DE10126320A1 - Strahldüse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahldüse zur Abgabe eines durch ein Druckmedium beschleunigten Strahlmittels. Die Strahldüse umfaßt einen Grundkörper, der aus einem Elastomermaterial gefertigt ist, einem sich in Längsrichtung des Grundkörpers erstreckenden Durchgangskanal, der einen Eintrittsabschnitt und einen stromabwärts liegenden Austrittsabschnitt aufweist, und einen Fixierabschnitt zur Befestigung des Grundkörpers, wobei der Grundkörper im Bereich des Fixierabschnittes eine höhere Shore-Härte aufweist als im Bereich des Austrittsabschnittes. Hierdurch wird es möglich, eine unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft herstellbare Strahldüse zu schaffen, die sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit auszeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahldüse zur Abgabe eines, durch ein Druckmedium beschleunigten Strahlmittels, beispielsweise Strahlsand.

Es sind Strahldüsen bekannt, die einen Grundkörper aufweisen, der aus einem Elastomermaterial gefertigt ist. Im Inneren dieses Grundkörpers ist ein, sich in Längsrichtung des Grundkörpers, erstreckender Durchgangskanal vorgesehen, in welchem ein, aus einem abrasionsbeständigen Material gefertigter Einsatz angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Strahldüse der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten günstig herstellen läßt und durch eine hohe Lebensdauer auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch eine Strahldüse zur Abgabe eines, durch ein Druckmedium beschleunigten Strahlmittels mit einem Grundkörper der aus einem elastomeren Material gefertigt ist, einem sich in Längsrichtung des Grundkörpers erstreckenden Durchgangskanal der einen Eintrittsabschnitt und einen stromabwärts liegenden Austrittsabschnitt aufweist, und einem Fixierabschnitt zur Befestigung des Grundkörpers, wobei der Grundkörper im Bereich des Fixierabschnittes eine höhere Shore-Härte aufweist, als im Bereich des Austrittsabschnitts.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Strahldüse zu schaffen, die im Bereich des Fixierabschnittes sicher eingespannt werden kann und sich durch eine hohe Stoßunempfindlichkeit auszeichnet.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Grundkörper im Bereich des Fixierabschnittes aus einer ersten Elastomer- Materialmischung und im Bereich des Austrittsabschnitts aus einer zweiten, von der ersten Materialmischung unterschiedlichen Materialmischung gefertigt. Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die mechanischen Eigenschaften des Eintrittsabschnitts weitgehend unabhängig von den mechanischen Eigenschaften des Austrittsabschnittes durch die jeweilige Materialmischung abzustimmen. Bei den verwendeten Elastomer-Materialmischungen E1, E2, handelt es sich vorzugsweise um Silikon-Kautschukmaterialmischungen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der ersten Materialmischung um eine HNBR-Elastomer-Materialmischung. Hierdurch wird er möglich, auch bei hoher thermischer Belastung der Strahldüse eine ausreichende mechanische Festigkeit des Fixierabschnittes zu gewährleisten.

In vorteilhafter Weise ist im Bereich des Eintrittsabschnittes des Durchgangskanales ein Einsatzelement vorgesehen, das aus einem Werkstoff großer Härte gefertigt ist, wobei das Einsatzelement über eine Vulkanisationsverbindung mit dem Elastomermaterial des Eintrittsabschnittes verbunden ist. Hierdurch wird es möglich, das Einsatzelement besonders wirkungsvoll in dem Grundkörper zu fixieren.

Der Grundkörper ist in vorteilhafter Weise im Bereich des Fixierabschnittes mit einem Außengewinde versehen, über welches der Fixierabschnitt in einen hierzu komplementär ausgebildeten Aufnahmeabschitt einschraubbar ist.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, im Bereich des Fixierabschnittes abweichende Eingriffsstrukturen, beispielsweise eine Bajonett-Eingriffsstruktur vorzusehen, so dass der Grundkörper lösbar mit einer Aufnahmevorrichtung verbindbar ist.

Die beiden Materialmischungen sind vorzugsweise derart eingefärbt, dass diese deutlich unterschiedliche Farben aufweisen. Hierdurch wird es möglich, die Zonen . unterschiedlicher Shore-Härte des Grundkörpers sichtbar zu machen. Es ist möglich, für bestimmte Shore-Härten oder bestimmte Materialmischungen bestimmte Farben auszuwählen, so dass die mechanischen Eigenschaften der entsprechenden Strahldüse unmittelbar anhand der Einfärbung derselben erkennbar sind.

Der Grundkörper weist in vorteilhafter Weise eine Gesamtlänge im Bereich von 80 mm (kleine Strahldüsen) bis 280 mm (Industriestrahldüsen) auf. Der Innendurchmesser des Durchgangskanales beträgt im engsten Kanalquerschnitt ca. 6 bis 30 mm. Der Durchgangskanal ist vorzugsweise als Überschall-Kanal ausgebildet, dessen Querschnitt sich zunächst verjüngt und anschließend erweitert. Der Bereich des kleinsten Querschnitts des Durchgangskanales befindet sich vorzugsweise noch innerhalb des hochfesten Einsatzelementes.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt:

Eine vereinfachte Axial-Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Strahldüse.

Die hier in Form einer Axial-Schnittansicht dargestellte Strahldüse umfaßt einen Grundkörper 1, der aus einem Elastomermaterial gefertigt ist. Im Inneren des Grundkörpers ist ein Durchgangskanal 2 ausgebildet, der einen Eintrittsabschnitt 2a und einen Austrittsabschnitt 2b aufweist. Im Bereich des Eintrittsabschnitts 2a ist der Grundkörper 1 aus einem Elastomermaterial E1 gefertigt, das eine höhere Shore- Härte aufweist, als das im Bereich des Austrittsabschnittes 2b des Grundkörpers 1 vorgesehene Elastomermaterial E2.

In dem, aus dem Elastomermaterial E1 gefertigten Bereich des Grundkörpers 1 ist ein Einsatzelement 3 vorgesehen, das aus einem hochfesten Werkstoff, insbesondere auch einem Sinter-, Stahl-, oder auch einem Keramikmaterial gefertigt ist. Das Einsatzelement 3 bildet eine Überschalldüse deren Düsenkanal sich in Strömungsrichtung V zunächst verjüngt und anschließend wieder erweitert. Das Einsatzelement 3 ist in die Elastomer-Materialmischung E1 einvulkanisiert.

Auf Höhe des Eintrittsabschnitts 2a ist der Grundkörper 1 mit einer Fixiereinrichtung 4 versehen, die hier als Feingewindeabschnitt ausgebildet ist. Über diese Fixiereinrichtung 4 ist der Grundkörper 1, mit einer hier nicht näher dargestellten, Aufnahmevorrichtung koppelbar. Die Gewindeflanken 4a der Fixiereinrichtung 4 sind integral mit dem Grundkörper 1 ausgebildet. Die durch die Elastomermischungen E1 und E2 gebildeten Abschnitte des Grundkörpers 1, sind über eine Fließfrontstelle 5 haftend miteinander verbunden. Die Position der Fließfrontstelle 5 wird durch die Menge, der in einen Formraumabschnitt zur Bildung des Grundkörpers 1 eingebrachten Teilmengen der Elastomer-Materialmischungen E1 und E2 bestimmt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzelement 3 im Bereich seiner Außenumfangsfläche derart haftvermittelnd vorbehandelt, dass sich eine besonders hochfeste Vulkanisationsverbindung zwischen der Elastomer-Materialmischung E1 und dem Einsatzelement 3 ergibt. Im Innenumfangsbereich des Einsatzelementes 3 ist vorzugsweise eine Trennmittelschicht vorgesehen, durch welche während des Herstellungsprozesses eine hochfeste Haftung des Elastomermateriales an dem Einsatzelement 3 vermieden ist. Hierdurch wird es möglich, den Durchgangskanal 2 durch ein Kernelement zu bilden, das unter Belassung eines größeren Spielraumes in das Einsatzelement 3 eintaucht. Durch die Ausfüllung, des zwischen dem Kernelement und dem Einsatzelement 3 verbleibenden Spielraumes mit Elastomermaterial, wird es möglich, unzulässig hohe Belastungen des Einsatzelementes 3 während der Formwerkzeug-Füllung zu vermeiden. Das überschüssige, zunächst in dem Einsatzelement 3 verbliebene Elastomermaterial kann auf Grund der Trennmittelbeschichtung auf einfache Weise aus dem Einsatzelement 3 entfernt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die Fixiereinrichtung als Bajonett- Verbindungseinrichtung auszubilden, oder hier ebenfalls über eine Vulkanisationsverbindung einen Gewindeträger anzubringen. Das Einsatzelement 3 kann auch aus einem Kunststoff-, insbesondere Elastomermaterial gefertigt sein.

Claims (9)

1. Strahldüse zur Abgabe eines, durch ein Druckmedium beschleunigten Strahlmittels, mit:
einem Grundkörper (1) der aus einem Elastomermaterial gefertigt ist,
einem sich in Längsrichtung des Grundkörpers erstreckenden Durchgangskanals (2) der einen Eintrittsabschnitt (2a) und einen stromaufwärts liegenden Austrittsabschnit (2b) aufweist, und einem Fixierabschnitt (4) zur Befestigung des Grundkörpers (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) im Bereich des Fixierabschnittes (4) eine höhere Shore-Härte aufweist, als im Bereich des Austrittsabschnittes (2b).

2. Strahldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper im Bereich des Fixierabschnittes aus einer ersten Materialmischung (E1) und im Bereich des Austrittsabschnittes (2b) aus einer zweiten Elastomer- Materialmischung (E2) gefertigt ist.

3. Strahldüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialmischung (E1) ein HNBR Elastomermaterial umfasst.

4. Strahldüse nach wenigsten einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Eintrittsabschnittes (2a) des Durchgangskanales (2) ein Einsatzelement (3) vorgesehen ist, das aus einem Werkstoff großer Härte gefertigt ist, und dass das Einsatzelement (3) über eine Vulkanisationsverbindung mit dem Elastomermaterial (E1) des Eintrittsabschnittes (2a) verbunden ist.

5. Strahldüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Fixierabschnittes (4) der Grundkörper (1) mit einem Außengewinde (4a) versehen ist.

6. Strahldüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Fixierabschnittes (4) der Grundkörper (1) mit einer Bajonett-Eingriffsstruktur versehen ist.

7. Strahldüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Materialmischungen (E1, E2) unterschiedliche Farben aufweisen.

8. Strahldüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine Gesamtlänge im Bereich von 80 bis 280 mm aufweist.

9. Strahldüse nach wenigsten einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (2) einen Innendurchmesser im Bereich von 6 bis 30 mm aufweist.