DE202012001826U1

DE202012001826U1 - Water jacket Abrasivstrahldüse

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Publication number: DE202012001826U1
Application number: DE202012001826U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2022-02-23

Abstract

Strahldüse zum abrasiven Bearbeiten von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass sich am außenkonischen Ende eines Venturirohrs (3) ein axial verstellbares, koaxial angeordnetes Mantelstück (4) befindet, das mit dem Venturirohr eine Ringdüse (5) bildet, und daß so ein konischer Luftmantel (2) um den Strahlkegel (1) entsteht.A jet nozzle for abrasive machining of surfaces, characterized in that at the outer conical end of a Venturi tube (3) there is an axially adjustable, coaxially arranged jacket piece (4) which forms an annular nozzle (5) with the Venturi tube, and in that a conical air jacket ( 2) around the beam cone (1) is formed.

Description

ZusammenfassungSummary

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Strahldüse für Abrasivpartikel zur Oberflächenbearbeitung, die geometrisch so gestaltet ist, dass zwecks Bindung der entstehenden Stäube, um die Strahldüse ein Wassermantel gelegt wird.The invention relates to a jet nozzle for abrasive particles for surface treatment, which is geometrically designed so that a water jacket is placed around the jet nozzle in order to bond the resulting dusts.

Beschreibungdescription

Das Strahlen mit Hilfe von Abrasivpartikeln ist ein Oberflächenbearbeitungsverfahren, das hauptsächlich zum Reinigen von Oberflächen oder zur Modifizierung der Oberflächenstruktur für anwendungsspezifische Zwecke dient. Das konventionelle Strahlverfahren erfolgt nach dem Venturi-, Druckstrahl-, Schleuderrad- oder dem Rotationsdüsen-Prinzip. Zum Einsatz kommen dabei Strahlmittel wie Quarzsand, Stahlkugeln, Glasperlen, etc. je nach Aufgabenstellung und dem zu bearbeitenden Werkstoff.Abrasive particle blasting is a surface treatment process that is primarily used to clean surfaces or to modify surface texture for application specific purposes. The conventional blasting method is based on the venturi, pressure jet, blast wheel or rotary nozzle principle. Blasting agents such as quartz sand, steel balls, glass beads, etc. are used depending on the task and the material to be processed.

Das Strahlverfahren wird in fast allen Industriebereichen eingesetzt, u. a. Maschinen- und Apparatebau, Fahrzeugbau, Gerätetechnik, Chemischer Anlagenbau, Nahrungsmittel-Maschinen, Sportartikel, Medizintechnik, etc. In der Regel werden komplexe Bauteile bearbeitet, die eine bestimmte Funktionsoberfläche erhalten sollen, Dabei werden teilweise Werkstoffe bearbeitet, die hochgiftig und umweltschädlich sind. Zum Teil sind auch Sanierungsarbeiten durchzuführen, bei denen hochgiftige Schutzschichten entfernt werden und dabei die alleinige Absaugung der prozessbedingt entstehenden Stäube nicht ausreicht, und daher über Nassabscheider aufwendig gefiltert und gebunden werden müssen. Dabei lässt sich eine Reststaubentweichung nie ganz verhindern. Im Falle von Außenarbeiten ist jedoch eine Entstaubung nicht möglich, so dass die Umwelt erheblich belastet wird.The blasting process is used in almost all industrial sectors, including: a. Machine and apparatus construction, vehicle construction, equipment technology, chemical plant construction, food processing machinery, sporting goods, medical technology, etc. As a rule, complex components are processed, which are to receive a specific functional surface, It is partially processed materials that are highly toxic and harmful to the environment. In some cases, rehabilitation works are carried out in which highly toxic protective layers are removed and thereby the sole extraction of dusts caused by the process is not sufficient, and therefore need to be filtered through wet scrubbers and bound extensively. A residual dust leak can never be completely prevented. In the case of external work, however, a dedusting is not possible, so that the environment is significantly burdened.

Man versuchte das Problem dadurch zu lösen, dass man gemäß der prinzipiellen Darstellung in 1 um den Strahlkegel (1), der aus Druckluft und Abrasivpartikeln besteht, einen Luftmantel (2) legte und so das unkontrollierte Entweichen von Stauben, bestehend aus den Strahlpartikeln und Abtragspartikeln, zu verhindern oder zumindest einzugrenzen. Das Ergebnis ist äußerst unbefriedigend, weil keinerlei Staubbindung stattfindet.One tried to solve the problem by the fact that according to the basic representation in 1 around the beam cone ( 1 ), which consists of compressed air and abrasive particles, an air jacket ( 2 ) and thus prevent or at least limit the uncontrolled escape of dust, consisting of the jet particles and ablation particles. The result is extremely unsatisfactory because there is no dust binding.

Dieser grundsätzliche Mangel lässt sich erfindungsgemäß dadurch beseitigen, dass um den Abrasivstrahlkegel statt des Luftmantels oder ergänzend zum Luftmantel ein Wassermantel aus feinsten Tröpfchen gelegt und so die Stäube an der Entstehungsstelle gebunden werden. Die feinen Wassertröpfchen werden ohne Zerstäuberluft erzeugt und zwar mit Hilfe einer Hochdruckpumpe und mittels Drall-Zerstäuberdüsen.This fundamental defect can be eliminated according to the invention by placing a water jacket of very fine droplets around the abrasive cone instead of the air jacket or in addition to the air jacket, thus binding the dusts at the point of origin. The fine water droplets are generated without atomizing air, using a high pressure pump and spin atomizing nozzles.

1 zeigt die generelle, prinzipielle Anordnung einer Abrasivstrahldüse. Im Venturirohr (3) erfährt das Druckluft-Strahlmittel-Gemisch eine hohe Beschleunigung aufgrund des Venturiprinzips. Im Diffusorbereich weitet sich der Abrazivstrahl (1) zu einem Strahlkegel aus. Das Venturirohr ist von einem koaxialen Mantelstück (4) umgeben, das ko-radial zum konisch endenden Venturirohr ausgebildet ist, das sich axial verstellen lässt und so zwischen Venturirohr und Mantelstück eine Ringdüse (5) bildet. Die axiale Lage zwischen Venturirohr und Mantelstück lässt sich verschieben und mit Hilfe einer Klemmschraube (6) fixieren. Die Zuführung der Druckluft (7) erfolgt zwecks gleichmäßiger Verteilung der Ringdüsenluft in einem Ringkanal (8). Das zu bearbeitende Werkstück (9) befindet sich aufgabenbezogen in einem bestimmten Abstand zur Venturidüse. 1 shows the general, basic arrangement of a Abrasivstrahldüse. In the Venturi tube ( 3 ) experiences the compressed air-blasting agent mixture high acceleration due to the Venturi principle. In the diffuser area, the Abrazivstrahl widens ( 1 ) to a beam cone. The Venturi tube is of a coaxial jacket piece ( 4 ), which is formed ko-radially to the conically ending Venturi tube, which can be adjusted axially and thus between Venturi tube and shell piece an annular nozzle ( 5 ). The axial position between Venturi tube and shell piece can be moved and with the help of a clamping screw ( 6 ). The supply of compressed air ( 7 ) takes place for the purpose of uniform distribution of the annular nozzle air in an annular channel ( 8th ). The workpiece to be machined ( 9 ) is task-related at a certain distance from the Venturi nozzle.

Die Gestaltung der Abrasivstrahldüse gemäß der prinzipiellen Darstellung in 1 führt zwar zu einer Einengung der Staubentwicklung, die erwünschte Staubbindung ist jedoch nicht erzielbar, dies ist nur mit einem Wassermantel möglich.The design of Abrasivstrahldüse according to the basic illustration in 1 Although it leads to a narrowing of the dust, but the desired dust binding is not achievable, this is only possible with a water jacket.

2 zeigt den schematischen Aufbau einer derartigen Wassermantel-Abrasivstrahldüse. Das Venturirohr (3) ist am Austrittsende mit einem Ringkanal (10) versehen, an den mehrere, ringförmig angeordnete Wasser-Zerstäuberdüsen (11) angeschlossen sind. Das Druckwasser (12) wird mit 50 bis 150 bar Druck zugeführt und als feinste Wassertröpfchen zerstäubt. Der Strahlkegel der Wasserdüsen ist sehr spitzig (13), vorzugsweise 15° bis 25°, damit die Wassertröpfchen immer schneller fliegen als die Abrasivpartikel. Wegen der notwendigen Überdeckung zwischen Abrasivstrahlkegel und den Wasserdüsenkegeln müssen in der Regel 6 bis 12 Wasserdüsen ringförmig um den Abrasivstrahlkegel angeordnet werden. Die Summe der Wasserdüsenkegel bilden einen Wassermantel um den Abrasivstrahlkegel. 2 shows the schematic structure of such a water jacket Abrasivstrahldüse. The Venturi tube ( 3 ) is at the exit end with an annular channel ( 10 ), to which a plurality of annularly arranged water atomizing nozzles ( 11 ) are connected. The pressurized water ( 12 ) is fed at 50 to 150 bar pressure and atomized as the finest water droplets. The beam cone of the water jets is very pointed ( 13 ), preferably 15 ° to 25 °, so that the water droplets fly faster than the abrasive particles. Because of the necessary overlap between Abrasivstrahlkegel and the water nozzle cones usually 6 to 12 water nozzles must be arranged annularly around the Abrasivstrahlkegel. The sum of the water nozzle cones form a water jacket around the abrasive cone.

Eine weitere Verbesserung der Staubbindung beim Abrasivstrahlen lässt sich erzielen, wenn die prinzipiellen Anordnungen gemäß 1 und gemäß 2 kombiniert werden, wie in 3 schematisch dargestellt. Die Venturidüse (3) ist mit einem koaxialen Mantelstück (14) umgeben, das sowohl mit einem Ringkanal (15) für Manteldruckluft (16) als auch mit einem Ringkanal (17) für Druckwasser (18) versehen ist. Der Strahlkegel (1) wird in dieser Anordnung von einem Druckluftmantel (2) und gleichzeitig von einem Druckwassermantel (13) umschlossen, um so ein Entweichen der prozessbedingten Stäube zu verhindern.A further improvement of the dust binding during abrasive blasting can be achieved if the basic arrangements according to 1 and according to 2 combined, as in 3 shown schematically. The Venturi nozzle ( 3 ) is with a coaxial jacket piece ( 14 ), with both a ring channel ( 15 ) for jacket compressed air ( 16 ) as well as with a ring channel ( 17 ) for pressurized water ( 18 ) is provided. The beam cone ( 1 ) is in this arrangement by a compressed air jacket ( 2 ) and at the same time from a pressurized water jacket ( 13 ) so as to prevent the process-related dusts from escaping.

Claims

Blasting nozzle for abrasive machining of surfaces, characterized in that at the outer conical end of a Venturi tube ( 3 ) an axially adjustable, coaxially arranged jacket piece ( 4 ), with the Venturi tube an annular nozzle ( 5 ) and that such a conical air jacket ( 2 ) around the beam cone ( 1 ) arises.

Blasting nozzle for abrasive machining of surfaces according to claim 1, characterized in that at the end of the Venturi tube ( 3 ) an annular channel ( 10 ), the annularly arranged water atomizing nozzles ( 11 ) and thus forms a water jacket around the Abrasivstrahlkegel.

Blasting nozzle for abrasive machining of surfaces, characterized in that at the end of the Venturi tube ( 3 ) a coaxial jacket piece ( 14 ), which has both a ring channel ( 15 ) for compressed air, as well as a ring channel ( 17 ) for pressurized water, so that the Abrasivstrahlkegel ( 1 ) simultaneously with a compressed air jacket ( 2 ) and a pressure water jacket ( 13 ) is enclosed.