DE202019105904U1

DE202019105904U1 - Strahlmitteldüsenvorrichtung mit Beleuchtungseinheit

Info

Publication number: DE202019105904U1
Application number: DE202019105904.4U
Authority: DE
Original assignee: Taraschewski Rene
Current assignee: Taraschewski Rene
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2029-10-25
Also published as: DE102019129881A1

Abstract

Strahlmitteldüsenvorrichtung zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks mittels eines abrasiven Strahlmittels, umfassend eine Strahlmitteldüse (1) sowie eine Beleuchtungseinheit zur gezielten Beleuchtung des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit auf einer zur Strahlmitteldüse (1) konzentrischen Umfangslinie mehrere, gleichmäßig verteilt angeordnete Leuchtmittel (6.1) aufweist, die als gerichtete, kegelförmig abstrahlende Lichtquellen ausgebildet sind, deren jeweilige Abstrahlrichtung parallel zur Strahlmitteldüse (1) ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlmitteldüsenvorrichtung mit einer Beleuchtungseinheit zur gezielten Beleuchtung eines Werkstücks während der Oberflächenbearbeitung mittels eines abrasiven Strahlmittels. Sie eignet sich zum Abrasivstrahlen von schlecht sichtbaren, insbesondere abgeschatteten Werkstückbereichen.
Bekannt ist das Abrasivstrahlen mit beleuchteten Strahlmitteldüsen u. a. aus US 4 901 928 A . Die gezielte Beleuchtung des zu strahlenden Werkstücks erfolgt demgemäß mittels einer Hochenergielichtquelle, die seitlich am Griff der Strahlmitteldüse montiert ist. Ähnliche einseitig an der Strahlmitteldüse angebrachte Beleuchtungseinheiten sind in DE 203 14 305 U1 und in DE 20 2010 007 491 U1 offenbart.
Diese bekannten Beleuchtungseinheiten gewährleisten zwar eine weitestgehend direkte Beleuchtung des zu strahlenden Bereichs. Jedoch kommt es während des Abrasivstrahlens zu Abschattungseffekten durch die Anordnung der Strahlmitteldüse relativ zur Beleuchtungseinheit. Die bei der Handhabung der Strahlmittedüse infolgedessen auftretenden Licht- und Schattenwechsel sind für das Bedienpersonal vielfach hinderlich, da die Strahlmitteldüse zusammen mit der Beleuchtungseinheit für ein zielgenaues Arbeiten immer wieder beleuchtungsgerecht ausgerichtet werden muss. Die damit verbundenen kurzen Prozessunterbrechungen verringern die Effizienz beim Abrasivstrahlen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Strahlmitteldüsenvorrichtung mit Beleuchtungseinheit bereitzustellen, die die zu strahlenden Bereiche des Werkstücks abschattungsfrei beleuchtet.
Diese Aufgabe wird mit einer Strahlmitteldüsenvorrichtung zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks mittels eines abrasiven Strahlmittels mit den kennzeichnenden Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst; zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 aufgeführt.
Nach Maßgabe der Erfindung umfasst die Strahlmitteldüsenvorrichtung eine Strahlmitteldüse sowie eine Beleuchtungseinheit zur gezielten Beleuchtung des Werkstücks, wobei die Beleuchtungseinheit auf einer zur Strahlmitteldüse konzentrischen Umfangslinie mehrere, gleichmäßig verteilt angeordnete Leuchtmittel aufweist, d. h., die Leuchtmittel befinden sich an Positionen auf einer radial zur Düsenachse der Strahlmitteldüse ausgebildeten Ebene, besitzen alle den gleichem Abstand zur Düsenachse und sind jeweils zueinander gleich beabstandet.
Als Leuchtmittel dienen gerichtete Lichtquellen, deren Licht jeweils kegelförmig abstrahlt, d. h. sich im Strahlengang aufweitet. Die Abstrahlrichtung stellt nach bekannter Definition die Strahlrichtung der höchsten Lichtintensität des Lichtkegels dar. Der Abstrahlwinkel de Leuchtmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 55°. Als Leuchtmittel eignen sich insbesondere Leuchtdioden (LEDs).
Erfindungsgemäß ist die Abstrahlrichtung jedes der Leuchtmittel parallel zur Strahlmitteldüse, d. h. zu ihrer Düsenachse, ausgerichtet.
Die vorgeschlagene Strahlmitteldüsenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass von der Beleuchtungseinheit ein Bündel aus gerichteten Lichtkegeln ausgesandt wird, welches koaxial zur Strahlmitteldüse angeordnet ist. Durch die ringförmige Überlappung der sich aufweitenden, einzelnen Leuchtmittel-Lichtkegel wird der abrasiv zu strahlenden Bereich auf der Werkstückoberfläche abschattungsfrei ausgeleuchtet. Dies gewährleistet die gute Erkennbarkeit der abrasiv zu strahlende Werkstückbereiche durch das Bedienpersonal - kontinuierlich während der gesamten Dauer der Bearbeitung.
Vorzugsweise werden vier bis zwölf Leuchtmittel gleichmäßig verteilt am Umfang der Strahlmitteldüse angeordnet.
Die Leuchtmittel können zum Beispiel auf einem ringförmigen Leuchtmittelträger fixiert sein.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Beleuchtungseinheit der Strahlmitteldüsenvorrichtung abstrahlseitig mittels einer Schutzkappe abgedeckt, in die ein oder mehrere Lichtdurchtrittsaussparungen, durch die das von den Leuchtmitteln ausgehende Licht passieren kann, eingebracht sind. Die Schutzkappe besteht vorzugsweise aus einem Gummiwerkstoff.
Es kann vorgesehen sein, dass die Leuchtmittel in ein ringförmiges Leuchtmittelgehäuse eingesetzt sind, das in Abstrahlrichtung der Leuchtmittel mit einem ringscheibenförmigen, transparenten Gehäusefenster verschlossen ist. Das Gehäusefenster gewährleistet die Transmission des von den Leuchtmitteln ausgehenden Lichts, verhindert jedoch den Zutritt des Strahlmittels zu den Leuchtmitteln.
Die Leuchtmittel ebenso wie das Leuchtmittelgehäuse können zudem mittels einer Gehäusekappe gegen den Zutritt von Strahlmittel verkleidet sein. Diese Gehäusekappe ist vorzugsweise als Überwurfmutter ausgeführt, die auf ein am Leuchtmittelgehäuse angebrachtes Außengewinde aufschraubbar ist.
Alternativ können die Leuchtmittel und das Leuchtmittelgehäuse in einem Düsenhalter integriert sein.
Weiterhin kann die Strahlmitteldüsenvorrichtung eine transparente, austauschbare Wechselschutzscheibe aufweisen, die die Leuchtmittel in ihrem Strahlengang gegen den Zutritt des Strahlmittels abdeckt. Die Wechselschutzscheibe kann zum Beispiel eine ringscheibenförmige Kunststofffolie sein. Sie ist vorzugsweise mittels der Schutzkappe abstrahlseitig vor den Leuchtmitteln bzw. vor dem Gehäusefenster installiert. Durch die Wechselschutzscheibe wird verhindert, dass die Leuchtmittel bzw. das Gehäusefenster durch auftreffende abrasive Strahlmittelkörner verschleißen. Erreicht der (unvermeidliche) Verschleiß der Wechselschutzscheibe nach einer gewissen Nutzungsdauer ein störendes Ausmaß kann die Wechselschutzscheibe zum Beispiel um wenige Grad weitergedreht werden, um nicht verschlissene Bereiche der Wechselschutzscheibe im Strahlgang der Leuchtmittel zu positionieren. Alternativ besteht die Möglichkeit, die als Verschleißteil konzipierte Wechselschutzscheibe komplett zu tauschen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu zeigen:

1: die Strahlmitteldüsenvorrichtung mit Beleuchtungseinheit in perspektivischer Ansicht, und
2: die Strahlmitteldüsenvorrichtung mit Beleuchtungseinheit in perspektivischer Explosionsdarstellung.

Die Beleuchtungseinheit ist gemäß 1 konzentrisch zur Düsenachse 1.2 auf der an den Strahlmittelschlauch 8 angeschlossenen Strahlmitteldüse 1 montiert. Durch ihre Schutzkappe 2 und ihre Gehäusekappe 7 ist die Beleuchtungseinheit gegenüber der Umgebung - und damit gegenüber dem Zutritt von Strahlmittel - abgeschirmt. Die Schutzkappe 2 besitzt acht Lichtdurchtrittsaussparungen 2.1, durch die das Licht der (nicht in der 1 sichtbaren) Leuchtmittel 6.1 als ein koaxial zur Düsenachse 1.2 ausgebildetes Bündel von spitzwinkligen Lichtkegeln austritt.
Die entsprechende Explosionsdarstellung gemäß der 2 verdeutlicht die konzentrische Anordnung der Bauteile um die Düsenachse 1.2 der Strahlmitteldüse 1.
Als Leuchtmittel 6.1 sind acht Leuchtdioden mit einem jeweiligen Abstrahlwinkel von ca. 30° auf dem Leuchtmittelträger 6 installiert. Der Leuchtmittelträger 6 wird an das Leuchtmittelgehäuse 5 montiert, wobei die Leuchtmittel 6.1 in korrespondierende Bohrungen im Leuchtmittelgehäuse 5 eingesetzt sind. Als abstrahlseitiger Verschluss dient das transparente, mittels der Schrauben 10 und der Einsatzmuttern 11 befestigte Gehäusefenster 4.
Das Leuchtmittelgehäuse 5 ist am Anschlagbund 1.1 der Strahlmitteldüse 1 gegen axiale Verschiebung fixiert. Die als Überwurfmutter ausgebildete Gehäusekappe 7 ist mit dem am Leuchtmittelgehäuse 5 befindliche Außengewinde verschraubt.
Die gummielastische Schutzkappe 2 wird über das austrittsseitige Ende der Strahlmitteldüse 1 gegen das vorinstallierte Leuchtmittelgehäuse 5 auf die Strahlmitteldüse 1 aufgeschoben. Um das Gehäusefenster 4 vor Verschleiß durch Strahlmittel, welches über Lichtdurchtrittsaussparungen 2.1 der Schutzkappe 2 eingetragen werden kann, zu schützen, ist zwischen der Schutzkappe 2 und dem Gehäusefenster 4 die Wechselschutzscheibe 3 eingefügt. Die Wechselschutzscheibe 3 ist eine transparente Kunststofffolie, die nach dem Lösen bzw. Abziehen der Schutzkappe 2 ggf. etwas verdreht oder komplett ausgetauscht werden kann.
Die Dichtung 9 dient als Abdichtung der Strahlmitteldüse 1 zum Strahlmittelschlauch 8.
Bezugszeichenliste

1: Strahlmitteldüse
1.1: Anschlagbund
1.2: Düsenachse
2: Schutzkappe
2.1: Lichtdurchtrittsaussparung
3: Wechselschutzscheibe
4: Gehäusefenster
5: Leuchtmittelgehäuse
6: Leuchtmittelträger
6.1: Leuchtmittel
7: Gehäusekappe
8: Strahlmittelschlauch
9: Dichtung
10: Schraube
11: Einsatzmutter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4901928 A [0002]
DE 20314305 U1 [0002]
DE 202010007491 U1 [0002]

Claims

Strahlmitteldüsenvorrichtung zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks mittels eines abrasiven Strahlmittels, umfassend eine Strahlmitteldüse (1) sowie eine Beleuchtungseinheit zur gezielten Beleuchtung des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit auf einer zur Strahlmitteldüse (1) konzentrischen Umfangslinie mehrere, gleichmäßig verteilt angeordnete Leuchtmittel (6.1) aufweist, die als gerichtete, kegelförmig abstrahlende Lichtquellen ausgebildet sind, deren jeweilige Abstrahlrichtung parallel zur Strahlmitteldüse (1) ausgerichtet ist.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit abstrahlseitig mittels einer Schutzkappe (2) abgedeckt ist, die eine oder mehrere Lichtdurchtrittsaussparungen (2.1) besitzt.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe aus einem Gummiwerkstoff besteht.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) im Strahlengang mittels einer transparenten, austauschbaren Wechselschutzscheibe (3) gegen den Zutritt des Strahlmittels abgedeckt sind.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselschutzscheibe (3) eine ringscheibenförmige Kunststofffolie ist.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) in ein ringförmiges Leuchtmittelgehäuse (5) eingesetzt sind, das in Abstrahlrichtung der Leuchtmittel (6.1) mit einem ringscheibenförmigen, transparenten Gehäusefenster (4) verschlossen ist.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) und das Leuchtmittelgehäuse (5) mittels einer Gehäusekappe (7) gegen den Zutritt von Strahlmittel verkleidet sind.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (7) als Überwurfmutter ausgeführt ist, die auf ein am Leuchtmittelgehäuse (5) angebrachtes Außengewinde aufschraubbar ist.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) auf einem ringförmigen Leuchtmittelträger (6) fixiert sind.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) einen Abstrahlwinkel im Bereich von 5° bis 55° besitzen.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (6.1) Leuchtdioden sind.
Strahlmitteldüsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der gleichmäßig am Umfang der Strahlmitteldüse (1) verteilt angeordneten Leuchtmittel (6.1) im Bereich von 4 bis 12 liegt.