DE1477956A1

DE1477956A1 - Sandstrahlvorrichtung

Info

Publication number: DE1477956A1
Application number: DE19641477956
Authority: DE
Inventors: Ashworth Stewart Ives
Original assignee: Abrasive Developments Ltd
Current assignee: Abrasive Developments Ltd
Priority date: 1963-01-31
Filing date: 1964-01-30
Publication date: 1969-04-03
Also published as: GB1040062A

Description

PATENTANWÄLTE DR. ING. KARL BOEHMERT · DlPU-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 · TEL. (0421) 491760, 442551

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PI ft nrr ncc η Postscheckkontot Hambur9 126083

***· ff yyOof Bankkonto. Biwner Bank, Bremen, Kto. 100U49

Abrasive Development Ltd·

£ 219 28 Bremen, den 3, Okt· 1968

Abrasive Developments Ltd», Solihull, Grafschaft Warwick (Großbritannien)

Sand strahlvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit in einer Miscnung von Flüssigkeit und Gas auspendiertem Schleifmittel arbeitende, pistoleaförmige Sandstrahlvorrichtung mit einer an einem Ende mit der Blasdüse und am anderen Ende mit einer Druckgasciuelle in Verbindung stehenden rohrförmigen Mischkammer und einer diese umgebenden, an eine -Flüssigkeitszuführung angeschlossenen Zuführungskammer.

Eine bekannte Sandstrahlvorrichtung enthält in der kischkaaimer eine kleine Düse sum Einführen der Luft

sowie eine die kleinere Düse umgebende größere Düsefür die Einführung des Breies, wobei die Düsenanordnung so getroffen ist, daß der Luftstrom der kleineren Düse aufgrund der Yenturiwirkung einen Unterdruck erzeugt, durch den der Brei aus der größeren Düse herausgesaugt wird«, Eine solche Düsenanordnung bringt in der Mischkammer eine erhebliche Turbulenz mit sich, die wiederum eine große Durchströmmenge an Schleifmittel erforderlich macht« Diese Anordnung ist zwar für viele Zwecke brauchbar, läßt jedoch nicht die hohe Strahlgeschwindigkeit zu» wie sie zur Erzielung eines Stromes hoher Intensität zur Behandlung von tiefen Ausnehmungen und/oder für die Entfernung von Hammerschlag oder dergl. erforderlich ist»

Ferner ist eine Sandstrahlvorrichtung bekannt, bei der das Schleifmittel zusammen mit Druckluft zugeführt wird» Der aus Druckluft und Schleifmittel bestehende Strahl wird durch eine Düsenanordnung hindurcligeblasen, die einen Hingspalt aufweist, durch den Flüssigkeit aus einer löschkammer heraus angesaugt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die unter Druck stehende und bereits im turbulenten Zustand zugeführte Flüssigkeit im Ringspalt von dem das

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Schleifmittel enthaltenden Luftstrahl schlagartig beaufschlagtο Das in die äußere Düse eintretende Gemisch durchströmt diese mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit, da die Strömung sehr turbulent ist und die in ihr enthaltenen Schleifmittelkörper ständig aufeinanderprallen«, Diese in vielen Fällen zweckmäßige Injektorwirkung ist aber zum Zumischen von un^er Druck stehenden Flüssigkeiten in einen körniges Schleifmittel enthaltenden Luftstrom ungeeignet.

Die durch die Erfindung au lösende Aufgabe besteht darin j eine für den Durchsatz von körnigem Material geeignete Sandstrahlvorrichtung au schaffen, bei der eine unerwünscht hohe Schleifmittel- oder Blassandkonzentration vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schleifmittel der Vorrichtung in an sich bekannter Weise mit der !flüssigkeit durch die 3?lüssigkeitszuführuBgsleitung zugeführt wird, und daß die,.Mischkammer· an ihrem einen Ende mit der Druckgaszuleitung direkt verbunden ist und die rohrförmige, zwischen diesem Ende und der Düse kontinuierlich verlaufende Mischkammerwand mit einer oder mehreren

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kleinen Zuführungsbohrungen versehen ist, durch dis Flüssigkeit und Schleifmittel in die Mischkammer eintreten. Bei dieser Vorrichtung werden lediglich kleine Eengen von Schleifmittel und Flüssigkeit in den Luftstrom eingeführt, ohne in diesem Turbulenz hervorzurufen.

Eine gute Durehmischung des feuchten Schleifmittels mit dem Luftstrom wird im wesentlichen ohne nachteilige Beeinflussung des Luftstromes dadurch erreicht, daß die Zuführungsbohrung außer Ausrichtung mit der Zuführungsleitung ist.

Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform des. Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgeinäße Sand strahlvorrichtung und

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 zeigen.

Die ßandstrahlvorrichtung hat ein Gehäuse 10, in dem eine zylindrische Zuführungskammer 11 für den Brei gebildet ist. In der Mitte der zylindrischen Begren-

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airag der Zuführungskammer 11 ist eine Zuflußöffnung

12 für den Brei vorgesehen, die sich über eine, den Handgriff 14 in seiner Länge durchsetzende Bohrung

13 fortsetzt. Der Handgriff 14 bildet einen 3?eil des Gehäuses 3.0 und ist an seinem äußeren Ende 15 an eine Leitung anschließbar, die mit einem unter Druck stehenden Torratsbehälter für den Brei in Verbindung steht. Ein gehärtetes Rohr bildet-die Mischkammer 16 und erstreckt sich in axialer Richtung durch die seitlichen Begrenzungswände der Zufübrungskammer U und ist an seinem einen !Ende mit einem Zuführungsstutzen Ϊ? versehen, an die die Luftzufuhr rungsleitung anschließbar ist. Die Mischkammer 16 ist herausnehmbar in der Zuführungskammer 11 angeordnet. Eine Abdichtmogliehkeit zwischen der Mischkammer 16 und der Begranzungswand 18 der Zuführungskammer ist durch eine ringförmige Dichtung 19 gegeben» die zwischen der Begrenzungswand 13 und dem Flansch 20 angeordnet ist, der ein Seil der Mischkammer 16 ist. Die Auslaßöffnung der Mischkammer 16 befindet sich außerhalb der Zaführungskammer 11 und ist, wie bei angedeutet, mit Außengewinde versehen· Über dieses Gewinde wird die Mischkammer 16 mittels einer Spannmutter 22 mit dem Gehäuse 10 verspannt, wobei zwischen

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der Spannmutter- 22 und der Begrenzungswand 24 eine weitere ringförmige Dichtung 23 angeordnet ist, die einen Teil der Abdichtung übernimmt. Durch Anziehen der Spannmutter 22 wird gleichzeitig die Dichtung 19 gegen das Gehäuse 10 gepreßt.

Die löschkammer 16 ist in der Kitte ihres in der 2nführuägsfeammer U sitzenden Teils mit zwei Bohrungen 25 versehen, deren Mittellinien entlang eines Durchmessers der Mischkammer 16 verlaufen und senkrecht auf der «iittellinie der Bohrung IJ stehen (Figo 2)_o Die Bohrungen 25 dienen als Zuführungskanäle für den Brei«

An der Austrittsöffnung der Mischkammer 16 ist eine austauschbare Düse 26 angeordnet» die im wesentlichen aus einem zylindrischen Teil 27 besteht, dessen Querschnitt kleiner ist als der der Mischkammer 16 und der an seinem inneren Ende 28 bis auf den Durchmesser der Mischkammer 16 erweitert ist«, Ein nach innen gerichteter Plansch 29 der Spannmutter 22 bildet ein Gegenlager für eine Gummidichtung oder eine muffenförmige Dichtung 50» die durch Anziehen der Spannfutter 22 gege& den Umfang des inneren Endes 28 de:?

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Düse 26 gepreßt, wird und dadurch die Düse 26 gegen das äußere Ende der Mischkammer 16 preßt. Gleichseitig wird dadurch die über die Dichtung 23 teilweise abgedichtete Zuführungskainmer 11 vollständig abgedichtet. Die Düse 26 kann aus einem weichen Stahl oder einem anderen, weniger widerstandsfähigen Metall hergestellt sein, sofern sie häufig ausgetauscht werden soll. Die Düse 26 kann andererseits aber auch aus einem gegen Abrieb verhältnismäßig widerstandsfähigen Metall hergestellt sein, sofern sie weniger häufig ausgewechselt werden soll»

Die Sandstrahlvorrichtung soll vorzugsweise unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen arbeiten«.

Von einer Pumpe wird der Brei unter einem Druck von ca, 5 atü (?0 bis 75 psi) in die Bohrung 1$ gedrückt» Die zugeführte Luft wird vorzugsweise über ein sich schnell öffnendes und schließendes Ventil gesteuert, das in Verbindung mit einem einstellbaren Druckminderventil steht, um bei federn gegebenen Druck die durchströmende Luftmenge zu regeln <> Durch dieses Druckminderventil wird die Geschwindigkeit des aus der Düse 26 austretenden Stromes geregelt. Der Durchsatz von Brei

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nimmt zu, wenn der Durchsatz der Luft vermindert wird. Tritt der Brei /beispielsweise unter einem Druck von ca ο 5 atü (75 ρsi) in die Zuführungskammer 11 ein, dann stellt sich "bei einer Sandstrahlpistole mit den unten angegebenen Abmessungen eine Mindestgeschwindigkeit an der Düse in der Gräßenanordnung von ca. 30 m/sec (100 fps) ein.

Vor dem Zuströmen des Breies in die Zuführungskammer soll zweckmäßigerweise Luft mit einer geringen Geschwindigkeit durch die pistolenartige Sandstrahlvorrichtung ge'ölasen werden, um ein Eintreten des Schleifmittels j.n die Luft2ufühxungsleitung zu verhindern. Sofern die Sandstrahlvorrichtung nicht oniie Luft-verwendet wird, ist der Abrieb der Pistole» dola. insbesondere in der Zuführungskammer und in der Miscbnicht u-iwirtschaftlich groß.

VVeiterBin ist wichtig, daß die Düse nicht zu kurz ausgeführt wird, da die Geschv/indigkeit in der Düse insbesondere bei ßer Verwendung von grobkörnigeren Schleifmitteln abfällte Darüber hinaus nimmt bei kurzen Düsen der Luftverbraueh zu·

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Dennoch laseen sich SandStrahlvorrichtungen von gleicher Wirksamkeit herstellen, wenn durch zweckmäßige Abänderungen die mechanischen Abmessungen und die Mittel für die Luftzuführung verändert werden.

In einer typischen Baureihe der erfindungsgemäßen Sandstrahlvorrichtungen beträgt die Lange der Düse (1 in Fig. 1) beispielsweise 14 cm (5 1/2")« Außerdem sind stwei Bohrungen 25 vorgesehen« Die übrigen Abmessungen können wie folgt variiert werden» wobei die jeweils erste Zahl in mm angegeben ist und die zweite, in Klammern gesetzte Zahl dem zugeordneten Wert in Zoll entspricht.

Düsen-Innen-0 am zyl. Teil 2?

0 der Bob-. Innen-0 des rungen 25 ^! Zufünrungsstuteens 17

Innen-0 der Bohrung IJ

8 (5/16")

9,5 (3/8* )

11 (7/16")

12,5 (1/2- )

5 (3/16")

6 (1/4« )

7 (9/32»)

8 (5/16")

16 C5/8")

16 (5/8")

19 (3/4")

16 (5/8")

16 (5/8«)

16 (5/8")

Bei bohren Strahlgeschwindigkeiten ist der Bedarf an Brei nur gering, so daß es vorteilhaft sein kann, eine

trberströmmöglicbkeit in dem System für die Breizufün-

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rung zwischen eier Pumpe und der Zuführungskammer 11 vorzusehen. So könnte z»B. die Hauptauslaßöffnung der Pumpe mit dem Brei-Sumpf verbunden und mit einer Üherströmöffnimg versehen sein, die zu der Zuführungskammer 11 führt. Dadurch wird der Zuführungskammer nur die von der Pistole benötigte, vergleichsweise geringe Menge Brei zugeführt₀ während der Rest des Breies zwischen der Saug- und der Druckseite der Pumpe zirkulierte so daß die Pumpe im Bereich ihres größten iVirkungsgrades "betrieben ¥/erden kann»

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Claims

IR. ING. KARL BOfHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 · TEL. (0421) 491760, 442551

77 956 ο 7 Postidiedtkontoi Hamburg 126083

^v ■ . Bankkonto ι Bremer Bank, Bremen, KIp. 1001449

Abrasive Development LtcL

A 219 28 Bremen, den 3 _% Okt. 1968

Ansprüche

sasssssrsssssssss

Io Mit in einer Mischung von Flüssigkeit und Gas suspendiertem Schleifmittel arbeitende, pistolen-' förmige Sandstrahlvorrichtung mit einer an einem Ende mit der Blasdüse und am anderen Ende mit einer Druekgäsquelle in Verbindung stehenden rohrförmigen Mischkammer und einer diese umgebenden, an eine Flüssigkeitssufübrung angeschlossenen Zuführungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel der Vorrichtung in an sich bekannter Weise mit der !flüssigkeit durch die Flüssigkeit sauf ührungsleitung (13) zugeführt wird, und daß die Mischkammer (16) an ihrem einen Ende (17) mit-der Druckgaszuleitung direkt verbunden ist und die rohrförmige, sswischen diesem Ende und der Düse (26) kontinuierlich verlau-

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f ende Mischkammerwand mit einer oder mehreren kleinen 2»u£iihrungsboiiruagen (25) versehen ist, durch die Flüssigkeit und Schleifmittel in die

nung der Zuführungsleitung* zur ZuführumgskauHBer, dadurch gekennzeichnet, daß. die Zufüljrungstohrung (25) außer Ausrichtung mit dsr 2ufShrungsleitung (13) ist·

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ORIGINAL INSPECTED