Injektordüse

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Injektordüse zur Erzeugung luftgefüllter Flüssigkeitstropfen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Es sind bereits sog. Zweistoffdüsen in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Diesen Düsen werden beispielsweise ein flüssiges und ein gasförmiges Medium unter Druck zugeführt, wobei diese Medien innerhalb einer Mischkammer miteinander vermischt werden. Bei der Verwendung solcher Düsen zum Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln wird Zusatzluft meist nur zur Geschwindigkeitserhöhung der Teilchen oder Tropfchen bzw. zur Verfeinerung des Tropfenspektrums, d.h. zur Verkleinerung der mittleren Tropfendurchmesser ausgenutzt. Durch einen relativ hohen Verbrauch an Zusatzluft und durch die Notwendigkeit eines Druckerzeugers sind solche Düsensysteme technisch relativ aufwendig und wenig praktikabel. Außerdem beeinflußt der Luftdruck die Menge der ausgedüsten Flüssigkeit, wodurch der technische Aufwand durch Einrichtungen zur Mengenregulierung bzw. -konstanthaltung noch erhöht wird.

[0003] Zum Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln sind vor allem bei handbetätigten Kleingeräten auch Injektordüsen mit selbsttätiger Luftansaugung bekannt. Der Vorteil solcher Injektordüsen liegt in der unproblematischen Durchflußregelung über den Flüssigkeitsdruck, in einer in bezug auf den Ausstoß von Pflanzenschutzmitteln - geringeren Windanfälligkeit durch stark vergrößerte Tropfendurchmesser sowie in einer Verbesserung der Belagstruktur auf der Zielfläche, da die luftgefüllten Tropfen beim Aufprallen z.B. auf Pflanzenoberflächen zerplatzen, wodurch bei gleichem Flüssigkeitsvolumen größere Benetzungsoberflächen erzielt werden. Durch die Expansion der komprimierten Luft- bzw. Gaspartikel beim Verlassen der Düse erfahren die Tropfen eine zusätzliche Beschleunigung, wodurch eine bessere Durchdringung der Zielbestände ermöglicht wird. Als nachteilig bei diesen bekannten Injektordüsen hat sich jedoch eine Inhomogenität des erzeugten Flüssigkeits-Luft-Gemisches vor der Düsenaustrittsöffnung erwiesen. Hierdurch entstehen starke Pulsationen in der Flüssigkeitszufuhr, mit der Folge, daß sich an der Düsenaustrittsöffnung äußerst unterschiedliche Tropfengrößen und starke Schwankungen in der Verteilungscharakteristik sowie im Ausstoß des Flüssigkeits-Luft-Gemisches im Mikrobereich einstellen.

[0004] Aus der GB-A-22 56 817 ist ferner eine Injektordüse bekannt, in der sich an eine Dosierdüse mit Auslaßbohrung ein Venturirohr anschließt, das eine Art Düsenkörper bildet. Zentral in diesem Venturirohr ist ein Venturikanal ausgebildet, der eine sich gegen die Dosierdüse nach rückwärts konisch erweiternde Mündung sowie eine sich in Strömungsrichtung an die konische Mündung anschließende, offensichtlich im wesentlichen zylindrische Venturibohrung enthält, die in dem einen Ausführungsbeispiel in eine sprungartig im Querschnitt erweiterte Mischkammer ausmündet, die ihrerseits mit dem Sprühdüsenauslaß in Strömungsverbindung steht; nach einigen anderen Ausführungsbeispielen ist eine gesonderte Mischkammer aber offenbar nicht erforderlich. Demzufolge ist bei dieser bekannten Injektordüse innerhalb der dortigen Venturibohrung offensichtlich kein ausgesprochenes Mischen beabsichtigt, sondern die Mischung von Luft und Flüssigkeit soll offensichtlich entweder in der genannten Mischkammer (außerhalb der Venturibohrung) oder unmittelbar am Sprühdüsenauslaß erfolgen (im letzteren Falle ohne besonders ausgebildete Kammer).

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Injektordüse der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, die sich unter Beibehaltung der Vorteile der eingangs geschilderten bekannten Ausführungen sowie bei relativ einfacher Konstruktion durch eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Tropfengrößen und eine weitgehend schwankungsfreie Verteilungscharakteristik dieser Flüssigkeitstropfen auszeichnet.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0008] Bei dieser erfindungsgemäßen Injektordüse erweitert sich die als Mischkammer ausgebildete Kammer konisch in Richtung auf den Hohlraum, und dieser Hohlraum bildet einen Homogenisier- und Beruhigungsraum mit der Wirkung eines Pulsationsdämpfers. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird das in der Mischkammer gebildete und daraus austretende Flüssigkeits-Luft-Gemisch in dem sich in Strömungsrichtung unmittelbar anschließenden Raum beruhigt und dabei besonders günstig homogenisiert. Dieser Homogenisier- und Beruhigungsraum kann etwa als windkesselartiger Hohlraum ausgebildet sein und wirkt dabei gewissermaßen als Pulsationsdämpfer bzw. Druckspeicher, wodurch die unerwünschten Schwankungen, wie sie bei den erläuterten bekannten Ausführungen auftreten, weitgehend und im allgemeinen sogar vollkommen vermieden werden können, wobei dies auch für sog. Mikropulsationen gilt. Durch eine sinnvolle Gestaltung dieses Homogenisier- und Beruhigungsraumes wird auch eine besonders hohe Gleichmäßigkeit in der Größe der Flüssigkeitstropfen bei im wesentlichen schwankungsfreier Verteilungscharakteristik erzielt. Die so aus der Austrittsöffnung des Austrittselements dieser Injektordüse austretenden luftgefüllten Flüssigkeitstropfen sind äußerst wenig windanfällig und sorgen damit für eine optimale Belagstruktur der ausgestoßenen Flüssigkeit auf einer Zielfläche, beispielsweise auf Pflanzenoberflächen, wenn es etwa um das Ausbringen und Verteilen von Pflanzenschutzmitteln geht.

[0009] Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Injektordüse der Eintrittsquerschnitt des Homogenisier- und Beruhigungsraumes den etwa 1,5 bis 9fachen Wert, vorzugsweise den 3- bis 5fachen Wert des Austrittsquerschnittes der Mischkammer aufweist.

[0010] Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung kann der den Homogenisier- und Beruhigungsraum bildende Hohlraum mindestens etwa das doppelte Volumen aufweisen wie die Mischkammer, wobei die Formen und Ausgestaltungen dieses Raumes in äußerst günstiger Weise verschiedenen Zwecken besonders angepaßt werden können. Dementsprechend kann der Homogenisier- und Beruhigungsraum eine Gesamtlänge besitzen, die größer ist als die Länge der Mischkammer.

[0011] Ferner kann es dabei besonders vorteilhaft sein, wenn der Homogenisier- und Beruhigungsraum einen hinteren Raumbereich aufweist, der den die Mischkammer bildenden Bauteil ringförmig umschließt. Bei dieser Ausgestaltung des genannten Raumes dehnt sich das aus der Mischkammer einströmende Flüssigkeits-Luft-Gemisch z.T. entgegen der allgemeinen Strömungsrichtung nach rückwärts - aus, was sich besonders günstig zur Vermeidung von Mikropulsationen auswirkt.

[0012] Die Gleichmäßigkeit der Größe der Flüssigkeitstropfen kann ferner im Bedarfsfalle in vorteilhafter Weise auch dadurch verbessert werden, daß zwischen der Mischkammer und dem Austrittselement ein vorzugsweise durch ein Drahtgewebe oder ein Lochblech gebildetes, perforiertes Element vorgesehen ist.

[0013] Es kann ferner auch von Vorteil sein, wenn die Luftansaugöffnung der Mischkammer an eine Einrichtung, vorzugsweise eine Drosselvorrichtung, zur Veränderung der angesaugten Luftmenge anschließbar ist. Auf diese Weise können im Bedarfsfalle die Tropfenaustrittsgeschwindigkeit und Tropfengröße beeinflußt werden.

[0014] Die Luftansaugöffnung der Mischkammer kann darüber hinaus auch an ein unter Überdruck stehendes Luftsystem, vorzugsweise an das Abgassystem eines Trägerfahrzeugs, anschließbar sein. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Injektordüse zu einem Spritzaggregat gehört, mit dem Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden sollen und das von einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor getragen wird.

[0015] In manchen Einsatzfällen kann es außerdem auch zweckmäßig sein, zur Einspeisung weiterer Flüssigkeiten und/oder Gase in die Mischkammer wenigstens eine weitere Ansaugöffnung vorzusehen, die beispielsweise ähnlich ausgebildet und angebracht sein könnte wie die Luftansaugoffnung der Mischkammer.

[0016] Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigen

Fig.1

einen Axial-Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Injektordüse;

Fig.2

eine auseinandergezogene Perspektivansicht dieser erfindungsgemäßen Injektordüse;

Fig.3 bis 7

ähnliche Axial-Längsschnitte wie Fig.1, jedoch zur Erläuterung einiger weiterer Ausführungsformen, insbesondere im Bereich des Homogenisier- und Beruhigungsraumes;

Fig.8 und 9

ähnliche Axial-Längsschnitte wie Fig.1, jedoch zur Erläuterung einiger Ausführungsvarianten für das Austrittselement.

[0017] Die Gesamtkonstruktion der erfindungsgemäßen Injektordüse sei zunächst anhand des in den Fig.1 und 2 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispieles erläutert. Diese Injektordüse 1 ist zur Erzeugung luftgefüllter Flüssigkeitstropfen ausgebildet und enthält als Hauptbestandteile ein Dosierdüsenelement 2 zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahles, einen mittleren Düsenkörper 3 mit einer zentral darin ausgebildeten, in Strömungsrichtung (Pfeil 4) des Flüssigkeitsstrahles auf das Dosierdüsenelement 2 folgenden Mischkammer 5, die mit einer Luftansaugöffnung 6 versehen ist und zur Erzeugung eines Flüssigkeits-Luft-Gemisches dient, sowie ein in Form eines Verteilermundstückes 7 ausgebildetes Austrittselement, das mit wenigstens einer Austrittsöffnung 8 für das Flüssigkeits-Luft-Gemisch versehen ist. Dieses Austrittselement bzw. Verteilermundstück 7 ist auswechselbar vorgesehen, indem es mit Hilfe eines Schnellverschlußsystems am Düsenkörper 3 befestigt ist, bei dem es sich vorzugsweise um einen Bajonettverschluß 9 handeln kann.

[0018] Bei dem in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das dem Verteilermundstück 7 abgewandte Ende des Düsenkörpers 3 mit einer nach außen offenen, zentralen, axialen Gewindebohrung 10 versehen, an deren Boden 10a das Dosierdüsenelement 2 in der Weise lose abgestützt ist, daß seine Düsenöffnung koaxial zur zentralen Düsenlängsachse 1a sowie zur unmittelbar anschließenden Mischkammer 5 ausgerichtet ist.

[0019] Dieses Dosierdüsenelement 2 ist somit auswechselbar in der Gewindebohrung 10 aufgenommen und durch einen stopfenartigen, mit Außengewinde versehenen Gewindeadapter 11 festgelegt, der eine koaxial zur Düsenlängsachse 1a ausgerichtete Durchgangsbohrung 11a aufweist und an seinem dem Dosierdüsenelement 2 entgegengesetzten Ende mit einer Überwurfmutter 12 versehen ist, durch die die ganze Injektordüse 1 an eine entsprechende - hier nicht veranschaulichte - Leitung (Leitungssystem) angeschlossen werden kann, durch die eine zu verteilende Flüssigkeit unter Druck herangeführt wird.

[0020] Wie Fig.1 ferner zeigt, ist zwischen der Mischkammer 5 und dem Verteilermundstück 7 ein Hohlraum vorhanden, durch den ein Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 gebildet ist, dessen Eintrittsquerschnitt (angedeutet etwa durch die strichpunktierte Linie 13a) sprunghaft gegenüber dem Austrittsquerschnitt 5a der Mischkammer 5 vergrößert ist. Dieser Eintrittsquerschnitt 13a des Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13 weist etwa den 1,5- bis 9fachen Wert, vorzugsweise den 3- bis 5fachen Wert des Austrittsquerschnittes 5a der Mischkammer 5 auf.

[0021] Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, kann der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 entsprechend den jeweiligen Einsatzerfordernissen der Injektordüse 1 verschiedenartig gestaltet sein.

[0022] In Fig.1 ist zu erkennen, daß der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 eine Gesamtlänge L besitzen kann, die größer ist als die Länge der Mischkammer 5. Der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 weist in diesem Falle einen hinteren Raumbereich 13b auf, der den die Mischkammer 5 bildenden Bauteil 3a des Düsenkörpers 3 ringförmig umschließt. Hierbei ist es ferner günstig, wenn zwischen dem in Strömungsrichtung (Pfeil 4) weisenden Ende 3b des Düsenkörpers 3 einerseits und dem inneren Ende 7a des Verteilermundstücks 7 bzw. einem entsprechenden Absatz 9a innerhalb des Bajonettverschlusses 9 andererseits ein ringförmiger Dichtungskörper 14 aus geeignetem Dichtungs- bzw. Puffermaterial angeordnet ist, dessen Innenraum ebenfalls einen Teil des Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13 darstellt.

[0023] Bei dem in Fig.1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die sich koaxial zur Düsenlängsachse 1a erstreckende Mischkammer 5 so gestaltet, daß sie sich zum Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 hin konisch erweitert, so daß sich insgesamt eine Ausbildung nach Art des an sich bekannten Venturi-Systems ergibt. Hierbei kann die Luftansaugöffnung 6 etwa in Form einer radialen Bohrung ausgeführt sein und - in Strömungsrichtung (Pfeil 4) des Flüssigkeitsstrahles betrachet - in das hintere, etwa zylindrisch erweiterte Ende 5b der Mischkammer 5 einmünden.

[0024] Das auswechselbare Dosierdüsenelement 2 kann ebenfalls in verschiedener Weise ausgebildet sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig.1 sei angenommen, daß es selbstzentrierend ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann das die Düsenöffnung 2a enthaltende vordere Ende 2b dieses Dosierdüsenelements 2 etwa konisch gestaltet sein und teilweise in das etwa zylindrische hintere Ende 5b der Mischkammer 5 eingreifen.

[0025] Was die Ausbildung des Verteilermundstückes 7 anbelangt, so kann die darin vorgesehene Austrittsöffnung 8 jede für den jeweiligen Einsatzzweck der Injektordüse 1 geeignete Ausbildung aufweisen, um dem austretenden Flüssigkeits-Luft-Gemisch beispielsweise die Form eines Flachstrahles, Vollkegels, Kegels oder dgl. zu geben.

[0026] Anhand der Darstellungen in den Fig.3 bis 7 seien zunächst noch einige weitere Ausführungsformen und -varianten der erfindungsgemäßen Injektordüse erläutert, und zwar betreffen diese Ausgestaltungen insbesondere, aber nicht nur den Bereich des Homogenisier- und Beruhigungsraumes, während alle übrigen Bauteile der Injektordüse - soweit sie nicht besonders angesprochen werden - im wesentlichen gleichartig ausgeführt sein können, wie es zuvor anhand der Fig.1 und 2 erläutert worden ist.

[0027] Im Beispiel der Fig.3 ist innerhalb der Injektordüse 1' der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13' besonders großvolumig und dabei mit einem Raumbereich 13'a ausgebildet, der einen größeren Durchmesser als die übrigen Raumbereiche dieses Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13' besitzt. Dieser im Durchmesser erweiterte Raumbereich 13'a ist etwa in dem Längsabschnitt des Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13' vorgesehen, der den Austrittsquerschnitt 5a der Mischkammer 5 umgibt, so daß hier ein besonders großer Eintrittsquerschnitt des Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13' im Vergleich zum Austrittsquerschnitt 5a der Mischkammer 5 vorhanden ist. Auch hierbei kann der hintere Raumbereich 13b' dieses Homogenisier- und Beruhigungsraumes 13' den die Mischkammer 5 bildenden Bauteil 3a ringförmig umschließen. Zumindest der vordere Raumbereich 13'c des Raumes 13' kann sich ferner in Strömungsrichtung (Pfeil 4) des Flüssigkeitsstrahles leicht konisch erweitern.

[0028] In Fig.4 ist eine Ausführungsform der Injektordüse 1'' veranschaulicht, deren Homogenisier- und Beruhigungsraum 13'' ähnlich dem Homogenisier- und Beruhigungsraum 13' gemäß Fig.3 ausgeführt sein kann, mit der Ausnahme, daß hier (Fig.4) kein im Durchmesser vergrößerter Raumbereich vorhanden ist. Vielmehr erweitert sich der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13'' gemäß Fig.4 über seine ganze Länge in Strömungsrichtung (Pfeil 4) leicht konisch.

[0029] Gemäß den Ausführungsformen in den Fig.5 und 6 der Injektordüse 1''' und 1'''' kann der darin ausgebildete Homogenisier- und Beruhigungsraum 13 jeweils grundsätzlich die gleiche Ausbildung und Anordnung aufweisen, wie es anhand Fig.1 ausführlich erläutert worden ist. Eine Besonderheit dieser beiden Ausführungsformen ist darin zu sehen, daß zwischen der Mischkammer 5 und dem Verteilermundstück 7 noch jeweils ein perforiertes Element vorgesehen ist. Dieses perforierte Element kann im Falle der Fig.5 durch ein Lochblech 15 und im Falle der Fig.6 durch ein Drahtgewebe bzw. Sieb 16 gebildet sein. In beiden Ausführungsformen (Fig.5 und 6) ist dieses perforierte Element 15 bzw. 16 in den ringförmigen Dichtungskörper 14 eingebaut. Dieses perforierte Element 15 bzw. 16 sorgt in optimaler Weise für eine äußerst gute Gleichmäßigkeit der Flüssigkeits-Tropfengrößen.

[0030] Gegenüber dem anhand Fig.1 beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist die Ausführungsform der Injektordüse 1''' in Fig.5 noch eine weitere Besonderheit insofern auf, als dort das wiederum auswechselbar in der Gewindebohrung 10 angeordnete und durch den Gewindeadapter 11 festgelegte Dosierdüsenelement 2' im wesentlichen in Form einer Düsenscheibe ausgebildet sein kann, die von einem O-Ring 17 umgeben ist, der aus einem elastischen Dichtungsmaterial bestehen kann und dieses Dosierdüsenelement 2' mit seiner Düsenöffnung 2'a koaxial zur Düsenlängsachse 1''' a ausrichtet, wobei auch hier eine Art Selbstzentrierung erreicht werden kann.

[0031] In Fig.7 ist eine Ausführungsform der Injektordüse veranschaulicht, in der der Homogenisier- und Beruhigungsraum 13''''' zwischen der Mischkammer 5 und dem Verteilermundstück 7 in seinem Volumen besonders klein gehalten ist, dabei aber ebenfalls eine sprunghafte Vergrößerung seines Eintrittsquerschnittes gegenüber dem Austrittsquerschnitt der Mischkammer 5 aufweist. Auch in diesem Falle sei wiederum angenommen, daß zwischen der Mischkammer 5 und dem Verteilermundstück 7 ein perforiertes Element (vorzugsweise Drahtgewebe 16 oder Lochblech 15) vorgesehen ist, das - gleichartig wie in den Fig.5 und 6 - in dem ringförmigen Dichtungskörper 14 eingebaut sein kann. Auch mit dieser Ausführungsform können die Vorteile der erfindungsgemäßen Injektordüse erzielt werden, wobei in diesem Falle noch eine besonders kompakte, raumsparende Ausführung hinzukommt.

[0032] Bei der Ausführung der Injektordüse gemäß Fig.7 ist noch eine weitere Besonderheit zu erwähnen. Hiernach kann die Luftansaugöffnung 6 noch durch eine Abdeckung 18 geschützt sein, die vorzugsweise - wie in Fig.7 veranschaulicht - in Form einer Ringblende ausgebildet ist, die eine Art Ringraum oder Ringspalt 18a abdeckt und in einer axialen Verlängerung des hülsenartigen Befestigungsteiles 19 des Bajonettverschlusses 9 oder bei einer anderen Ausführung des Schnellverschlußsystemes für das Verteilermundstück 7 auch in einer Befestigungsmutter bzw. Überwurfmutter integriert sein kann. An einer solchen Abdeckung 18 der Luftansaugöffnung 6 können eventuell rückströmende Flüssigkeitspartikel aufgefangen werden, so daß dort ein gesondertes Rückschlagventil mit den damit verbundenen betrieblichen Nachteilen auf einfache Weise vermieden werden kann.

[0033] Im Hinblick auf die bauliche Gestaltung im Bereich der Luftansaugöffnung 6 sei nochmals auf das anhand Fig.4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel eingegangen. Dort ist zusätzlich noch eine Möglichkeit angegeben, wie die Luftansaugoffnung 6 der Mischkammer 5 an eine Einrichtung, vorzugsweise an eine Drosselvorrichtung 20, zur Veränderung der angesaugten Luftmenge angeschlossen sein kann. Diese bei 20 veranschaulichte Drosselvorrichtung kann selbstverstädnlich auch durch jede andere geeignete Einrichtung gebildet sein, die eine entsprechende Veränderung bzw. Steuerung der anzusaugenden Luftmenge gestattet.

[0034] In bezug auf diese zuvor anhand der Fig.7 und 4 erläuterten Ausgestaltungsmöglichkeiten im Bereich der Luftansaugöffnung 6 sei ausdrücklich betont, daß diese Ausgestaltungsmöglichkeiten nicht nur auf die anhand der Fig.7 und 4 erläuterten Ausführungsbeispiele der Injektordüse mit den besonderen Formen des Homogenisier- und Beruhigungsraumes verbunden sind, sondern daß sie auch mit allen anderen beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Injektordüse kombiniert werden können.

[0035] Anhand der Fig.8 und 9 sind schließlich noch einige Möglichkeiten für die Ausgestaltung des als Verteilermundstück ausgebildeten Austrittselements veranschaulicht.

[0036] So zeigt Fig.8 eine Ausbildungsform des Verteilermundstückes 7' mit einer einzigen Austrittsöffnung 8', die einen hinsichtlich Form und Größe einstellbaren Querschnitt aufweist. Letzteres kann dadurch erreicht werden, daß etwa im Bereich vor dieser Austrittsöffnung 8' eine Einstell-Lochscheibe 21 nach Art einer Einstellblende vorgesehen sein kann, die entweder verdreht oder quer bzw. radial verschoben werden kann, um die Düsenaustrittsöffnung 8' bzw. deren Querschnitt in gewünschter Weise zu verstellen.

[0037] Fig.9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das wiederum als Verteilermundstück 7'' ausgebildete Austrittselement mehrere Austrittsöffnungen 8'' aufweist, die in bezug auf die Düsenlängsachse 1a zueinander nach außen divergierend ausgerichtet sein können.

[0038] Auch in bezug auf diese zuvor anhand der Fig.8 und 9 geschilderten Ausführungsmöglichkeiten für die Düsenaustrittsöffnung bzw. -öffnungen 8' bzw. 8'' sei betont, daß diese Ausgestaltungen des Verteilermundstückes 7' bzw. 7'' mit allen anderen zuvor beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Injektordüse kombiniert werden können.

Ansprüche

1. Injektordüse zur Erzeugung luftgefüllter Flüssigkeitstropfen, enthaltend

a) ein Dosierdüsenelement (2, 2') zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahles,

b) einen Düsenkörper (3) mit einer in Strömungsrichtung (4) des Flüssigkeitsstrahles auf das Dosierdüsenelement folgenden Kammer (5), in deren erweitertes hinteres Ende (5b) eine Luftansaugöffnung (6) zur Erzeugung eines Flüssigkeits-Luft-Gemisches einmündet und die nach Art eines Venturi-Systems ausgebildet ist,

c) sowie ein mit wenigstens einer Austrittsdüse (8) für das Flüssigkeits-Luft-Gemisch versehenes Austrittselement (7),

d) wobei zwischen der Kammer (5) und dem Austrittselement (7) ein sprunghaft gegenüber dem Austrittsquerschnitt (5a) der Kammer erweiterter Hohlraum (13, 13'...) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

e) die als Mischkammer (5) ausgebildete Kammer sich konisch in Richtung auf den Hohlraum (13, 13'...) erweitert und dieser Hohlraum einen Homogenisier- und Beruhigungsraum (13, 13', 13'') mit der Wirkung eines Pulsationsdämpfers bildet.

2. Injektordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsquerschnitt (13a) des Homogenisier- und Beruhigungsraumes (13) den 1,5-bis 9-fachen Wert, vorzugsweise den 3- bis 5fachen Wert des Austrittsquerschnitts (5a) der Mischkammer (5) aufweist.

3. Injektordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisier- und Beruhigungsraum (13, 13', 13'') eine Gesamtlänge (L) besitzt, die größer als die Länge der Mischkammer (5) ist.

4. Injektordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisier- und Beruhigungsraum (13, 13', 13'') einen hinteren Raumbereich (13b, 13') aufweist, der das die Mischkammer (5) bildende Bauteil (3a) ringförmig umschließt.

5. Injektordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenisier- und Beruhigungsraum (13') wenigstens einen Raumbereich (13'a) aufweist, der einen größeren Durchmesser als die übrigen Raumbereiche des Homogenisier- und Beruhigungsraumes besitzt.

6. Injektordüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mischkammer (5) und dem Austrittselement (7) ein vorzugsweise durch ein Drahtgewebe (16) oder ein Lochblech (15) gebildetes, perforiertes Element vorgesehen ist.

7. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittselement (7) auswechselbar ist.

8. Injektordüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittselement (7) mittels eines Schnellverschlußsystemes, vorzugsweise eines Bajonettverschlusses (9), befestigt ist.

9. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierdüsenelement (2, 2') auswechselbar ist.

10. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierdüsenelement (2) selbstzentrierend ausgebildet ist.

11. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittselement (7'') mehrere Austrittsöffnungen (8'') aufweist.

12. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (8') des Austrittselements (7') einen hinsichtlich Form und Größe einstellbaren Querschnitt aufweist.

13. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung (6) der Mischkammer (5) an eine Einrichtung, vorzugsweise eine Drosselvorrichtung (20), zur Veränderung der angesaugten Luftmenge anschließbar ist.

14. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung der Mischkammer an ein unter Überdruck stehendes Luftsystem, vorzugsweise an das Abgassystem eines Trägerfahrzeugs, anschließbar ist.

15. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung (6) der Mischkammer (5) durch eine Abdeckung (18) geschützt ist, die vorzugsweise durch eine Ringblende gebildet wird, die in einen Befestigungsteil (19) des Schnellverschlußsystems (9) für das Austrittselement (7) integriert ist.

16. Injektordüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspeisung weiterer Flüssigkeiten und/oder Gase in die Mischkammer wenigstens eine weitere Ansaugöffnung vorgesehen ist.

Claims

1. Injector nozzle for producing air-filled drops of fluid, comprising

a) a dosaging nozzle element (2, 2') for producing a jet of fluid,

b) a nozzle body (3) With a chamber (5) which follows the dosaging nozzle element in the flow direction (4) of the jet of fluid and has opening into its widened rear end (5b) an air intake opening (6) for producing a fluid/air mixture, the said chamber being constructed in the manner of a Venturi system,

c) as well as an out let element (7) provided with at least one outlet nozzle (8) for the fluid/air mixture,

d) wherein between the mixing chamber (5) and the outlet element (7) there is provided a hollow space (13, 13' ...) which widens abruptly relative to the outlet cross-section (5a) of the chamber,
characterised in that

e) the chamber constructed as a mixing chamber (5) widens conically in the direction of the hollow space (13, 13', ...) and this hollow space forms a homogenising and stabilising chamber (13, 13', 13'') with the effect of a pulsation damper.

2. Injector nozzle as claimed in Claim 1, characterised in that the inlet cross-section (13a) of the homogenising and stabilising chamber (13) is approximately 1.5 to 9 times, preferably 3 to 5 times the outlet cross-section (5a) of the mixing chamber (5).

3. Injector nozzle as claimed in Claim 1, characterised in that the homogenizing and stabilising chamber (13, 13', 13'') has an overall length (L) which is greater than the length of the mixing chamber (5).

4. Injector nozzle as claimed in Claim 1, characterized in that the homogenising and stabilizing chamber (13, 13', 13'') has a rear region (13b, 13') which forms an annular space enclosing the component (3a) which forms the mixing chamber (5).

5. Injector nozzle as claimed in Claim 1, characterized in that the homogenising and stabilizing chamber (13') has at least one region (13'a) which has a greater diameter than the remaining regions of the homogenising and stabilizing chamber.

6. Injector nozzle as claimed in Claim 1, characterized in that between the mixing chamber (5) and the outlet element (7) there is provided a perforated element preferably formed by a wire mesh (16) or a punched plate (15).

7. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the outlet element (7) is replaceable.

8. Injector nozzle as claimed in Claim 7, characterized in that the outlet element (7) is fixed by means of a rapid closure system, preferably a bayonet closure (9).

9. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the dosaging nozzle element (2, 2') is replaceable.

10. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the dosaging nozzle element (2) is constructed so as to be self-centring.

11. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the outlet element (7'') has several outlet orifices (8'').

12. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the outlet orifice (8') of the outlet element (7') has a cross-section which is adjustable as regards shape and size.

13. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the air intake opening (6) of the mixing chamber (5) can be connected to an arrangement, preferably a throttle device (20), for altering the quantity of air drawn in.

14. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the air intake opening of the mixing chamber can be connected to an air system which is under positive pressure, for example the exhaust system of a carrier vehicle.

15. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the air intake opening (6) of the mixing chamber (5) is protected by a cover (18) which is preferably formed by an annular plate which is integrated into a fixing part (19) of the rapid closure system (9) for the outlet element (7).

16. Injector nozzle as claimed in one of the preceding claims, characterised in that for feeding further fluids and/or gases to the mixing chamber at least one further intake opening is provided.

Revendications

1. Buse d'injection destinée à la génération de gouttes de liquide emplies d'air, comprenant :

a) un élément doseur (2, 2') de génération d'un jet de liquide

b) un corps de buse (3) comprenant une chambre (5) qui fait suite à l'élément doseur dans le sens (4) de la circulation du jet de liquide et dans l'extrémité arrière élargie (5b) de laquelle débouche un orifice (6) d'aspiration d'air destiné à générer un mélange de liquide et d'air, cette chambre étant conformée à la manière d'un système Venturi,

c) ainsi qu'un élément de sortie (7) comprenant au moins une buse (8) de sortie du mélange de liquide et d'air,

d) une cavité (13, 13''...) qui s'élargit brusquement par rapport à la section de sortie (5a) de la chambre (5) étant prévue entre cette chambre et l'élément de sortie (7),
   caractérisée en ce que

e) la chambre conformée en chambre mélangeuse (5) s'élargit en cône vers la cavité (13, 13'...) et cette cavité forme une chambre d'homogénéisation et de tranquillisation (13, 13', 13'') agissant en amortisseur de pulsations.

2. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section d'entrée (13a) de la chambre d'homogénéisation et de tranquillisation (13) correspond à 1,5 à 9 fois, de préférence à 3 à 5 fois la section de sortie (5a) de la chambre mélangeuse (5).

3. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre d'homogénéisation et de tranquillisation (13, 13', 13'') a une longueur globale (L) qui est supérieure à la longueur de la chambre mélangeuse (5).

4. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre d'homogénéisation et de tranquillisation (13, 13', 13'') comporte une zone arrière (13b, 13') qui entoure en anneau le composant (3a) qui forme la chambre mélangeuse (5).

5. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre d'homogénéisation et de tranquillisation (13') comprend au moins une zone (13' a) qui a un diamètre plus grand que celui des autres zones de la chambre d'homogénéisation et de tranquillisation.

6. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un élément perforé, formé de préférence d'une toile métallique (16) ou d'une tôle perforée (15), est prévu entre la chambre mélangeuse (5) et l'élément de sortie (7).

7. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de sortie (7) est interchangeable.

8. Buse d'injection selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément de sortie (7) est fixé par un système de fixation rapide, de préférence par une fermeture à baïonnette (9).

9. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément doseur (2, 2') est interchangeable.

10. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément doseur (2) est à auto-centrage.

11. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de sortie (7'') comporte plusieurs orifices de sortie (8'').

12. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice de sortie (8') de l'élément de sortie (7') a une section dont la forme et la grandeur sont réglables.

13. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que l'orifice (6) d'aspiration d'air de la chambre mélangeuse (5) peut se raccorder à un dispositif, de préférence à un dispositif d'étranglement (20), destiné à modifier le débit d'air aspiré.

14. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice d'aspiration d'air de la chambre mélangeuse peut se raccorder à un système pneumatique qui est en dépression, avantageusement au système d'échappement des gaz d'un véhicule porteur.

15. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice (6) d'aspiration d'air de la chambre mélangeuse (5) est protégé par un élément de couverture (18) qui est avantageusement formé d'un diaphragme annulaire qui est intégré dans un élément de fixation (19) du système de fixation rapide (19) de l'élément de sortie (7)

16. Buse d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un autre orifice d'aspiration est prévu pour l'alimentation de la chambre mélangeuse en d'autres liquides et/ou gaz.

Zeichnung