Titel: Neuerungen an Flüssigkeits-Zerstäuberdüsen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 297 (S. 178–181)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj297/ar297043

Neuerungen an Flüssigkeits-Zerstäuberdüsen.

Mit Abbildungen.

Der Ausbildung der als Streudüsen, Zerstäuberbrausen, Sprühapparate, Zerstäubungsmundstücke u.s.w. bekannten Einrichtungen, um einen Flüssigkeitsstrom fein zu zertheilen oder zu zerstäuben, und insbesondere feinen Wasserdunst oder Nebel zu erzeugen, ist in neuerer Zeit eine grosse Aufmerksamkeit geschenkt worden. Es ist dies wohl auf die grosse Vielseitigkeit der Anwendung dieser Wasserzerstäubungsdüsen zurückzuführen, wodurch der Bedarf an solchen ein grosser ist und das Bedürfniss nach möglichster Vervollkommnung derselben geweckt wird. Von den verschiedenen Verwendungsarten der Flüssigkeitszerstäuberdüsen seien hier angeführt die Benutzung in Apparaten:

zur Befeuchtung der Luft in Spinnereien und Webereien, bei Centralheizungsanlagen u.s.w. (1892 286 * 179, 1891 279 * 225);

zum Anfeuchten von Papier und Geweben (1884 252 * 404);

zum Reinigen der Luft durch Zerstäubung von desinficirenden Flüssigkeiten (1890 278 * 363) und durch das Niederschlagen des Staubes durch zerstäubtes Wasser in trockenen Bergwerken, Sägewerken, Mühlen u.s.w.;

zur Kühlung der Luft in Spinnereien, Webereien, Chokolade- und Cichorienfabriken;

zur Kühlung des Condensationswassers zu dessen Wiederbenutzung (1893 287 * 253); zum Auftragen von Farbe auf Papier und Gewebe (1890 275 * 218 * 354);

zur Lüftung und zum Absaugen von Staub;

zur Vertheilung von Oel beim Einölen der Wolle für die Verspinnung;

zur Beschaffung feuchter Luft und zum Besprengen des Keimgutes für Mälzereien;

zur Vertheilung von Desinfectionsmitteln (Besprengen der zu desinficirenden Gegenstände);

zur Absorption von Gasen bei chemischen Verfahren, z.B. Niederschlagen der schwefeligen Säure aus Gasen durch zerstäubte Kalkmilch, Niederschlagen der aus Calciniröfen entströmenden Gase;

zum Kühlen der Gase, wie z.B. bei Hochöfen;

ferner als Mundstücke für Spritzen und Springbrunnen, zum Decken des Zuckers in Centrifugen und verschiedenes Anderes mehr.1)

Die Zerstäubung eines Flüssigkeitsstrahles kann nun in Strahlmundstücken oder Düsen auf verschiedene Weise erzielt werden, und sind die hierzu benutzten Mittel folgende:

1) dem Wasserstrahl wird eine Dreh- oder Wirbelbewegung ertheilt, so dass derselbe beim Austritt aus der Düsenmündung durch die Wirkung der Centrifugalkraft in kleine Theile zerrissen wird (sogen. Centrifugalstreudüsen);

2) zwei oder mehrere Wasserstrahlen treffen gegen einander, so dass durch den Anprall der Strahlen an einander dieselben zertheilt werden (Doppelstrahldüsen);

3) der Wasserstrahl trifft gegen feste Flächen, so dass derselbe durch den harten Anprall zerstiebt, wobei eine besondere Gestaltung der Anprallfläche die feine Zerstäubung unterstützen kann (Prallstreudüsen);

4) die Zerstäubung des Wasserstrahles wird durch einen in denselben gerichteten Pressluftstrahl bewirkt (Druckluftstreudüsen).

Mit Unterscheidung in diese vier Gruppen sollen nun die in neuerer Zeit bekannt gewordenen Constructionen von Zerstäubungsdüsen für Flüssigkeiten besprochen werden. Zunächst werden für alle vier Gruppen die verschiedenen Einrichtungen zur Hervorbringung der angegebenen Wirkung betrachtet und soll darauf erst auf die für einzelne Düsengattungen angegebenen besonderen Einrichtungen, wie die der Reinhaltung, eingegangen werden.

Centrifugalzerstäuberdüsen.

Textabbildung Bd. 297, S. 178

Der Grundgedanke von Düsen dieser Construction findet sich in der bekannten Körting'schen Streudüse2) D. R. P. Nr. 26783 Kl. 59, ertheilt an Ernst Körting in Hannover.3) Wie aus Fig. 1 hervorgeht, legt sich in ein kegelförmiges Mundstück M ein Stift S mit vorstehendem Gewinde, durch welches für den Durchgang des zugeleiteten Presswassers ein schraubenförmiger Kanal geschaffen wird. Der Wasserstrahl nimmt dadurch im Mundstück eine Wirbelbewegung an und durch diese zerreisst |179| in Folge der Centrifugalkraft der Wasserstrahl beim Austritt aus dem Mundstücke und bildet dort einen Wasserstaubkegel.

Diese Wirkung lässt sich nun auch durch eine in das Mundstück eingesetzte Scheibe mit schrägen Löchern für den Durchlass des Wasserstrahles erreichen. So benutzt Ingenieur F. Ernst in Turin in seinen auch verschiedentlich in Deutschland eingeführten Luftbefeuchtungsapparaten die in Fig. 2 dargestellte Düse mit der in das Mundstück M eingeschraubten Scheibe S, die zwei schräg gebohrte Löcher besitzt, welche die Wirbelung des Wasserstrahles hervorbringen. Der Wasserdruck muss aber dazu ein grösserer (4 at) sein.

Textabbildung Bd. 297, S. 179

Auch der an F. Hochmuth in Dresden geschützte Zerstäuber (Gebrauchsmuster Nr. 24140 Kl. 30) hat im Mundstück eine Fig. 2. mit schräg gebohrten Löchern versehene Scheibe.

Die von Schaffer und Budenberg in Buckau-Magdeburg zur Ausführung gebrachte Zerstäuberdüse (Gebrauchsmuster Nr. 22277 ertheilt an M. Kitzel in Pensberg) besitzt nach Fig. 3 im Mundstücke M einen nur durch den Druck des Wassers (wie bei Körting) gehaltenen Cylinder S, an dessen Umfange der zur Hervorbringung der Wirbelung nöthige schraubenförmige Wasserdurchgangskanal vorgesehen ist.

Textabbildung Bd. 297, S. 179

Die Wirbelung des Wasserstrahles wird bei dem Zerstäuber von Dreyer, Rosenkranz und Droop in Hannover (D. R. P. Nr. 45748 Kl. 85) durch wagerechte, zum Strahl tangential gerichtete Durchgangskanäle erzeugt. Nach Fig. 4 setzt sich das kegelförmige Mundstück M nach unten cylindrisch fort und sind in dem cylindrischen Theile schräge Wandlöcher vorgesehen (vgl. Fig. 5), durch welche die Flüssigkeit, von der das Mundstück umgebenden Kapsel H gezwungen, eintreten muss. In dem Mundstück steckt ein Kegel K und die Flüssigkeit nimmt um denselben eine kreisende Bewegung nach der Austrittsöffnung zu an. Der Kegel K ist im Mundstück verstellbar, um die Stärke des austretenden Staubkegels regeln zu können.4) Die lebhaft kreisende Bewegung des Wasserstrahles gestattet ein Arbeiten der Zerstäuberdüse auch bei einem geringeren Wasserdruck.

Textabbildung Bd. 297, S. 179

Durch die centrifugale Zerstäubung entsteht am Mundstücke beim Austritt des Strahles kein voller Wasserstaubkegel, sondern nur ein allerdings durch die Form des Mundstückes spitzer oder stumpfer hohler Staubkegel. Um nun bei der Düse der letzt genannten Construction einen vollen Staubkegel zu erzeugen, erhalt nach Angaben der Berlin-Anhaltischen Maschinenbau-Actiengesellschaft in Berlin (D. R. P. Nr. 71453 Kl. 85), wie aus Fig. 6 hervorgeht, das unten geschlossene Mundstück M ausser den tangentialen Oeffnungen zum Hervorbringen der Wirbelung noch eine in der Mittelachse liegende kegelförmige Oeffnung K.

Es ist vorher schon angedeutet worden, dass die Form des Mundstückes von Einfluss auf die Gestalt des erzeugten Wasserstaubkegels ist. Auf diese Eigenthümlichkeit der Centrifugalstreudüsen sei hier noch besonders hingewiesen und dazu noch bemerkt, dass die Mundstückform auch den Grad der Feinheit der erzielten Zerstäubung mitbestimmt. Ist das Mundstück stumpf kegelförmig oder hohl und weit glockenförmig, so wird der austretende Wasserstaubkegel auch stumpf werden und die Zerstäubung wird durch die grössere Tangentialbewegung im Wasserstrahl vollkommener (feiner) werden, als bei einem spitz kegelförmigen Mundstück mit längerem Austrittsloch, das einen spitzen Staubkegel ergibt. Der letztere wird aber eine grössere Bewegung in der Achsenrichtung des Mundstückes haben und sich daher mehr dort eignen, wo mit dem austretenden Strahl zugleich eine Fortbewegung, ein Fortreissen der umgebenden Luft zu erzielen gesucht wird, wie bei Lüftungsapparaten. Man kann deshalb zwischen Centrifugalstreudüsen für Zerstäubungszwecke (mit stumpfem Staubkegel), welche im Allgemeinen einen grösseren Wasserdruck bedürfen, und solchen für Lüftungszwecke (mit spitzem Staubkegel) mit geringerem Wasserdruck unterscheiden.

Textabbildung Bd. 297, S. 179

Bezüglich der Leistungsfähigkeit ist zu bemerken, dass z.B. eine Körting'sche Zerstäubungsdüse (mit stumpfem Staubkegel) mit 3 mm weiter Mündung bei 6 at Wasserdruck 450 1, eine gleich grosse Lüftungsdüse (mit spitzem Staubkegel) bei 3 at Wasserdruck dagegen 600 l Wasser stündlich zerstäubt.

Eine gleich grosse Düse von Dreyer, Rosenkranz und Droop zerstäubt bei 1 at 360, bei 3,5 at Wasserdruck 540 l stündlich. Dabei kann ein Durchmesser bis zu 5 m benetzt werden und der austretende Strahl springt dabei im Bogen bis zu 3 m Höhe.

Düsen mit zwei und mehreren zusammenprallenden Strahlen.

Dieses Princip findet sich zuerst benutzt in dem Strahlmundstücke von H. Gumtow in Berlin (D. R. P. Nr. 27758 Kl. 85; vgl. 1884 255 * 365). Am Ende eines Rohres ist eine Scheibe angesetzt, welche zwei schräg gegen einander gerichtete Düsen besitzt. Die austretenden feinen Wasserstrahlen treffen sich in einem Punkte über den Düsen und durch den gegenseitigen Anprall zerstäuben die Strahlen.

Textabbildung Bd. 297, S. 179

Eine etwas abweichende Ausführungsform dieser mehrfachen Düse findet sich bei den Zerstäubern in den älteren Luftanfeuchteapparaten von Gumtow und v. Gillet in Wien (vgl. Oesterreichs Wollen- und Leinenindustrie, 1889 * S. 780). Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist in der Mundstückglocke M ein besonderer Kopf k eingeschraubt. Dieser hat drei schräg zu einander stehende, in einem Kegel liegende kleine Löcher, so dass |180| sich die austretenden Strahlen in der Kegelspitze treffen j und dadurch fein zerstäuben.

Die Strahlen sind bei diesen Düsen alle gleich und wird beim Zusammentreffen ebensowohl eine gute Zerstäubung, als auch ein lebhaftes Mitreissen und dadurch Portbewegen der umgebenden Luft erzielt, so dass die mehrfache Düse gleich gut als Zerstäuber-, wie als Lüftungsdüse wirkt; auch der Staubkegel ist ein vollerer.

Textabbildung Bd. 297, S. 180

Die gleiche Wirkung mit hohlem Staubkegel wird auch erzielt durch ein unmittelbares Zusammentreffen zweier entgegengesetzter Strahlen, nur muss, um einen die Fortbewegung der Luft bewirkenden Staubkegel zu erhalten, der eine, in der Bewegungsrichtung liegende, dieser beiden Strahlen stärker als der andere sein. Es sind also zwei gegenüberstehende verschieden weite Düsen nöthig. Eine solche Einrichtung von Johann Lux in Wien (D. R. P. Nr. 68065 Kl. 275)) veranschaulicht Fig. 8 in der bei den sogen. Drosophore-Luftfeuchtern vorkommenden, von der Darstellung in den Patentschriften etwas abweichenden Ausführung.6) Von dem oberen einfachen Strahlmundstücke M zweigt ein Hals H ab, in welchem das zweite einfache, aber kleinere Strahlmundstück m steckt. Die Mündungen stehen ziemlich nahe, so dass sofort beim Austreten ein Zusammentreffen der Strahlen und damit eine Zerstäubung stattfindet. Der Staubkegel bildet sich dabei durch die Richtung des stärkeren Strahles.

Textabbildung Bd. 297, S. 180

Eine ganz ähnliche Einrichtung rührt von E. H. C. Oehlmann in Berlin (D. R. P. Nr. 74301 Kl. 277)) her. Nach Fig. 9 sind die beiden verschieden weiten einfachen Strahlmundstücke M und m an einen gemeinschaftlichen Hals H angeschlossen und ist abweichend gegen die vorherige Anordnung das obere grosse Mundstück M an der Mündung kegel- oder kelchförmig ausgehöhlt. Die Mundstücke stehen so nahe, dass sich der Treffpunkt der Strahlen in dieser kelchartigen Düsenerweiterung befindet, und gibt somit diese eine Form für den sich bildenden hohlen Staubkegel ab.

Prallstreudüsen.

In dem D. R. P. Nr. 21958 Kl. 27 gibt Emil Oehlmann in Berlin einen Zerstäubungsapparat für Flüssigkeiten an, wo an einem Rohrkreuze sitzende einfache Strahlmundstücke, die mit Regulirhahn versehen sind, ihre Wasserstrahlen gegen darüber in einiger Entfernung angebrachte gewölbte Scheiben senden. Durch das Antreffen (Anprallen) der Strahlen werden dieselben zerstäubt.

Eine gleiche Einrichtung benutzt Emil Merz in Basel bei seinen Luftbefeuchtungsapparaten (D. R. P. Nr. 67014 Kl. 27), nur dass, wie aus Fig. 10 hervorgeht, eine besondere mehrfache Strahldüse benutzt wird. In dem schwach kegelförmig ausgedrehten Mundstücke M sitzt, durch den Wasserdruck eingepresst, ein kegelförmig angedrehter Bolzen B, der auf seiner Kegelfläche mehrere nach oben fein auslaufende Einschnitte e erhalten hat, durch welche eine Anzahl feiner Kanäle für das austretende Wasser gebildet werden. Die feinen Strahlen treffen gegen eine feste Scheibe S und zerstäuben dort vollends.

Textabbildung Bd. 297, S. 180
Textabbildung Bd. 297, S. 180

Der sogen. Tattersall-Anfeuchter, welcher von der Blackman Ventilating Company in Manchester zur Ausführung gebracht wird, besitzt die in Fig. 11 gezeichnete Düsenanordnung. Der nach unten aus dem einfachen Mundstücke M austretende Strahl trifft gegen die hohle verstellbare Platte S, wird aber schon nahe dem Mundstücke durch eine wagerechte Kegelspitze s zertheilt und so die vollkommene Zerstäubung unterstützt.

Diese Düse, wie die vorher beschriebenen Pralldüsen, bewirken nur hauptsächlich eine Zerstäubung und sind daher weniger als Lüftungsdüsen zu gebrauchen. Merz hat deshalb bei seinen neuesten Apparaten die Prallscheibe weggelassen und dafür einen die Fortbewegung der Luft durch vollkommenen Staubkegel besser erzielenden Prallkegel benutzt.

Textabbildung Bd. 297, S. 180

Bei den sogen. Vortex-Luftanfeuchtern von Dowson, Taylor und Co. in Manchester8) wird die in Fig. 12 dargestellte Düse benutzt. Der aus dem einfachen Mundstücke M austretende Wasserstrahl trifft gegen das Ende eines der Mündung genau gegenüber und ganz nahe gestellten Stiftes s und wird damit ein hohler Staubkegel gebildet, der sich auch zur Fortbewegung der Luft eignet.

Aehnlich ist auch die Einrichtung der Düse zur Fortbewegung der Luft bei den sogen. Aërophor-Anfeuchtern.

Textabbildung Bd. 297, S. 180

Bei den bisher betrachteten Pralldüsen, und auch den anderen Düsen, geben die Düsen einen vollen Wasserstrahl ab, der zerstäubt wird. Bei Pralldüsen wird aber auch ein Bohr- oder hohler Strahl angewendet, wie dies die in Fig. 13 abgebildete Zerstäuberdüse von E. Mestern in Berlin (D. R. P. Nr. 16614 Kl. 85) zeigt.

In die Oeffnung des Mundstückes passt für den Durchlass eines feinen Rohrstrahles der Kegel K, auf dessen Achse, durch die Mutter m gehalten, ein zweiter, entgegengesetzt |181| gerichteter Kegel k steckt. Dieser Kegel ist schräg zu seiner Achse geriffelt, so dass sich der Rohrstrahl durch Antreffen an die geriffelte Kegelfläche fein zertheilt und so zerstäubt wird. Bei lose drehbarem Kegel nimmt derselbe durch den Anprall des Wasserstrahles eine Drehung an und es wird dann gewissermaassen noch eine centrifugale Zerstäubung erzielt.

Die Düse gibt einen hohlen Staubkegel, welcher gleichzeitig zur Anfeuchtung und Luftbewegung dient.

Textabbildung Bd. 297, S. 181

Aehnlich ist der Zerstäuber von F. Bourdil in Paris (D. R. P. Nr. 41549 Kl. 85). Auf das Rohr R (Fig. 14), das an seinem Ende Löcher zum seitlichen Austritt des zugeführten Wassers besitzt, ist ein Gummischlauchstück S aufgezogen, welches einen Ringkanal für die Bildung eines Rohrstrahles herstellt. Dieser Strahl trifft auf den geriffelten kegelförmigen Theil des Rohrschlusstückes k und wird der Strahl dadurch zertheilt und zerstäubt.

Auch bei der von A. Stoltenberg Fig. 14. in Mannheim angegebenen Einrichtung (Gebrauchsmuster Nr. 15453 Kl. 27) werden die aus Brausen austretenden Wasserstrahlen durch Anprallen gegen Oberflächen zerstäubt.

Ein Zerstäuben durch Anprallen der Flüssigkeitsstrahlen an feste, fein geriffelte Flächen findet auch bei den Aërophor-Befeuchtern von Treutler und Schwarz in Berlin und von A. Stehlik in Wien (D. R. P. Nr. 58902 Kl. 27) statt. Es finden dabei aber sogen. Radialbrausen Verwendung, so dass die wagerecht sternförmig aus der Düse tretenden Strahlen gegen feste Ringflächen treffen. Die Einrichtungen sind natürlich nur zur Befeuchtung der mittels anderer Düsen durch den Ring getriebenen Luft benutzt.

(Schluss folgt.)

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Auf diese Vielseitigkeit in der Anwendung der Zerstäuberdüsen ist es wohl zurückzuführen, dass sich die deutschen Reichspatente auf solche in ganz verschiedenen Patentklassen finden, nämlich in den Klassen 27, 30, 59, 85 u.a.

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Vgl. 1892 287 * 252.

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Das betreffende Patent ist auf einen Düsenapparat zum Mischen von Wasser mit Gasen oder Dämpfen ertheilt, wobei zur Vertheilung des Wassers in dessen Eintrittsdüse ein schraubenförmig gewundenes Blech eingesetzt ist. Die damit erzielte centrifugale Wirkung auf den Flüseigkeitsstrom ist z.B. mit demselben Mittel in den bekannten Dampfwasserabscheidern mit Spirale von A. C. Funcke in Hagen i. W. benutzt. Vgl. auch D. R. P. Nr. 75203 Kl. 24 betreffend die Einführung von Erdöl in Feuerungen.

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Vgl. auch die gleiche Einrichtung des Zerstäubers D. R. P. Nr. 12504 Kl. 30 von G. Müller in Hamburg, sowie Gebrauchsmuster Nr. 29331 von L. v. Gillet in Wien.

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Vgl. auch das D. R. P. Nr. 67130 Kl. 27 von A. Stehlik in Mödling bei Wien.

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Vgl. Nasmith, Recent Cotton Mill Construction, Manchester 1895, S. 95.

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Dieselbe Einrichtung ist auch durch das Gebrauchsmuster Nr. 14263 von Oehlmann geschützt.

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Vgl. Textile Manufacturer, 1894 * S. 85.

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