Mitgeteilt durch Julian Ladisch.
Deutsches Reich
Reichspatentamt
Patentschrift
- Nr 411948 -
Klasse 12a Gruppe 2 85K 85g, 3
(L 57929 IV/12a)
ausgegeben am 19. Mai 1925
Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Mai 1923 ab.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerstäubungsdüse, die insbesondere bei den verschiedenen Trockenverfahren mittels Zerstäubung von Flüssigkeiten und Suspensionen verwendet werden soll.
Düsen mit tangential in einen Hohlraum einmündendem Einströmungskanal für Druckluft sind an sich bekannt, wie auch Zerstäuberdüsen zum Überführen von Flüssigkeiten in feinsten Flüssigkeitsstaub bekannt sind, bei denen die Druckflüssigkeit ebenso wie die Druckluft in Drehbewegung versetzt wird und beide Medien während ihrer gleichzeitigen Drehbewegung zusammengeführt werden.
Gegenüber diesen bekannten Zerstäubungsdüsen wird bei der Zerstäubungsdüse gemäß der Erfindung die Torsionskraft ausgenutzt, die durch die Steigerung der Geschwindigkeit eines in an sich bekannter Weise in Drehung versetzten Luftstromes sich einstellt, wenn derselbe aus der Düse von ringförmiger Gestalt austritt. Zur Erzielung der Torsionskraft erhält der Zerstäubungskörper, in welchen die Luft tangential eingeführt wird, die Gestalt eines Kegels mit seiner Spitze nach unten, so daß der aus demselben austretende, in sehr rasche Bewegung versetzte Luftkegel mit seiner Spitze außerhalb der Düse gleichzeitig die Zerstäubungskegelspitze bildet. Die in einer zentralen Düse ober- und innerhalb dieses Zerstäubungskegels zugeführte zu zerstäubende Flüssigkeit bildet demnach mit dem Zerstäubungskegel einen als Streupunkt wirkenden Doppelkegel, und in diesem Streupunkt zerstäubt, da die Flüssigkeit möglichst nahe an ihn herantritt, die Torsionsenergie das Gut in feinsten Nebel.
Eine auf der vorstehend angeführten Grundlage angeordnete Zerstäubungsvorrichtung hat gegenüber den bekannten Zerstäubungsvorrichtungen den großen Vorteil, daß die Energie im kleinsten Raume wirkt, der Luftbedarf nur sehr gering ist und je nach der Beschaffenheit des Stoffes das zu zerstäubende Gut von der Düse selbst angesaugt, mechanisch eingeführt oder unter Druck in der Düse zugepreßt wird, deren Verstopfen ausgeschlossen ist, und bei der, wie oben schon angedeutet, die Zerstäubung außerhalb erfolgt. Das Neue und Eigentümliche einer Zerstäubungsdüse zum Überführen von Flüssigkeiten und Suspensionen in feinsten Flüssigkeitsnebel gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Düsengehäuse, in welches die Druckluft in bekannter Weise tangential zugeführt wird, als umgestülpter Kegel ausgebildet und in der Mittelachse des letzteren eine Düsenspindel mit doppelkegelförmiger Innenwandung zur Zuleitung der zu zerstäubenden Flüssigkeit derart eingesetzt ist, daß die Durchflußgeschwindigkeit der zu zerstäubenden Flüssigkeit nach Maßgabe der Gefällhöhe der letzteren nur wenig erhöht wird und die Flüssigkeit ohne Drehbewegung auf die Spitze des austretenden Druckluftkegels dann auftrifft.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Abb. 1 zeigt die Düse nach der Erfindung im Längsschnitt und Abb. 2 diesselbe im wagerechten Schnitt.
Das Gehäuse A der Düse ist als umgestülpter Kegelstumpf mit seiner Grundfläche oben und mit seiner (ideellen) Spitze unten ausgebildet. Das besonders aufgesetzte Oberteil ist auf dem unteren Gehäuse A mittels Gewinde aufgeschraubt. Bei E mündet tangential der Stutzen zur Zuführung der Druckluft in das Innere des Kegels A ein. Von der Innenwand des Kegels steht eine unter der Eintrittsmündung der Druckluft liegende Leitfläche H ab, die die eingeleitete Druckluft in spiralförmigen Luftwirbeln nach der ringförmigen Austrittsöffnung überleitet.
Durch die Hohlkegelstumpfform des Düsengehäuses wird die mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m pro Sekunde eintretende Druckluft derart verdichtet, daß sie mit etwa 500 bis 600 m Geschwindigkeit austritt. Die von der Leitfläche H gebildeten Luftwirbel treffen sich in einem nur wenige Millimeter vor der Düsenmündung liegenden Punkte und erweitern sich von der Kegelspitze aus kegelförmig wieder.
In das Gehäuse A ist eine durch dessen Oberteil sich hindurch erstreckende Düsenspindel B eingesetzt, der die zu zerstäubende Flüssigkeit bei F zugeführt wird. Die Düsenspindel B ist unterhalb der geschlitzten Zuführungsstelle für die Flüssigkeit an ihrer Innenfläche derart doppelkegelförmig gestaltet, daß eine Einschnürung für die Flüssigkeit stattfindet, die nach ihrem Austritt aus der Düsenspindel B durch die unter dem Gehäuse gelegene Spitze des wirbelnden Druckluftkegels hindurchtritt und von der Drehkraft des Luftstromes in feinste Flüssigkeitsstäubchen zerrissen wird in Form eines Nebelschleiers in Gestalt eines Kegelmantels.
Ein unter der Wirkung einer Schraubenfeder G stehender Reinigungsstift C ist durch eine Mutter D abgedichtet und wird bei einem auf das obere Ende derselben ausgeübten Druck nach abwärts gestoßen, um etwa in der Einschnürung der Düsenspindel B festgesetzte Teilchen nach außen zu stoßen.
Das Düsengehäuse A läßt sich um die Düsenspindel als Achse frei drehen, so daß dasselbe von der Spindel sich trennen und das Innere des Gehäuses bequem reinigen läßt.
Zerstäubungsdüse zum Überführen von Flüssigkeiten und Suspensionen in feinsten Flüssigkeitsnebel, insbesondere zum Eindampfen, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse, in welches die Druckluft in bekannter Weise zugeführt wird, als umgestülpter Kegel (A) ausgebildet und in der Mittelachse des letzteren eine Düsenspindel (B) mit doppelkegelförmiger Innenwandung zur Zuleitung der zu zerstäubenden FLüssigkeit derart eingesetzt ist, daß die Durchflußgeschwindigkeit der zu zerstäubenden Flüssigkeit nach Maßgabe der Gefällhöhe der letzteren nur wenig erhöht wird und die Flüssigkeit ohne Drehbewegung auf die Spitze des austretenden Druckluftkegels auftrifft.
Deutsches Reich
Reichspatentamt
Patentschrift
- Nr 413679
Klasse 12a Gruppe 23
(L 57930 IV/12a)
ausgegeben am 19. Mai 1925
Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Mai 1923 ab.
Längste Dauer: 16. Mai 1941.
Soll die Zerstäubungsdüse nach dem Hauptpatent 411948 zum Überführen von Flüssigkeiten und Suspensionen in feinsten Flüssigkeitsnebel auch in Apparaten zum Verdampfen oder Trocknen von spezifisch schweren Suspensionen, haltbaren gallertartigen Lösungen sowie feuchtbreiigem Pulver verwendet werden, so tritt, wie sich hat feststellen lassen, eine der Saugwirkung zuzuschreibende Filterwirkung in der Düse ein, welche Wirkung die Verteilung des zu trocknenden Gutes in Frage stellt.
Um die Düse nach dem Hauptpatent auch für die Zerstäubung von spezifisch schweren Suspensionen und haltbaren gallertartigen Lösungen verwenden zu können, wird in der Mittelachse des Düsengehäuses in Form eines umgestülpten Hohlkegelstumpfes ein denselben und seinen Abschlußdeckel durchziehendes Rohr angeordnet und in dasselbe eine Förderschnecke eingesetzt, deren stehende Achse durch einen auf das genannte Rohr aufgesetzten Trichter zur Aufnahme des zu trocknenden Zerstäubungsgutes hindurchgeführt und an ihrem oberen Ende mit einer Scheibe für einen geeigneten Antrieb (Scheibe, Zahnrad o. dgl.) besetzt ist.
Durch ein an der stehenden Achse angebrachtes Rührwerk wird das im Trichter befindliche Gut gelockert und durch die Schneckenspindel im Rohre innerhalb des Düsengehäuses unter starken Druck gebrachten Druckluft ausgesetzt, wobei diesselbe Wirbel und einen Kegelmantel bildet und im Scheitel des letzteren auf das frei abfallende Gut antrifft, dasselbe in feinen Nebel zerreißend und einer vollkommenen Trocknung unterwerfend.
Die vorstehend kurz geschilderte Zerstäubungsdüse ist gemäß der Weiterbildung der Düse nach dem Hauptpatent 411948 zur Trocknung spezifisch schwerer Suspensionen und haltbarer gallertartiger Lösungen durch Zerstäubung eingerichtet und in der Zeichnung in Abb. 1 im Längsschnitt und in Abb. 2 in Draufsicht in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt.
Dem Düsengehäuse A mit dem Stutzen E wird durch letzteren die Druckluft zugeführt, die durch eine eingezogene Zunge innerhalb des Gehäuses in eine kreisende spiralförmige Bewegung versetzt wird und mit größter Geschwindigkeit weiter strömt. In das mittels Deckels abgeschlossene Düsengehäuse ist ein zentrales Rohr eingezogen, auf dessen oberes Ende ein Trichter zur Aufnahme des durch Zerstäuben zu trocknenden Gutes aufgesetzt ist und das von einer Schneckenspindel mit durch den Trichter hindurchgeführter Antriebsachse C durchzogen ist. Die letztere wird durch die Antriebsschnurscheibe D in Umlauf (bis 1000 t. p. m) versetzt, und es erhält dadurch die Schneckenspindel eine entsprechende Umlaufsgeschwindigkeit, um das Gut mit entsprechender Geschwindigkeit unten aus dem Düsengehäuse auszustoßen und von dem es umgebenden Druckluftkegel im Scheitel desselben treffen zu lassen. Bei diesem Zusammentreffen beider Medien findet ein Zerreißen des zu trocknenden Gutes und eine vollständige Trocknung desselben statt.
Das Einsetzen einer von einem Rohr umgebenen, in Umdrehung versetzten Schneckenspindel hat den technischen Vorteil, daß durch die von derselben hervorgerufene Zuführung des Trockengutes die insbesondere bei spezifisch schweren Suspensionen mit spezifisch schweren Trockenteilen auftretende Filterbildung und eine Verstopfung der Düse durch zwangläufige Weiterbeförderung verhindert wird.
Zerstäubungsdüse nach Patent 411948, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der insbesondere bei der Trocknung von spezifisch schweren Suspensionen und haltbaren gallertartigen Lösungen auftretenden Filterbildung in das von Druckluft durchzogene Düsengehäuse eine von einem Rohr eingeschlossene Schneckenspindel eingesetzt ist und diese das zu zerstäubende Gut aus einem Fülltrichter nach der Austrittsmündung der Düse und in den von der Druckluft erzeugten Kegelmantel befördert.