DE202005018108U1

DE202005018108U1 - Düsenkopf

Info

Publication number: DE202005018108U1
Application number: DE202005018108U
Authority: DE
Original assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2005-11-19
Filing date: 2005-11-19
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: ATE418421T1; DE502006002424D1; US20070165060A1; EP1787755B1; PL1787755T3; EP1787755A1; US7780100B2; ES2320170T3

Abstract

Düsenkopf, mit einer Zuführleitung (3) für ein unter Hochdruck stehendes Fluid, und einem Kanal (4) zur Zuführung eines abrasiven Stoffes, mit dem das Fluid beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (3) und der Kanal (4) parallel oder nahezu parallel zueinander verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Düsenkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Düsenköpfe, durch die ein unter Hochdruck stehendes Fluid, beispielsweise Wasser, mit einem abrasiven Stoff als Zusatz geführt wird, finden zum Beispiel als Schneidwerkzeuge Verwendung, um unterschiedlichste Materialien zu schneiden.
Grundsätzlich sind diese Düsenköpfe auch zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken geeignet, vornehmlich zum Reinigen der Oberflächen oder zu deren Aufrauung, wenn dies für eine nachfolgende Beschichtung erforderlich ist.
Allerdings ist die Verwendungsfähigkeit dieser Düsenköpfe sehr eingeschränkt, da sie in ihrer Raumform relativ groß aufbauen, so dass beispielsweise die Bearbeitung innerer Oberflächen von Hohlkörpern mit kleineren lichten Abmaßen nicht möglich ist.
Bei den bekannten Düsenköpfen wird der abrasive Stoff seitlich dem Fluid beigemischt, das nach der Mischung mit dem Stoff in axialer Weiterführung der Zuführleitung aus dem Düsenkopf austritt.
Eine parallel zur Zuführleitung verlaufende innere Fläche eines Hohlkörpers kann mit den bekannten Düsenköpfen praktisch nicht bearbeitet werden bzw. nur ungenügend, da das austretende Fluid nur unter einem relativ spitzen Winkel auf diese Fläche auftrifft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Düsenkopf der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass seine Verwendungsfähigkeit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Düsenkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung des Düsenkopfs wird eine äußerst kompakte Bauweise möglich, die es erlaubt, den Düsenkopf in Hohlkörper einzuführen, die einen relativ kleinen lichten Durchmesser aufweisen, so dass die innere Oberfläche des Hohlkörpers problemlos und effektiv bearbeitet werden kann.
Eine solche Bearbeitung stellt beispielsweise das Aufrauen der Oberfläche dar, um diese nachfolgend zu beschichten, wobei durch die Aufrauung ein besonders intensiver Verbund der Beschichtung mit der Träger-Oberfläche entsteht.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuführleitung für das unter Hochdruck stehende Fluid ausgehend von einer axialen Ausrichtung in eine vorzugsweise im rechten Winkel verlaufende Austrittsleitung übergeht, die eine Mischkammer aufweist, in der der abrasive Stoff zugemischt wird, d.h., der den abrasiven Stoff führende Kanal mündet in diese Mischkammer.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, den Düsenkopf zweiteilig auszubilden, wobei sich die beiden aneinander liegenden Trennflächen in axialer Richtung der Zuführleitung bzw. des Kanals erstrecken. Dabei ist in einem Bauteil die Zuführleitung für das Fluid und in dem anderen Bauteil der Kanal vorgesehen, während die Abführleitung sich quer dazu in beiden Bauteilen erstreckt.
Durch diese Teilung des Düsenkopfes wird eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung möglich, wobei die beiden Bauteile vorzugsweise miteinander verschraubt sind.
Um die innere Oberfläche eines Hohlkörpers vollflächig bearbeiten zu können, ist es sinnvoll, den Hohlkörper um den Düsenkopf zu drehen, bei gleichzeitiger axialer Bewegung, vorzugsweise Hin- und Herbewegung des Düsenkopfes.
Im übrigen trifft durch die seitliche Ausführung das mit dem abrasiven Stoff beaufschlagte Fluid senkrecht auf die zu bearbeitende Oberfläche, wodurch sich eine hohe Effizienz ergibt, da die Partikel des abrasiven Stoffes nicht abgelenkt werden.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Düsenkopf über eine relativ lange Strecke axial zu bewegen, wodurch sich eine große Eintauchtiefe in den Hohlkörper ergibt, was naturgemäß die Verwendungsfähigkeit zusätzlich verbessert.
Die Erfindung ermöglicht ein problemloses Bearbeiten von Werkstücken im vorgenannten Sinn, wie dies bislang nur mit einem erheblichen apparativen und zeitlichen Aufwand möglich war. Tatsächlich können nun auch Werkstücke bearbeitet werden, die bislang in dieser Form zumindest nicht bearbeitbar waren.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Düsenkopf in einem Längsschnitt
2 den Düsenkopf in einer Vorderansicht
3 den Düsenkopf in einer Draufsicht.
In den Figuren ist ein Düsenkopf dargestellt, der aus zwei Teilen besteht und zwar einem ersten Bauteil 1 und einem zweiten Bauteil 2.
Das erste Bauteil 1 weist eine Zuführleitung 3 für ein aus einem Aggregat zuleitbaren, unter Hochdruck stehendes Fluid auf, die als Sackloch ausgebildet ist und von der im Bereich des Grundes seitlich ein Abzweig 5' abgeht.
Das zweite Bauteil 2 ist mit einem Kanal 4 versehen, durch den ein abrasiver Stoff dem Fluid zugeführt wird, wobei dieser Kanal 4 parallel oder nahezu parallel zur Zuführleitung 3 verläuft. Die Zuführöffnungen sind dabei auf den einander benachbarten Stirnseiten des ersten und zweiten Bauteils 1, 2 angeordnet.
Beide Bauteile 1, 2 liegen an achsparallel zur Zuführleitung 3 bzw. zum Kanal 4 ausgerichteten Trennflächen 15 aneinander und sind durch Schrauben 6 fest miteinander verbunden.
Der Abzweig 5' mündet in eine Ausnehmung 12, die sowohl im ersten Bauteil 1 wie auch im zweiten Bauteil 2 vorgesehen ist und in der ein Düsenkörper 9 gelagert ist, der eine Düsenscheibe 10 mit einer eingeschlossenen Hochdruckdüse 11 aufnimmt, wobei die Düsenscheibe 10 am Grund der dem ersten Bauteil 1 zugeordneten Ausnehmung 12 und der Düsenkörper 9 am Grund der dem zweiten Bauteil 2 zugeordneten Ausnehmung 12 anliegt, die dadurch eine Dichtfläche bilden, dass der Düsenkörper 9 bzw. die Düsenscheibe 10 mittels der Schrauben 6 fest verspannt sind.
Die in Fortsetzung des Abzweiges 5' vorgesehenen Düsenöffnungen des Düsenkörpers 9, der Düsenscheibe 10 und der Hochdruckdüse 11 münden in eine Mischkammer 7 im zweiten Bauteil 2, der der abrasive Stoff über den Kanal 4 im Sinne einer Injektordüse zugeführt wird.
Diese Mischkammer 7 geht über in eine Abführleitung 5, aus der das Gemisch Fluid/abrasiver Stoff zur Bearbeitung der Oberfläche, beispielsweise der inneren Oberfläche eines in der Figur strichpunktiert angedeuteten Hohlkörpers 14, austritt.
Die Abführleitung 5 ist in einen Einsatz 8 eingebracht, der mittels einer Klemmschraube 13 im zweiten Bauteil 2 festgehalten ist.
Entsprechend der Doppelpfeilangabe in der 1 ist der Düsenkopf im Betrieb axial hin und her bewegbar, während das Werkstück, also der Hohlkörper 14 um den Düsenkopf drehbar ist. Alternativ zur axialen Bewegung des Düsenkopfes kann auch das Werkstück axial hin- und herbewegt werden. Ebenso ist bei stehendem Werkstück eine Drehbewegung des Düsenkopfes denkbar. In jedem Fall wird durch die axiale und rotatorische Bewegung eine gleichmäßige Bearbeitung der gesamten Oberfläche des Werkstückes erreicht.

1: erstes Bauteil
2: zweites Bauteil
3: Zuführleitung
4: Kanal
5: Abführleitung
5': Abzweigung
6: Schraube
7: Mischkammer
8: Einsatz
9: Düsenkörper
10: Düsenscheibe
11: Hochdruckdüse
12: Ausnehmung
13: Klemmschraube
14: Hohlkörper
15: Trennfläche

Claims

Düsenkopf, mit einer Zuführleitung (3) für ein unter Hochdruck stehendes Fluid, und einem Kanal (4) zur Zuführung eines abrasiven Stoffes, mit dem das Fluid beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (3) und der Kanal (4) parallel oder nahezu parallel zueinander verlaufen.
Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abführleitung (5) zum Austritt des mit abrasivem Stoff beaufschlagten Fluids seitlich unter einem rechten oder nahezu rechten Winkel zur Zuführleitung (3) vorgesehen ist.
Düsenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus zwei Bauteilen (1, 2) gebildet ist.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander liegenden Trennflächen (15) der beiden Bauteile (1, 2) parallel zur Zuführleitung (3) verlaufend angeordnet sind.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (1, 2) miteinander verschraubt sind.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (3) als Sackloch ausgebildet ist, an dessen dem Grund zugewandten Seitenbereich sich ein Abzweig (5') anschließt, der in die Durchgangsöffnungen einer Düsenscheibe (10), einer Hochdruckdüse (11) sowie eines Düsenkörpers (9) übergeht, die mit der Abführleitung (5) in Wirkverbindung stehen.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (9) in Ausnehmungen (12) des ersten und zweiten Bauteiles (1, 2) einliegt, wobei die Ausnehmungen (12) im Bereich der einander zugewandten Trennflächen (15) des ersten und des zweiten Bauteiles (1, 2) angeordnet sind.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (9) am Grund einer Ausnehmung (12) unter Druck anliegt und die Düsenscheibe (10) beherbergt, die sich an der gegenüberliegenden Seite der anderen Ausnehmung (12) abstützt und die die Hochdruckdüse (11) einschließt.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen des Düsenkörpers (9) und der Düsenscheibe (10) jeweils eine Dichtfläche bilden.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (4) in eine Mischkammer (7) mündet, die mit dem Abzweig (5') einerseits und der Abführleitung (5) andererseits in Verbindung steht.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (7) bzw. der Kanal (4) im Zusammenwirken mit dem durch den Abzweig (5') geführten Fluidstrom im Sinne einer Venturi-Düse fungiert.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführleitung (5) in einem Einsatz (8) angeordnet ist, der mittels einer Klemmschraube (13) im zweiten Bauteil gehalten ist.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf axial hin- und herbewegbar und/oder drehbar gelagert ist.