DE2363718B2 - Vorrichtung zur abgabe von kohlendioxidschnee - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Kohlendioxidschnee, d. h. also von Kohlendioxid in Form eines festen feinen Pulvers, bestehend aus einer Druckspeiseleitung für flüssiges Kohlendioxid mit einer Schnee-Erzeugungsdüse mit nachgeschaltetem Expansionskopf und mit einem den Durchfluß des flüssigen Kohlendioxids steuernden Schieber.

Besonders geeignet zur Erzeugung von Kohlendi oxidschnell erscheint eine Düse mit sich nach außen erweiternder Mündung, welche über einen Ringkanal gespeist wird. Dabei besitzt diese Düse vorzugsweise ein Gehäuse mit einer in der sich erweiternden Mündung endenden Mittelbohning, in welcher eine mittig gelagerte Spindel angeordnet ist und welche in einem diesen Kanal begrenzenden Expansionskopf endet Die Spindel ist vorzugsweise axial im Gehäuse bewegbar, um eine Steuerung oder Einstellung des Querschnittes des Kanals zu ermöglichen. Selbstverständlich is; es nicht unbedingt erforderlich, eine derartige Düse zu verwenden, sondern man kann auch irgendeine andere Düsenart verwenden, welche geeignet ist, um komprimiertes flüssiges Kohlendioxid zwecks Erzeugung von Kohlendioxidschnee freizugeben oder zu entspannen.

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art zeigen sich oft schwere Störungen beim Ein- und f>o Ausschalten der Kohlendioxidschnee-Erzeugung, und zwar insbesondere, wenn dies sehr schnell und fortlaufend hintereinander geschieht, beispielsweise mittels einer automatischen Schalteinrichtung. Wenn daher ein Ein-Aus-Schieber in der Leitung für das <>> flüssige Kohlendioxid geschlossen wird, neigt das flüssige Kohlendioxid dazu, zwischen dem Steuerschieber und der Düse sowie in der Düse selbst

zurückzubleiben, wodurch sich der Kanal zusetzen kann.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile ausgeschaltet werden.

Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen dadurch, daß die den Kohlendioxidschnee erzeugende Düse in Strömungsrichtung vor dem Steuerschieber angeordnet ist

Der Steuerschieber sollte derart ausgebildet sein, daß er dem vollen Druck des Kohlendioxids in Aus-Stellung widerstehen kann und eine öffnung mit einer ausreichend großen Querschnittsfläche aufweist, um praktisch in Offen-Stellung dem Durchfluß von Kohlendioxidschnee keinen Widerstand zu bieten.

Der Steuerschieber ist ein Kugeldrehschieber. Derartige Kugeldrehschieber sind handelsüblich bekannt und besitzen eine verdrehbare Stahlkugel mit einem Durchlaßkanal, welche in einem Sitz der rohrförmigen Schieberöffnung eingepaßt ist, so daß in Aus-Stellung der Du.xhlaßkanal rechtwinklig und in Ein-Stellung axial fluchtend in der Schieberöffnung liegt Üblicherweise ist dabei der Durchlaßkanal enger als die Schieberöffnung. Demgegenüber ist der Durchlaßkanal in der Kugel bei dem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Kugeldrehschieber im wesentlichen genauso weit wie die Schieberöffnung, so daß in Ein-Stellung ein praktisch ungehinderter Durchlaß für den die Düse verlassenden Kohlendioxidschnee zur Verfügung steht.

Die Schieberöffnung hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das anstoßende Ende der Düsenmündung und besitzt vorzugsweise eine zylindrisch versenkte Bohrung, in welcher die Düse direkt befestigt ist.

Während vorzugsweise in der zur Düse führenden Speiseleitung ein Abschaltventil eingesetzt ist, welches betätigt wird, wenn die Düse lange Zeit hindurch außer Betrieb ist, wird das flüssige Kohlendioxid bei intermittierendem Einsatz der Du se ungehindert der Düse zugeleitet und der Durchfluß wird insgesamt durch den stromabwärts der Düse angeordneten Steuerschieber gesteuert.

Der Steuerschieber, der als Kugeldrehschieber in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet ist, wird zweckmäßigerweise mittels einer pneumatischen oder elektrischen Betätigungseinrichtung bedient, wobei mehrere Düsen/Schieber-Kombinationen von einer einzigen derartigen Betätigungseinrichtung bedient werden können. Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zentrale Betätigungsanordnung, und zwar vorzugsweise in pneumatischer Ausbildung, welche mit zwei Düsen/Schieber-Kombinationen verbunden ist, von denen jeweils eine auf jeder Seite angeordnet ist

Am stromabwärts liegenden Ende der Schieberöffnung kann ein kurzer Expansionskopf beispielsweise mittels eines kurzen Rohrstutzens in einer zylindrisch versetzten Bohrung der Schieberöffnung befestigt werden.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung von der Seite gesehen bei geöffneten Schiebern und

F i g. 2 die gleiche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei geschlossenen Schiebern.

Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße

Vorrichtung zur Abgabe von Kohlendioxidschnee besitzt eine zentrale pneumatische Betätigungseinrichtung 1 in handelsüblicher Ausfüllung, welche eine zwischen zwei Endlagen um 90" verdrehbare Durchgangsachse 2 aufweist An jeder Seite dieser Betätigungseinrirhtung ist mit der Achse 2 fluchtend mit Hilfe von Halterungen 3 jeweils ein Kugeldrehschieoer 4 bzw. 4' angeordnet, der in der Weise abgewandelt wurde, daß die Du· chlaßkanäle 5 bzw. 5' in den Kugeln 6 bzw. 6' auf den Durchmesser der Schieberöffnung 7 bzw. T aufgebohrt sind. Die Kugeln 6 bzw. 6' sind an Achsen 8 bzw. 8' befestigt, welche mit den entsprechenden Enden der Achse 2 über eine Kupplung 9 bzw. 9' verbunden sind.

Die stromaufwärts liegenden Enden 10, 10' der Schieberöffnungen 7, T sind zylindrisch versenkt und in diesen ausgebohrten Enden sind die Mündungsenden der Düsen ti, 11' zur Erzeugung von Kohlendioxidschnee aus flüssigem Kohlendioxid befestigt, welches bunter Druck durch Leitungen 12,12' von einer einzigen Speiseleitung 13 eingespeist wird, in welche ein Abschaltschieber 14 eingesetzt ist. Die Düsenmündungen 15,15' liegen in einiger Entfernung von den Kugeln 6,6' der Schieber 4,4', wobei die Schieberöffnungen 7, T den gleichen Durchmesser aufweisen wie die anstoßenden Enden der Düsenmündungen. Die strömungsabwärts liegenden Enden 16,16' der Schieberöffnungen 7, T sind ebenfalls zylindrisch versenkt und besitzen Innengewinde, um mit Außengewinde versehene Rohrstutzen 17,17' von Expansionsköpfen 18,18' aufzunehmen, welche kegelstumpfiörmige Innenwandungen 19, 19' aufweisen.

Im Betrieb wird die Betätigungseinrichtung J durch Luft oder zweckmäßigerweise durch über eine Leitung 20 zugeführtes Kohlendioxidgas erregt, um die Kugeln 6, 6' synchron aus der Schließlage (F i g. 2) in Öffnungslage (Fig. 1) und umgekehrt zu verdrehen. In Schließlage der Schieber 4, 4' füllen sich die Düsenmündungen 15, 15' und die strömungsaufwärts liegenden Teile der Schieberöffnungen 7, 7' mit flüssigem Kohlendioxid. Wenn die Schieber geöffnet werden, expandiert das flüssige Kohlendioxid durch die Düsen und bildet Schnee, welcher durch die Kanäle 5,5' und die stromabwärts liegenden Abschnitte der Schieberöffnungen 7, 7' zu den Expansionsköpfen 18, 18' strömt. Die Menge an flüssigem Kohlendioxid, welche sich zwischen den Mündungen 15,15' der Düsen 11,1Γ und den Kugeln 6,6' beigeschlossenen Schiebern befindet, ist jedoch so gering, daß sie den normalen Betrieb der Düsen zur Herstellung von Kohlendioxidschnee nicht stören kann. Zweckmäßigerweise wird allerdings der Raum zwischen den Düsen 11,11' und den Kugeln 6, 6' möglichst klein gehalten, so daß die Düsenmündungen 15, 15' in der Praxis näher an den Kugeln 6,6' liegen als dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abgabe von KohlendioxkJ-schnee, bestehend aus einer Druckspeiseleitung für

\ flüssiges Kohlendioxid mit einer Schnee-Erzeugungsdüse mit nachgeschaltetem Expansionskopf und mit einem den Durchfluß des flüssigen Kohlendioxids steuernden Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kohlendioxidschnee erzeugende Düse (11) in Strömungsrichtung vor dem Steuerschieber (4) angeordnet, der Steuerschieber als Kugeldrehschieber (4) ausgebildet ist und der Durchlaßkanal (5) der Schieberkugel (6) im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzt wie die Schieberöffnung (7).

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberöffnung (7) im Steuerschieber (4) eine versenkte Zylinderbohrung (10) aufweist und in dieser die Düse (11) direkt befestigt ist

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere miteinander kombinierte Düsen (11, 11') und Steuerschieber (4, 4') aufweist und zur Bedienung aller Kombinationen eine einzige Betätigungsvorrichtung (1) vorgesehen ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß am Auslaufende (16) der Schieberöffnung (7) ein Expansionskopf (18) jo befestigt ist