Tobera de alta presión y procedimiento para fabricar una tobera de alta presión.

Tobera de alta presión, en particular para descascarillar productos de acero,

con un orientador de chorro (26) dentro de un canal de suministro hacia una abertura de salida (22), presentando el orientador de chorro (26), en una zona que rodea directamente el eje longitudinal central (30) del canal de suministro, una sección transversal de circulación libre, estando previsto corriente abajo del orientador de chorro (26) un estrechamiento (32) del canal de suministro, prolongándose el estrechamiento (32) corriente abajo del orientador de chorro (26) un tramo (34) con sección transversal constante, que se convierte en una cámara de salida (38) que se estrecha, siendo el tramo (34) con sección transversal constante por lo menos el doble de larga que el estrechamiento (32) corriente abajo del orientador de chorro (26) y estando estrechado el canal de suministro entre el orientador de chorro (26) y la abertura de salida (22) mediante el estrechamiento (32) y la cámara de salida (38) que se estrecha, en dos etapas.

Tobera de alta presión y procedimiento para fabricar una tobera de alta presión.

La presente invención se refiere a una tobera de alta presión con un orientador de chorro dentro de un canal de suministro hacia una abertura de salida.

La patente europea EP 0 792 692 B1 da a conocer una tobera de alta presión para el descascarillado de productos de acero, la cual presenta un orientador de chorro dentro de un canal de suministro hacia una abertura de salida. El orientador de chorro está estructurado a modo de componente de tipo estrella en sección transversal y presenta una pieza central cilíndrica, desde la cual se extienden radialmente unas superficies conductoras de la corriente. Con el fin de reducir la resistencia a la circulación del orientador de chorro, la pieza central cilíndrica está alargada, en cada caso en forma de una punta cónica, tanto en el sentido corriente arriba como también en el sentido corriente abajo. Corriente arriba del orientador de chorro está dispuesto un filtro, el cual está formado por un tramo de tubo con cierre en forma de calota esférica y que está dotado con cortes radiales para la entrada de líquido. Los cortes radiales se extienden hasta el capuchón en forma de segmento esférico del filtro. Corriente abajo del orientador de chorro está previsto un estrechamiento gradual del canal de circulación que se extiende, con ángulo de estrechamiento decreciente, hasta una cámara de salida en una boquilla. La boquilla presenta la cámara de salida y la abertura de salida, que se conecta a la cámara de salida. A causa de las presiones de líquido muy elevadas con las cuales se hacen funcionar toberas de alta presión para el descascarillado de productos de acero y que pueden ser de varios 100 de bar hasta 600 bar, es determinante una resistencia a la circulación pequeña, dado que las pérdidas de presión en el interior de la tobera de alta presión conducen o bien a una menor retirada o a la exigencia necesidad de una presión mayor del conducto de suministro. Además es determinante la forma del chorro plano generado el cual, para la consecución de un efecto de retirada lo mejor posible, debe presentar una anchura lo menor posible. Por último, la tobera de alta presión está sometida a cargas mecánicas notables dado que, por ejemplo, golpes de ariete en el conducto de suministro pueden conducir al colapso del filtro de la tobera de alta presión.

La patente US nº 5.169.065 da a conocer una tobera de alta presión para la retirada de material, en la cual está previsto un orientador de chorro, el cual está formado por un cilindro macizo y dotado, longitudinalmente, con gran número de taladros pasantes cilíndricos. Uno de estos taladros pasantes rodea el eje longitudinal central de la tobera. Al orientador de chorro se conecta, visto en el sentido de circulación, un tramo corto constante así como con posterioridad un fuerte estrechamiento. A continuación, en un punto de sección transversal lo más pequeño posible, se ensancha el canal de suministro de nuevo ligeramente para discurrir entonces, hasta la abertura de salida, con sección transversal constante.

El resumen de la patente japonesa JP 08 296 151 describe una tobera de tejido, en la cual un chorro de agua, el cual rodea un hilo, es orientado con un orientador de chorro, el cual presenta superficies conductoras de la corriente que se extienden de forma radial hacia su eje longitudinal central.

El resumen de la patente japonesa JP 2006 122 834 describe un orientador de chorro, el cual presenta un disco cilíndrico con un total de siete taladros cilíndricos que discurren paralelos con respecto al sentido de circulación. El taladro central de estos rodea de forma concéntrica el eje longitudinal central del orientador de chorro.

La publicación de la solicitud de patente alemana DE 1 185 566 describe un dispositivo de limpieza de tanques en el cual un orientador de chorro está previsto corriente arriba de una abertura de salida. El orientador de chorro está formado mediante varios taladros cilíndricos, los cuales están dispuestos en la pared de un tubo cilíndrico. Los taladros son dispuestos al mismo tiempo de tal manera que su perímetro vaya más allá de la pared interior del tubo cilíndrico, formándose unas superficies conductoras de corriente que se extienden en el sentido del eje longitudinal central del tubo.

La publicación de la solicitud de patente internacional WO 98/00214 describe una pistola de agua de juguete con diferentes formas de realización de orientadores de chorro. Un orientador de chorro presenta varias superficies conductoras de la corriente planas que se extienden en el sentido de un eje longitudinal central de un canal de suministro.

La publicación de la solicitud de patente estadounidense US 2006/0255167 A1 muestra un orientador de chorro el cual está formado por varios taladros cilíndricos en un disco. El taladro central de estos rodea de forma concéntrica un eje longitudinal central de la tobera.

El modelo de utilidad alemán DE 91 09 175 U1 describe una tobera de alta presión para el descascarillado de productos de acero. Corriente abajo de un orientador de chorro, está previsto un canal de suministro, el cual se estrecha en tres escalones hasta una abertura de salida.

La publicación de la solicitud de la patente europea EP 1 293 258 A1 describe una tobera de pulverización en la cual, corriente abajo de un orientador de chorro, está previsto asimismo un estrechamiento de tres escalones de un canal de suministro.

Con la invención pretende proporcionarse una tobera de alta presión mejorada.

Según la invención, está prevista para ello una tobera de alta presión, en particular para el descascarillado de productos de acero, según la reivindicación 1.

De esta manera, se realiza un denominado orientador de chorro sin ánima el cual se distingue, por un lado, por una pequeña resistencia a la circulación y, por el otro, por un efecto de orientación muy bueno. El orientador de chorro presenta, por lo tanto, un canal de circulación sin empotramientos que rodea directamente el eje longitudinal central. Frente a los orientadores de chorro convencionales, los cuales presentan un componente cilíndrico central, del cual parten de forma radial superficies conductoras de la corriente, el orientador de chorro según la invención presenta una resistencia a la corriente claramente reducida, dado que el canal de circulación que rodea directamente eje longitudinal central del canal de suministro permanece libre y se puede utilizar para el paso a través sin obstáculos. Dado que la sección transversal libre que está a disposición para la circulación es notablemente mayor, se consigue una clara reducción de la resistencia a la circulación. La sección transversal de circulación libre pueden presentar, por ejemplo, un radio que supone aproximadamente 1/5 del radio interior del orientador de chorro.

Como perfeccionamiento de la invención, el orientador de chorro presenta unas superficies conductoras de la corriente, las cuales se extienden paralelamente con respecto al eje longitudinal central del canal de suministro y hacia el eje longitudinal central.

Mediante superficies conductoras de la corriente de este tipo, orientadas de forma paralela con respecto al eje longitudinal central del canal de suministro, se puede conseguir un buen efecto direccional del orientador de chorro y una corriente, que ha pasado el orientador de chorro, está orientada, corriente abajo del orientador de chorro, esencialmente por completo paralela con respecto al eje longitudinal central.

Como perfeccionamiento de la invención, se extienden las superficies conductoras de la corriente de forma radial en el sentido del eje longitudinal central.

De esta manera, se pueden realizar superficies conductoras de la corriente planas, las cuales presentan un efecto de orientación muy bueno con una resistencia a la circulación pequeña.

Según la invención, está previsto corriente abajo del orientador de chorro un estrechamiento del canal de suministro.

Mediante un estrechamiento de este tipo, se puede concentrar la corriente y se puede concentrar, en un recorrido corto, el canal de circulación a la sección transversal de la cámara de salida. Según la invención, está previsto al mismo tiempo un estrechamiento corto y el tramo que se estrecha del canal de suministro presenta solo aproximadamente de la mitad a un tercio de la longitud del orientador de chorro.

Según... [Seguir leyendo]

1. Tobera de alta presión, en particular para descascarillar productos de acero, con un orientador de chorro (26) dentro de un canal de suministro hacia una abertura de salida (22) , presentando el orientador de chorro (26) , en una zona que rodea directamente el eje longitudinal central (30) del canal de suministro, una sección transversal de circulación libre, estando previsto corriente abajo del orientador de chorro (26) un estrechamiento (32) del canal de suministro, prolongándose el estrechamiento (32) corriente abajo del orientador de chorro (26) un tramo (34) con sección transversal constante, que se convierte en una cámara de salida (38) que se estrecha, siendo el tramo (34) con sección transversal constante por lo menos el doble de larga que el estrechamiento (32) corriente abajo del orientador de chorro (26) y estando estrechado el canal de suministro entre el orientador de chorro (26) y la abertura de salida (22) mediante el estrechamiento (32) y la cámara de salida (38) que se estrecha, en dos etapas.

2. Tobera de alta presión según la reivindicación 1, caracterizada porque el orientador de chorro (26) está formado de una sola pieza con un componente de canal de circulación de la tobera de alta presión.

3. Tobera de alta presión según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque corriente arriba del orientador de chorro (26) está dispuesto un filtro (24) , el cual presenta unas ranuras de entrada orientadas radialmente con respecto al eje longitudinal central (30) .

4. Tobera de alta presión según la reivindicación 3, caracterizada porque las superficies frontales (52) de las ranuras de entrada, las cuales se encuentran en el lado del orientador de chorro (26) están conformadas redondeadas u orientándose inclinadas hacia dentro, estando las superficies frontales (52) redondeadas conformadas de manera convexa, vistas en el sentido del eje longitudinal central (30) .

5. Tobera de alta presión según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el filtro (24) está formado mediante un capuchón de filtro (40) y una pieza principal de filtro (42) , estando el capuchón de filtro (40) y la pieza principal de filtro (42) fabricados a modo de piezas individuales y posteriormente, conectados de forma fija entre sí.

6. Tobera de alta presión según la reivindicación 5, caracterizada porque el capuchón de filtro (40) y la pieza principal de filtro (42) están fabricados mediante moldeo por inyección de polvo de metal y a continuación, están sinterizados después juntos.

7. Tobera de alta presión según por lo menos una de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizada porque el capuchón de filtro (40) o la pieza principal de filtro (42) presenta un reborde (62) perimetral con unos resaltes (64) que se extienden radialmente, engarzando los resaltes en escotaduras correspondientes de la pieza principal de filtro (42) o del capuchón de filtro (40) .

8. Tobera de alta presión según por lo menos una de las reivindicaciones 5, 6 y 7, caracterizada porque el capuchón de filtro (40) presenta un reborde (62) perimetral con unos resaltes (64) que se extienden radialmente hacia dentro, engarzando los resaltes (64) en unas escotaduras correspondientes de la pieza principal de filtro (42) .

9. Tobera de alta presión según la reivindicación 8, caracterizada porque la pieza principal de filtro (42) presenta, en su extremo contiguo al capuchón de filtro (40) , unos nervios (50) que se extienden paralelos con respecto al eje longitudinal central (30) , entre los cuales están formadas las escotaduras.