Düse für Sandstrahlgebläse. Bei allen-Sandstrahlgebläsen besteht bis her der Übelstand, dass die Düse als der von dem Sandstrahl mit seiner höchsten Geschwin digkeit durchströmte Teil infolge der grossen Härte des Quarzsandes sich sehr schnell ab nutzt.
Beispielsweise erweitert sich der lichte Durchmesser einer aus Hartguss bestehenden Düse erfahrungsgemäss schon innerhalb eini ger Betriebsstunden um mehrere Millimeter, so dass die vollständige Zerstörung der Düse nach verhältnismässig kurzer Zeit eintritt. Aus diesem starken Verschleiss ergibt, sich ein erhebliches Nachlassen der Blasleistung bereits nach der ersten Betriebsstunde, so dass der Gebläsedruck erhöht werden muss, sofern solches möglich ist, oder es müssen die abgenutzten Düsen in kurzen Zeitabstän den ausgewechselt werden, was einen ent sprechend grossen Arbeitszeitverlust zur Folge hat.
Gemäss der Erfindung soll als ein für den vorliegenden Zweck hervorragend geeig- netes Material Wolframkarbid, zum Beispiel rein oder mit Zusätzen, Verwendung finden, derart, dass wenigstens ein Teil der Düse aus einem Material hergestellt ist, welches wenigstens teilweise aus Wolframkarbid be steht.
Dieses Material ist für den vorliegen den Zweck sehr geeignet, da es eine sehr grosse, der Diamanthärte nahezu gleich kommende Härte hat, und da es ferner auch ein sehr hohes spezifisches Gewicht besitzt, was zur Folge hat, dass die scharfen Quarz körnchen auch nicht Panikelchen des Ma terials mit sich zu reissen vermögen, wie solches zum Beispiel bei Düsen aus kerami scher Masse, selbst wenn diese sehr hart ist und selbst bei sehr hochwertigen und zähen Stahllegierungen, noch der Fall ist. Jenen Eigenschaften entsprechend zeigt eine Düse gemäss der Erfindung selbst nach mehreren hundert Betriebsstunden noch keinerlei be merkenswerte Abnutzungen.
Die Düse kann derart ausgebildet sein, dass der Teil, der aus Wolframkarbid enthaltendem Material be steht, fertig gegossen werden kann, ohne einer nachträglichen Bearbeitung oder Här tung zu bedürfen.
Bei grösseren Abmessun gen kann der Teil der Düse, der aus Wol- framkarbid enthaltendem Material besteht, zur Erleichterung des Gusses oder zur Er möglichung der Auswechslung einzelner Teile desselben unterteilt ausgeführt sein, und diese einzelnen Teilstücke können durch einen geeigneten Mantel zusammengehalten -werden. In diesem Falle, wie auch in dem jenigen, dass der Teil aus Wolframkarbid enthaltendem Material aus einem Stück be steht, kann dieser Teil mit einem Schutz mantel aus weicherem Material umgeben sein,
welcher etwaige Stösse und Schläge von dem sehr spröden und daher leicht springenden Wolframkarbid enthaltenden Teil fernzu- halten vermag.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand durch vier Ausführungsbeispiele und eine Teilvariante veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 2 eine Teilvariante derselben und Fig. 3 bis 5 je eine weitere Ausführungs form in gleicher Darstellungsweise.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist 1 ein inneres Rohr, auf dessen einem Ende ein Mundstück 2 mittelst eines über geschraubten äussern Rohres 3 aufgesetzt ist. 4 ist ein Zuleitungsschlauch, der mittelst Schelle 5 in der üblichen Weise an dem Rohr 1 befestigt ist. Das Mundstück 2 ist aus reinem oder Zusätze enthaltendem Wol- framkarbid hergestellt.
Es kann. auch das Rohr 1 der dargestell ten Düse aus dem harten Stoff hergestellt bezw. mit einer Auskleidung aus solchem versehen sein.
Da die Herstellung grösserer Stücke von Wolframkarbid noch gewisse Schwierigkei ten bietet, und es ferner nicht erforderlich ist, das ganze Mundstück 2 aus diesem Stoffe herzustellen, kann das Mundstück in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise ausgebildet sein. Hier besitzt das Mundstück nur eine innere Auskleidung 6 aus dem harten Stoff, wäh rend der äussere Mantel 7 aus minderwerti- gem Baustoff, zum Beispiel Rotguss oder Messing, hergestellt ist.
Die Auskleidung selbst besteht aus einzelnen aus reinem oder Zusätze enthaltendem Wolframkarbid her bestellten, aufeinander gesetzten Hohlzylin dern oder Ringen 6, deren Herstellung in folge ihrer Kleinheit und einfachen Gestalt keine Schwierigkeiten bietet. Der Mantel 7 besitzt die zur Befestigung des Stückes an die Düse nötige äussere Gestalt und wird zweckmässig um die Auskleidung 6 herum- gegossen.
Der Mantel 7 entspricht seiner äussern Ge stalt nach den üblichen Mundstücken, so dass ein Umbau vorhandener Düsen bei Verwen dung des dargestellten und beschriebenen Mundstückes nicht erforderlich ist.
Es kann ferner vorteilhaft sein, die aus den Ringen zusammengesetzte Auskleidung F nicht unmittelbar mit dem Mantel 7 zu um giessen, sondern die Auskleidung 6 in einer Mantelschicht aus leicht schmelzbarem Me tall, wie Blei oder Zinn, zu fassen und erst den so entstehenden Körper wenigstens teil weise in den Mantel 7 einzusetzen. Es ist auf diese Weise möglich, die Auskleidung 6 aus dem Mantel 7 herauszuschmelzen, ohne den Mantel zu zerstören, da das Blei oder Zinn schmilzt und die Ringsäule freigibt, bevor das Netall des Mantels 7 schmilzt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besitzt die Düse ein Futter 8 aus reinem oder Zusätze enthaltendem Wolframkarbid, und dieses Futter ist von einem Mantel 9 umgeben, welcher aus weicherem Stoff als das Futter 8 besteht, zum Beispiel aus Blei, Rotguss, Messing, Weicheisen oder Faser stoff, Leder oder auch Gummi oder derglei chen.
Besteht der Mantel 9 aus einem giess baren Metall, so findet zweckmässig ein t1Te- tall Verwendung, welches leichter schmelzbar ist als Wolframkarbid, so dass bei einem etwaigen Auswechseln eines Wolframkarbid- futterteils der Mantel durch Schmelzen leicht entfernt und darnach leicht wieder umgegossen werden kann. An dem Mantel 9 'kann das Anschlussrohr- oder Schlauchstück 11 mittelst eines Schellenbandes 12 befestigt werden.
Bei grösseren Abmessungen ist das Futter, wie auf der Zeichnung dargestellt, quergeteilt. In diesem Falle dient der Man tel 9 zugleich zum Zusammenhalten der Teile des Futters B. An dem Strahleintritts- ende weist das Futter 8 eine ebene Stirn fläche auf.
Der Mantel 9 kann seinerseits noch, wie auf der Zeichnung strichpunktiert an gedeutet ist, mit Schutzrippen 10 versehen sein, oder er könnte statt dessen auch von einem Mantel von höherer Festigkeit, zum Beispiel von einem Stück nahtlosen Stahl rohr, umgeben sein, das in diesem Falle mit den Mitteln 12 zum Befestigen des Anschlus ses 11 versehen ist. Durch solche Mäntel werden etwaige Stösse von dem Futter 8 ferngehalten.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist 18 das Zuführungsrohr für den Sandstrahl, das hinten mit dem vom Verdichter kom menden Schlauch verbunden wird und vorn das Mundstück 14 trägt. Wie ersichtlich, weist der Durchgangskanal für den Sand strahl einen engen Teil 15 und einen sich an diesen anschliessenden Teil 16 auf, dessen Querschnitt nasch der Düsenmündung hin zunimmt. Der enge Teil 15 dient als Düse und bewirkt die Umsetzung des Druckes in Geschwindigkeit.
Der Teil 16 nimmt im Querschnitt entsprechend der Volumenver inehrung des aus dem Düsenteil 15 mit gro sser Geschwindigkeit austretenden Sand- strahls zu und bewirkt somit einen im we sentlichen reibungsfreien Durchgang des Strahls, sowie einen geschlossenen Verlauf desselben nach seinem Austritt aus dem Mundstück.
Der enge Kanalteil 15 und ein sich an diesen anschliessendes kurzes Teil stück des sich erweiternden Kanalteils<B>16</B> liegen in einem in das Mundstück 14 ein gesetzten Hartfutter 17 aus reinem oder Zu sätze enthaltendem Wolframkarbid. Das Mundstück 14, in welchem sich das längere, äussere Teilstück des sich nach der Düsen mündung erweiternden Kanalteils 16 he. findet, ist aus weniger hartem Material, zum Beispiel Stahl, hergestellt.
Es ist also das Mundstück von der Stelle an, wo die grösste Geschwindigkeit des Strahls herrscht (Eintritt in den Kanalteil 15), bis an eine Zone, in welcher der Strahl die Kanalwan dung infolge der beschriebenen Q,uerschnitts- erweiterung nicht mehr nennenswert an greift, infolge der Anordnung des Hart futters gegen Verschleiss geschützt. Dieses Futter 17 in Verbindung mit der Erweite rung des Durchgangsquerschnittes, sowie dic Lage des Futters in der Verschleisszone er geben zusammen ein Mundstück von guter Strahlwirkung und sehr langer Lebensdauer.
Da sich das Material des Futters 17 in folge seiner ausserordentlich hohen Härte nicht bearbeiten lässt, so kann das Futter 17 nicht mittelst Gewinde oder dergleichen im Mundstück 14 befestigt werden. Es ist daher eine andere, sehr zuverlässige und einfache Befestigungsart gewählt worden.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt dae Mundstück 14 um das Futter 17 herum eine Ausdrehung, in die nach Einschieben des Futters 17 Weichmetall 19 durch seitliche Kanäle 7 8 eingegossen ist, so dass einerseits das Futter 17 im Mundstück 14 in vollkom mener Weise festgehalten wird und ander seits die Möglichkeit gegeben ist, nach Ver schleiss' des Mundstückes 14 durch einfaches Herausschmelzen des Weichmetalles 19 das Hartfutter 17 auszuwechseln und weiter zu verwerten, was in Anbetracht des verhältnis mässig hohen Preises des Wolframkarbids von grossem wirtschaftlichen Wert ist.
Die Abmessungen des Mundstückes, ins besondere die Länge des Hartfutters 17 mit Bezug auf den erweiterten Kanal 16, sowie die Erzeugende (die nicht, wie gezeichnet, eine Gerade zu sein braucht) der Erweite rung selbst richten sich nach den jeweiligen Verhältnissen. Es ist auch nicht nötig, dass der Durchgangskanal Kreisquerschnitt be sitzt; er kann vielmehr auch ovalen oder sonstwie flachen Querschnitt aufweisen. An den erweiterten Teil kann sich vorn noch ein zylindrischer bezw. geradliniger Teil anschliessen, um den Sandstrahl nach seinem Austritt aus der Düse zusammenzu halten.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 5 be trifft eine Düse, bei welcher nach einer Drosselstelle noch ein zur Zusammenfassung des austretenden Sandstrahls dienende, eine meist zylindrische Bohrung besitzench s Führungsstück angeordnet ist.
Bei solchen Düsen ist besonders das erwähnte .L üh- rungsstück infolge der Expansion des Sand strahls erhöhtem Verschleiss unterworfen, unter dessen Wirkung sein zylindrischer Durchströmkanal sich allmählich nach vorn trompetenartig erweitert, wobei das vordere Ende des Führungsstückes schliesslich eine papierdünne Wandstärke bekommt.
Ist aber das Führungsstück bereits bis zu diesem Grade verschlissen, so schreitet der weitere Verschleiss aus dem Grunde ganz besonders schnell fort, weil dann ganze Stücke der dünnen Wandung durch den Sandstrahl weg gerissen werden, wodurch die Düse vorzeitig unbrauchbar wird. Es kommt hinzu, da13 das Wegreissen von Wandungsstücken einen Verlust an dem hochwertigen und teuren Wolframkarbid bedeutet, der beim Wieder einschmelzen der ausgeblasenen Düsen ins Gewicht fällt.
Diese Nachteile werden bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführung vermieden. Diese weist einen hintern, die Drosselstelle für den Sandstrahl enthaltenden Teil 19' und einen vordern, als Führungsstück dienenden Teil 2'0 auf, der einen der Drosselstelle ent sprechenden Durchströmquerschnitt besitzt. Die Teile 19' und 20 werden durch einen Mantel 21, der mittelst Überwurfmutter 22 auf einem Rohrzwischenstück 23 festgezogen wird, zusammengehalten.
Während nun der Teil 19' unter der Wirkung des Sandstrahls erst nach Wochen eine mess'bare Erweiterung seines Durchgangsquerschnittes zeigt, ver schleisst der vordere Teil 20 wesentlich schneller, da er die volle Wirkung der in kinetische Energie umgesetzten potentiellen Energie der Pressluft auszuhalten hat, und zwar erfolgt sein Verschleiss nach der ge- strichelt eingezeichneten Expansionslinie. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, nimmt nun die Wandstärke des Teils 20 nach der Mündung hin zu, und zwar in solchem Grade, dass ein bis zum Wegreissen von Wandungs- teilen fortschreitender Verschleiss der Mün dung nicht eintreten kann.
Da vielmehr nach einer gewissen Zeit ein Beharrungszu stand im Verschleiss eintritt, so bleibt noch genug 1VIündungswandung stehen, so dass der Teil 20 auch durch Fallenlassen der Düse an der Mündung nicht ausbrechen und da durch unbrauchbar werden kann.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, nimmt auch die Wandstärke des hintern Teils 19' nach seiner Eintrittsseite hin zu. Ferner be sitzen beide Teile gleiche Länge. Hieraus er gibt sich der weitere, sehr wesentliche Vor teil, dass der vordere Teil 20, nachdem sein Verschleiss den durch die gestrichelten Li nien bezeichneten Grad erreicht hat und sein so erweiterter Durchgangsquerschnitt fast genau demjenigen des hintern Teils 19' ent spricht, aus dem Mantel 21 herausgenommen und in eine gleiche Düse als hinterer Teil eingesetzt werden kann, wo er noch, genau wie ein neuer Teil 19' Monate hindurch als Eintrittsteil dienen kann.
Während bisher nach eingetretenem Mündungsverschleiss die ganze hochwertige Düse unbrauchbar wurde, ist es auf diese Weise möglich, den Teil 20 mindestens doppelt so lange zu benutzen als bisher, wodurch in Anbetracht des hoch wertigen und teuren Materials die Wirt schaftlichkeit der Düse ganz wesentlich ge steigert wird.
Falls es sich um Düsen handelt, deren vorderer Teil 20 eine gewisse Streuung be wirken darf oder soll und zu diesem Zweck von vornherein eine konisch erweiterte Boh rung besitzt, so kann nach Eintritt des Be harrungszustandes im vordern Teil dieser an die Stelle eines Teils 19' gebracht oder die Düse, falls sie aus einem einzigen Stück 19', 20 besteht, einfach umgekehrt eingesetzt werden. Auch in diesem Falle dient der vor her vordere Teil noch als Eintrittsteil, wäh rend der bisher hintere (wenig abgenutzte) Teil als Führungsstück noch weiter benutzt wird.