DE102010060135A1 - Blasting nozzle for a device for blasting objects - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (33) mit einer Strahldüse (24) zum Strahlbearbeiten bzw. Strahlen von Gegenständen, wie Bauelemente, Werkzeuge, Haushaltsgegenstände, Töpfe, Pfannen oder dergleichen, mit einem Strahlmitteldepot (3) zur Aufnahme eines Strahlmittels (35), das über mindestens eine Leitung (21) mit der Strahldüse (24) verbunden ist, die sich in einen Strahlraum (1) erstreckt, in dem die zu bestrahlenden Gegenstände eingebracht werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahldüse für eine Vorrichtung zum Strahlbearbeiten bzw. Strahlen von Gegenständen bzw. Werkstücken auf einfache und kostengünstige Weise herzustellen, eine gleichmäßige Verteilung des Strahlmittelgemischs in der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu gewährleisten, die Effizienz des Strahlvorgangs zu verbessern und damit auch den Energieaufwand zu reduzieren. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Vorrichtung (33) eine Mischeinrichtung (52) zugeordnet ist, die im Bereich der Leitung (21) der Strahldüse (24) oder in oder vor der Einlassöffnung der Strahldüse (24) vorgesehen ist.The invention relates to a device (33) having a blasting nozzle (24) for blasting or blasting objects, such as components, tools, household items, pots, pans or the like, with a blasting agent depot (3) for receiving a blasting medium (35). , which is connected via at least one line (21) with the jet nozzle (24) which extends into a blasting chamber (1), in which the objects to be irradiated can be introduced. The invention has for its object to produce a jet nozzle for a device for beam machining or blasting of objects or workpieces in a simple and cost-effective manner to ensure a uniform distribution of the blasting agent mixture in the liquid, especially water, to improve the efficiency of the blasting process and thus to reduce the energy consumption. The object is achieved according to the invention in that the device (33) is associated with a mixing device (52) which is provided in the region of the line (21) of the jet nozzle (24) or in or in front of the inlet opening of the jet nozzle (24).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Strahldüse zum Strahlbearbeiten bzw. Strahlen von Gegenständen, wie Bauelemente, Werkzeuge, Haushaltsgegenstände, Töpfe, Pfannen oder dergleichen, mit einem Strahlmitteldepot zur Aufnahme eines Strahlmittels, das über mindestens eine Leitung mit der Strahldüse verbunden ist, die sich in einen Strahlraum erstreckt, in dem die zu bestrahlenden Gegenstände eingebracht werden können.The invention relates to a device with a jet nozzle for the beam processing or blasting of objects, such as components, tools, household items, pots, pans or the like, with a blasting agent depot for receiving a blasting agent which is connected via at least one line to the blasting nozzle, which extends into a beam space in which the objects to be irradiated can be introduced.
Es ist aus der
Sehr feinkörnige, insbesondere mineralische Strahlmittel wie Korund, Siliziumoxid, Glasmehl, Quarzpulver, Glasperlen usw. lassen sich aus verschiedenen Gründen in trockenen Strahl-Verfahren nur sehr bedingt einsetzen. Einerseits hat man mit einem gewaltigen Staubproblem zu kämpfen und anderseits neigen sehr feine Körnungen dazu, auf der Oberfläche festzukleben und verhindern damit eine gute Strahlwirkung.Very fine-grained, in particular mineral abrasives such as corundum, silica, glass powder, quartz powder, glass beads, etc. can be used only to a limited extent for various reasons in dry blasting processes. On the one hand you have to deal with a huge dust problem and on the other hand, very fine grains tend to stick to the surface and thus prevent a good blasting effect.
Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen Strahlmittel und Wasser vermischt werden. Dieses Gemisch, auch Slurry bezeichnet, wird mit Hilfe einer Zentrifugalpumpe aufbereitet, mittels einer Pumpe einer Strahlpistole zugeführt und dann mit Hilfe von Druckluft dem Gemisch die nötige Strahlenergie vermittelt, mit der das Gemisch auf die zu bestrahlenden Oberflächen geleitet wird. Da die Feststoffbestandteile in dem Gemisch aus Wasser und Strahlmittel sehr schnell absinken, muss das Gemisch dauernd in Bewegung gehalten werden. In vielen Fällen wird hierzu ein Teil der von der Pumpe beförderten Suspension abgezweigt und in einem besonderen Behälter, der eine Mischeinrichtung aufweist, aufbereitet.There are also known methods in which abrasive and water are mixed. This mixture, also called slurry, is prepared by means of a centrifugal pump, fed by means of a pump to a blasting gun and then, with the aid of compressed air, gives the mixture the necessary beam energy with which the mixture is passed onto the surfaces to be irradiated. Since the solids in the mixture of water and blasting agent sink very rapidly, the mixture must be constantly kept in motion. In many cases, for this purpose, a part of the transported by the pump suspension is diverted and processed in a special container having a mixing device.
Zentrifugalpumpen unterliegen einem großen Verschleiß. Das Strahlergebnis (
Versuche mit leistungsstärkeren Pumpen, die einen deutlich höheren Druck aufweisen, um eine Suspension bzw. ein Wasser und Strahlgemisch zu erzeugen und damit die Gegenstände zu bestrahlen, führten zu keinem besseren Ergebnis.Experiments with more powerful pumps, which have a much higher pressure to produce a suspension or a water and jet mixture and thus to irradiate the objects, did not lead to a better result.
Der Einsatz einer derartigen Pumpe ist schon deshalb sehr nachteilig, da alle dem Verschleiß ausgesetzten Elemente aus Polyurethan gefertigt werden müssten. Je höher der Druck dieser Pumpe ist, desto größer ist auch der Verschleiß und desto geringer der Gesamtwirkungsgrad.The use of such a pump is therefore very disadvantageous, since all elements exposed to the wear would have to be made of polyurethane. The higher the pressure of this pump, the greater the wear and the lower the overall efficiency.
Das schlechte Strahlergebnis liegt insbesondere daran, dass Wasser und Strahlmittel, insbesondere das Granulat, unterschiedlich große Strömungsgeschwindigkeiten aufweisen und diese noch ansteigen, wenn der Förderdruck der Pumpe erhöht wird. Das Strahlergebnis gemäß
Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere für eine gleichmäßige gute Verteilung des Strahlmittelgemischs in der Förderleitung und im Bereich des Austrittsendes der Strahldüse vorteilhaft. Ferner ist die Herstellung der bekannten Vorrichtung mit einer besonderen Pumpe zur Förderung des Strahlmittelgemischs oder einer Suspension aufwendig und teuer und erfordert einen hohen Energieaufwand.Such a device is particularly advantageous for a uniform good distribution of the blasting agent mixture in the delivery line and in the region of the outlet end of the jet nozzle. Furthermore, the production of the known device with a special pump for conveying the abrasive mixture or a suspension is complicated and expensive and requires a lot of energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahldüse für eine Vorrichtung zum Strahlbearbeiten bzw. Strahlen von Gegenständen bzw. Werkstücken auf einfache und kostengünstige Weise herzustellen, eine gleichmäßige Verteilung des Strahlmittelgemischs in der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu gewährleisten, die Effizienz des Strahlvorgangs zu verbessern und damit auch den Energieaufwand zu reduzieren.The invention has for its object to produce a jet nozzle for a device for beam machining or blasting of objects or workpieces in a simple and cost-effective manner to ensure a uniform distribution of the blasting agent mixture in the liquid, especially water, to improve the efficiency of the blasting process and thus to reduce the energy consumption.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dass der Vorrichtung eine Mischeinrichtung zugeordnet ist, die im Bereich der Leitung der Strahldüse oder in oder vor der Einlassöffnung der Strahldüse vorgesehen ist. Hierdurch wird ein optimales gleichmäßiges Strahlbild auf der Oberfläche eines Werkzeugs erzeugt und dadurch der Strahlungseffekt wesentlich verbessert. Durch Aufspritzen der Suspension, die aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und darin gleichmäßig verteilten Feststoffen, wie aufrauende, abtragende oder mattierende Stoffe, insbesondere Korund, Siliziumoxid, Glasmehl oder dergleichen, besteht, wird durch Bestrahlen einer Oberfläche eines Werkstücks eine einwandfreie Oberflächenstruktur erzielt. Es können auch glatte oder polierende Stoffe, wie Glasperlen, eingesetzt werden.The object is achieved in that the device is associated with a mixing device in the region of the line of the jet nozzle or in or in front of the inlet opening of the Jet nozzle is provided. As a result, an optimal uniform spray pattern is generated on the surface of a tool, thereby significantly improving the radiation effect. By spraying the suspension, which consists of a liquid, in particular water, and solids uniformly distributed therein, such as roughening, abrasive or matting substances, in particular corundum, silica, glass powder or the like, a flawless surface structure is achieved by irradiating a surface of a workpiece. It is also possible to use smooth or polishing substances, such as glass beads.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird nicht die bei den meisten Strahlsystemen übliche Druckluft zur Beschleunigung der Strahlmittelkörner verwendet, sondern die Druckluft wird einzig dazu eingesetzt; im Suspensions-Behälter Überdruck zu erzeugen, der die Suspension zu den Strahldüsen hinauspresst. Die eingesetzte Druckluft wird ferner dazu genutzt, das Gemisch von der Strahlkammer wieder in den Druckbehälter zurückzubefördern. Das Gemisch befindet sich in einem dauernden Kreislauf, deshalb muss auch dafür gesorgt werden, dass auf der Oberfläche der Suspension ein ständiges Druckluftpolster vorhanden ist. Der Strahlprozess wird ferner dadurch bestimmt, dasS stets eine gute Durchmischung der beiden Medien Flüssigkeit und Strahlmittel sichergestellt wird. Die gute Durchmischung ist ein entscheidender Faktor und durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Anlage wird eine Separierung des Strahlguts vermieden.In the system according to the invention, the customary in most jet systems compressed air is not used to accelerate the Strahlmittelkörner, but the compressed air is used only to; in the suspension tank to produce overpressure, which presses the suspension to the jet nozzles. The compressed air used is also used to return the mixture from the blasting chamber back into the pressure vessel. The mixture is in a continuous cycle, so it must also be ensured that on the surface of the suspension a permanent compressed air cushion is present. The blasting process is further determined by always ensuring thorough mixing of the two media, liquid and abrasive. The good mixing is a decisive factor and by the arrangement and design of the system according to the invention a separation of the blasting material is avoided.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Mischeinrichtung aus einem oder mehreren Leitelementen besteht, mit deren Hilfe das Strahlmittel vermischt und/oder verwirbelt wird.For this purpose, it is advantageous that the mixing device consists of one or more guide elements, with the aid of which the blasting agent is mixed and / or swirled.
Dies wird dadurch erleichtert, dass die Leitelemente aus einzelnen schraubenförmigen Elementen bestehen können, die entweder fest miteinander verbunden sind bzw. verschweißt oder zusammengesteckt werden können, wobei die Leitelemente bzw. der statische Mischer so ausgebildet sind, dass sie leicht ausgetauscht werden können.This is facilitated by the fact that the guide elements can consist of individual helical elements, which are either firmly connected to each other or can be welded or mated, wherein the guide elements or the static mixer are designed so that they can be easily replaced.
Dazu ist es vorteilhaft, dass die Mischeinrichtung bzw. die Leitelemente an einer Stelle in der Leitung vor dem Düseneinlass vorgesehen sind.For this purpose, it is advantageous that the mixing device or the guide elements are provided at a location in the line in front of the nozzle inlet.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Mischeinrichtung in Strömungsrichtung gesehen in der Leitung an einer Stelle vor der Strahldüse vorgesehen ist und die Strahldüse einen Düsenkanal aufweist, der eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und der Querschnitt des Düsenkanals der Strahldüse über eine große Wegstrecke zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung in etwa konstant ist.It is further preferred that the mixing device is provided in the direction of flow in the line at a location in front of the jet nozzle and the jet nozzle has a nozzle channel having an inlet opening and an outlet opening and the cross section of the nozzle channel of the jet nozzle over a large distance between the inlet opening and Outlet opening is approximately constant.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der Düsenkanal der Strahldüse im Einlassbereich einen Querschnitt aufweist, der größer ist als ein Querschnitt, der über die gesamte Wegstrecke des Düsenkanals gleich groß und in etwa rund, oval, mehreckförmig, insbesondere rechteckförmig, ausgebildet ist.Further, it is advantageous that the nozzle channel of the jet nozzle in the inlet region has a cross-section which is larger than a cross-section which is the same length and approximately round, oval, polygonal, in particular rectangular, formed over the entire distance of the nozzle channel.
Auch ist es von Vorteil, dass das Verhältnis Höhe zu Breite des Querschnitts des Düsenkanals zwischen 1 zu 4 bzw. 1 zu 3, insbesondere 1 zu 2.5, beträgt.It is also advantageous that the ratio height to width of the cross section of the nozzle channel is between 1 to 4 or 1 to 3, in particular 1 to 2.5.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Höhe des Querschnitts des Düsenkanals zwischen 2 und 6 mm bzw. zwischen 3 und 5 mm, insbesondere in etwa 4 mm, und die Breite des Querschnitts des Düsenkanals zwischen 7 und 13 mm bzw. 9 und 11 mm, insbesondere etwa 10 mm, beträgt.It is further preferred that the height of the cross section of the nozzle channel is between 2 and 6 mm or between 3 and 5 mm, in particular approximately 4 mm, and the width of the cross section of the nozzle channel between 7 and 13 mm or 9 and 11 mm, in particular about 10 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass ein Abstand zwischen dem Auslassende der Strahldüse und der Auftreffstelle des Strahlmittels auf eine Oberfläche des Werkstücks zwischen 30 und 70 mm oder 40 bis 60 mm, insbesondere etwa 50 mm, beträgt.According to a preferred embodiment of the solution according to the invention, it is finally provided that a distance between the outlet end of the jet nozzle and the point of impact of the blasting agent on a surface of the workpiece is between 30 and 70 mm or 40 to 60 mm, in particular approximately 50 mm.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Innenoberfläche des Düsenkanals eine polierte bzw. gelappte Fläche aufweist und der Düsenkern aus legiertem Stahl, insbesondere aus Edelstahl, gebildet sein kann.Of particular importance for the present invention is that the inner surface of the nozzle channel has a polished or lobed surface and the nozzle core of alloyed steel, in particular stainless steel, may be formed.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es auch von Vorteil, dass die Strahldüse aus zumindest zwei zusammensetzbaren Düsenteilen besteht, die mit Hilfe einer Verschraubung zusammen gehalten werden.In connection with the construction and arrangement according to the invention, it is also advantageous that the jet nozzle consists of at least two composable nozzle parts, which are held together by means of a screw connection.
Vorteilhaft ist es auch, dass Druckluft mit Hilfe einer Druckerzeugungseinrichtung oberhalb des im Strahlmitteldepot vorgesehenen Strahlgemischs eingegeben wird und damit das Strahlmittel in den Strahlraum gepresst wird, wobei die Druckluft über eine zweite Leitung das Granulat oder das Granulatgemisch und/oder eine aus Granulat und Flüssigkeit gebildete Suspension aus dem Strahlraum in das Strahlmitteldepot zurückführt, das als Druckraum ausgebildet ist. Hierdurch kann auf die bisher notwendige Förderpumpe verzichtet werden, da die aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Wasser, und Granulat gebildete Suspension nicht mehr über die bekannte Förderpumpe, sondern nur über Druckluft durch die Förderleitung bewegt wird, sodass die zuvor aufbereitete Suspension in dem Strahlmitteldepot gleichmäßig verteilt durch die Förderleitung geleitet wird. Die Druckluft wird nicht in der Strahlanlage bereitgestellt, sondern durch einen externen, stationären Kompressor, der gleichzeitig auch für andere Verfahren eingesetzt werden kann, d. h. nicht nur für eine Strahlanlage konzipiert sein muss.It is also advantageous that compressed air is introduced with the aid of a pressure generating device above the jet mixture provided in the blasting agent depot and thus the blasting agent is pressed into the blasting chamber, wherein the compressed air via a second line, the granules or granules and / or granules and liquid formed Suspension from the blasting chamber leads back into the blasting agent depot, which is designed as a pressure chamber. As a result, the previously necessary feed pump can be dispensed with, since the suspension formed from a liquid, in particular from water, and granules is no longer moved via the known feed pump, but only by compressed air through the feed line, so that the previously prepared suspension in the blasting agent depot evenly distributed through the support line. The compressed air is not provided in the blasting system, but by an external, stationary compressor, which at the same time for others Method can be used, ie not just designed for a blasting system.
Vorteilhaft ist das Verfahren mit folgenden Merkmalen:
- a) die Strahldüse weist einen Düsenkanal auf, der eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und der Querschnitt des Düsenkanals der Strahldüse ist über eine große Wegstrecke zwischen Einlass- und Auslassöffnung in etwa konstant bzw. die Wände verlaufen parallel zueinander;
- b) auf der gesamten Wegstrecke des Düsenkanals ist der Querschnitt des Düsenkanals in etwa rund, oval, mehreckförmig, insbesondere rechteckförmig, ausgebildet;
- c) das Verhältnis Höhe zu Breite des Querschnitts des Düsenkanals beträgt 1 zu 4 bzw. 1 zu 3, insbesondere 1 zu 2.5;
- d) der Abstand zwischen dem Auslassende der Strahldüse und der Auftreffstelle des Strahlmittels auf eine Oberfläche des Werkstücks beträgt zwischen 30 und 70 mm oder 40 bis 60 mm, insbesondere etwa 50 mm.
- a) the jet nozzle has a nozzle channel which has an inlet opening and an outlet opening and the cross section of the nozzle channel of the jet nozzle is approximately constant over a large distance between the inlet and outlet openings or the walls are parallel to each other;
- b) over the entire distance of the nozzle channel, the cross section of the nozzle channel in approximately round, oval, polygonal, in particular rectangular, is formed;
- c) the ratio height to width of the cross section of the nozzle channel is 1 to 4 or 1 to 3, in particular 1 to 2.5;
- d) the distance between the outlet end of the jet nozzle and the impact of the blasting agent on a surface of the workpiece is between 30 and 70 mm or 40 to 60 mm, in particular about 50 mm.
Eine gleichmäßige Verteilung des Strahlmittels in der Flüssigkeit ist zur Erzielung einer guten Leistung sehr wichtig. Deshalb ist es vorteilhaft, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Mischer, der möglichst geringe zentrifugale Kräfte erzeugt, insbesondere einen statischen Mischer oder einen Mischer mit Rührwerk und der Antriebsvorrichtung, vorzusehen. Der im Strahlmitteldepot vorgesehene Mischer lockert das im unteren Behälterbereich des Strahlmitteldepots angesammelt Granulat auf. Eine senkrecht im Druckbehälter angeordnete Transportschnecke kann auch nach längerem Stillstand der Anlage im vollständig abgesetzten Strahlmittel ohne weiteres wieder angefahren werden. Mit Hilfe der Rückführleitung zum Druckbehälter wird eine gute und dauerhafte Durchmischung erreicht, da diese unterhalb des Minimalniveaus des Strahlgemischs einmündet. Dadurch strömt bei jedem Rückförderzyklus die Suspension in den im Druckbehälter vorhandenen Vorrat und bewirkt ohne den Einsatz von Zentrifugalkraft eine einwandfreie Verwirbelung des Strahlgemischs.Uniform distribution of the abrasive in the liquid is very important for good performance. Therefore, it is advantageous in the apparatus according to the invention to provide a mixer which generates the lowest possible centrifugal forces, in particular a static mixer or a mixer with agitator and the drive device. The mixer provided in the blasting agent depot loosens the granules accumulated in the lower container area of the blasting agent depot. A vertically arranged in the pressure vessel screw conveyor can be approached again after a long period of inactivity of the plant in the fully settled blasting agent without further notice. With the help of the return line to the pressure vessel a good and permanent mixing is achieved because it opens below the minimum level of the jet mixture. As a result, at each return cycle, the suspension flows into the existing in the pressure vessel stock and causes without the use of centrifugal force proper turbulence of the jet mixture.
Mit einer gut durchmischten Suspension erhält man beim Strahlvorgang eine gleichmäßige Oberfläche auf dem Teil der Fläche, der bestrahlt worden ist. Das bei Injektorstrahlen übliche Strahlbild mit einer intensiv gestrahlten Kernzone und einer schwach gestrahlten Ringzone tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf. Das Verfahren erlaubt auch den Einsatz von Düsen, die einen fächerförmigen Strahl erzeugen und damit eine optimale Anpassung an die jeweilige Strahlaufgabe ermöglichen.With a well-mixed suspension is obtained during the blasting process, a uniform surface on the part of the surface which has been irradiated. The jet pattern with an intensively blasted core zone and a weakly blasted ring zone, which is common in injector blasting, does not occur in the method according to the invention. The method also allows the use of nozzles that produce a fan-shaped jet and thus allow optimal adaptation to the respective jet task.
Da die Druckluft nur zum Herauspressen der Suspension aus den Strahldüsen und zum Rücktransport des Strahl-Gemischs in den Druckbehälter dient und somit nicht am Strahlprozess beteiligt ist, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Anlage Energiekosten bis zu 80% einsparen.Since the compressed air only serves to squeeze the suspension out of the jet nozzles and to transport the jet mixture back into the pressure vessel and thus is not involved in the jet process, energy costs of up to 80% can be saved with the installation according to the invention.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch auf den bisher üblichen Zentrifugalmischer verzichtet werden, der auch dazu beiträgt, dass die Suspension gleichmäßig durchmischt wird. Da der Energieaufwand zur Erzeugung des in der Vorrichtung erforderlichen Arbeitsdrucks nun über einen externen Kompressor bereitgestellt und damit in die Leitung Luftförderstrom geleitet wird, mit dessen Hilfe die gleichmäßig verteilte Suspension auch bis zum Auslassende der Strahldüse gelangt, kann eine wesentlich größere Arbeitsfläche auf der Oberfläche des zu bestrahlenden Gegenstandes gleichmäßig bearbeitet werden. Selbst bei Verwendung von Strahldüsen mit großer Aufspreizung des Düsenstrahls wird eine gleichmäßige Strahlbearbeitung der Oberfläche sichergestellt.With the help of the device according to the invention can be dispensed with the hitherto conventional centrifugal mixer, which also contributes to the fact that the suspension is uniformly mixed. Since the energy required to generate the required working pressure in the device is now provided via an external compressor and thus directed into the air flow line, with the aid of the evenly distributed suspension also reaches the outlet end of the jet nozzle, a much larger work surface on the surface of the to be irradiated object to be irradiated evenly. Even when using jet nozzles with large spread of the jet, a uniform beam processing of the surface is ensured.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Gegenstände aufgeraut, abgetragen, entgratet, mattiert, geglättet werden. Hierzu wird eine Suspension aus einer Flüssigkeit und einem mineralischen Strahlmittel eingesetzt. Es können damit Bearbeitungswerkzeuge, Messwerkzeuge, Feinmechanik und auch Gegenstände aus dem Haushalt bearbeitet werden.With the help of the device according to the invention objects can be roughened, removed, deburred, matted, smoothed. For this purpose, a suspension of a liquid and a mineral blasting agent is used. It can be used to process machining tools, measuring tools, precision mechanics and household items.
Hierdurch erhält man eine sehr gute Durchmischung der Suspension d. h. eine Aufschwemmung der feinstverteilten festen Stoffe, wie Granulat, in einer Flüssigkeit und damit eine wesentlich verbesserte Strahlleistung, d. h., die Oberfläche wird gegenüber den bekannten Strahlmustern wesentlich gleichmäßiger und intensiver behandelt, da die Suspension aufgrund der sehr guten Durchmischung von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und Granulat, auch eine große kinetische Energie aufweist, was bei Trocken-Strahlverfahren so nicht möglich war. Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Anlage und des erfindungsgemäßen Verfahrens können bis zu 80% Energiekosten bei größerer Flächenleistung erreicht werden.This gives a very good mixing of the suspension d. H. a flooding of the finely divided solids, such as granules, in a liquid and thus a significantly improved jet power, d. h., The surface is compared to the known jet patterns much more uniform and intensive treatment because the suspension due to the very good mixing of liquid, especially water, and granules, also has a high kinetic energy, which was not possible in dry blasting method. When using the system according to the invention and the method according to the invention up to 80% energy costs can be achieved with a larger area performance.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass die aus dem Strahlraum und zumindest dem Strahlmitteldepot bestehende Anlage als geschlossenes Drucksystem ausgebildet ist, das im Arbeitseinsatz unter einem Arbeitsdruck, insbesondere unter Gas- oder Druckluft, steht, der zumindest im Arbeitsprozess und zumindest im Strahlmitteldepot auf der aus einer Flüssigkeit und einem Strahlmittel gebildeten Suspension und/oder dem Granulat und/oder dem Granulatgemisch lastet und dass die Anlage, insbesondere das Strahlmitteldepot und/oder der Strahlraum, an die Druckerzeugungseinrichtung bzw. einen Kompressor und/oder eine Druckluftzufuhrleitung angeschlossen ist, wobei zur Förderung des aus einem Strahlmittel, insbesondere Granulat, gebildeten Granulatgemischs und/oder der Suspension die Druckmittelleitung vorgesehen ist, deren Einlassseite sich im Arbeitsprozess in das im Strahlmitteldepot vorgesehene Granulatgemisch und/oder die Suspension erstreckt, auf die die Druckluft wirkt, wobei das Auslassende der Druckmittelleitung eine oder mehrere Strahldüsen aufweist, die im Strahlraum platziert sind.For this purpose, it is advantageous that the system consisting of the blasting chamber and at least the blasting agent depot is designed as a closed pressure system, which is under working pressure, in particular under gas or compressed air, at least in the working process and at least in the blasting agent depot on the one from Fluid and a blasting agent formed suspension and / or the granules and / or the granulate mixture and that the system, in particular the blasting agent depot and / or the blasting room, is connected to the pressure generating device or a compressor and / or a compressed air supply line, wherein the pressure medium line is provided to promote the formed from a blasting agent, in particular granules, granular mixture and / or the suspension, the inlet side in the working process in the blasting agent depot provided in the granular mixture and / or the suspension extends, on which the compressed air acts, wherein the outlet end of the pressure medium line has one or more jet nozzles, which are placed in the jet space.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der Strahlraum in seinem unteren Bereich einen Sammelraum, insbesondere eine oder mehrere Druckschleusen, aufweist, in dem das zur Strahlung verwendete Granulatgemisch aufgefangen wird und in den sich ein Einlassende der Rücklaufleitung erstreckt, die mit dem Strahlmitteldepot in Verbindung steht und deren Auslassende sich im unteren Bereich des Strahlmitteldepots befindet oder sich im Arbeitsprozess unterhalb des Niveaus des im Strahlmitteldepot aufgenommenen Strahlgemischs erstreckt.Furthermore, it is advantageous that the blasting space has in its lower area a collecting space, in particular one or more pressure locks, in which the granular mixture used for the radiation is collected and into which an inlet end of the return line, which communicates with the blasting agent depot, extends whose outlet end is located in the lower region of the blasting agent depot or extends below the level of the blasting mixture received in the blasting agent depot during the working process.
Der Strahlraum im unteren Bereich, insbesondere im Bereich der Druckschleusen weist einen ersten und zweiten Sensor auf, wobei der erste bzw. obere Sensor die zulässige maximale Füllhöhe und der zweite bzw. untere Sensor die minimale untere Befüllgrenze anzeigt, während das Strahlmitteldepot ebenfalls im unteren Bereich einen dritten Sensor und im oberen Bereich einen vierten Sensor aufweist, wobei der vierte bzw. obere Sensor die maximal zulässige Füllhöhe und der dritte bzw. untere Sensor die minimale Befüllgrenze für die Suspension bzw. das Granulatgemisch anzeigt.The blasting chamber in the lower region, in particular in the region of the pressure locks, has a first and second sensor, the first or upper sensor indicating the maximum permissible filling level and the second or lower sensor indicating the minimum lower filling limit, while the blasting agent depot likewise in the lower region a third sensor and a fourth sensor in the upper region, wherein the fourth or upper sensor indicates the maximum permissible filling level and the third or lower sensor indicates the minimum filling limit for the suspension or the granulate mixture.
Damit beim Strahlen nicht große Mengen der Flüssigkeit durch die Druckluft verdampfen, wird die Anlage in komplett geschlossenem Kreislauf betrieben. Hierdurch können der Suspension auch Additive zugefügt werden, sodass neben der mechanischen Einwirkung auf die Oberfläche des zu behandelnden Guts bzw. Werkstücks mit Hilfe des Strahlmittels auch eine chemische Einwirkung auf der Oberfläche erreicht wird.To prevent large quantities of liquid from evaporating through the compressed air during blasting, the system is operated in a completely closed circuit. In this way, additives can also be added to the suspension, so that in addition to the mechanical action on the surface of the material or workpiece to be treated with the aid of the blasting agent, a chemical action on the surface is achieved.
Die Suspension, die sich in einem stetigen Haupt-Kreislauf befindet, kann auch teilweise einem geschlossenen Nebenkreislauf zugeführt werden, zu dem der zyklonartige Schlammabscheider gehört. Mit Hilfe des Nebenkreislaufs wird fortlaufend eine regelbare Menge des Wassers zur Reinigung abgezweigt. Der Schlammabscheider ist hierzu an das Strahlmitteldepot mit einem Steigsichter angeschlossen. Hier steigt mit Hilfe des im Behälter herrschenden Überdrucks die Flüssigkeit auf. Die abfließende Menge wird durch ein Drosselventil so geregelt, dass die leichteren Partikel, also Verunreinigungen, langsamer absinken als das eingesetzte Strahlmittel. Das Ausscheiden dieser Partikel erfolgt in einem drucklosen, umgekehrten Prozess in dem zyklonartigen Abscheider. Die gereinigte Flüssigkeit fließt wieder in den Strahlraum und somit in den Kreislauf zurück.The suspension, which is in a continuous main circuit, can also be partially fed to a closed secondary circuit to which the cyclone-type sludge separator belongs. With the help of the secondary circuit a controllable amount of water is continuously diverted for cleaning. The sludge separator is for this purpose connected to the blasting agent depot with a climatic sifter. Here rises with the help of the pressure prevailing in the container, the liquid. The outflowing amount is controlled by a throttle valve so that the lighter particles, so impurities, sink more slowly than the blasting agent used. The separation of these particles takes place in a non-pressurized, reversed process in the cyclonic separator. The purified liquid flows back into the blasting chamber and thus back into the circuit.
Vorteilhaft ist es, wenn periodisch das Verhältnis von Wasser und Strahlmittel überprüft wird und im Bedarfsfall Additive zugesetzt werden. Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Druckbehälter mit einem schaltbaren Ventil ausgestattet ist, sodass kleine Mengen Suspension abgezogen werden können.It is advantageous if periodically the ratio of water and blasting agent is checked and if necessary additives are added. For this purpose, it is advantageous that the pressure vessel is equipped with a switchable valve, so that small amounts of suspension can be withdrawn.
Je nach Mischungsverhältnis werden Additive zugesetzt und damit auch der chemische Zustand des Strahlgemischs beeinflusst.Depending on the mixing ratio, additives are added and thus also the chemical state of the jet mixture is influenced.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and illustrated in the figures.
Dabei zeigen:Showing:
In
Der Vorrichtung
Ein Strahlraum
Der Strahlraum
Am unteren Ende des Trichters des Strahlraums
Die Druckschleuse
Die Schleuse weist, wie bereits erwähnt, für den Drucklufteintritt mindestens ein schaltbares Ventil
Die Strahldüsen
Die Strahldüse
Die Strahldüse
In der Strahldüse
In die Düsenhalterung kann eine Stahl-, Keramik-, Hartmetall-, Borkarbid- oder Polyamidwerkstoffdüse eingesetzt und mit Hilfe eines Befestigungsmittels, insbesondere einer Überwurfmutter
In die Düsenhalterung bzw. in die Leitung
In den
Die Strahldüse
Der Düsenkanal
Gemäß
Die Höhe
Der Abstand A zwischen dem Auslassende
Die Innenoberfläche des Düsenkanals
Durch den Mischer wird gemäß
Der Druckkessel
Nach einer weiteren Variante kann an den unteren Teil des Strahlmitteldepots
Je nach Ausführungsform kann auch auf den Mischer
Ferner ist es vorteilhaft, wenn in einem internen Wasserkreislauf gearbeitet und eine außerhalb des Kessels liegende in der Zeichnung nicht dargestellte Membranpumpe eingesetzt wird.Furthermore, it is advantageous if working in an internal water cycle and a lying outside the boiler diaphragm pump not shown in the drawing is used.
Bei dieser Anordnung saugt die Pumpe das Wasser an, wobei die Einlassseite
Beim Anfahren der Anlage wird mit klarem Wasser gearbeitet und bei längerem Betrieb weist die Anlage geringste Strahlmittelkonzentration auf. Die Druckleitung
Diese Anlage kann unabhängig von den Druckverhältnissen arbeiten, das heisst, sie funktioniert unabhängig davon ob der Druckkessel
Mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung arbeitet die Anlage absolut sicher. Selbst nach wenigen Stunden der Betriebsunterbrechung, kann ohne besondere Vorkehrungen die Anlage jederzeit gestartet werden. Nach einem Stillstand von einigen Tagen ist es vorteilhaft, wenn die Pumpe ca. eine Stunde läuft und die Saugleitung im klaren Wasser liegt, sodass die Pumpe und die Rohrverbindungen mit klarem Wasser durchgespült werden.With the help of a suitable control, the system works absolutely safely. Even after a few hours of business interruption, the system can be started at any time without special precautions. After a few days of standstill, it is advantageous if the pump is running for about an hour and the suction line is in the clear water, so that the pump and the pipe connections are flushed with clear water.
Der Einsatz einer Membranpumpe bringt optimale Ergebnisse. Auch bei wochenlangem Stillstand der Anlage ist nach wenigen Minuten wieder eine gute Durchmischung des Strahlmittels erreicht. Die Anlage ist hierdurch sehr unkompliziert und kostengünstig und weist vor allen Dingen einen sehr geringen Verschleiß auf.The use of a diaphragm pump brings optimal results. Even after weeks of standstill, a good mixing of the blasting medium is achieved after a few minutes. The system is thus very straightforward and inexpensive and above all has a very low wear.
In die Düsenhalterung kann eine Stahl-, Keramik-, Hartmetall-, Borkarbid- oder Polyamidwerkstoffdüse eingesetzt und mit Hilfe eines Befestigungsmittels, insbesondere einer Überwurfmutter
Das Strahlmittel
Ferner ist eine zweite Leitung
Die aus dem Strahlraum
Die Schleuse
Im Strahlmitteldepot
Dem Strahlmitteldepot
Gemäß
Die Anlage bzw. der Strahlraum
Bei Verwendung nur der Druckschleuse
When using only the
Bei Ausrüstung einer Anlage mit zwei Druckschleusen
Ein weiteres Schaltventil
Das Füllniveau verändert sich im Druckbehälter normalerweise nur geringfügig, da die eingeführte Suspensions-Menge und die zum Strahlmitteldepot
Da sich die Feststoffe in der Suspension in kurzer Zeit im Behälter stark nach unten konzentrieren und in einigen Stunden eine feste Masse auf dem Boden des Behälters bzw. des Strahlmitteldepots
Vorteilhaft ist es, wenn mit Hilfe einer Kontrolleinrichtung, wie Sensoren, die Druckschleuse im unteren Bereich besonders überwacht und dadurch sichergestellt wird, dass bei Auftreten einer Störgröße die Kontrolleinrichtung ein optisches und/oder akustisches Signal ausgibt und eine automatische Entleerung des Sammelraums, insbesondere der Druckschleuse
Der Druckbehälter bzw. das Strahlmitteldepot
Die Rückführung der Suspension
Mit Hilfe eines am Deckel
Diese konzentrierte Anordnung der Anschlüsse und Kontrolleinrichtungen auf dem Deckel
Zur Reinigung der Flüssigkeit im Strahlmitteldepot
Die Leitung
Eine verhältnismäßig langsam drehende Schnecke
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Strahlraumblastroom
- 22
- Sammelraum, DruckschleuseCollecting space, pressure lock
- 33
- Strahlmitteldepot, Druckkessel, DruckbehälterBlasting agent depot, pressure vessel, pressure vessel
- 44
- Siebscree
- 55
- schaltbares Ventilswitchable valve
- 66
- Leitung, DrucklufteinlassPipe, compressed air inlet
- 77
- Ventil zur Entleerung bzw. Entlüftung der DruckschleuseValve for emptying or venting the pressure lock
- 88th
- erster Sensor, oberer Sensorfirst sensor, upper sensor
- 99
- zweiter Sensor, unterer Sensorsecond sensor, lower sensor
- 1010
- RücklaufleitungReturn line
- 1111
- Deckelcover
- 1212
-
Rührwerk mit Antriebsvorrichtung
46 , MischerAgitator withdrive device 46 , Mixer - 1313
- DruckluftzufuhrleitungCompressed air supply line
- 1414
- Anschluss für die Rückführleitung der SuspensionConnection for the return line of the suspension
- 1515
- Schaltventilswitching valve
- 1616
- Schaltventilswitching valve
- 1717
- Leitungmanagement
- 1818
- Steigrohrriser
- 1919
- dritter Sensor, unterer Sensorthird sensor, lower sensor
- 2020
- vierter Sensor, oberer Sensorfourth sensor, upper sensor
- 2121
- Leitung, DruckmittelleitungLine, pressure medium line
- 2222
- Ventil, QuetschventilValve, pinch valve
- 2424
- Strahldüsejet
- 2525
- Ventil, QuetschventilValve, pinch valve
- 2626
- Zyklon-AbscheiderCyclone separator
- 2828
- Ventil am Zyklon-AbscheiderValve at the cyclone separator
- 2727
- RücklaufleitungReturn line
- 2929
- Leitungsanschluss für ein Gebläse mit WasserdampfabscheiderLine connection for a fan with steam separator
- 3030
- Ventil, Schaltventil, HandventilValve, switching valve, manual valve
- 3131
- Sicherheitsventilsafety valve
- 3232
- VentilValve
- 33 33
- Vorrichtung zum Strahlbearbeiten bzw. StrahlenApparatus for beam processing or blasting
- 3434
-
Einlassseite der Rücklaufleitung
10 Inlet side of thereturn line 10 - 3535
- Strahlmittel, Granulatgemisch, SuspensionBlasting agent, granule mixture, suspension
- 3636
-
Auslassende der Rücklaufleitung
10 Outlet end of thereturn line 10 - 3737
- Deckelcover
- 3838
-
Boden des Sammelraums, insbesondere der Druckschleuse
2 Bottom of the collecting space, in particular thepressure lock 2 - 3939
- Leitung, DruckleitungLine, pressure line
- 4040
- Schaltventilswitching valve
- 4242
- Rührschneckestirring screw
- 4343
- DruckerzeugungseinrichtungPressure generator
- 4444
- Leitung, VentilPipe, valve
- 4545
- VentilValve
- 4646
- Antriebsvorrichtungdriving device
- 4747
- VentilValve
- 4848
-
Einlassseite der Druckmittelleitung
21 Inlet side of thepressure medium line 21 - 4949
-
trichterförmiger Teil des Strahlmitteldepots
3 funnel-shaped part of theblasting agent depot 3 - 5050
-
Ventil, Drosselventil für die Leitung
17 Valve, throttle valve for the pipe17 - 5151
-
konische Erweiterung der Strahldüse
24 conical extension of thejet nozzle 24 - 5252
- Mischeinrichtung, Leitelement, statischer MischerMixing device, guide element, static mixer
- 5353
- Einlassöffnunginlet port
- 5454
- Auslassöffnungoutlet
- 5858
- Querschnittcross-section
- 5959
- H = HöheH = height
- 6060
- B = BreiteB = width
- 6161
- Verschraubung, ÜberwurfmutterScrew connection, union nut
- 6262
- Gewindethread
- 6363
- Dichtelementsealing element
- 6464
- Ummantelungjacket
- 6565
- Querschnittcross-section
- 6666
- Düsenkanal mit gleichbleibendem QuerschnittNozzle channel with constant cross section
- 6767
- Oberfläche WerkstückSurface workpiece
- 6868
- Düsenkernnozzle core
- 6969
- Düsenteilnozzle part
- 7070
- Düsenteilnozzle part
- 7171
-
kontinuierliche bzw. konische Verjüngung des Düsenkanals
66 continuous or conical taper of thenozzle channel 66 - 7272
- Leitungmanagement
- 7373
- VentilValve
- SS
- gesamte Wegstreckeentire route
- S1 S 1
- Wegstreckepath
- S2 S 2
- Wegstreckepath
- AA
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005016424 B3 [0002] DE 102005016424 B3 [0002]
Claims (14)
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DE102010060134A Withdrawn DE102010060134A1 (en) | 2010-02-24 | 2010-12-03 | Blast-machining or abrasive-blasting device for objects such as structural elements, uses compressed air to convey blasting abrasive, its mixture or suspension formed from abrasive and liquid from blasting space to blast pot via return line |
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Families Citing this family (2)
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DE102005016424B3 (en) | 2005-04-08 | 2006-07-06 | Paul Auer Gmbh | Housing for blasting plant, has housing part forming work space, and base with round or oval cross sectional form with conical shell with respect to central axis of housing |
-
2010
- 2010-10-24 DE DE102010060135A patent/DE102010060135A1/en not_active Withdrawn
- 2010-12-03 DE DE102010060134A patent/DE102010060134A1/en not_active Withdrawn
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DE102005016424B3 (en) | 2005-04-08 | 2006-07-06 | Paul Auer Gmbh | Housing for blasting plant, has housing part forming work space, and base with round or oval cross sectional form with conical shell with respect to central axis of housing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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