用于高压喷嘴的过滤器、高压喷嘴和生产用于高压喷嘴的过滤器的方法

摘要

本发明涉及用于高压喷嘴的过滤器、高压喷嘴和生产用于高压喷嘴的过滤器的方法。本发明涉及用于具有管状部分和帽部分的高压喷嘴的过滤器，其中，帽部分和/或管状部分设有多个过滤器狭槽，其沿管状部分的纵向方向延伸且各自具有位于管状部分的侧部上的第一端部和位于帽部分的侧部上的第二端部，其中，设置有与管状部分同轴布置的套管，所述套管覆盖在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽。

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有管状部分和帽部分的高压喷嘴的过滤器，其中，帽部分和/或管状部分设有多个过滤器狭槽，其沿管状部分的纵向方向延伸且各自具有位于管状部分的侧部上的第一端部和位于帽部分的侧部上的第二端部。

背景技术

具有过滤器的高压喷嘴从欧洲专利EP 1 992 415 B1公知。该类型的高压喷嘴被提供用于在可为数百巴到600巴的压力下喷射液体。例如，该类型的高压喷嘴被用于为钢制品去除锈皮。出于该目的，设有过滤器的喷嘴壳体被插入到连接接套或连接管中。待喷射的液体然后传递通过过滤器狭槽到高压喷嘴的流动通道中，其然后通向喷嘴出口。提议将过滤器具体化为烧结部分，以便从而使得入口狭槽的端部边界表面能够以任何期望的方式，且尤其以在流动方面是有利的方式构造。

德国实用新型DE 297 06 863 U1已经公开了另一种高压喷嘴。该高压喷嘴同样地具有过滤器，其设有沿纵向方向延伸的多个狭槽。借助于圆形锯片在过滤器壳体中锯出这些狭槽。

用于为钢制品去除锈皮的高压喷嘴还从美国专利US 4,848,672中公知，其具有过滤器，该过滤器具有沿过滤器的管状部分的纵向方向延伸的多个过滤器狭槽。借助于圆形锯片在过滤器中锯出过滤器狭槽。在过滤器的下游设有射流矫直器，其被插入到喷嘴的流动通道中以便沿纵向方向对准流动，且最重要的是，避免湍流。

发明内容

本发明旨在改进过滤器、高压喷嘴和用于生产过滤器的方法。

根据本发明，该目的通过提供用于具有管状部分和帽部分的高压喷嘴的过滤器被满足，其中，帽部分和/或管状部分设有多个过滤器狭槽，其沿管状部分的纵向方向延伸，且各自具有位于管状部分的侧部上的第一端部和位于帽部分的侧部上的第二端部，其中，设有与管状部分同轴布置的套管，所述套管覆盖在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽。

借助于套管，过滤器狭槽在第一端部的区域中被覆盖，第一端部位于管状部分的侧部上。因此，过滤器狭槽的第一端部的构造不再对液体在高压（例如在50巴和800巴之间）下到过滤器中的流入起作用，或者仅起到微乎其微的作用。这是因为当沿径向方向看时，套管覆盖了在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽。为了通过过滤器狭槽流入，液体因此必须传递通过套管的端部，且仅在微乎其微的程度上流过过滤器狭槽的第一端部。仅仅通过设置在沿径向方向观察时隐藏或覆盖过滤器狭槽的第一端部的套管，能够实现在用于高压喷嘴的过滤器处的流动状态的显著改进。已经观察到，当液体在过滤器狭槽的第一端部的区域中流入时，能够防止或在很大程度上避免湍流的形成。与根据现有技术的高压喷嘴相比，其中过滤器被生产为烧结部分，因此使得过滤器狭槽的第一端部能以在流动方面是有利的方式被构造，或与过滤器狭槽的第一端部的机械精加工相比，根据本发明的解决方案代表相当可观的简化，尤其在生产工程方面。在锯出过滤器狭槽之后，套管被布置成至少在过滤器狭槽的第一端部的区域中。因此，过滤器狭槽不再必须被精加工。这代表相当可观的缓和，尤其是在大量生产该类型的过滤器时，因为过滤器狭槽通常非常狭窄且大体具有大约1 mm的宽度，以便执行其过滤功能。根据本发明的高压喷嘴例如被设置用于为钢制品去除锈皮。

作为本发明的改进，套管被布置在管状部分和/或帽部分内，且至少在某个部分或某些部分中形成通过过滤器的流动通道。

套管在管状部分和/或帽部分内的布置能够以相对简单的方式实施。例如，在过滤器壳体中制作轴向孔，且套管然后被插入到所述孔中。借助于套管，在过滤器狭槽之间的腹板能够被机械地稳定，这尤其在压力波动出现时是有利的。

作为本发明的改进，套管的中心孔朝上游端扩宽。

套管至少在某个部分或某些部分中形成通过喷嘴的流动通道，且待喷射的液体流动通过过滤器狭槽到套管的上游端中。朝上游端扩宽套管的中心孔能够减小套管的流动阻力，且防止湍流的发生，从而确保来自设有过滤器的高压喷嘴的增强的性能。

作为本发明的改进，套管的端面在上游端处具有倒圆设计。

对套管在上游端处的端面倒圆还有助于减小流动阻力，且因此，有助于设有过滤器的高压喷嘴的性能的改进。

作为本发明的改进，套管安置抵靠管状部分和/或帽部分的外侧。

将套管布置在过滤器的外侧上还使得能够覆盖或隐藏在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽。将套管布置在过滤器的外侧上是尤其简单的事情，例如仅仅通过将套管滑动到过滤器上且随后将其固定。

作为本发明的改进，套管至少在过滤器狭槽的第一端部的区域中安置抵靠管状部分或帽部分的外侧或内侧。

因此在很大程度上防止了通过在狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽的流动。因此，关于流动阻力或在进入过滤器的液体中发生的任何湍流，过滤器狭槽的第一端部的构造仅起到微乎其微的作用，或者不起作用。

作为本发明的基础的问题也通过具有根据本发明的过滤器的高压喷嘴解决。

作为本发明的改进，在根据本发明的高压喷嘴中规定套管被布置在管状部分内且至少在某个部分或某些部分中形成通过过滤器的流动通道，其中，套管的自由流动横截面对应于在喷嘴壳体中的套管的下游端处的自由流动横截面。

在套管和喷嘴壳体中的流动通道的延伸部之间的无级过渡因此是可能的。因此能够防止湍流的发生，且改进高压喷嘴的性能。

作为本发明的基础的问题还通过生产高压喷嘴的过滤器的方法解决，其中，规定在过滤器的管状部分和/或帽部分中平行于管状部分的纵向方向锯出过滤器狭槽且将套管与管状部分同轴布置，因此，套管覆盖在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽。

当大量生产时，还能够相对简单且以可靠的过程实现在过滤器的管状部分和/或帽部分中锯出过滤器狭槽。相对于铣削过滤器狭槽，此处锯切过滤器狭槽是优选的。这是因为过滤器狭槽的宽度通常在1 mm附近，且这种直径的铣刀的操纵极其敏感。如果根据本发明，套管与管状部分同轴布置，因此套管覆盖在过滤器狭槽的第一端部的区域中的过滤器狭槽，则在锯切过滤器狭槽期间形成的过滤器狭槽的凸状端部在流动工程方面不再起作用。因此可能以惊人简单的方式使锯切过滤器狭槽的生产工程优势与在流动方面是有利的过滤器狭槽的第一端部的构造相组合。

作为本发明的改进，套管被布置在管状部分和/或帽部分内。

作为本发明的改进，套管能够被布置在管状部分和/或帽部分的外侧上。

本发明的范围覆盖两个套管的布置，即，布置在管状部分和/或帽部分内的第一套管，和布置在管状部分和/或帽部分的外侧上的第二套管。这种解决方案是复杂的，但是能够在特殊安装状态、大小比率或流动状态要求其时被提供。

附图说明

本发明的更多特征和优势将从权利要求和结合附图的本发明的优选实施例的以下描述中变得显而易见。在此，所示出或描述的不同实施例的单独特征能够在不超出本发明的范围的情况下以任何期望方式组合。在附图中：

图1在斜下方的视图中示出根据本发明的高压喷嘴，

图2示出从后方看到的图1的高压喷嘴的视图，

图3在侧视图中示出图1的高压喷嘴，

图4在前视图中示出图1的高压喷嘴，

图5是图3中的截面A-A的视图，

图6是从斜上方看到的图1的高压喷嘴的过滤器的视图，

图7是从后方看到的图6的过滤器的视图，

图8是图6的过滤器的侧视图，

图9是从前方看到的图6的过滤器的视图，

图10是图8中的截面A-A的视图，

图11是根据另一个实施例用于高压喷嘴的根据本发明的过滤器的截面视图，

图12是装配有根据本发明的高压喷嘴的连接接套，

图13是图12中的截面A-A的视图，以及

图14是图13中的细节Y的放大视图。

具体实施方式

在图1中的图解示出根据本发明的高压喷嘴10，其中，高压喷嘴10具有壳体12、喷嘴14（其仅部分在图1中可见），和连接到壳体12的过滤器16。

待喷射的液体通过沿过滤器的纵向方向延伸的多个过滤器狭槽18进入过滤器16，且传递通过它们进入在喷嘴壳体12的内部中的流动通道（在图1中不可见）。待喷射的液体传递到喷嘴吹嘴14，且具体地到喷嘴吹嘴14中的出口开口，且在所示实施例中以扇形射流的形式出现。

所示出的高压喷嘴10被设置以用于为钢制品去除锈皮。待喷射的液体的压力通常在从大约50巴到数百巴，例如800巴，的范围中。由于能够在通向高压喷嘴10的管道中出现压力波动，且这些能够然后还具有显著更高的压力峰值，因此对高压喷嘴10的机械要求相当多。过滤器16一般突伸到管道中，待喷射的液体通过该管道被供应。因此，过滤器16暴露于高的机械应力，且在待喷射的液体通过过滤器狭槽18进入时发生的湍流也以不利的方式影响高压喷嘴10的性能。

在图2中的图解示出从后方，即，如沿着流动方向看时图1的高压喷嘴10。可以看出，过滤器狭槽18沿径向方向布置在过滤器16中。

在所示实施例中，过滤器16具有管状部分20和帽部分22。过滤器狭槽18沿管状部分20的纵向方向延伸，且布置在帽部分22和管状部分20两者中。

从图1和图2中的过滤器狭槽18的端部，可以看出，这些使用圆形锯片制成，圆形锯片终止在其圆周处的线性边缘中。出于这个原因，过滤器狭槽18的每个端部均也在边缘中终止。在本发明的背景中，此处同样可规定，利用在其圆周边缘处具有矩形构造的锯片制作过滤器狭槽18。

在图3中的图解示出高压喷嘴10的侧视图。同样在该视图中，可看到沿管状部分20的纵向方向引入的过滤器狭槽18从帽部分22延伸到管状部分20中。在高压喷嘴10的所示实施例中，过滤器16的圆筒状部分被称为管状部分20。封闭管状部分20的一个端部的近似半球状部分然后被称为帽部分。在所示实施例中，过滤器16是整体设计。例如，过滤器16能够从转动的黄铜帽生产，过滤器狭槽18在黄铜帽中锯出。

在图4中的图解从前方示出图1的高压喷嘴10。除了喷嘴壳体12，还可看到带有出口开口24的喷嘴吹嘴14。

在图5中的截面视图使得能够看见过滤器狭槽18的构造。过滤器狭槽18各自具有第一端部26和第二端部28，其中，第一端部26位于管状部分20的侧部上，且第二端部28位于帽部分22的侧部上。第一端部26因此沿着流动通过高压喷嘴10的方向布置在过滤器狭槽18的下游端处，且第二端部28当沿着流动方向看时布置在过滤器狭槽18的上游端处。如已经解释的，两个端部26、28渐缩到边缘处。这由如下事实引起，即，过滤器狭槽18使用在边缘处渐缩的圆形锯片锯成。如已经解释的，过滤器狭槽18的端部26、28还可具有矩形构造，如果它们是使用矩形边缘设计的锯片锯成的话。

在图5中的图解中，过滤器狭槽18从右侧锯成。圆形锯片从右到左移动，且因此首先切穿帽部分22，且然后进入管状部分20。锯片的进给运动然后停止，且获得布置在图5中的左侧的过滤器狭槽18的第一端部26的形状。第一端部26的形状遵循锯片的外部轮廓，且因此形成凸面。朝着过滤器16的中心，该表面合并到锋利的边缘中，尽管这由于已经在那里布置了套管30所以在图5中的图解中不能看到。然而，在图11的图解中能够看到，在过滤器16的中心孔32到过滤器狭槽18之间的过渡处的边缘如何被设计。更具体地，该圆周边缘遵循通过锯片的构造导致的之字形线。在图11中该边缘的构造出现，这是因为使用了带有周向渐缩边缘的锯片。如果代替地，使用带有不渐缩且是矩形的边缘的锯片，则所获得的将不是之字形线而是边缘，所述边缘的特征在于间隔开布置且各自为矩形的多个凹槽。

在所有情形中，该锋利的边缘的轮廓对于流动来说是不利的构造，且有助于湍流的生成。为了防止这种湍流的形成，或者至少尽可能防止其形成，根据在图5中的实施例的喷嘴中的套管30被插入到过滤器中。为此，过滤器的中心孔具有阶梯形设计，因此使得套管30能够从左侧插入到过滤器中直至在图5中的图解中的偏移34。当沿着流动方向看时，偏移34位于过滤器狭槽18的第一端部26的上游。因此，从外侧通过过滤器狭槽18进入过滤器16的液体必须流入套管30的位于上游且在图5中在右侧的该端部。从图5中可见，因此，关于液体流入，过滤器狭槽18的第一端部26的形状实际上不再起任何作用。这是因为，用于液体的决定性入口边缘现在通过套管30的位于上游且在图5中在右侧的该端部限定。结果，现在仅有微弱流动通过过滤器狭槽的第一端部26，这当然是由于套管30覆盖了在第一端部26的区域中的过滤器狭槽18。

套管30的中心孔被具体化成以便在其上游端处，即在图5中位于右侧的端部处扩宽。更具体地，在图示的实施例中设有与流动方向相对扩宽的锥体36。待喷射的液体经由该锥体36进入，其然后沿着流动方向渐缩。在到套管30的入口处的流动阻力因此减小。与流动相对指向的套管30的端面，即在图5中布置在右侧的套管30的端面，能够进一步具有倒圆设计，以便进一步减小流动阻力。此处应当考虑到，仅在过滤器狭槽18的区域中，在图5中布置在右侧的套管30的该端面被待喷射的液体冲击。在过滤器狭槽18之间，分离过滤器狭槽18的腹板还覆盖套管30的端面。

在图6到图10中的图解示出在与喷嘴壳体10组装之前的过滤器16。过滤器16借助于能够设有螺纹的筒形部分38被固定在壳体10中。

过滤器16设有用于扳手的两个相对的平坦接合表面40，以使过滤器16能够拧到壳体10中。

如已经提及的，在图11中的图解示出根据本发明的过滤器16的另一个实施例。为了避免重复，此处仅描述与图1到图10中示出的过滤器的特征不同的那些特征。

在图11中的过滤器16设有套管42，其安置抵靠过滤器16的径向外表面。因此，套管42覆盖过滤器狭槽18的第一端部26，且因此防止过滤器狭槽18的第一端部26的形状能够在待喷射的液体进入过滤器16时导致增加的湍流并且因此增加的流动阻力。

更具体地，从图11中可见，液体从套管42的位于图11中的右侧（即，上游端）的端部直接地流动到过滤器狭槽18中。在过滤器狭槽18的第一端部26的区域中，相比之下，仅存在微乎其微的流动。因此，过滤器狭槽18的第一端部26的形状（其通过借助于圆形锯片锯出的狭槽确定）仅引起轻微的湍流，且仅略微增加流动阻力。

由于在图11中套管42安装在过滤器16的外侧上且安置在过滤器16的外表面上，所以过滤器16的中心孔32自身形成通过高压喷嘴的流动通道的一部分。

在图1到图10中的实施例以及在图11中的实施例两者中，已经发现，借助于套管30和42，其各自覆盖过滤器狭槽18的第一端部26、位于过滤器16的管状部分20的侧部上的端部，待喷射的液体在进入过滤器16之后经受很小的湍流，以致于通常能够在流动通道直到出口开口24的剩余部分中省掉射流矫直器。因此，根据本发明的高压喷嘴10能够以低成本制造，且由于射流矫直器还总是引起流动阻力，所以该高压喷嘴10是极其有力的。更具体地，“冲击”，即，在待去除锈皮的表面上产生的扇形射流的接触冲量，与根据现有技术的常规喷嘴相比更大。

如果到过滤器的入口流动非常不利，则射流矫直器能够对流动具有舒缓的效果。射流矫直器能够设置在根据本发明的高压喷嘴中，且能够例如安装在套管30中。

在图12的图解中以侧视图示出连接接套50，根据本发明的高压喷嘴10安装在其中。然而，在图12的视图中，高压喷嘴10是不可见的。连接接套50具有管状部分52，在图12的顶部处，结合螺帽54螺纹接合到管状部分52的自由端上。

在图13中以图12中的截面A-A的截面视图中，可以看出，高压喷嘴的壳体12借助于结合螺帽54被预加载抵靠连接接套52。高压喷嘴10因此可靠地且仍然以简单地可替换方式保持在连接接套52上。连接接套52能够标记管道的端部，待喷射的液体经由管道供应。然而，例如连接接套52还能被焊接到垂直于连接接套52延伸的管道中。

在图14中的图解示出在图13中的放大细节Y。其示出出口开口24，扇形射流从该出口开口出现，且该出口开口设置在喷嘴吹嘴14上。当从与流动方向相对的方向观察时，也就是说在图14中从顶部到底部观察时，在喷嘴壳体10内，吹嘴14之后首先是环形密封件56，然后是中间套管58，且然后是（如果适当的话，插入又一环形密封件（未示出））套管30，其插入到过滤器16中。可以看到，在套管30中的流动通道的直径对应于在中间套管58的上游端处的流动通道的直径。因此，待喷射的液体能够以小的压力损失传递到出口开口24。

喷嘴吹嘴14有利地由硬金属构成，以便确保高压喷嘴10长的使用寿命。