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用于高壓噴嘴的過濾器、高壓噴嘴和生產(chǎn)用于高壓噴嘴的過濾器的方法與流程

文檔序號:12216572閱讀:312來源:國知局
用于高壓噴嘴的過濾器、高壓噴嘴和生產(chǎn)用于高壓噴嘴的過濾器的方法與流程

本發(fā)明涉及用于具有管狀部分和帽部分的高壓噴嘴的過濾器,其中,帽部分和/或管狀部分設(shè)有多個過濾器狹槽,其沿管狀部分的縱向方向延伸且各自具有位于管狀部分的側(cè)部上的第一端部和位于帽部分的側(cè)部上的第二端部。



背景技術(shù):

具有過濾器的高壓噴嘴從歐洲專利EP 1 992 415 B1公知。該類型的高壓噴嘴被提供用于在可為數(shù)百巴到600巴的壓力下噴射液體。例如,該類型的高壓噴嘴被用于為鋼制品去除銹皮。出于該目的,設(shè)有過濾器的噴嘴殼體被插入到連接接套或連接管中。待噴射的液體然后傳遞通過過濾器狹槽到高壓噴嘴的流動通道中,其然后通向噴嘴出口。提議將過濾器具體化為燒結(jié)部分,以便從而使得入口狹槽的端部邊界表面能夠以任何期望的方式,且尤其以在流動方面是有利的方式構(gòu)造。

德國實(shí)用新型DE 297 06 863 U1已經(jīng)公開了另一種高壓噴嘴。該高壓噴嘴同樣地具有過濾器,其設(shè)有沿縱向方向延伸的多個狹槽。借助于圓形鋸片在過濾器殼體中鋸出這些狹槽。

用于為鋼制品去除銹皮的高壓噴嘴還從美國專利US 4,848,672中公知,其具有過濾器,該過濾器具有沿過濾器的管狀部分的縱向方向延伸的多個過濾器狹槽。借助于圓形鋸片在過濾器中鋸出過濾器狹槽。在過濾器的下游設(shè)有射流矯直器,其被插入到噴嘴的流動通道中以便沿縱向方向?qū)?zhǔn)流動,且最重要的是,避免湍流。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明旨在改進(jìn)過濾器、高壓噴嘴和用于生產(chǎn)過濾器的方法。

根據(jù)本發(fā)明,該目的通過提供用于具有管狀部分和帽部分的高壓噴嘴的過濾器被滿足,其中,帽部分和/或管狀部分設(shè)有多個過濾器狹槽,其沿管狀部分的縱向方向延伸,且各自具有位于管狀部分的側(cè)部上的第一端部和位于帽部分的側(cè)部上的第二端部,其中,設(shè)有與管狀部分同軸布置的套管,所述套管覆蓋在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽。

借助于套管,過濾器狹槽在第一端部的區(qū)域中被覆蓋,第一端部位于管狀部分的側(cè)部上。因此,過濾器狹槽的第一端部的構(gòu)造不再對液體在高壓(例如在50巴和800巴之間)下到過濾器中的流入起作用,或者僅起到微乎其微的作用。這是因?yàn)楫?dāng)沿徑向方向看時,套管覆蓋了在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽。為了通過過濾器狹槽流入,液體因此必須傳遞通過套管的端部,且僅在微乎其微的程度上流過過濾器狹槽的第一端部。僅僅通過設(shè)置在沿徑向方向觀察時隱藏或覆蓋過濾器狹槽的第一端部的套管,能夠?qū)崿F(xiàn)在用于高壓噴嘴的過濾器處的流動狀態(tài)的顯著改進(jìn)。已經(jīng)觀察到,當(dāng)液體在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中流入時,能夠防止或在很大程度上避免湍流的形成。與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高壓噴嘴相比,其中過濾器被生產(chǎn)為燒結(jié)部分,因此使得過濾器狹槽的第一端部能以在流動方面是有利的方式被構(gòu)造,或與過濾器狹槽的第一端部的機(jī)械精加工相比,根據(jù)本發(fā)明的解決方案代表相當(dāng)可觀的簡化,尤其在生產(chǎn)工程方面。在鋸出過濾器狹槽之后,套管被布置成至少在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中。因此,過濾器狹槽不再必須被精加工。這代表相當(dāng)可觀的緩和,尤其是在大量生產(chǎn)該類型的過濾器時,因?yàn)檫^濾器狹槽通常非常狹窄且大體具有大約1 mm的寬度,以便執(zhí)行其過濾功能。根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴例如被設(shè)置用于為鋼制品去除銹皮。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管被布置在管狀部分和/或帽部分內(nèi),且至少在某個部分或某些部分中形成通過過濾器的流動通道。

套管在管狀部分和/或帽部分內(nèi)的布置能夠以相對簡單的方式實(shí)施。例如,在過濾器殼體中制作軸向孔,且套管然后被插入到所述孔中。借助于套管,在過濾器狹槽之間的腹板能夠被機(jī)械地穩(wěn)定,這尤其在壓力波動出現(xiàn)時是有利的。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管的中心孔朝上游端擴(kuò)寬。

套管至少在某個部分或某些部分中形成通過噴嘴的流動通道,且待噴射的液體流動通過過濾器狹槽到套管的上游端中。朝上游端擴(kuò)寬套管的中心孔能夠減小套管的流動阻力,且防止湍流的發(fā)生,從而確保來自設(shè)有過濾器的高壓噴嘴的增強(qiáng)的性能。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管的端面在上游端處具有倒圓設(shè)計(jì)。

對套管在上游端處的端面倒圓還有助于減小流動阻力,且因此,有助于設(shè)有過濾器的高壓噴嘴的性能的改進(jìn)。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管安置抵靠管狀部分和/或帽部分的外側(cè)。

將套管布置在過濾器的外側(cè)上還使得能夠覆蓋或隱藏在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽。將套管布置在過濾器的外側(cè)上是尤其簡單的事情,例如僅僅通過將套管滑動到過濾器上且隨后將其固定。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管至少在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中安置抵靠管狀部分或帽部分的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。

因此在很大程度上防止了通過在狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽的流動。因此,關(guān)于流動阻力或在進(jìn)入過濾器的液體中發(fā)生的任何湍流,過濾器狹槽的第一端部的構(gòu)造僅起到微乎其微的作用,或者不起作用。

作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的問題也通過具有根據(jù)本發(fā)明的過濾器的高壓噴嘴解決。

作為本發(fā)明的改進(jìn),在根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴中規(guī)定套管被布置在管狀部分內(nèi)且至少在某個部分或某些部分中形成通過過濾器的流動通道,其中,套管的自由流動橫截面對應(yīng)于在噴嘴殼體中的套管的下游端處的自由流動橫截面。

在套管和噴嘴殼體中的流動通道的延伸部之間的無級過渡因此是可能的。因此能夠防止湍流的發(fā)生,且改進(jìn)高壓噴嘴的性能。

作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的問題還通過生產(chǎn)高壓噴嘴的過濾器的方法解決,其中,規(guī)定在過濾器的管狀部分和/或帽部分中平行于管狀部分的縱向方向鋸出過濾器狹槽且將套管與管狀部分同軸布置,因此,套管覆蓋在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽。

當(dāng)大量生產(chǎn)時,還能夠相對簡單且以可靠的過程實(shí)現(xiàn)在過濾器的管狀部分和/或帽部分中鋸出過濾器狹槽。相對于銑削過濾器狹槽,此處鋸切過濾器狹槽是優(yōu)選的。這是因?yàn)檫^濾器狹槽的寬度通常在1 mm附近,且這種直徑的銑刀的操縱極其敏感。如果根據(jù)本發(fā)明,套管與管狀部分同軸布置,因此套管覆蓋在過濾器狹槽的第一端部的區(qū)域中的過濾器狹槽,則在鋸切過濾器狹槽期間形成的過濾器狹槽的凸?fàn)疃瞬吭诹鲃庸こ谭矫娌辉倨鹱饔?。因此可能以驚人簡單的方式使鋸切過濾器狹槽的生產(chǎn)工程優(yōu)勢與在流動方面是有利的過濾器狹槽的第一端部的構(gòu)造相組合。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管被布置在管狀部分和/或帽部分內(nèi)。

作為本發(fā)明的改進(jìn),套管能夠被布置在管狀部分和/或帽部分的外側(cè)上。

本發(fā)明的范圍覆蓋兩個套管的布置,即,布置在管狀部分和/或帽部分內(nèi)的第一套管,和布置在管狀部分和/或帽部分的外側(cè)上的第二套管。這種解決方案是復(fù)雜的,但是能夠在特殊安裝狀態(tài)、大小比率或流動狀態(tài)要求其時被提供。

附圖說明

本發(fā)明的更多特征和優(yōu)勢將從權(quán)利要求和結(jié)合附圖的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述中變得顯而易見。在此,所示出或描述的不同實(shí)施例的單獨(dú)特征能夠在不超出本發(fā)明的范圍的情況下以任何期望方式組合。在附圖中:

圖1在斜下方的視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴,

圖2示出從后方看到的圖1的高壓噴嘴的視圖,

圖3在側(cè)視圖中示出圖1的高壓噴嘴,

圖4在前視圖中示出圖1的高壓噴嘴,

圖5是圖3中的截面A-A的視圖,

圖6是從斜上方看到的圖1的高壓噴嘴的過濾器的視圖,

圖7是從后方看到的圖6的過濾器的視圖,

圖8是圖6的過濾器的側(cè)視圖,

圖9是從前方看到的圖6的過濾器的視圖,

圖10是圖8中的截面A-A的視圖,

圖11是根據(jù)另一個實(shí)施例用于高壓噴嘴的根據(jù)本發(fā)明的過濾器的截面視圖,

圖12是裝配有根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴的連接接套,

圖13是圖12中的截面A-A的視圖,以及

圖14是圖13中的細(xì)節(jié)Y的放大視圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中的圖解示出根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴10,其中,高壓噴嘴10具有殼體12、噴嘴14(其僅部分在圖1中可見),和連接到殼體12的過濾器16。

待噴射的液體通過沿過濾器的縱向方向延伸的多個過濾器狹槽18進(jìn)入過濾器16,且傳遞通過它們進(jìn)入在噴嘴殼體12的內(nèi)部中的流動通道(在圖1中不可見)。待噴射的液體傳遞到噴嘴吹嘴14,且具體地到噴嘴吹嘴14中的出口開口,且在所示實(shí)施例中以扇形射流的形式出現(xiàn)。

所示出的高壓噴嘴10被設(shè)置以用于為鋼制品去除銹皮。待噴射的液體的壓力通常在從大約50巴到數(shù)百巴,例如800巴,的范圍中。由于能夠在通向高壓噴嘴10的管道中出現(xiàn)壓力波動,且這些能夠然后還具有顯著更高的壓力峰值,因此對高壓噴嘴10的機(jī)械要求相當(dāng)多。過濾器16一般突伸到管道中,待噴射的液體通過該管道被供應(yīng)。因此,過濾器16暴露于高的機(jī)械應(yīng)力,且在待噴射的液體通過過濾器狹槽18進(jìn)入時發(fā)生的湍流也以不利的方式影響高壓噴嘴10的性能。

在圖2中的圖解示出從后方,即,如沿著流動方向看時圖1的高壓噴嘴10??梢钥闯?,過濾器狹槽18沿徑向方向布置在過濾器16中。

在所示實(shí)施例中,過濾器16具有管狀部分20和帽部分22。過濾器狹槽18沿管狀部分20的縱向方向延伸,且布置在帽部分22和管狀部分20兩者中。

從圖1和圖2中的過濾器狹槽18的端部,可以看出,這些使用圓形鋸片制成,圓形鋸片終止在其圓周處的線性邊緣中。出于這個原因,過濾器狹槽18的每個端部均也在邊緣中終止。在本發(fā)明的背景中,此處同樣可規(guī)定,利用在其圓周邊緣處具有矩形構(gòu)造的鋸片制作過濾器狹槽18。

在圖3中的圖解示出高壓噴嘴10的側(cè)視圖。同樣在該視圖中,可看到沿管狀部分20的縱向方向引入的過濾器狹槽18從帽部分22延伸到管狀部分20中。在高壓噴嘴10的所示實(shí)施例中,過濾器16的圓筒狀部分被稱為管狀部分20。封閉管狀部分20的一個端部的近似半球狀部分然后被稱為帽部分。在所示實(shí)施例中,過濾器16是整體設(shè)計(jì)。例如,過濾器16能夠從轉(zhuǎn)動的黃銅帽生產(chǎn),過濾器狹槽18在黃銅帽中鋸出。

在圖4中的圖解從前方示出圖1的高壓噴嘴10。除了噴嘴殼體12,還可看到帶有出口開口24的噴嘴吹嘴14。

在圖5中的截面視圖使得能夠看見過濾器狹槽18的構(gòu)造。過濾器狹槽18各自具有第一端部26和第二端部28,其中,第一端部26位于管狀部分20的側(cè)部上,且第二端部28位于帽部分22的側(cè)部上。第一端部26因此沿著流動通過高壓噴嘴10的方向布置在過濾器狹槽18的下游端處,且第二端部28當(dāng)沿著流動方向看時布置在過濾器狹槽18的上游端處。如已經(jīng)解釋的,兩個端部26、28漸縮到邊緣處。這由如下事實(shí)引起,即,過濾器狹槽18使用在邊緣處漸縮的圓形鋸片鋸成。如已經(jīng)解釋的,過濾器狹槽18的端部26、28還可具有矩形構(gòu)造,如果它們是使用矩形邊緣設(shè)計(jì)的鋸片鋸成的話。

在圖5中的圖解中,過濾器狹槽18從右側(cè)鋸成。圓形鋸片從右到左移動,且因此首先切穿帽部分22,且然后進(jìn)入管狀部分20。鋸片的進(jìn)給運(yùn)動然后停止,且獲得布置在圖5中的左側(cè)的過濾器狹槽18的第一端部26的形狀。第一端部26的形狀遵循鋸片的外部輪廓,且因此形成凸面。朝著過濾器16的中心,該表面合并到鋒利的邊緣中,盡管這由于已經(jīng)在那里布置了套管30所以在圖5中的圖解中不能看到。然而,在圖11的圖解中能夠看到,在過濾器16的中心孔32到過濾器狹槽18之間的過渡處的邊緣如何被設(shè)計(jì)。更具體地,該圓周邊緣遵循通過鋸片的構(gòu)造導(dǎo)致的之字形線。在圖11中該邊緣的構(gòu)造出現(xiàn),這是因?yàn)槭褂昧藥в兄芟驖u縮邊緣的鋸片。如果代替地,使用帶有不漸縮且是矩形的邊緣的鋸片,則所獲得的將不是之字形線而是邊緣,所述邊緣的特征在于間隔開布置且各自為矩形的多個凹槽。

在所有情形中,該鋒利的邊緣的輪廓對于流動來說是不利的構(gòu)造,且有助于湍流的生成。為了防止這種湍流的形成,或者至少盡可能防止其形成,根據(jù)在圖5中的實(shí)施例的噴嘴中的套管30被插入到過濾器中。為此,過濾器的中心孔具有階梯形設(shè)計(jì),因此使得套管30能夠從左側(cè)插入到過濾器中直至在圖5中的圖解中的偏移34。當(dāng)沿著流動方向看時,偏移34位于過濾器狹槽18的第一端部26的上游。因此,從外側(cè)通過過濾器狹槽18進(jìn)入過濾器16的液體必須流入套管30的位于上游且在圖5中在右側(cè)的該端部。從圖5中可見,因此,關(guān)于液體流入,過濾器狹槽18的第一端部26的形狀實(shí)際上不再起任何作用。這是因?yàn)?,用于液體的決定性入口邊緣現(xiàn)在通過套管30的位于上游且在圖5中在右側(cè)的該端部限定。結(jié)果,現(xiàn)在僅有微弱流動通過過濾器狹槽的第一端部26,這當(dāng)然是由于套管30覆蓋了在第一端部26的區(qū)域中的過濾器狹槽18。

套管30的中心孔被具體化成以便在其上游端處,即在圖5中位于右側(cè)的端部處擴(kuò)寬。更具體地,在圖示的實(shí)施例中設(shè)有與流動方向相對擴(kuò)寬的錐體36。待噴射的液體經(jīng)由該錐體36進(jìn)入,其然后沿著流動方向漸縮。在到套管30的入口處的流動阻力因此減小。與流動相對指向的套管30的端面,即在圖5中布置在右側(cè)的套管30的端面,能夠進(jìn)一步具有倒圓設(shè)計(jì),以便進(jìn)一步減小流動阻力。此處應(yīng)當(dāng)考慮到,僅在過濾器狹槽18的區(qū)域中,在圖5中布置在右側(cè)的套管30的該端面被待噴射的液體沖擊。在過濾器狹槽18之間,分離過濾器狹槽18的腹板還覆蓋套管30的端面。

在圖6到圖10中的圖解示出在與噴嘴殼體10組裝之前的過濾器16。過濾器16借助于能夠設(shè)有螺紋的筒形部分38被固定在殼體10中。

過濾器16設(shè)有用于扳手的兩個相對的平坦接合表面40,以使過濾器16能夠擰到殼體10中。

如已經(jīng)提及的,在圖11中的圖解示出根據(jù)本發(fā)明的過濾器16的另一個實(shí)施例。為了避免重復(fù),此處僅描述與圖1到圖10中示出的過濾器的特征不同的那些特征。

在圖11中的過濾器16設(shè)有套管42,其安置抵靠過濾器16的徑向外表面。因此,套管42覆蓋過濾器狹槽18的第一端部26,且因此防止過濾器狹槽18的第一端部26的形狀能夠在待噴射的液體進(jìn)入過濾器16時導(dǎo)致增加的湍流并且因此增加的流動阻力。

更具體地,從圖11中可見,液體從套管42的位于圖11中的右側(cè)(即,上游端)的端部直接地流動到過濾器狹槽18中。在過濾器狹槽18的第一端部26的區(qū)域中,相比之下,僅存在微乎其微的流動。因此,過濾器狹槽18的第一端部26的形狀(其通過借助于圓形鋸片鋸出的狹槽確定)僅引起輕微的湍流,且僅略微增加流動阻力。

由于在圖11中套管42安裝在過濾器16的外側(cè)上且安置在過濾器16的外表面上,所以過濾器16的中心孔32自身形成通過高壓噴嘴的流動通道的一部分。

在圖1到圖10中的實(shí)施例以及在圖11中的實(shí)施例兩者中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),借助于套管30和42,其各自覆蓋過濾器狹槽18的第一端部26、位于過濾器16的管狀部分20的側(cè)部上的端部,待噴射的液體在進(jìn)入過濾器16之后經(jīng)受很小的湍流,以致于通常能夠在流動通道直到出口開口24的剩余部分中省掉射流矯直器。因此,根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴10能夠以低成本制造,且由于射流矯直器還總是引起流動阻力,所以該高壓噴嘴10是極其有力的。更具體地,“沖擊”,即,在待去除銹皮的表面上產(chǎn)生的扇形射流的接觸沖量,與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)噴嘴相比更大。

如果到過濾器的入口流動非常不利,則射流矯直器能夠?qū)α鲃泳哂惺婢彽男Ч?。射流矯直器能夠設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴中,且能夠例如安裝在套管30中。

在圖12的圖解中以側(cè)視圖示出連接接套50,根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴10安裝在其中。然而,在圖12的視圖中,高壓噴嘴10是不可見的。連接接套50具有管狀部分52,在圖12的頂部處,結(jié)合螺帽54螺紋接合到管狀部分52的自由端上。

在圖13中以圖12中的截面A-A的截面視圖中,可以看出,高壓噴嘴的殼體12借助于結(jié)合螺帽54被預(yù)加載抵靠連接接套52。高壓噴嘴10因此可靠地且仍然以簡單地可替換方式保持在連接接套52上。連接接套52能夠標(biāo)記管道的端部,待噴射的液體經(jīng)由管道供應(yīng)。然而,例如連接接套52還能被焊接到垂直于連接接套52延伸的管道中。

在圖14中的圖解示出在圖13中的放大細(xì)節(jié)Y。其示出出口開口24,扇形射流從該出口開口出現(xiàn),且該出口開口設(shè)置在噴嘴吹嘴14上。當(dāng)從與流動方向相對的方向觀察時,也就是說在圖14中從頂部到底部觀察時,在噴嘴殼體10內(nèi),吹嘴14之后首先是環(huán)形密封件56,然后是中間套管58,且然后是(如果適當(dāng)?shù)脑?,插入又一環(huán)形密封件(未示出))套管30,其插入到過濾器16中。可以看到,在套管30中的流動通道的直徑對應(yīng)于在中間套管58的上游端處的流動通道的直徑。因此,待噴射的液體能夠以小的壓力損失傳遞到出口開口24。

噴嘴吹嘴14有利地由硬金屬構(gòu)成,以便確保高壓噴嘴10長的使用壽命。

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