EP1153663A2

EP1153663A2 - Method and device for producing a laminar liquid jet

Info

Publication number: EP1153663A2
Application number: EP01810451A
Authority: EP
Inventors: S. Prof. Dr. Palffy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2001-11-14
Also published as: EP1153663A3; CH694039A5

Abstract

The fluid flows from a feed pipe (1) through a larger-profile feed section (2), where its turbulence is reduced and it is homogenized in a calming section (3). A baffle plate (5) has a central circular sharp-edged nozzle (9) with an angle of 0-90 degrees relative to its flow axis. This supplies energy to the flow via toroid-like distributed separation bubbles formed on the edge, so that there is higher speed in the peripheral area than in the axial area of the flow, and the flow is then diverted through a tube behind the nozzle. The flow is at least quasi laminated at nozzle outlet and tube.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.The present invention relates to a method according to claim 1 and one for performing this method suitable device.

Kohärente laminare Flüssigkeitsstrahle sind in der physikalischen Technik oft gewünscht und beeinträchtigen durch ihre unvollkommene reale Ausbildung technische Systeme bzw. es werden Korrekturglieder verwendet, um diese unvollkommenen Laminarstrahlen zu korrigieren und/oder parallel zu halten.Coherent laminar liquid jets are in the physical Technology often desired and adversely affected by their imperfect real education technical systems or Correction elements are used to correct these imperfections Correct laminar rays and / or parallel to them hold.

Generell wird ein Flüssigkeitsstrahl durch eine Düse erzeugt, wobei der unter einem Überdruck stehenden Flüssigkeit, entlang der Düsenachse, eine Beschleunigung aufgeprägt wird. Dabei entsteht an der Innenwand der Düse eine sich in Strömungsrichtung verjüngende Grenzschicht, die Reibungsverluste verursacht. Diese Reibungsverluste bestimmen die am Düsenaustritt im Strahl herrschende Geschwindigkeitsverteilung. Ein üblicher rotationssymmetrischer Flüssigkeitsstrahl weist daher in seiner Achse die grösste Strömungsgeschwindigkeit auf; die kleinste tritt an seiner Peripherie auf.Generally a jet of liquid is generated through a nozzle, with the liquid under pressure, along the axis of the nozzle, an acceleration is impressed becomes. This creates a on the inner wall of the nozzle boundary layer tapering in the direction of flow, the Causes friction losses. Determine these friction losses the velocity distribution prevailing at the nozzle outlet in the jet. A common rotationally symmetrical jet of liquid therefore shows the largest in its axis Flow rate on; the smallest steps on his Periphery on.

Tritt ein solcher notorisch bekannter Strahl aus einer Düse aus und trifft auf ein in Ruhe befindliches Fluid, beispielsweise Umgebungsluft, so entstehen an der Strahlperipherie proportional zur dort herrschenden Strömungsgeschwindigkeit für den Strahl bremsend wirkende Scherkräfte, welche dessen Kohärenzlänge beeinträchtigen und schliesslich zur Tropfenbildung führen. Dies bedeutet, dass je grösser die Differenz der Strömungsgeschwindigkeiten zwischen der Strahlachse und der Peripherie ist, desto intensiver ist die Beeinträchtigung der Strahlkohärenz.Such a notoriously known jet emerges from a nozzle and meets a fluid at rest, for example Ambient air, this is how it is created at the jet periphery proportional to the flow velocity prevailing there shear forces that slow down the jet, which affect its coherence length and finally lead to the formation of drops. This means that ever greater the difference in flow velocities between the beam axis and the periphery, the more intense is the impairment of the beam coherence.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Differenz der Strömungsgeschwindigkeiten zwischen der Strahlachse und der Strahlperipherie beeinflusst und die erwünschte Strahlkohärenz verbessert. Die einer Düse inhärente Wandreibung soll dabei weitgehend eliminiert und die Fluidteilchen sollen an der Strahlperipherie beschleunigt werden. Der Erfindungsgegenstand soll nicht auf Flüssigkeiten beschränkt sein und insbesondere für fliessfähige Medien in einem weiten Geschwindigkeitsbereich Vorteile zeigen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and to create a device that measures the difference the flow velocities between the jet axis and the beam periphery and the desired beam coherence improved. The wall friction inherent in a nozzle should be largely eliminated and the fluid particles should be accelerated at the beam periphery. The subject of the invention is not meant to be limited to liquids be and especially for flowable media in a wide range Speed range Show advantages.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch gelöst.This object is achieved by a method according to the patent claim solved.

Es ist somit möglich einen laminaren oder auch einen quasi laminaren Flüssigkeitsstrahl zu erzeugen, der eine hohe Kohärenz aufweist und der durch die Wandreibung an Übergangsstellen und/oder in kurzen Leitungsabschnitten nicht beeinträchtigt ist oder sich auf diese einstellen lässt.It is therefore possible to use a laminar or a quasi to produce laminar liquid jet of high coherence has and by the wall friction at transition points and / or not affected in short line sections is or can be adjusted to this.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine verbesserte Strahlbearbeitung, beispielsweise durch Flüssigkeiten, aber auch durch abrassiv wirkende Teilchenströme. Ebenfalls verbessert ein solcher Laminarstrahl die Qualität an sich bekannter optischer Trübungsmessungen und/oder von Farbbestimmungen. Eine weitere Anwendung ist in Umfüllvorgängen für sensible Flüssigkeiten wie Zellkulturen, Blutplasma, explosive Medien sowie in Abfüll- und Dosiereinrichtungen zu sehen.The method according to the invention enables an improved Jet processing, for example through liquids, however also by abrasive particle streams. Also improved such a laminar jet the quality known per se optical turbidity measurements and / or color determinations. Another application is in transfer operations for sensitive liquids such as cell cultures, blood plasma, explosive media as well as in filling and dosing systems to see.

Die Ausgestaltung der erfindungsgemäss vorgesehenen Düse unterscheidet sich gegenüber den aus der Literatur bekannten, sieh u.a. Bruno Eck, Technische Strömungslehre, Springer-Verlag Berlin, 1966, S. 434 - 440, Abb. 459 - 464. Die dort aufgezeigten Düsen sind entweder mit einem gerundeten Eintrittsbereich, vgl. Normdüsen Abb. 459 - 460 und 462 oder mit einer vor der Düse liegenden Staufläche Abb. 461 und Abb. 464 versehen, wobei zusätzlich die in Abb. 464 dargestellte Blende doppelt abgeschrägt ist.The design of the nozzle provided according to the invention differs from those known from the literature, see u.a. Bruno Eck, Technical Fluid Dynamics, Springer-Verlag Berlin, 1966, pp. 434 - 440, Figs. 459 - 464. The Nozzles shown there are either rounded Entry area, cf. Standard nozzles Fig. 459 - 460 and 462 or with a storage area in front of the nozzle Fig. 461 and Fig. 464, in addition to that in Fig. 464 shown aperture is double beveled.

Ziel dieser bekannten Düsen ist es, den Übergang der Strömungsquerschnitte bis zum Querschnitt der Düsenöffnung kontinuierlich zu gestalten, damit die Beschleunigung der Strömung sich möglichst ohne Ablösungen vollzieht.The aim of these known nozzles is to transition the flow cross sections continuously up to the cross section of the nozzle opening to shape so that the acceleration of the Flow takes place without detachments if possible.

Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäss an der Einlaufkante der Düse gezielt die Strömung abgelöst - nach der sie beschreibenden Strömungsfunktion entspricht diese einer Unstetigkeitsstelle. Wie die Rechnung zeigt, würden dies Unstetigkeiten bei einer reibungsfreien Strömung zu einer unendlich grossen Beschleunigung führen.In contrast to this, according to the invention, at the leading edge the nozzle deliberately replaced the flow - after which it descriptive flow function corresponds to a point of discontinuity. As the calculation shows, this would cause discontinuities with a smooth flow to infinity great acceleration.

Bei der realen Strömung erfährt die örtliche Beschleunigung zwar hohe, jedoch endliche Werte, wobei die sie charakterisierenden Stromlinien unmittelbar an der Einlaufkante der Düse einen endlichen Krümmungsradius aufweisen. Die resultierende Energiezufuhr wird experimentell vorzugsweise soweit optimiert, dass bei frei austretenden Strahlen peripher ein Energieüberschuss, dies bedeutet eine höhere Strömungsgeschwindigkeit als in der Achse, entsteht und/oder dass bei Ausflussrohren der vorhandene Reibungswiderstand durch den überlagerten Energieüberschuss kompensiert wird. Beide Fälle ermöglichen die Laminarströmung oder ggf. quasi laminare Strömung in einer vorgegebenen Geschwindigkeitsverteilung dort bereitzustellen, wo sie erwünscht oder erforderlich ist.With the real flow, the local acceleration is experienced high, but finite values, the ones that characterize them Streamlines immediately at the leading edge of the Nozzle have a finite radius of curvature. The resulting one Experimentally, energy supply is preferably so far optimizes that peripheral with freely emerging rays an excess of energy, which means a higher flow rate than in the axis, arises and / or that in the case of discharge pipes, the existing frictional resistance is compensated for by the superimposed energy surplus. Both cases enable the laminar flow or quasi if necessary laminar flow in a given velocity distribution to be provided where it is desired or required is.

Durch die Kombination von zylindrischen mit kegelförmigen Ausflussrohren lässt sich die resultierende Wandreibung und damit die Geschwindigkeitverteilung zusätzlich beeinflussen und einstellen.By combining cylindrical with conical The resulting wall friction and discharge pipes so that additionally influence the speed distribution and adjust.

Die resultierende kohärente, laminare Strömung wirkt als Lichtleiter (Flüssigkeitslaser) und kann entsprechend eingesetzt werden.The resulting coherent, laminar flow acts as Light guide (liquid laser) and can be used accordingly become.

Die im Patenanspruch erwähnte Düse ist im einfachen Fall eine einseitig abgeschrägte Blende, deren scharfe Kante der Strömung zugewandt ist, die besagte Wirbelbildung (sogen. Kármán-Wirbel) erfolgt hinter der Kante und beschleunigt die an der Kante vorbeifliessende Randströmung. Funktionsfähig ist auch eine nach Art einer dünnen Rasierklinge ausgebildete Blende mit einer Bohrung, die achsparallel zur Strömungsrichtung ist.The nozzle mentioned in the patent claim is in the simple case a bevelled bezel on one side, the sharp edge of which Facing flow, the said vortex formation (so-called. Kármán vortex) takes place behind the edge and accelerates the edge flow flowing past the edge. Functioning is also a thin razor blade Aperture with a bore that is parallel to the axis Flow direction is.

In den Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemässe Düse als "Kantendüse" bezeichnet.In the exemplary embodiments, the nozzle according to the invention is referred to as "edge nozzle".

In abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dargestellt. Advantageous further developments are in dependent claims presented the invention.

Bevorzugt ist vor der Staufläche ein freier Rohrabschnitt vorgesehen, damit sich die Strömung frei ausbilden kann, Anspruch 2.A free pipe section is preferred in front of the storage area provided so that the flow can develop freely, Claim 2.

Wird der Ausflussöffnung, gemäss Anspruch 3, eine Scheibe vorgelagert, so stellt sich der Laminarstrom in Form einer Kugelkalotte ein und erlaubt beispielsweise einen durch das strömende Fluid allseitig geschlossenen Raum abzugrenzen.If the outflow opening, according to claim 3, a disc upstream, the laminar flow is in the form of a Spherical cap and allows, for example, one by to delimit flowing fluid on all sides of the enclosed space.

Bewährt hat sich eine Beruhigungsstrecke nach Anspruch 4, damit Turbulenzen im Fluid reduziert werden.Has proven a calming section according to claim 4, to reduce turbulence in the fluid.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 verwendet einen handelsüblichen Kunstoff-Filterschaum, der im Fluid initial vorhandene Turbulenzen reduziert.The embodiment according to claim 5 uses a commercially available Plastic filter foam that is initially present in the fluid Reduced turbulence.

Durch den Einsatz von Strömungsgleichrichtern, in Form von sogenannten Tubus-Waben wird die Strömung effizient gleichgerichtet, Anspruch 6.Through the use of flow straighteners, in the form of so-called tube honeycombs, the flow is efficiently rectified, Claim 6.

Die Einschaltung von freien Zwischenräumen nach Anspruch 7 optimiert die Wirkung der vor- und nachgeschalteten Beruhigungsmittel.The activation of free spaces according to claim 7 optimizes the effect of the upstream and downstream sedatives.

Eine optimale Beeinflussung der peripheren Grenzschicht erfolgt durch die in Strömungsrichtung überragende Kantendüse nach Anspruch 8.The peripheral boundary layer is optimally influenced due to the edge nozzle protruding in the flow direction according to claim 8.

Eine nochmalige Verbesserung der vorwählbaren Geschwindigkeitsverteilung im Strahlquerschnitt ist durch die kegelförmige Aufweitung der Bohrung der Düse nach Anspruch 9 erreichbar. Another improvement of the preselectable speed distribution is in the beam cross section through the conical Widening the bore of the nozzle according to claim 9 achievable.

Eine ständige Entlüftung durch eine feine Bohrung, oder eine periodische Entlüftung durch eine Entlüftungsschraube oder ein Ventil ergibt eine kontinuierliche und reproduzierende Strahlbildung, Anspruch 10.Constant ventilation through a fine bore, or periodic venting by means of a vent screw or a valve gives a continuous and reproductive Beam formation, claim 10.

An Hand von Zeichnungen wird nachfolgend beispielshaft der Erfindungsgegenstand beschrieben.Based on drawings, the following is an example Subject of the invention described.

Show it:

Fig. 1Fig. 1: eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung eines Laminarstrahls mit Zuführstrecke und Kantendüse,a simplified device for generating a laminar jet with a feed path and edge nozzle,
Fig. 2Fig. 2: eine erste Variante einer Kantendüse mit einer bombierten Bohrung,a first variant of an edge nozzle with a cambered bore,
Fig. 3Fig. 3: eine zweite Variante mit einer achsparallelen Bohrunga second variant with an axially parallel drilling
Fig. 4Fig. 4: eine blendenartige Kantendüse mit einseitiger Anschrägung,a diaphragm-like edge nozzle with a bevel on one side,
Fig. 5Fig. 5: eine rasierklingenartige Kantendüse,a razor-like edge nozzle,
Fig. 6Fig. 6: eine Kantendüse mit achsparallel/kegelförmiger Bohrung,an edge nozzle with axially parallel / conical Drilling,
Fig. 7Fig. 7: eine bevorzugte Kantendüse in Teilschnitt-Darstellung unda preferred edge nozzle in partial section and
Fig. 8Fig. 8: eine Kantendüse mit verschieblicher Prallplatte zur Erzeugung einer sogenannten Fluid-Glocke.an edge nozzle with a movable baffle to create a so-called fluid bell.

In Figur 1 ist mit 1 die Zuleitung für eine Flüssigkeit bezeichnet, welche in eine sogenannte Zuführstrecke 2 mündet. Innerhalb der Zuführstrecke 2 befindet sich eine Beruhigungsstrecke 3, in der, in einem Abstand zur Zuleitung 1, ein Prallblech 5, ein Lochblech, und anschliessend ein Schaumkörper 6, (Handelsmarke Poret, Firma EMW-Betriebe, D65582 Diez) und ein wabenartiger Strömungsgleichrichter 7 angeordnet sind.In FIG. 1, 1 denotes the feed line for a liquid, which opens into a so-called feed section 2. There is a calming section within the feed section 2 3, in which, at a distance from the feed line 1, a baffle plate 5, a perforated plate, and then a Foam body 6, (trademark Poret, company EMW-Betriebe, D65582 Diez) and a honeycomb type flow straightener 7 are arranged.

Nach freien Rohrabschnitten 4b und 4c sind weitere Strömungsgleichrichter 7 in der Beruhigungsstrecke 3 eingesetzt. Vor und nach der Strecke 3 befinden sich weitere freie Rohrabschnitte 4a und 4d, welche, ebenso wie die Abschnitte 4b und 4c der Homogenisierung der Flüssigkeit dienen.After free pipe sections 4b and 4c are further flow straighteners 7 used in the calming section 3. There are more before and after route 3 free pipe sections 4a and 4d, which, like the sections 4b and 4c serve to homogenize the liquid.

In Strömungsrichtung S betrachtet trifft diese auf eine Staufläche 8 und erfährt hier eine Umlenkung über eine Kantendüse 9, insbesondere an deren in die Zuführstrecke 2 hineinragenden Teil 11. Die Strömung tritt über eine Ausflussöffnung 10 als laminarer- oder zumindest quasi laminarer Strahl S2 aus.Viewed in the direction of flow S, this meets one Storage area 8 and is deflected here via an edge nozzle 9, in particular at the feed section 2 protruding part 11. The flow passes through an outflow opening 10 as a laminar or at least quasi-laminar Beam S2 off.

Zur Vermeidung von störenden Lufteinflüssen ist am höchsten Punkt der Zuführstrecke 2 ein Entlüftungsventil 12 vorgesehen, welches in einzelnen Fällen durch eine feine, kontinuierlich Fluid abgebende Bohrung ersetzt ist.To avoid disturbing air influences is the highest A vent valve 12 is provided at the point of the feed section 2, which in individual cases is characterized by a fine, continuous Fluid dispensing hole is replaced.

Die gesamte Länge der Zuführstrecke 2 beträgt L und ist das Dreifache von deren Durchmesser D. Der Schaumkörper 6 besitzt eine Länge von ebenfalls dem Mass des Durchmessers D, während die Strömungsgleichrichter je 0,5 D Lang sind. Das Prallblech 5 weist Löcher auf, die im Bereich von einigen Millimetern liegen und den Schaumkörper 6 vor einem Durchbiegen und zentralem Verdichten bewahren.The entire length of the feed path 2 is L and that is Three times their diameter D. The foam body 6 has a length which is also the measure of the diameter D, while the flow straighteners are each 0.5 D long. The Baffle 5 has holes that are in the range of some Millimeters and the foam body 6 before bending and preserve central compression.

In einer zur Bildung eines laminaren Wasserstrahls verwendete Vorrichtung beträgt D = 150 mm; die Länge L ist 750 mm.Used in one to form a laminar water jet Device is D = 150 mm; the length L is 750 mm.

Die Kantendüse 9 lässt sich in verschiedenen Varianten ausbilden, welche in Fig. 2 bis 7 repräsentativ dargestellt sind.The edge nozzle 9 can be designed in different variants, which are represented representatively in FIGS. 2 to 7 are.

Gleiche Funktionsteile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.The same functional parts are the same in all the figures Provide reference numbers.

Die Düse 9a, Fig. 2, besitzt eine kegelförmige Anschrägung 17 in Richtung der Strömung S1' und weist eine bombierte Bohrung 13 auf, welche sich zum Teil 11 hin verjüngt. Einseitig ist eine Stromlinie s eingezeichnet, die auf Grund der randseitig vorhandenen Staufläche 8 umgelenkt wird und in der Folge an der Kante 11' Wirbel w (Mikroblasen) bildet, deren Energie auf den jeweiligen Stromfaden übertragen wird. Dies führt zu einer Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit im peripheren Bereich des Strahls S2. Dadurch erklärt sich das beobachtete Phänomen, dass der Erfindungsgegenstand gegenüber konventionellen Düsen die höchste Geschwindigkeit in der Peripherie aufweist und die niedrigste im Zentrum, d.h. in der Strömungsachse.The nozzle 9a, Fig. 2, has a conical bevel 17 in the direction of the flow S1 'and has a convex Bore 13, which tapers towards part 11. One-sided is a streamline s drawn, the bottom the storage surface 8 provided on the edge is deflected and subsequently forms vortices w (microbubbles) at the edge 11 ', whose energy is transferred to the respective current thread becomes. This leads to an increase in the flow velocity in the peripheral area of the beam S2. This explains the observed phenomenon that the subject of the invention the highest speed compared to conventional nozzles has in the periphery and the lowest in the center, i.e. in the flow axis.

Das Gleiche lässt sich in der Anordnung nach Fig. 3 beobachten, wobei hier die Düse 9b eine zylindrische Bohrung 13' besitzt. Zusätzlich sieht man hier, dass sich die Stromfäden s, auf Grund des Coanda-Effekts an der Bohrung 13' anlegen. The same can be observed in the arrangement according to FIG. 3, here the nozzle 9b has a cylindrical bore 13 'has. In addition, you can see here that the Electricity s due to the Coanda effect on the hole Put on 13 '.

Fig. 4 zeigt, dass der Effekt bereits bei einer angeschrägten Lochblende, nach der Kantendüse 9c funktioniert; die eingezeichnete Stromlinie ist analog zu denjenigen nach Fig. 2 und 3.Fig. 4 shows that the effect already with a beveled Pinhole, after the edge nozzle 9c works; the The streamline drawn is analogous to that of 2 and 3.

Es kann nachgewiesen werden, dass bereits der Winkel von 0° gegenüber der Strömungsrichtung S1' genügt, wenn die Kante 11' genügend scharf ist; dies ist durch die Düse 9d aufgezeigt, die als Extremfall wie das Blatt einer Rasierklinge ausgebildet ist, siehe Fig. 5.It can be shown that the angle is already 0 ° relative to the flow direction S1 'is sufficient if the edge 11 'is sufficiently sharp; this is shown by the nozzle 9d, the extreme case like the blade of a razor blade 5, see FIG. 5.

Die Darstellung der Kantendüse 9e nach Fig. 6 zeigt eine Kombination zwischen einer zylindrischen Bohrung 13' und einer kegelförmigen Bohrung 14 auf. Daran kann gezeigt werden, dass sich die Geschwindigkeitsverteilung im Strahl S2 durch die Geometrie der Bohrung beeinflussen lässt.The illustration of the edge nozzle 9e according to FIG. 6 shows one Combination between a cylindrical bore 13 'and a conical bore 14. It can be shown that the velocity distribution in beam S2 influenced by the geometry of the hole.

Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel gilt die Kantendüse 9f gemäss Fig. 7, wo sowohl eine kegelförmige Anschrägung der Düse 17 als auch eine kegelförmige Bohrung 14 zu beobachten sind. Der Winkel α1 der Bohrung 14 beträgt 7°; der Winkel α2 ist 30°, beide gemessen zur Strömungsachse S. Wichtig ist auch hier eine scharfe Ausbildung der Kante 11. Im realisierten Beispiel für Wasser beträgt der Eintrittsdurchmesser 18 (an der Kante 11) 14 mm, der Austrittsdurchmesser 19 der Düse ist 18 mm.The edge nozzle 9f is the preferred embodiment 7, where both a conical bevel To observe nozzle 17 and a conical bore 14 are. The angle α1 of the bore 14 is 7 °; the angle α2 is 30 °, both measured to the flow axis S. Important is here also a sharp formation of the edge 11. In the realized Example of water is the inlet diameter 18 (at the edge 11) 14 mm, the outlet diameter 19 of the nozzle is 18 mm.

Eine praktische Anwendung eines Laminarstrahls ist der Fig. 8 zu entnehmen.A practical application of a laminar jet is the Fig. 8 can be seen.

Die Kantendüse 9 ist analog den oben beschriebenen Beispielen aufgebaut und wirksam. Die beruhigte und homogenisierte Strömung S1' trifft von unten, vertikal auf die Kante 11, wird in der Bohrung 13' zur laminaren Strömung S2 und beaufschlagt eine in axialer Richtung verschiebliche Prallplatte 20, die durch den Strahldruck angehoben wird.- Eingesetzt und abgedichtet mittels einer Gummidichtung 24 (O-Ring) ist die Düse 9 mit ihrer Staufläche 8 in einer Zuführstrecke 2.The edge nozzle 9 is analogous to the examples described above built and effective. The calm and homogenized Flow S1 'hits the edge 11 vertically from below, becomes applied in the bore 13 'to the laminar flow S2 and an impact plate that can be moved in the axial direction 20, which is raised by the jet pressure - used and sealed with a rubber seal 24 (O-ring) is the nozzle 9 with its storage surface 8 in a feed path 2nd

Es bildet sich somit ein durch einen Flüssigkeitsfilm FK abgedichteter sphärischer Raum R der über ein eingestelltes Flüssigkeits-Niveau N mit geringer Energie umpumpbar ist.It is thus formed by a liquid film FK sealed spherical space R over a set Liquid level N can be pumped with low energy.

In der Bohrung 13' befindet sich eine radiale Ausnehmung 23, in welche Anschläge 22 greifen, die an drei Führungsstäben 21 angeordnet sind. Diese Führungsstäbe sind ihrerseits mit der Platte 20 mechanisch verbunden.- Durch diese Massnahme bleibt die Prallplatte 20 koaxial geführt und bildet an der Ausflussöffnung 10 einen Ringspalt, der den Laminarstrahl S2 in Form einer Fluid-Glocke umlenkt.- Die Führungsstäbe sind mit Zentriwinkel von je 120° an der Prallplatte 20 angeordnet und relativ dünn ausgeführt, so dass sie die Laminarströmung S2 kaum beeinflussen.There is a radial recess in the bore 13 ' 23, in which stops 22 engage on three guide rods 21 are arranged. These leadership teams are themselves mechanically connected to the plate 20 Measure remains the baffle plate 20 coaxially and forms an annular gap at the outlet opening 10, which Laminar jet S2 deflected in the form of a fluid bell Guide rods are with a central angle of 120 ° each Flapper 20 arranged and made relatively thin, so that they hardly affect the laminar flow S2.

Die in der Fluid-Glocke vorhandene laminare Strömung bildet sich als dünner Flüssigkeitsfilm aus und wirkt sehr dekorativ; die Glocke reflektiert das Umgebungslicht und wirkt lichtleitend und spiegelt die Umgebung wider.The laminar flow present in the fluid bell forms appears as a thin liquid film and has a very decorative effect; the bell reflects the ambient light and works light-guiding and reflects the environment.

Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich generell mit an sich bekannten Mitteln umsetzen, die in Vorrichtungen verwendeten Materialien sind handelsüblich, die Dimensionierung kann durch den Fachmann dem Medium und dessen physikalischen Grössen entsprechend erfolgen und lässt ein hohes Mass an Anpassbarkeit offen. The method according to the invention can generally be included implement known means used in devices Materials are customary, the dimensioning can the medium and its physical Sizes take place accordingly and leave a high Level of adaptability open.

Der Erfindungsgegenstand findet zahlreiche Anwendungen in der Technik und im Alltag. So ist ein erfindungsgemäss gebildeter Laminarstrahl gegenüber einem diffusen Strahl bedeutend weiter reichend; beispielsweise würde ein entsprechend ausgebildetes Wendrohr, auch Strahlrohr genannt, zielgerichteter und bei geringerem Wasserverbrauch, d.h. auch mit bedeutend geringeren Wasserschäden, der Feuerbekämpfung dienen können.The subject of the invention finds numerous applications in of technology and in everyday life. So is one formed according to the invention Laminar jet significant compared to a diffuse jet reaching further; for example, a would trained turning tube, also called jet tube, more targeted and with lower water consumption, i.e. also with significantly less water damage, fire fighting can serve.

Ebenfalls geeignet ist der Erfindungsgegenstand für den Polizeieinsatz (Wasserwerfer) und mit pulsierenden Druckquellen für nicht letale Waffen.The subject of the invention is also suitable for police use (Water cannon) and with pulsating pressure sources for non-lethal weapons.

Claims

Method for producing a laminar or quasi-laminar coherent jet from a flowable medium and / or for reducing the wall friction of the medium at transition points of pipelines and / or in line sections, characterized in that the medium is guided in a feed section over a larger cross section than its feed line is that the flow in this feed section is reduced in at least one calming section in its degree of turbulence and is also homogenized, that this calmed flow is led to a storage area in which a sharp-edged nozzle with a circular cross section is arranged centrally, with a nozzle to its flow axis formed angle of 0 ° - 90 ° is provided, whereby the flow is supplied by toroidally formed separation bubbles formed on the edge, so that a higher speed occurs in the peripheral region of the generated beam than in a axial area and that the flow is derived via a pipe downstream of the nozzle with the same and / or an opening cross-section that is wider than the cross section of the nozzle, the flow at the outlet opening of the nozzle and in the downstream pipe being at least quasi-laminar.

A method according to claim 1, characterized in that a free pipe section is provided in the feed section at least in front of the storage area through which the flow flows unhindered.

A method according to claim 1, characterized in that the outflow opening of the nozzle is preceded by an orthogonally and displaceably arranged circular baffle plate which deflects the at least quasi-laminar flow in the form of a thin-walled bell formed by the medium.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a calming section (3) is provided in the feed section (2).

Device according to claim 4, characterized in that a partially permeable baffle plate (5) with a downstream foam body (6) is provided in the calming section (3) in the flow direction (S).

Apparatus according to claim 6, characterized in that at least one flow straightener (7) is connected downstream of the foam body (6).

Apparatus according to claim 6, characterized in that free pipe sections (4b, 4c) are provided between each two flow straighteners (7).

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the nozzle with its sharp-edged part, viewed against the flow direction S, projects beyond the storage area (8).

Apparatus according to claim 8, characterized in that the bore (13 ') of the nozzle (9; 9f), viewed in the direction of flow (S), is widened.

Apparatus according to claim 4, characterized in that a vent hole, a vent screw or a vent valve (12) is provided in the feed section (2), in front of the storage area (8).