DD251100A1 - sandblasting nozzle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sandstrahlduese fuer das Sandstrahlverfahren. Die Aufgabe, eine Sandstrahlduese zu schaffen, bei der die Strahlmittelteilchen beim Durchgang durch die Oeffnung der Sandstrahlduese hoechstens einmal die Innenkonturen des Einlaufteiles beruehren und ausserdem die Strahlmittelteilchen im Auslaufteil eine hohe Beschleunigung erfahren, wird dadurch geloest, dass der Einlaufteil in seiner Innenkontur einen konkaven-konvexen Kurvenverlauf und der sich an einen, den engsten Querschnitt aufweisenden zylindrischen Mittelteil anschliessende Auslaufteil einen konvexen-konkaven Kurvenverlauf aufweist. ZeichnungThe invention relates to a Sandstrahlduese for sandblasting. The task of creating a Sandstrahlduese where the Strahlmittelteilchen when passing through the opening of the Sandstrahlduese at most once touch the inner contours of the inlet part and also experience the Strahlmittelteilchen in the outlet part high acceleration is achieved by the inlet part in its inner contour a concave convex curve and the at one, the narrowest cross-section having cylindrical middle part subsequent outlet part has a convex-concave curve. drawing
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebietfield of use
Die Erfindung betrifft eine Sandstrahldüse für das Sandstrahlverfahren. Die Sandstrahldüse besteht aus einem Einlaufteil und einem Auslaufteil und sie hat die Aufgabe, das Strahlmittel zu beschleunigen. Über die Sandstrahldüse wird das Strahlmittel gezielt auf das zu strahlende Gut gebracht. Als Strahlmittel können körnige oder pulverartige Gemische beliebiger Korngrößenverteilung und Konsistenz verwendet werden. Zum Beschleunigen des Strahlmittels kommt Gas, vorzugsweise Druckluft, zur Anwendung.The invention relates to a sandblasting nozzle for the sandblasting method. The sandblasting nozzle consists of an inlet part and an outlet part and it has the task of accelerating the blasting medium. About the sandblast nozzle, the blasting agent is selectively brought to the material to be radiated. Grain or powdery mixtures of any particle size distribution and consistency can be used as the blasting medium. For accelerating the blasting agent is gas, preferably compressed air used.
Derartige Sandstrahldüsen bestehen aus dem Einlaufteil, beginnend in Strömungsrichtung gesehen am Anfang und endend am engsten Querschnitt der Sandstrahldüse, der die kleinste offene Durchströmfläche aufweist, und einem Auslaufteil, beginnend am Ende des engsten Querschnitts bis zum Austritt des Strahlmittels und des gasförmigen Mediums.Such sandblasting nozzles consist of the inlet part, starting in the direction of flow at the beginning and ending at the narrowest cross section of the sandblasting nozzle, which has the smallest open flow area, and an outlet part, starting at the end of the narrowest cross section until the outlet of the blasting agent and the gaseous medium.
Durch den Gegenstand der DE-OS 2064003 ist eine Sandstrahldüse bekannt. Diese Sandstrahldüse besteht aus einer Öffnung, die in ihren inneren Konturen einen konvexen Einlaufteil aufweist, der an seinem engsten Querschnitt in einen sich stetig erweiternden Auslaufteil übergeht. Der Auslaufteil weist im Längsschnitt die Form eines Kegelstumpfes auf.By the subject of DE-OS 2064003 a sandblasting nozzle is known. This sandblasting nozzle consists of an opening which has in its inner contours a convex inlet part, which merges at its narrowest cross-section in a steadily expanding outlet part. The outlet part has the shape of a truncated cone in longitudinal section.
Im Querschnitt haben alle Teile der Sandstrahldüse die geometrische Form eines Kreises.In cross-section, all parts of the sandblasting nozzle have the geometric shape of a circle.
Nachteilig an dieser geometrischen Innenkontur der Sandstrahldüse ist, daß das einzelne Korn des Sandstrahlmittels nur mit vielen Wandberührungen durch die Düse gefördert werden kann. Die große Anzahl der Wandberührungen führt zu Reibungsverlusten, wodurch eine hohe Energiemenge verloren geht, die nurdurch eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft ausgeglichen werden kann. Dies erfordert jedoch größere Druckluftmengen, die nicht in jedem Fall zur Verfügung stehen bzw. je Zeiteinheit kann, falls der Druck der Druckluft nicht erhöht werden kann, nur jeweils eine geringere Fläche gestrahlt werden.A disadvantage of this geometric inner contour of the sandblasting nozzle is that the individual grain of the sandblasting agent can be conveyed through the nozzle only with many wall contacts. The large number of wall contacts leads to friction losses, whereby a large amount of energy is lost, which can only be compensated by an increased flow velocity of the compressed air. However, this requires larger amounts of compressed air, which are not available in each case or per unit time, if the pressure of the compressed air can not be increased, only a smaller area are blasted.
Außerdem haben derartige Innenkonturen der Sandstrahldüse den Nachteil, daß das Strahlmittel im Auslaufteil nur gering beschleunigt wird, so daß die zur Verfugung stehende Energie der Druckluft nur zu einem sehr geringen Teil genutzt wird.In addition, such inner contours of the sand blasting nozzle have the disadvantage that the blasting agent is accelerated only slightly in the outlet part, so that the standing at the disposal energy of the compressed air is used only to a very small extent.
Es ist Ziel der Erfindung, eine Sandstrahldüse für das Sandstrahlverfahren zu schaffen, mit der unter geringer Energieaufwendung und bei sparsamsten Verbrauch an Strahlmittel eine effektive Säuberung der zu bearbeitenden Fläche erreicht wird.It is an object of the invention to provide a sandblasting nozzle for the sandblasting method, with an effective cleaning of the surface to be machined is achieved with low energy consumption and the most economical consumption of abrasive.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sandstrahldüse zu schaffen, bei der die Strahlmittelteilchen beim Durchgang durch die Öffnung der Sandstrahldüse höchstens einmal die Innenkontur des Einlaufteiles berühren und außerdem die Strahlmittelteilchen im Auslaufteil eine große Beschleunigung erfahren.It is an object of the invention to provide a sand blast nozzle, in which the blasting medium particles pass through the opening of the sandblasting nozzle at most once the inner contour of the inlet part and also experience the Strahlmittelteilchen in the outlet part a large acceleration.
Wesen der ErfindungEssence of the invention
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe an einer Sandstrahldüse für das Sandstrahlverfahren zur Beschleunigung des aus körnigen oder pulverartigen Gemischen bestehenden Strahlmittels mittels gasförmiger Medien, vorzugsweise Druckluft, bestehend aus einer Öffnung, die in Strömungsrichtung gesehen einen konvergierenden Einlaufteil und einen divergierenden Auslaufteil aufweist, dadurch gelöst, daß der Einlaufteil in seiner Innenkontur einen konkaven-konvexen Kurvenverlauf und der sich anAccording to the invention, the object is achieved by a sandblasting nozzle for the sandblasting method for accelerating the granular or pulverulent blasting agent by means of gaseous media, preferably compressed air, consisting of an opening, seen in the flow direction, a converging inlet part and a diverging outlet part, achieved in that the Inlet part in its inner contour a concave-convex curve and the at
einem, den engsten Querschnitt aufweisenden zylindrischen Mittelteil anschließende Auslaufteil einen konvexen-konkaven Kurvenverlauf aufweist und daß der Einlaufteil die Länge von 20,5mm bei einem Durchmesser des Schlauches von 26mm und die Länge von 30 mm bei einem Durchmesser des Schlauches von 38mm aufweist, der Mittelteil eine Länge von 15 mm und der Auslaufteil eine Länge von 85 mm besitzt.a, the narrowest cross-section having cylindrical central portion subsequent spout part has a convex-concave curve and that the inlet part has the length of 20.5mm with a diameter of the hose of 26mm and the length of 30 mm with a diameter of the hose of 38mm, the central part a length of 15 mm and the outlet part has a length of 85 mm.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Strahlzeit bis zum Erreichen einer bestimmten Oberflächengüte des zu strahlenden Strahlgutes bei gleichem Strahlwinkel und Abstand zwischen Strahldüse und Strahlgut im Vergleich zu bekannten Sandstrahldüsen wesentlich geringer ist. Infolge der großen Beschleunigungswerte des Strahlmittels kann auch mit einem geringeren Anteil von Strahlmittel gearbeitet werden. Den Mittelteil der Strahldüse, der zylinderisch ausgebildet ist, dient dabei zur Beschleunigung des Strahlmittels. Die hohe Beschleunigung wird dadurch erzielt, daß das Strahlmittel durch günstiges Prallverhalten im Einlaufteil mit geringer Reibung den Mittelteil erreicht und der Strahl auf Grund der konvexen Gestaltung des Umlaufteiles wieder zusammengeführt wird.The solution according to the invention has the advantage that the jet time until reaching a certain surface quality of the blasting material to be blasted at the same jet angle and distance between the blasting nozzle and blasting material compared to known sandblasting nozzles is much lower. As a result of the large acceleration values of the blasting medium, it is also possible to work with a smaller proportion of blasting agent. The central part of the jet nozzle, which is formed cylindrically, thereby serves to accelerate the blasting agent. The high acceleration is achieved by the blasting agent achieved by favorable impact behavior in the inlet part with low friction, the middle part and the beam is brought together again due to the convex design of the circulating part.
Dadurch steigt der für die Beschleunigung des Strahlmittels im Auslaufteil verantwortliche Staudruck über den Wert, wie er bei Fortführung der konischen Erweiterung erreicht wird.As a result, the dynamic pressure responsible for the acceleration of the blasting agent in the outlet part rises above the value achieved as the conical enlargement continues.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll nachfolgend die Erfindung näher erläutert werden.Reference to an embodiment, the invention will be explained in more detail below.
Die dazugehörende Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Sandstrahldüse, die aus Eisen, Stahl, Wolfram, Karbid, Keramik oder einem ähnlichen Material besteht. Das Material der Sandstrahldüse ist nicht Gegenstand der Erfindung und deshalb nicht näher ausgeführt.The accompanying drawing shows a longitudinal section through a sandblasting nozzle, which consists of iron, steel, tungsten, carbide, ceramic or similar material. The material of the sandblasting nozzle is not the subject of the invention and therefore not specified.
Die Sandstrahldüse weist eine über die gesamte Länge im Querschnitt kreisförmig ausgebildete Öffnung 1 variablen Durchmessers für den Durchlaß von Strahlmittel und gasförmigen Beschleunigungsmittel, vorzugsweise Druckluft, auf.The sand blasting nozzle has an opening 1 of variable diameter, circular in cross-section over the entire length, for the passage of blasting agent and gaseous accelerating agent, preferably compressed air.
Die Sandstrahldüse ist an einem Schlauch 10 angeschlossen, der das Strahlmittel und die Druckluft der Sandstrahldüse zuführt.The sandblasting nozzle is connected to a hose 10 which supplies the abrasive and the compressed air to the sandblasting nozzle.
Die Öffnung 1 besteht aus einen in Strömungsrichtung von Strahlmittel und Druckluft gesehen über die Länge L verlaufenden Einlaufteil 2, einem über die Länge Lm verlaufenden Mittelteil 3 und einem über die Länge La verlaufendem Auslaufteil 4. Die Strömungsrichtung ist in der Zeichnung durch den dargestellten Pfeil gekennzeichnet. Wie die Zeichnung zeigt, ist der Einlaufteil 2 konvergierend gestaltet. Erweist in seiner Innenkontur einen konkaven-konvexeri Kurvenverlauf 2.1; 2.2 auf, wobei die Lage des Wendepunktes 5 des Einlaufteiles 2 und die Krümmungen des konkaven-konvexen Kurvenverlaufes 2.1; 2.2 so bemessen sind, daß ein Strahlmittelteilchen, nachdem es den Einströmungsquerschnitt 6 passiert hat und sich in Richtung des engsten Querschnitts 7 bewegt, bei einer Berührung des konkaven-konvexen Kurvenverlaufs 2.1; 2.2 so abprallt, daß es unter Berücksichtigung seinerweiteren Beschleunigung ohne weitere Berührung der Innenkontur des Einlaufteiles 2 den Mittelteil 3 erreicht. Die Lage des Wendepunktes 5 des Einlaufteiles 2 ist abhängig vom Durchmesser des Schlauches 10.The opening 1 consists of a viewed in the direction of flow of blasting agent and compressed air over the length L extending inlet part 2, a running over the length L m center part 3 and over the length L a running outlet part 4. The flow direction is in the drawing by the illustrated Arrow marked. As the drawing shows, the inlet part 2 is designed to converge. Shows in its inner contour a concave-convex curve 2.1; 2.2, wherein the position of the inflection point 5 of the inlet part 2 and the curvatures of the concave-convex curve 2.1; 2.2 are dimensioned such that a Strahlmittelteilchen after it has passed the inflow section 6 and moves in the direction of the narrowest cross section 7, at a contact of the concave-convex curve 2.1; 2.2 rebounds so that it reaches the middle part 3, taking into account its further acceleration without further contact with the inner contour of the inlet part 2. The position of the inflection point 5 of the inlet part 2 is dependent on the diameter of the tube 10th
Im Mittelteil 3, der im Längsschnitt zylinderisch ausgebildet ist, erfolgt eine weitere Beschleunigung des Strahlmittels.In the central part 3, which is formed cylindrically in longitudinal section, there is a further acceleration of the blasting agent.
Der sich dem Mittelteil anschließende Auslaufteil 4 ist divergierend in Strömungsrichtung ausgebildet. Die Innenkontur des Auslaufteiles 4 hat einen konvexen-konkaven Kurvenlauf 4.1; 4.2, wobei die Lage des Wendepunktes 8 des Auslaufteiles 4 und die Krümmungen so gestaltet sind, daß bei den in der Praxis üblichen Drücken vor dem Einströmungsquerschnitt 6 zwischen 40OkPa und 60OkPa die kinetische Energie des Strahlmittels in Abhängigkeit von der Konsistenz und der Korngrößenverteilung im Vergleich zu der kinetischen Energie, die das Strahlmittel in bisher bekannten Düsen erreicht, um 160% bis 300% ansteigt. Der Auslaufteil 4 weist am Ende der Sandstrahldüse den Ausströmungsquerschnitt 9 auf.The outlet part 4 adjoining the middle part is divergent in the flow direction. The inner contour of the outlet part 4 has a convex-concave curve 4.1; 4.2, wherein the position of the point of inflection 8 of the outlet part 4 and the curvatures are designed so that at the usual pressures in practice before the inflow cross section 6 between 40OkPa and 60OkPa the kinetic energy of the blasting agent as a function of the consistency and the particle size distribution in comparison to The kinetic energy that reaches the blasting agent in previously known nozzles increases by 160% to 300%. The outlet part 4 has the outflow cross-section 9 at the end of the sandblasting nozzle.
Die Länge des konvexen Kurvenverlaufs 4.1 ist mit Lai und die Länge des konkaven Kurvenverlaufs 4.2 des Auslaufteiles 4 ist mit La2 bezeichnet.The length of the convex curve 4.1 is L a i and the length of the concave curve 4.2 of the outlet part 4 is denoted by L a2 .
Der Winkel al, der den Kurvenverlauf der Innenkontur vom Mittelteil 3 zum Auslaufteil 4 angibt, beträgt 1,8° und der im Wendepunkt 8 des Auslaufteiles 4 dargestellte Winkel al zwischen dem Übergang vom konvexen-konkaven Kurvenverlauf beträgt 1,4°.The angle al indicating the curve shape of the inner contour of the central part 3 to the discharge part 4, is 1.8 ° and the angle al presented at the turning point 8 of the outlet part 4 between the transition from the convex-concave curve is 1.4 °.
Der Auslaufteil 4 ist so geschaltet, daß der Durchmesser D1 kleiner ist, als der Durchmesser D3.The outlet part 4 is connected so that the diameter D 1 is smaller than the diameter D third
Die Länge L des Einlaufteiles 1 ist abhängig vom Durchmesser des Einströmquerschnitts 6 und vom engsten Querschnitt 7.The length L of the inlet part 1 is dependent on the diameter of the inflow section 6 and of the narrowest cross section 7.
In Abhängigkeit vom an die Sandstrahldüse anzuschließenden Schlauch 10 hat es sich bei einem Schlauchdurchmesser von 26 bzw. 38mm als vorteilhaft erwiesen, die Sandstrahldüse wie folgt auszugestalten, wobei die Längen und Durchmesser in mm und die Winkel in Grad angegeben sind.Depending on the hose 10 to be connected to the sandblasting nozzle, it has proven advantageous for a hose diameter of 26 or 38 mm to design the sandblasting nozzle as follows, the lengths and diameters being given in mm and the angles in degrees.
0von1O L Lm La La, La2 D D1 D2 D3 α1 α20von1O LL m L a L a , L a2 DD 1 D 2 D 3 α1 α2
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Family Applications (1)
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