專利名稱：具有轉(zhuǎn)動環(huán)狀間隙的霧化噴管的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及了一個霧化噴管，具有一個環(huán)狀截面的第一流道，用于引導被霧化的介質(zhì)，該流道被兩個沿徑向相互隔開的壁所限定并通向一個環(huán)狀噴口，以及具有一個第二流道，用于引導氣體的噴射介質(zhì)，該流道包圍著第一流道并同樣通向一個環(huán)狀噴口。
例如，從DE 197 49 071 A1已經(jīng)知道這種類型的霧化噴管。這種類型的霧化噴管用于依靠氣體噴射介質(zhì)來噴射被霧化的介質(zhì)，通常為液體，有時也可以是粉末。
在該文中，在壓力下把被霧化的介質(zhì)輸送通過環(huán)狀或間隙狀的流道，送到采取環(huán)狀間隙形式的噴口。
這個第一環(huán)狀流道被一個同樣為環(huán)狀的第二流道包圍，并且相鄰于第一流道，同樣通向環(huán)狀或間隙狀的噴口。
與噴管的出口頭部設計有關(guān)，這種噴管沿軸向或側(cè)向噴射到離軸線或大或小的范圍，噴射角逐漸增大。此時噴射角可達180°，繞出口頭部的環(huán)向角為360°。
這種噴管廣泛用于處理微粒材料的設備，例如用于這些微粒的顆?；蛲糠?。在顆?；瘯r，噴射黏性液體，用于把微粒黏結(jié)成較大的團，即黏結(jié)成所希望的顆粒。
在涂敷時，把一個保護層噴射到表面上。
首先，這種設備用于醫(yī)藥工業(yè)，把制成細灰粉末的藥片配料顆?；蔀榭刹僮鞣勰?，能夠壓成藥片。
在涂敷時，對藥丸或最終的藥粒，甚至整個藥片提供一個外保護層。
與設備的構(gòu)形有關(guān)，噴管可以垂直向上噴射，即設計成一個直立噴管，或者傾斜噴射，或者沿水平方向，甚至在許多情形從頂部垂直向下。
采用這種類型的霧化噴管，可以噴射懸浮、分散或溶解的介質(zhì)，也可用于稱為熱溶的方法中，在溫度作用下處理熔化的臘或硬油脂。
為了達到盡可能細的噴射，環(huán)狀流道采用范圍小于0.25mm的液體截面。
然而，在這種噴管的實際使用中發(fā)現(xiàn)，對于某些類型的懸浮或分散介質(zhì)，由于未溶解固體碎屑造成小的液體截面的部分堵塞。
特別是當這些固體碎屑具有纖維或結(jié)晶特性時也可以看到這點。
以具有噴射角為180°或環(huán)向角為360°的上述噴管為例，噴管頭部噴射出為一個平面餅形的噴射錐。如果發(fā)生堵塞，則在環(huán)狀間隙的某些周向區(qū)域上沒有被霧化的介質(zhì)射出。這對于采用設置了這種霧化噴管的設備所要達到的處理結(jié)果來說非常不利。
例如，在一個液化床的涂敷設備中，被處理的材料繞噴管旋轉(zhuǎn)或運動，從而在一個因堵塞而沿周邊不均勻噴射的噴管中，得到不規(guī)則的處理結(jié)果。
但是，在該技術(shù)領域中，確實要達到處理結(jié)果盡可能均勻的目的，例如得到在極窄粒度尺寸范圍內(nèi)的顆粒，或者覆蓋厚度盡可能相等的保護層。
因此，本發(fā)明的目的是進一步開發(fā)一種在引言中提到的霧化噴管類型，達到能夠均勻地霧化甚至可能引起堵塞的被噴射介質(zhì)的效果。
按照本發(fā)明，達到了這個目的，其中限定第一流道的兩個壁繞著一個噴管縱向軸線可以相互轉(zhuǎn)動。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在這種間隙狀壁的構(gòu)型中，在環(huán)狀間隙中建立了離心和徑向運動，即環(huán)形線的運動。通過環(huán)狀間隙沿軸向傳送的被霧化介質(zhì)，由于相互相對轉(zhuǎn)動的壁，還進一步建立了轉(zhuǎn)動運動，它造成上述的環(huán)形線運動。然后，如果可能引起堵塞或夾帶更小固體塊的介質(zhì)被引導通過這個流道，液體間隙的轉(zhuǎn)動構(gòu)型造成了這種固體塊的粉碎，否則在壁不動情形中它們會導致液體間隙的堵塞。實際上依靠轉(zhuǎn)動構(gòu)型達到了自清潔的效果，從而被霧化的介質(zhì)最終離開環(huán)狀噴口時沿周向均勻分布。
另外，在本發(fā)明的另一個實施例中，兩個壁沿軸向可相互移動，結(jié)果是可以改變第一環(huán)狀流道的噴口間隙寬度。
因而，這個方法具有顯著的優(yōu)點，由于軸向可動性，有可能以改變第一流道的噴口間隙寬度，特別是，甚至可能封閉這個噴口。如果噴管不用或暫時不用，把噴口封閉，從而在噴口區(qū)沒有灰塵進入，或者不發(fā)生因干燥等原因而堵塞。
這個軸向可移動性的重要和顯著的優(yōu)點也在于在一定寬度范圍上產(chǎn)生環(huán)狀間隙寬度的自動調(diào)節(jié)。
在這種霧化噴管中常規(guī)環(huán)狀間隙具有0.1到約0.25mm的寬度，希望有能力在每毫米間隙長度上排出1到5克的被噴射介質(zhì)。
因此，與被噴射介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，軸向可動性使得有可能自動地建立間隙高度。當具有特定壓力的特定介質(zhì)引導通過第一流道時，其固有性質(zhì)，例如在液體情形下的黏性和在乳狀液情形下的流動性和黏性，對每毫米間隙長度上可以通過的量施加了顯著的影響。換句話說，液體可以比較容易地排出通過這個間隙，而對同樣的流量其他介質(zhì)需要稍寬的間隙。
在實際應用中可以發(fā)現(xiàn)，當然在某些確定的范圍內(nèi)，在給定邊界條件下，間隙寬度自動地建立到一個最佳值，即噴管實際上靠自身調(diào)節(jié)。
可以用一個簡單方式達到在不工作狀態(tài)下封閉第一流道噴口的上述可能性，例如在直立噴管情形，至少一個可動壁由于重力而下沉，由此產(chǎn)生封閉運動。
在傾斜、水平或甚至倒掛的噴管情形，可以依靠彈簧或其他機構(gòu)來產(chǎn)生這個運動。
在本發(fā)明的另一個實施例中，至少在相互轉(zhuǎn)動壁的一個上設置了運送件，它控制了輸送到噴口的被霧化介質(zhì)的運動。
提供這種運送件具有顯著的優(yōu)點，由于運送件，以集中方式引導和更加促進了由軸向輸送方向和由轉(zhuǎn)動壁形成的環(huán)形線運動。
此外，這些運送件也作為一個機械裝置用于以集中方式輸送，并且如果需要，用于粉碎任何夾雜的固體塊。
在本發(fā)明的一個實施例中，設計成一個壁不動，另一個壁可轉(zhuǎn)動。
這個方法按結(jié)構(gòu)觀點的優(yōu)點是，兩個壁中僅一個要動，因此，只需要對一個壁提供相應的驅(qū)動件。
在本發(fā)明的另一個實施例中，一個壁不動，另一個壁沿軸向可移動。
這還產(chǎn)生以下優(yōu)點，附加的壁相互沿軸向可移動性的結(jié)構(gòu)構(gòu)型很簡單。
在另外一個實施例中，可以轉(zhuǎn)動的壁也同時可以沿軸向移動。
這個方法具有按結(jié)構(gòu)觀點的優(yōu)點可以相對于一個單壁來實現(xiàn)可轉(zhuǎn)動性和軸向可移動性的方法。
在另外一個實施例中，依靠運送的被霧化介質(zhì)本身來控制軸向可移動性。
這個方法使得有可能具有第一流道噴口間隙寬度的上述自身調(diào)節(jié)效果。
在本發(fā)明的另一個實施例中，設計沿軸向可移動性使得在不工作狀態(tài)下，第一流道的噴口被封閉。
這個方法使得有可能在按結(jié)構(gòu)觀點為極簡單的方式下，具有封閉第一流道噴口的效果，這在沒有被霧化介質(zhì)通過第一流道時確實發(fā)生。
在本發(fā)明的另一個實施例中，產(chǎn)生軸向可移動性來抵抗一個恢復力，恢復力把可移動壁移到噴口的封閉位置。
已經(jīng)提到，可以利用重力作為恢復力，從而在直立噴管情形，由于相互的移動，重力使一個可移動壁移到封閉位置。
如果重力不足以或不能夠?qū)崿F(xiàn)這個運動，可采用其他控制件，例如依靠彈簧或其他元件來產(chǎn)生。
在本發(fā)明的另一個實施例中，設計壁的軸向可移動性，使得在不工作狀態(tài)下，第二流道的噴口也被封閉。
這個方法的優(yōu)點是，在不工作狀態(tài)下兩個噴口均被封閉。
這不僅具有上述無灰塵進入噴管的優(yōu)點，而且具有不射出可能仍留在流道中的殘余介質(zhì)的優(yōu)點，從而在運輸或拆卸時這種殘余量不會射出和造成污染。
在本發(fā)明的另一個實施例中，在霧化噴管頭部外面，轉(zhuǎn)動壁帶著一個風扇，依靠它頭部免除了在噴口區(qū)域中的任何黏附物質(zhì)。
一個反復出現(xiàn)的問題是由于在環(huán)繞液體間隙或噴射間隙的區(qū)域中，產(chǎn)生通常不能控制的次空氣運動，造成出口頭部的污染。由于很高的吹出速度，形成了真空區(qū)，它再次吸引剛噴射的散逸液滴，并且使它們沉積在出口頭部上。因此造成結(jié)塊或由噴射液體逐漸形成變干的固體。
此時提供風扇有可能保持這些關(guān)鍵區(qū)域免除黏附物質(zhì)。因此本發(fā)明的壁的可轉(zhuǎn)動性不僅可用于提供了噴管內(nèi)最佳條件，而且這個轉(zhuǎn)動可以同時用于防止物質(zhì)黏附到頭部外面。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，一個壁設計為可轉(zhuǎn)動的中心軸的外面。
這個方法具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點由一個結(jié)構(gòu)簡單的裝置，確切說是一個中心軸來產(chǎn)生可轉(zhuǎn)動的壁。
在本發(fā)明的另一個實施例中，傳送件設計為轉(zhuǎn)輪段。
這個方法的優(yōu)點是由此有可能特別均勻地促進被噴射介質(zhì)的運動。
如果在上述中心軸外面上形成轉(zhuǎn)輪段，則按結(jié)構(gòu)觀點可以非常簡單地實現(xiàn)，并且可以達到特別有利和集中的運送?？梢粤硗飧淖冝D(zhuǎn)輪段的長度和數(shù)量，即運送輪的數(shù)量及其截面形狀，從而可以另外處理特別難的被噴射介質(zhì)。
在本發(fā)明的另一個實施例中，通過一個壓縮空氣操作的發(fā)動機來驅(qū)動心軸。
這個方法按結(jié)構(gòu)觀點的優(yōu)點是在任何情形下引導用于噴射被噴射介質(zhì)的氣體介質(zhì)通過一個噴射噴管，即噴射噴管與通常為壓縮空氣的噴射空氣源連接。因此這個空氣的一部分也同時用于操作保證壁之間轉(zhuǎn)動運動的發(fā)動機。
在另一個優(yōu)選實施例中，心軸插套在一個驅(qū)動軸頸上，軸頸容許心軸有某些軸向可移動性。
這個方法按結(jié)構(gòu)觀點具有特別的優(yōu)點根據(jù)這些尺寸，心軸可以同時轉(zhuǎn)動和某種范圍的軸向移動。
可以限制可移動性的程度，例如，依靠一個插入驅(qū)動軸頸的長孔中的連接橫銷。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，風扇位于心軸的頭部上。
這個方法的優(yōu)點是同時也可在中心軸上實現(xiàn)這種有利的設計。
顯然，不僅可以按照規(guī)定的組合方式，而且可以按照其他組合或單獨方式來利用上述特性和以下要說明的特性，而不偏離本發(fā)明的范圍。
以下參照某些選擇的實施例，并結(jié)合附圖來更詳細描述和說明本發(fā)明，其中

圖1表示了部分為縱向剖面的本發(fā)明霧化噴管第一實施例的側(cè)視圖；圖1a表示了圖1右上角一個圓所限定區(qū)域的放大視圖；圖2表示了圖1霧化噴管轉(zhuǎn)動90°的側(cè)視圖；圖3表示了相應于圖1剖面的插圖，為霧化噴管的另一個實施例，一個風扇裝在頭部；以及圖4表示了圖3霧化噴管頭部的端面。
圖1和2說明的霧化噴管用編號10整體表示。
霧化噴管10具有近似為桿形的噴管體12，在其一端，在圖1和2圖例中為下端，用法蘭連接了一個發(fā)動機14。
為環(huán)狀或采取環(huán)狀間隙形狀的一個第一流道形成在噴管體12中。
這個第一流道16在側(cè)面被一個內(nèi)壁18所界定，內(nèi)壁18是中心軸22的外表面20。
心軸22插套在發(fā)動機14的直立環(huán)狀驅(qū)動軸頸24上，為此，在心軸下端有一個相應的槽26。
結(jié)果是，在一方面，提供了在發(fā)動機14和心軸22之間一個可轉(zhuǎn)動的固定連接，即當發(fā)動機14工作時，心軸22繞其縱向軸線70轉(zhuǎn)動，軸線70同時也是霧化噴管10的縱向軸線。
另外，插套連接使得提供了心軸22某些軸向可移動性，以后結(jié)合操作來描述其意義和目的。
可以提供軸向可移動性或?qū)S向運動量的限制驅(qū)動軸頸中切出一個垂直的長孔，它容納一個橫銷，在槽26范圍中把橫銷插入心軸22的徑向孔中。
第一流道16在外面被外壁30界定，外壁30由噴管體12中一個連續(xù)中心孔34的內(nèi)表面形成。在與發(fā)動機14相反一側(cè)，心軸22和噴管體12均以喇叭形方式分別變寬成一個擴寬區(qū)36和一個擴寬區(qū)28，從圖1a看特別明顯。
由此形成了一個近似水平方位的噴口40，形式為環(huán)繞360°的一個環(huán)狀間隙42。
由于心軸22的軸向可運動性，可以改變環(huán)狀間隙42的寬度，變化范圍在0.1mm和0.25mm之間。
從圖2看特別明顯，第一流道16與一個側(cè)向連接件44連接，從而通過這個連接件44，例如液體45的被霧化介質(zhì)可以送入第一流道16，可以通過第一流道輸送和可以通過環(huán)狀間隙42射出。形式為心軸22外面兩個轉(zhuǎn)輪段46和46′的傳送件48更促進了這個液體45的輸送和傳送，轉(zhuǎn)輪的高度使得轉(zhuǎn)輪近似相應于霧化噴管10內(nèi)第一流道16的間隙寬度。
在所示實施例中，轉(zhuǎn)輪46的輪廓使得轉(zhuǎn)輪在它的面積上大致靠在中心孔34的側(cè)面32上，當然，也可以為其他輪廓，例如圓或尖的轉(zhuǎn)輪輪廓。
為了精細地霧化通過環(huán)狀間隙42射出的被霧化液體或也可以是粉末的介質(zhì)，提供了一個第二流道50。
這個第二流道50包圍著第一流道16，并且通向噴口54中一個同向擴寬區(qū)52，噴口54同樣為環(huán)狀間隙56形式。環(huán)狀間隙56設置成使得直接相鄰于環(huán)狀間隙42，在所示直立霧化噴管10的實施例中直接在第一環(huán)狀間隙42之下。第二流道50的內(nèi)側(cè)由噴管體12界定和外側(cè)由可轉(zhuǎn)動套58界定。套58通過螺紋60擰入噴管體12。
從圖2看特別明顯，套58的外面設有一個定標62。
因此，轉(zhuǎn)動套58，可以改變環(huán)狀間隙54的間隙寬度。
第二流道52通過一個徑向突出的連接件64與外部連接，通過它把為噴射空氣65形式的氣體介質(zhì)引入噴管體12。
發(fā)動機14設計為一個氣壓操作的發(fā)動機，即把壓縮空氣67通過一個入口66引入，再通過一個出口68排出這個壓縮空氣67。
在工作時，由上述壓縮空氣控制和驅(qū)動發(fā)動機14，從而心軸22轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動速度由被霧化介質(zhì)的相關(guān)用途所決定，范圍在每分鐘1到1000轉(zhuǎn)。由連接件44傳送并通過環(huán)狀間隙42擠出被噴射介質(zhì)，例如用于顆?；谋粐娚漯ば砸后w。液體也可以是外部熔化的介質(zhì)。
依靠從第二流道50或從它的噴口54射出的噴射空氣65，把擠出的液體噴射成細霧，噴射空氣65通常在0.5到5.0巴的壓力下。
這引起了一個相應水平方位的噴射餅或相應噴射錐，如圖2中編號75所示。
如上所述，依靠轉(zhuǎn)動套58可以改變射出噴射空氣的環(huán)狀間隙56的間隙寬度。
根據(jù)心軸22的軸向可動性，一方面依靠被霧化液體的預定液體壓力，以及另外在某種程度上根據(jù)液體的固有性質(zhì)，即其黏性或如乳膠、稀漿或粉末混合物的性質(zhì)，自動地調(diào)節(jié)射出被霧化液體45的環(huán)狀間隙42的間隙寬度。
如果霧化噴管10設計成一個如圖1所示的直立噴管并且不再供應被霧化介質(zhì)，則心軸22因重力而下落，同時自動地封閉環(huán)狀間隙42或第一流道46，如圖1a中雙箭頭所示。
從圖1可看到，通過一個近似蘑菇形的頭部80把心軸22與外面隔離。
可以發(fā)現(xiàn)，在實際應用時，如圖2所示，在頭部80外邊緣區(qū)域80中，存在某些有問題的區(qū)域，在一個液體床的設備中，旋轉(zhuǎn)的被噴射微?；蛏踔凉腆w微粒逐漸沉淀。這個區(qū)域在圖2中用編號88表示。
圖3和4說明了一個設計的變化方式，有關(guān)霧化噴管的構(gòu)型與圖1和2描述的實施例完全相同。
在頭部80的外面另外安裝了一個風扇82。
這個風扇82具有許多向后彎曲的離心風扇葉片84，它吸入從軸向管86排出的空氣，在圖4頂視圖中看特別明顯，從箭頭89沿徑向吹出這個空氣。結(jié)果是，圖2中編號88表示的關(guān)鍵區(qū)域被連續(xù)吹除，從而不發(fā)生固體或液體微粒的黏附或積累。
由風扇82吹出的空氣可以另外用于伴隨圖2所示的噴射錐75的頂側(cè)，即可以控制它，旋轉(zhuǎn)它或利用它于其他目的。
與軸向管86吸入空氣的來源有關(guān)，這個空氣也可以用作一個“小氣候”，例如為熱空氣形式，以保持作為熔化物供應的液滴盡可能長的熔化狀態(tài)，從而甚至在離開噴管某些距離上，以仍為液體微粒方式涂敷這些被噴管噴射的微粒。
在上述的實施例中，第一流道16的一個壁，確切地說是外壁30不動，并且內(nèi)壁18，確切地說是心軸22的側(cè)面20可轉(zhuǎn)動。
也可以設想，在運動學上實現(xiàn)相反或另外的方式，如果合適，兩個壁設為均可以轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一個霧化噴管，具有一個環(huán)狀截面的第一流道(16)，用于引導被霧化的介質(zhì)(45)，該流道被兩個沿徑向相互隔開的壁(18，30)所限定并通向一個環(huán)狀噴口(40)，以及具有一個第二流道(50)，用于引導氣體的噴射介質(zhì)(65)，該流道包圍著第一流道(16)并同樣通向一個環(huán)狀噴口(54)，其特征在于限定第一流道(16)的兩個壁(18，30)繞著一個噴管縱向軸線(70)可以相互轉(zhuǎn)動。
2.權(quán)利要求1的霧化噴管，特征在于兩個壁(18，30)沿軸向也可相互移動，從而可以改變噴口(40)的間隙寬度。
3.權(quán)利要求1或2的霧化噴管，特征在于至少在相互轉(zhuǎn)動壁的一個(30)上設置了運送件(48)，該運送件控制了輸送到噴口(40)的被霧化介質(zhì)(45)的運動。
4.權(quán)利要求1到3中任一個的霧化噴管，特征在于一個壁(30)不動，另一個壁(18)設計成可轉(zhuǎn)動。
5.權(quán)利要求2到4中任一個的霧化噴管，特征在于一個壁(30)不動，另一個壁(18)可軸向移動。
6.權(quán)利要求2到5中任一個的霧化噴管，特征在于可轉(zhuǎn)動的壁(18)同時也可以軸向移動。
7.權(quán)利要求2到4中任一個的霧化噴管，特征在于依靠傳送的被霧化介質(zhì)(45)來控制軸向可移動性。
8.權(quán)利要求2到7中任一個的霧化噴管，特征在于設計軸向可移動性使得在不工作狀態(tài)下，第一流道(16)的噴口(40)被封閉。
9.權(quán)利要求2到8中任一個的霧化噴管，特征在于產(chǎn)生軸向可移動性來抵抗一個恢復力，該恢復力把可移動壁移到噴口的封閉位置。
10.權(quán)利要求2到9中任一個的霧化噴管，特征在于設計軸向可移動性使得在不工作狀態(tài)下，第二流道(50)的噴口(54)也被封閉。
11.權(quán)利要求1到10中任一個的霧化噴管，特征在于在霧化噴管(10)的頭部(80)外面，轉(zhuǎn)動壁帶著一個風扇(82)，依靠它頭部免除了在噴口(40，54)區(qū)域中的任何黏附物質(zhì)。
12.權(quán)利要求1到11中任一個的霧化噴管，特征在于一個壁(18)設計為可轉(zhuǎn)動的中心軸(22)的外面(20)。
13.權(quán)利要求3到12中任一個的霧化噴管，特征在于傳送件(48)設計為轉(zhuǎn)輪段(46，46’)。
14.權(quán)利要求12或13的霧化噴管，特征在于由一個壓縮空氣操作的發(fā)動機(40)來驅(qū)動心軸(22)。
15.權(quán)利要求14的霧化噴管，特征在于心軸(22)插套在發(fā)動機(14)的一個驅(qū)動軸頸(24)上，上述驅(qū)動軸頸容許心軸(22)有某些軸向可移動性。
16.權(quán)利要求11到15中任一個的霧化噴管，特征在于風扇(82)位于心軸(22)的頭部(80)上。
全文摘要
一個霧化噴管(10)包括一個環(huán)狀截面的第一流道(16)，用于供應被霧化的介質(zhì)，該流道被兩個沿徑向相互隔開的壁(18，30)所限定并通向一個環(huán)狀噴口(40)。另外，提供了一個包圍著第一流道的第二流道(50)，用于供應氣體的噴射介質(zhì)(65)，它也通向一個環(huán)狀噴口(54)。按照本發(fā)明，限定第一流道(16)的兩個壁(18，30)繞著一個噴管縱向軸線(70)可以相互轉(zhuǎn)動。
文檔編號B05B7/06GK1668383SQ03816802
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者赫伯特·許特林 申請人:赫伯特·許特林