte mit einer soichen Düse Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Düse zum Austrag einer Flüssigkeit sowie Geräte mit einer solchen Düse.

Aus der DE 30 44 310 C2 ist eine Duscharmatur bekannt, bei welcher mehrere Düsen aus gummieiastischem Material düseneintrittsseitig starr montiert sind und mit ihren düsenaustrittsseitigen Endabschnitten in Öffnungen in einer verdrehbaren Gehäuseplatte geführt sind. Bei Verdrehung der Gehäusepiatte werden die Düsenaustrittsabschnitte gegenüber den Düseneintritten unter elastischer Deformation verkippt und dadurch die Strahlrichtungen verändert.

Die Düsenform ist aus einem rohrzylindrischen Düsenaustrittsabschnitt und einem hohtkegeistumpfförmigen Düseneintrtttsabschnttt zusammengesetzt, die entlang einer kreisförmigen Mantellinie ineinander übergehen.

Die Strahiformung der individuellen Strahlen der einzelnen Düsen ist bei dem vorgesehenen Einsatzfa ! ! einer Duscharmatur von nachrangiger Bedeutung.

Für Einsatzfälle, wo eine gute Strahibündeiung und eine große Reichweite individueller Strahien der einzelnen Düsen von Bedeutung ist, beispietsweise bei Beregnungseinrichtungen, sind die Strahlformungseigenschaften der bekannten Düse nicht ausreichend. Die Verkippung ist durch die Gefahr des Abknickens der Düse auf kleine Kippwinkel begrenzt

Aus der WO 95/17262 A2 ist eine Beregnungseinrichtung bekannt, bei welcher eine Gruppe von einzelnen gummielastischen Düsen kollektiv verstellbar ist und in geringer Entfernung von den Düsenaustritten die individuellen Strahlen zu den einzelnen Düsen sich zu einem gemeinsamen Strahl vereinigen. Durch das explizite Ziel, die individuellen Strahlen zu einem gemeinsamen Strahl zusammenzufügen, ist eine enge Bündetung der einzelnen Teiistrahten weder erforderlich noch erwünscht. Die Düsen sind rohrförmig ausgebildet und zeigen keine besonders ausgeprägte Strahtbündeiung der einzelnen Teilstrahten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vielseitig einsetzbare Düse zum Austrag einer Flüssigkeit insbesondere mit veränderbaren Strahiparametern und/oder mit guter Strahlwurfweite sowie ein Gerät mit einer solchen Düse anzugeben.

Erfindungsgemäße Düsen sind in den Ansprüchen 1,13, 21 und 24, Geräte mit solchen Düsen in den Ansprüchen 26 und 28 angegeben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die Ausweisung eines speziei ! auf eine Veränderbarkeit der Strahiparameter Strömungsquerschnitt und/oder Umlenkung der Hauptströmungsrichtung hin ausgebildeten Mittelbereichs zwischen einem Eintrittsbereich und Austrittsbereich ermöglicht vorteilhafterweise die Verankerung der Düse mit einem Fußbereich in einem Gehäuse und/oder die von der Veränderung der vorgenannten Parameter unabhängige Strahiformung durch den Austrittsbereich und dabei dennoch eine hohe F ! exibi) ität der Strahlausrichtung oder der Beeinflussung des Flüssigkeitsdurchflusses. Von besonderer Bedeutung ist die Unabhängikeit der Strahiformung von der Beeinflussung der genannten Strahiparameter insbesondere für die Veränderung der

Strahirichtung einer Düse durch Umlenkung der Hauptströmungsrichtung im Mittelbereich gegenüber einem im Ausgangszustand der Düse vorzugsweise geraden Verlauf der Hauptströmungsrichtung.

Die Richtungsänderung der Hauptströmungsrichtung erfolgt dabei bevorzugt zumindest annähernd ausschließlich, insbesondere zu mehr als 90 % der Richtungsänderung des ausgestoßenen Strahis im Mitteibereich. Der Mittelbereich kann hierfür und für die Abklemmung vorteilhafterweise eine geringere Quersteifigkeit als der Austrittsbereich, insbesondere eine geringere Biegesteifigkeit für eine im Bereich des Düsenaustritts angreifende Umlenkkraft aufweisen. Beispielsweise kann der Mittelbereich durch Versteifungsmittel, insbesondere innen und/oder außen anliegende Versteifungshülsen oder dergleichen formstabilisiert sein. Mittelbereich und Austrittsbereich können aus verschiedenen Materialien bestehen in der Weise, daß der Austrittsbereich aus formstabiierem Material hergestellt ist, wobei die Düse aber dennoch vorteilhafterweise als Gußteil, insbesondere Spritzgußteil nach an sich bekannten Herstellungsverfahren hergestellt sein kann. Vorteilhaft ist insbesondere bei materialhomogener Ausführung der Düse eine Erhöhung der Düsenwandstärke beim Übergang vom Mittelbereich zum Austrittsbereich, so daß eine Formstabilisierung des Austrittsbereich durch die höhere der Wandstärke erzielt wird. Eine Form Stabilität des Austrittsbereichs kann auch durch die in einem Gerät zur Umlenkung der Strahirichtung eingesetzten Mittel erfolgen, indem diese als Führung für den Austrittsbereich ausgebildet sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zeigt der Düsenkanai im Mittelbereich in Hauptströmungsrichtung eine kontinuierlich abnehmende Querschnittsfiäche, weiche bevorzugt einen degressiv abnehmenden Verlauf zeigt und vorteilhafterweise stufenlos in den Querschnitt des Düsenkanals im

Austrittsbereich übergeht. Dabei soll der kleinste Querschnitt des Düsenkanals im Mittelbereich nicht kleiner und der größte Düsenkanalquerschnitt im Mittelbereich wenigstens um das 3-fache größer sein als der kleinste Düsenkanaiquerschnitt im Austrittsbereich. Vorzugsweise ist der Mittelbereich so geformt und dimensioniert, daß auch bei einer Umlenkung der Hauptströmungsrichtung um bis zu 45 ° die kleinste Querschnittsfläche über den gesamten Verlauf des Mittetbereichs entlang der dann gekrümmten Hauptströmungsrichtung nicht kleiner als und die größte Querschnittsftäche des Mittelbereichs wenigstens doppelt so groß wie die kleinste Querschnittsftäche des Düsenkanats im Austrittsbereich wird. Die Düse ist zumindest im Mittelbereich und Austrittsbereich im Ausgangszustand bevorzugt rotationssymetrisch bezüglich der dann geraden Hauptströmungsrichtung.

Zur Umlenkung der Hauptströmungsrichtung wird bevorzugt eine am Austrittsbereich oder am Übergang von Mittelbereich zu Austrittsbereich ansetzende Kraft angewandt, welche bei Ausbildung der umlenkenden Mittel ais Führung für den Austrittsbereich zugleich eine definierte veränderte Ausrichtung des Austrittsbereich erzwingen. Ein besonders vorteilhaftes Krümmungsverhatten der Düse im Mittelbereich mit besonders geringer Knickneigung ergibt sich bei einer Ausbildung des Mittelbereichs mit einer in Hauptströmungsrichtung stufenlos abnehmenden Wandstärke insbesondere in Verbindung mit der bereits geschilderten kontinuierlichen Abnahme der Querschnittsfiäche im Mittelteil in Hauptströmungsrichtung. Für eine Querschnittsveränderung des Düsenkanats durch quer zur Hauptströmungsrichtung einwirkende Klemmvorrichtungen bis hin zur vollständigen Abschnürung des Düsenkanats ist vorzugsweise in einem Abschnitt des Mittelbereichs, insbesondere in einem dem Eintrittsbereich zugewandten Abschnitt des Mittelbereichs eine Position in

Hauptströmungsrichtung mit bezüglich des Mittelbereichs relativ großer Querschnittsfiäche vorgesehen. Eine größere Querschnittsfläche ist bei gleicher Querschnittsform mit einer größeren Umfangsftäche des Düsenkanaiabschnitts verbunden, was sich nach Rücksetzung der Klemmvorrichtung günstig auf die schnetie und zuverlässige Aufweitung des Düsenkanals durch den Flüssigkeitsdruck auch nach längerem Abklemmzustand auswirkt. Die Querschnittsfläche beträgt in dem zur Abklemmung vorgesehenden Abschnitt im Ausgangszustand der Düse vorteilhafterweise wenigstens das 3-fache, insbesondere wenigstens das 6- fache der kleinsten Querschnittsfiäche des Düsenkana ! s im Austrittsbereich.

Der Mittelteil der Düse erstreckt sich vorzugsweise über wenigstens 20 %, insbesondere wenigstens 33 % der gesamten Düsenkanaiiänge. im Übergangsbereich vom Fußteil der Düse, welcher auch den Eintrittsbereich umfaßt, ist vorteilhafterweise eine Einkerbung im Verlauf der Außenkontur der Düse vorgesehen, mit welcher die Düse setbsthaitend in eine Gehäuseöffnung einsetzbar ist.

Die zirkulare Strömungskomponenten behindemde Ausbildung eines Beruhigungsbereichs macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die Strahlbündelung insbesondere durch solche zirkularen Strömungskomponenten der Fiüssigkeitsbewegung beeinträchtigt wird, und beseitigt wesentliche Einflußquellen solcher Strömungskomponenten.

Eine wesentliche zirkulare Strömung tritt typischerweise bereits im Eintrittsbereich des Düsenkanals auf und ist insbesondere von Bedeutung bei Anordnungen, bei welchen der Hauptstrom der Fiüssigkeitszufuhr im Innern eines Geräts quer zur Ausrichtung des Düsenkanals gerichtet ist und die

Flüssigkeit zum Einströmen in den Düsenkanal einen Richtungswechsel von etwa zwischen 45° und 135°erleidet. Ein solcher Richtungswechse ! führt zu ungleichmäßiger Strömung und Wirbeln mit zirkularen Bewegungskomponenten, die sich bis zum Düsenaustritt fortsetzen können, insbesondere auch durch einen strahiformend ausgebildeten Düsenaustrittsbereich.

Eine vorteilhafte Maßnahme gemäß der Erfindung sieht daher vor, im Verlauf des Düsenkanals vor einem Austrittsbereich, der insbesondere zur Strahiformung vorgesehen sein und bevorzugt eine zylindrische Form aufweisen kann, einen Beruhigungsbereich vorzusehen, der behindernd für zirkulare Stromungen ausgefuhrt wird. Insbesondere sollen zirkulare Bewegungskomponenten senkrecht zur Hauptströmungsrichtung des Düsenkanals vermindert werden. Dies erfolgt mit einem geringen Aufwand und guter Wirkung vorteithafterweise dadurch, daß im Querschnitt des Düsenkanals der Raum für freie Kreisbewegungen in Ebenen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung verkleinert wird, vorzugsweise durch Gestaltung des Querschnitts des Düsenkanais in der Art, daß die größte freie Kreisfläche innerhalb der Querschnittsftäche wesentiich kieinber sind als die gesamte Querschnittsfiäche, insbesondere kleiner als 20% der Querschnittsfläche.

Solche zirkularen Bewegungen, die sich der Bewegung in Hauptströmungsrichtung überlagern, werden dadurch wirkungsvoll vermindert.

Durch den Einsatz von zur Hauptströmungsrichtung im wesentlichen parallelen Leitfiächen werden solche unerwünschten zirkulären Bewegungskomponenten der Flüssigkeit weitgehend unterdrückt, ohne daß der Strömungswiderstand in Hauptströmungsrichtung nennenswert erhöht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß von den Wänden zur Mitte des Düsenkana ! s hin ausgerichtete Leitelemente mit zur Hauptströmungsrichtung parallelen Leifflächen im Beruhigungsbereich angeordnet sind. Vorzugsweise gehen diese Leitelemente von der Wand des Düsenkanals aus und sind mit dieser verbunden, wodurch die Leitelemente auch bei geringer Materialstärke mechanisch stabil angeordnet sind.

Der durch die Leitelemente segmentierte Querschnitt des Düsenkanats kann dabei auch die an sich gebräuchliche kreisrunde Form aufweisen. Die Leitelemente sind vorzugsweise an den einander und der Mitte des Düsenkanals zugewandten Kanten beabstandet, so daß in der Mitte des Düsenkanals ein lichter Innenraum frei bleibt. Der lichte Innenraum, der vorteilhafterweise in direkter Verlängerung des bevorzugt zylindrischen Düsenkanalabschnitts des Düsenaustrittsbereichs liegt, begünstigt die ungehinderte Strömung in Hauptströmungsrichtung, kann aber durch Beschränkung seines freien Radius zirkulare Strömungen in seinem Bereich weitgehend vermeiden. Die Fläche des freien Kreisquerschnitts des lichten innenraums liegt vorteilhafterweise zwischen dem 1-fachen und dem 20- fachen, vorzugsweise zwischen dem 2-fachen und dem 10-fachen Wert der kleinsten Querschnittsfiäche des Düsenkanais im Düsenaustrittsbereich.

Der Düsenaustrittsbereich umfaßt vorteilhafterweise einen zylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen Düsenabschnitt, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Die Länge dieses Düsenabschnitts ist vorteiihafterweise wesentlich größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts und liegt vorzugsweise zwischen 5% und 60%, insbesondere zwischen 15% und 35% der gesamten Länge des Düsenkanals. Der Düsenkanal hat vorzugsweise seine kleinste Querschnittsfiäche in diesem zylindrischen Düsenkanalabschnitt.

Die Querschnittsftäche des Düsenkanals nimmt vorzugsweise in Hauptströmungsrichtung beständig ab, bis sie an dem zylindrischen Düsenkanalabschnitt des Düsenaustrittsbereichs ihren kleinsten Wert erreicht.

Die Abnahme des Querschnitts erfolgt vorteilhafterweise mit möglichst geringer Störung der Strömung. Hierzu wird die Krümmung der Mantetiinien der Düsenkanatwand auf einen Mindestkrümmungsradius von 2 mm zu kleineren Werten hinbegrenzt und/oder die Richtungsänderung der Mantellinien an gekrümmten Abschnitten, repräsentiert durch Tangenten, auf weniger ats 15° auf je 5% der Düsenkanaitänge in Hauptströmungsrichtung beschränkt.

Hierdurch kann die Entstehung neuer Strömungswirbei an Querschnittsverengungen weitgehend vermieden werden. Die Entstehung neuer Strömungswirbel soll insbesondere in Hauptströmungsrichtung nach dem Beruhigungsbereich vermieden werden. Der Beruhigungsbereich des Düsenkanals beginnt vorteilhafterweise an oder nahe der Eintrittsöffnung in die Düse. Der lichte Innenraum ist bevorzugt mit weitgehend gleichbleibendem Querschnitt, d. h. gteichb ! eibenden Abständen der Leitelemente in Hauptströmungsrichtung ausgeführt.

Vorteilhafterweise ist zwischen dem Beruhigungsbereich und dem Düsenaustrittsbereich noch ein Mittelbereich vorgesehen, wetcher vorzugsweise eine geringere Quersteifigkeit der Düsenkanalwand zeigt. Die geringere Quersteifigkeit des Mittelbereichs bewirkt zum einen, daß bei einer evtl. späteren gegen die Hauptströmungsrichtung in Ausgangsposition geneigten Ausrichtung des Düsenaustrittsbereichs die Richtungsänderung vornehmlich in dem Mittelbereich erfolgt und insbesondere der strahiformende Düsenaustrittsbereich weitgehend unverformt bleibt, und zum anderen, daß in diesem Mittelbereich eine gezielte Abschnürung des Düsenkanats durch

seitlich angewandte Kräfte vereinfacht wird. Ersteres ist insbesondere von Bedeutung für Anwendungen, bei welchen eine Strahlrichtungsvariation und/oder bei mehreren Düsen eine individuell verschiedene Strahlausrichtung der einzelnen Düsen bei partie ! ausgerichteten festen Düseneingängen beabsichtigt ist. Letzteres ist beispielsweise vorteilhaft für eine gezielte Abstellung des Fiüssigkeitsaustrags aus einer Düse.

Für die bevorzugte Ausführung der Düse als einstückiges Gußteil, insbesondere ais Spritzgußteil, sieht eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme vor, eine Trennstelle des mehrteiligen Werkzeugs und damit eine an der Trennstelle unvermeidliche, mehr oder weniger ausgeprägte Gußnaht an eine Position innerhalb des Düsenkanals in Hauptströmungsrichtung vor den zylindrischen Düsenkanalabschnitt zu legen. Die quer zur Hauptströmungsrichtung verlaufende Trennstelle des Gußwerkzeugs führt dann zu einer ringförmigen Gußnaht an der Wand des Düsenkanals. Eine solche Störstette des Wandverlaufs des Düsenkanals ist an sich unerwünscht, vermeidet aber gegenüber der Alternative, die Trennstelle an den Düsenaustritt zu verlegen, den bei einer solchen Alternative wesentlich gravierenden Nachteil einer Gußnaht mit einer mehr oder weniger ausgeprägten regelmäßigen Gußhaut am Strahlaustritt, die die im strahtformenden Düsenaustrittsabschnitt, insbesondere einem zylindrischen Düsenkanalabschnitt aufgeprägte Strahlbündelung wieder unkontrolliert beeinträchtigt. Sie kann insbesondere auch eine Winkelabweichung zwischen dem Stiel und der Düsenachse verursachen. Eine manuelle Nachbearbeitung zur Beseitigung einer Gußnaht am Düsenaustritt ist wirtschaftlich und technisch nicht sinnvoll. Durch die Verlagerung einer solchen störenden Gußnaht in Hauptströmungsrichtung vor den strahlformenden Düsenaustrittsbereich wird der Einfluß der Störstelle so gering wie möglich gehalten. insbesondere wird die Führung der Flüssigkeit in

dem strahiformenden Düsenkanalabschnitt des Düsenaustrittsbereichs und die Strahtabtösung nicht mehr beeinträchtigt, da der Düsenaustritt von einer Trennstelle und damit einer Gußnaht frei bleiben kann.

Die Gußnaht der Wand des Düsenkanals bzw. die dieser zugrundeliegende Trennstelle des Werkzeugs liegen vorzugsweise an einer Position, wo die Querschnittsfiäche des Düsenkanals zwischen dem 1, 5-fachen und dem 4- fachen, insbesondere zwischen dem 2-fachen und dem 3-fachen der kleinsten Querschnittsftäche des Düsenaustrittsbereichs beträgt. Der Werkzeugteil, der vom Düsenende den späteren Düsenausgangskanal bildend sich zum gegenüberliegenden Werkzeug bis zur Trennstelle erstreckt, zeigt im wesentlichen die Form eines von einem Fußpunkt ausgehenden Stifts, der sich an seinem dem Fußpunkt abgewandten Ende aufweitet. Durch Fortführung der Düsenwand des Düsenaustritts in eine zur Düsenendfiäche übergehende Rundung mit einem Krümmungsradius von mehr als 5% des Durchmessers des Düsenaustritts, wenigstens aber 0, 1 mm, können im zur Herstellung der Düse vorgesehenen Werkzeug auftretende mechanische Spannungen verteilt und auf unschädliche Werte begrenzt werden. Eine saubere Strahiabiösung von der Düsenwand ist, insbesondere bei Krümmungsradien von weniger als 1 mm, dabei nicht beeinträchtigt.

Da der Stift des Werkzeugs in der fertig gegossenen Düse sich einerseits am Fußpunkt an der Düsenendfiäche abstützt und andererseits die dem Fußpunkt abgewandte Aufweitung des Stifts den engeren zylindrischen Düsenkanalabschnitt hintergreift, muß die Düse von dem Werkzeugstift zwangsentformt werden. Das gummielastische Düsenmaterial ermõglicht bei den genannten bevorzugten Querschnittsftächenverhäitnissen von Trennstelle

und engstem Düsendkanatquerschnitt eine solche Zwangsentformung ohne Gefahr der Beschädigung von Düse oder Werkzeug.

Die erfindungsgemäße Düse ist gemäß einer ersten vorteilhaften Verwendung in einem Gerät zum Austrag einer Ftüssigkeit einsetzbar, bei welchem der Düsenaustritt gegenüber einem fest angeordneten Düseneintritt elastisch umgebogen ist, um eine bestimmte Ausrichtung des austretenden Strahis zu erzielen. Vorzugsweise enthält das Gerät eine Mehrzahl solcher Düsen, so daß ein Düsenfächer mit unterschiedlichen und vorzugsweise veränderlichen Strahiausrichtungen erzeugbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung einer erfindungsgemãßen Düse sieht ein Gerät zum Austrag einer Flüssigkeit vor, bei welchem Vorrichtungen zum Abschnüren des Düsenkanals zwischen Düseneintritt und Düsenaustritt vorgesehen sind. Auf diese Weise ! äßt sich mit geringem Aufwand und zuverlässig ein Absperren des Wasseraustritts aus der Düse erreichen.

Vorzugsweise sind wieder eine Mehrzahl von Düsen in dem Gerät vorgesehen.

Die vorstehend und in den Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen sind sowohl einzeln ais auch in beliebigen Kombinationen vorteilhaft realisierbar.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Düse Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Düse der Fig. 1 Fig. 3 einen Blick in den Düsenkana ! vom Düseneintritt her

Fig. 4 eine umgelenkte Düse Fig. 5 eine abgeklemmte Düse Der Düsenkörper erstreckt sich von einem in eine Platte P integrierten Fußteil F unter zunehmender Verschiankung in Hauptströmungsrichtung H bis zur Düsenendfiäche FE. Im Bereich des Fußteils F weist die äußere Kontur der Düse eine Einkerbung K auf, weiche zum Eingriff in eine Gehäuseöffnung mit beidseitigem Übergreifen des Randes einer solchen Gehäuseöffnung vorgesehen ist. Die Einkerbung kann zur zuverlässigeren Abdichtung der Gehäuseöffnung durch den eingesetzten Düsenkörper noch eine umtaufende Rippe T aufweisen. Die Platte P kann vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Düsen in vorzugsweise linearer Anordnung miteinander verbinden. Durch den Düseneintritt DE einströmende Ftüssigkeit wird im Verlauf der Düse durch den enger werdenden Innenquerschnitt beschleunigt und tritt als eng gebündelter Strahl durch den Düsenaustritt DA in Hauptströmungsrichtung H aus der Düse aus.

Aus dem Längsschnitt durch die Düse nach Fig. 2 wird der für die Erfindung wesentliche innere Aufbau der Düse an einem beispielhaften Aufbau ersichtlich. Der sich im Düseninneren vom Düseneintritt zum Düsenaustritt erstreckende, flüssigkeitsführende Düsenkanal sei als rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittelachse angenommen. Der Querschnitt des Düsenkanais verengt sich vom Düseneintritt DE her kontinuierlich bis zu einem kreiszylindrischen Düsenkanalabschnitt ZK eines Düsenaustrittsbereichs DA.

Der Düsenkanal hat in diesem Abschnitt ZK seinen kleinsten Querschnitt. Die Verengung des Dusenkanalquerschnitts erfofgt ohne abrupte Übergänge, so daß die Erzeugung von die Strahibündeiung störenden Bewegungskomponenten der Flüssigkeit innerhalb des Düsenkanats minimiert

wird. Die in der Zeichenebene liegenden Manteffinien der Wandung WI des Düsenkanats sind überwiegend durch mehrere im wesentlichen gerade Abschnitte gebildet, weiche bei nur geringen Winkeländerungen bezüglich ihrer Neigung gegen die Hauptströmungsrichtung H mit großzügigen Krümmungsradien ineinander übergehen. Die Mantellinien laufen in Richtung des Düseneingangs geschwungen in einen zur unteren Plattenebene parallelen Ausrichtung aus. Für die Führung der Mantellinien ist eine große Vahationsmögiichkeit im Detail gegeben.

In einem beim Düseneintritt DE beginnenden, im skizzierten Beispiel als Beruhigungsbereich B ausgeführten Eintrittsbereich sind mehrere Leitelemente LE in Form von Lamellen, die sich von der Düsenkanalwand in Richtung der Düsenkanalmitte erstrecken, vorgesehen. Die Leitelemente LE segmentieren den Strömungsraum des Düsenkanats und behindern zirkulare Bewegungsanteile der Ftüssigkeit in Ebenen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung, die sich durch Dbertagerung mit der Bewegung in Hauptströmungsrichtung in Form von spiralförmigen Bewegungsmustern ausdrücken können. Durch die quer zu Strömungslinien solcher zirkularen Bewegungskomponenten venaufenden Lame ! ien wird der Großteil solcher zirkularer Strömungen unterbunden. Die Lamellen führen nicht bis zur Mitte des Düsenkanals, sondern sind untereinander und von diesem beabstandet und begrenzen einen lichten Innenraum IR mit einem im Querschnitt freien Kreisdurchmesser DI, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Düseneintritts DE. Die Länge des Beruhigungsbereichs B beträgt vorzugsweise wenigstens 20% der gesamten Länge des Düsenkanats von Düseneintritt bis zum Düsenaustritt.

Ein Düsenaustrittsbereich A umfaßt einen zylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen Düsenkanalabschnit ZK welcher maflgeblich die Strahiformung beeinflußt. Am Düsenaustritt DA geht die Wandung Wl des Düsenkanais in eine Rundung R über, welche zu der Düsenendfiäche FE führt.

Durch die Rundung R werden mechanische Spannungen am zur Herstellung bevorzugt benutzten Spritzgußwerkzeug im Bereich des Düsenaustritts verteiit und Spitzenbelastungen vermieden. Die Strahiabtösung beim Verlassen des Düsenaustritts erweist sich als unkritisch, so daß die Rundung R die Strahiformung nicht erkennbar beeinträchtigt.

Die Düse weist zwischen dem Eintrittsbereich E und dem Düsenausstrittsbereich A einen Mittelbereich M auf, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die kontinuierliche Querschnittsverengung in Hauptströmungsrichtung stetig zunimmt. Zwischen Eintrittsbereich, Mittelbereich und Austrittsbereich können jeweils kurze Übergänge vorgesehen sein, in welchen die spezifischen Eigenschaften der genannten Bereiche ineinander überführt werden, in dem mittleren Bereich M zeigt die Düse eine Wandstärke, die in Hauptströmungsrichtung vorzugsweise stufenlos abnimmt und beim Übergang in den anschließendem Austrittsbereich wieder zunimmt. Bei einer Ausienkung des Austrittsbereichs zur Ablenkung des Strahis von der Mittelachse der Ausgangsposition der Düse findet eine Verformung des Düsenkörpers primär in dem Mitteibereich stattfindet, wogegen der zylindrische Düsenkanalabschnitt ZK des Düsenaustrittsbereichs A bei einer solchen Auslenkung im wesentlichen unverformt bleibt und daher die Strahiformung durch die Ausienkung nicht nennenswert beeinflußt wird. Der Fußbereich der Düse ist bei einer Ausienkung des Düsenendes zur Strahlablenkung als fest in einem Gehäuse verankert betrachtet.

In Figur 4 ist die in Figur 2 in Ausgangsstellung dargestellte Düse in einer Position mit umgelenkter Strahlaustrittsrichtung skizziert. Am Austrittsbereich ansetzende Umlenkmittel UM sind ais Führung für den Austrittsbereich zumindest in Richtung der Umlenkung ausgebildet. Die Richtungsänderung der Hauptströmungsrichtung im Strahlaustritt nach H'findet im wesentlichen ausschließlich in dem Mittelbereich statt, wogegen der Austrittsbereich wegen der Führung durch die Umlenkmittel und/oder die höhere Wandstärke des Austrittsbereichs im wesentlichen unverformt bleibt und daher seine vorteiihaften Strahiformungseigenschaften beibehält. Die Querschnittsftäche des Düsenkanals bleibt auch in den bei der Umbiegung des Mittelbereichs von der Kreisform elliptisch verformten Querschnitten größer als die Querschnittsfläche in dem strahiformenden Austrittsbereich, so daß der Durchfluß im wesentlichen unverändert durch den Querschnitt des Austrittsbereichs bestimmt bleibt.

Figur 5 zeigt einen Düse der in der Figur 2 skizzierten Art, bei welcher in einem dem Eintrittsbereich E zugewandten Abschnitt des Mittelbereichs eine außen ansetzende und quer zur Hauptströmungsrichtung wirkende Klemmvorrichtung KV den Düsenkanal vollständig abschnürt. Zur Regulierung des Durchflusses können auch Zwischenstellungen der Klemmvorrichtung möglich sein. Nach längerer Abschnürung des Düsenkanals reicht unter Umständen die Etastizität des Düsenmateriais zur Rückstellung nicht aus. Der Druck der Ftüssigkeit wirkt dann aber gleichfalls in Richtung der Wiederherstellung des ursprünglichen Düsenkanaiquerschnitts, wobei die Rückstelikraft durch die größere Wandfiäche in einem Bereich mit im Ausgangszustand größerer Querschnitffläche höher ist und damit eine Aufweitung des Düsenkanals nach Rücksetzung der Klemmvorrichtung schneller und zuverlässiger erfolgt als an Positionen mit im Ausgangszustand kleinerer Querschnittsfiäche.

Die Düse ist bevorzugt als materialhomogenes Spritzgußteil aus gummielastischem Material hergestelit. Beim Gußvorgang mit dem mehrteiligen Gußwerkzeug sind mehr oder weniger stark ausgeprägte Gußnähte, die sich auch in unregelmäßigen Gußhäuten fortsetzen können, an Trennstellen des Werkzeugs kaum zu vermeiden. Eine vorteilhafte Gestaltung eines Spritzgußwerkzeugs zur Herstellung einer Düse der skizzierten Art sieht eine Trennstelle des Werkzeugs zwischen einem ersten, den Düseneintritt formenden Werkzeugteil und einem zweiten, den Düsenaustrittsbereich mit dem zylindrischen Düsenkanalabschnitt ZK formenden Werkzeugteil innerhalb des Düsenkanais an einer Position in Hauptströmungsrichtung vor dem zylindrischen Düsenkanalabschnitt ZK vor. Die Position ist in der Skizze nach Fig. 2 als resultierende Gußnaht GN eingetragen. Durch die Lage der Gußnaht GN vor dem strahtformenden zylindrischen Düsenkanatabschnitt ZK kann der nachteilige Einfluß einer solchen Gußnaht auf die Strahiformung gering gehalten werden. Im weiteren Düsenkanalveriauf einschließlich des Düsenaustritts DA tritt dann keine solche Gußnaht bzw. Trennstelle zwischen zwei Werkzeugteilen mehr auf. Die gegossene Düse wird durch Zwangsentformung entgegen der Hauptströmungsrichtung H von dem zweiten Werkzeugteil abgezogen, wobei sich beim Abziehen der zylindrische Kanalabschnitt ZK unter elastischer Dehnung über die Aufweitung des zweiten Werkzeugteils ziehen la (3t, ohne dieses dadurch zu beschädigen oder selbst beschädigt zu werden. Eine Nachbearbeitung der gegossenen Düse ist nicht erforderlich.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispieie beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann der Verlauf des Düsenkanats von der skizzierten Form der Mantellinien in vieteriei Weise abweichen.