DE2606798A1

DE2606798A1 - Geraet zur pneumatischen entfernung von staub

Info

Publication number: DE2606798A1
Application number: DE19762606798
Authority: DE
Inventors: Yasuzi Furutsutsumi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-21
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1976-09-02
Also published as: FR2301313B3; US4060874A; GB1503837A; CA1064208A; FR2301313A1; IT1053621B

Description

Za suzi Jmruisuxsumi,
1-19, 2-Chone, Kidoridai,
Kawanishi-Shi, Hyougo Prefecture, Japan

Gerät zur pneumatischen Entfernung von Staub

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur pneumatischen Entfernung von Staub oder dergleichen, bestehend aus einem Griffteil, an dessen Endbereich ein Einlaß zur Aufnahme von Druckluft aus einem Kompressor ausgebildet ist, und einem einstückig damit gebildeten hohlzylindrischen Hauptgehäuse, an dessen vorderem Ende ein Auslaß für die Druckluft ausgebildet ist.

Im allgemeinen fällt bei der Metallverarbeitung oder der Faserherstellung bzw. -verarbeitung eine große Menge von Metallstaub oder -splittern, Lint oder dergleichen Staub an, und sammelt sich auf Teilen des Werkstückes oder in engen oder unzugänglichen Bereichen der Anlage wie in einer Ausnehmung oder Vertiefung, was Schwierigkeiten während des Betriebs nach sich zieht. Deshalb ist ein Bedürfnis nach einem

Gerät zur pneumatischen Entfernung von Staub oder dergl. entstanden, durch das die gewünschten Teile ohne weiteres leicht und wirksam gereinigt werden können.

609836/0315

Da jedoch herkömmliche Geräte dieser Art einfach so aufgebaut sind, daß Druckluft von einem Kompressor direkt aus der Düsenauslaßöffnung ausgestoßen wird, sind sie mit dem Nachteil behaftet, daß der Metallstaub oder sonstige Staub, wenn er weggeblasen wird, auf die Bedienungsperson prallen und ins Auge geraten kann.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zur pneumatischen Entfernung von Staub oder dergl. zu schaffen, das durch eine einfache Konstruktion verhindert, daß weggeblasene Teilchen auf die Bedienungsperson zurückfliegen. Das Gerät soll von kompakten Abmessungen, dauerhaft, preiswert und leicht mit einer Hand zu betätigen sein.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen aus der Gerätauslaßöffnung austretenden Druckluftstrahl und einen gleichzeitig damit erzeugten, aus einem am Gerät gebildeten Zwischenraum austretenden konischen Luftvorhang.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Auslaßöffnung des Hauptgehäuses des Gerätes ein Düsenelement befestigt, das zwei getrennte Öffnungen in seinem vorderen und hinteren Bereich aufweist; eine

6&9836/0315

hohle, konische Düsenkappe ist auf das Düsenelement so aufgepaßt, daß zwischen dem rückwärtigen Ende der Düsenkappe und einer vertikalen Fläche des DüsenanschlußBtucks ein feiner Zwischenraum erzeugt wird. Die Düsenkappe weist an ihrem vorderen Ende vorteilhaft eine Luftauslaßöffnung auf, während sie an ihrem rückwärtigen Ende mit sich nach vorn erstreckenden, untereinander zusammenhängenden ersten und zweiten geneigten Flächen ausgebildet ist, die der vertikalen Fläche an dem feinen Zwischenraum gegenüberliegen, so daß die Druckluft aus der Auslaßöffnung am vorderen Ende der Düsenkappe ausgestoßen werden und gleichzeitig ein Luftvorhang in FiDEm einer sich von dem feinen Zwischenraum entlang der ersten und zweiten geneigten Fläche nach vorn konisch ausbreitenden Luftschicht erzeugt werden kann.

Die Düsenkappe kann auch eine rückwärtige Fläche aufweisen, in die in radialer Richtung eine Anzahl Aussparungen eingeschnitten sind, die sich bis ineinen Zwischenbereich der ersten geneigten Fläche erstrecken und in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind.

Die Düsenkappe ist auf dem Düsenelement durch wenigstens eine Feststellschraube' verschiebbar gesichert, und der feine Zwischenraum ist durch Verschieben der Düsenkappe regulierbar.

- 4 609836/0315

-A-

Zweckmäßigerweise ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät zur Erzeugung eines LuftStrahls an der Düse und gleichzeitiger Bildung des sich an der Düsenbasis ausbreitenden Luftvorhangs nur eine gemeinsame Druckluftquelle nötig.

Der Steigungswinkel des sich konisch ausbreitenden Luftvorhangs kann je nach Wunsch durch einfache Veränderung des feinen Zwischenraums zwischen dem rückwärtigen Ende der Düsenkappe und dem gegenüber liegenden Ende des Gehäuses regulierbar sein.

Weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der anhängenden Zeichnung.

Fig. 1 ist ein seitlicher Aufriß eines erfindungsgemäßen Gerätes zur pneumatischen Entfernung von Staub, das teilweise im Schnitt dargestellt ist, um das Innere des eine Düse enthaltenden vorderen Endbereichs zu zeigen. -

Fig. 2 ist ein seitlicher Aufriß im Schnitt, der eine andere Ausführungsform desselben Abschnitts zeigt.

Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht einen

609836/0315

Teil des rückwärtigen Abschnitts einer Düsenkappe.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der rückwärtigen Fläche der Düsenkappe.

Fig. 5 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Düsenkappe.

Fig. 6 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht einen Teil des rückwärtigen Endbereichs der Düsenkappe.

Fig. 1 zeigt ein pistolenförmiges Gerät zur pneumatischen Entfernung von Staub, das einen Griffteil 1a und ein mit diesem einstückig ausgebildetes, hohlzylindrisches Hauptgehäuse 1 umfaßt.

Der Griffteil 1a ist an seinem unteren Ende mit einer Einlaßöffnung 2 versehen zur Aufnahme von Druckluft aus einem Kompressor. Am vorderen Ende des Hauptgehäuses 1 ist eine Austrittsöffnung 3 für die Druckluft ausgebildet, die durch einen Luftkanal 13 mit dem Lufteinlaß 2 in Verbindung steht. An dem Griff 1a sind ein triggerartiger Druckknopf 14 und ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, durch den Druckknopf 14 betätigbares Ventil vorgesehen, so daß der Druckknopf 14,

. ' - 6 609836/0315

wenn er niedergedrückt wird, das· Ventil öffnet und die durch den Einlaß 2 eingelassene Druckluft auf die Austrittsöffnung 3 zufließen läßt. Ein in die Austrittsöffnung 3 am vorderen Ende des Hauptgehäuses 1 eingeschraubtes, hohlzylindrischeE Düsenanschlußstück 12 weist eine vordere Öffnung auf, in die ein Düsenelement 4 in gleicher Weise eingeschraubt ist. Durch den Düsenanschluß 12 erstreckt sich in Längsrichtung eine Bohrung 12a. Das Düsenelement 4 weist einen Luftkanal 9 auf, der mit der Bohrung 12a in Verbindung steht und mit zwei Öffnungen 10 und 11 ausgebildet ist, die sich am vorderen und hinteren Abschnitt diametral hindurch erstrecken und mit dem Luftkanal 9 in Verbindung stehen.

Eine hohle, konische Düsenkappe 5 ist um das Düsenelement 4 herum aufgepaßt. Die Düsenkappe 5 hat an ihrem vorderen Ende eine nach vorn sich verjüngende Luftaustrittsöffnung 7 und an ihrem rückwärtigen Ende einen peripherisch überstehenden Ansatz 6. Die Düsenkappe 5 weist an ihrem rückwärtigen Ende eine Fläche 6c auf, die sich nach vorn in eine erste geneigte Fläche 6a erstreckt, die in eine zweite geneigte Fläche 6b übergeht.

Ein feiner Zwischenraum 8 ist zwischen der rückwärtigen Fläche 6c der Düsenkappe 5 und der vorderen Fläche 12c

609836/0315

des Düsenanschlußstückes 12 ausgebildet. Der Zwischenraum 8 wird bestimmt, wie durch die Düsenkappe 5 festgelegt, die durch die Berührung der inneren Umfangsflache 5d der Kappe 5 mit der äußeren Umfangsflache eines erweiterten Abschnitts 4a des Düsenelements 4 konzentrisch zu dem Düsenelement 4 gehalten wird, wenn die Kappe 5 auf das Element 4 aufgeschoben wird, wobei die Düsenkappe 5 in ihrer Stellung durch eine oder mehrere Feststellschrauben 15 gesichert wird. Der Innenraum der Düsenkappe 5 ist durch den erweiterten Abschnitt-4a des Düsenelementes 4 in eine vordere Kammer 5b und eine hintere Kammer 5c unterteilt. Da sowohl die rückwärtige Fläche 6c der Düsenkappe 5 und die vordere Fläche 12c des Düsenanschlußstücks 12 durch vertikale Ebenen definiert sind, verläuft der durch die beiden Flächen 6c und 12c bestimmte und von der ersten geneigten Fläche 6a aus gesehen innen liegende, feine Zwischenraum 8 parallel zu diesen Flächen und ist ringförmig. Die Abmessung des feinen Zwischenraums 8, d.h. der Abstand zwischen den einander gegenüber liegenden Flächen 6c und 12c ist durch Verfechieben der Feststellschrauben 15, die die Kappe 5 auf dem Element 4 festhalten, in Bezug auf das Düsenelement 4 regulierbar. Vorzugsweise ist der tatsächliche Wert des Zwischenraums 8 größer als Null, aber nicht größer als 0,1 mm.

609836/0315 '

Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, hat ein Eckenbereich 6a^f, der die Trennungslinie zwischen der vertikalen, rückwärtigen Fläche 6c der Düsenkappe 5 und deren erster geneigter Fläche 6a bildet, in Bezug auf den Mittelpunkt O einen Eadius d-, , der kleiner ist als der Radius D des Außenumfangs 12b der vorderen Fläche 12c des Düsenanschlußstücks 12. Außerdem ist der Radius dp eines Eckenbereichs 6b', der die Trennlinie bildet zwischen der ersten geneigten Fläche 6a und der zweiten geneigten Fläche 6b der Düsenkappe 5, größer als der Radius D des Außenumfangs 12b des Düsenanschlußstücks 12. Dementsprechend liegt der die erste geneigte Fläche 6a abgrenzende Eckenbereich 6a^f innerhalb des Außenumfangs 12b der gegenüberliegenden vertikalen Fläche 12c.

Aus Fig. 6 ist zu ersehen, daß der Winkel O * zwischen der ersten geneigten Fläche 6a und einer vertikalen Ebene kleiner ist; als der entsprechende Winkel Q^ der zweiten geneigten Fläche 6b. Beispielsweise beträgt der Winkel Q ₁ 20° bis 30° und der Winkel Q 45° bis 60°. Vorzugsweise beträgt Q ., = 26° und Θ 2 ⁼ 48°. Zwischen dem peripherisch überstehenden Ansatz 6 und der Außenumfangsflache der Düsenkappe ist eine ringförmige Aussparung 6d mit spitzem Winkel ausgebildet.

-9 -

609836/0315

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführunjsfor™, die in wesentlichen denselben Aufbau aufweist wie die AusfuhrangK-form nach Fig. 1, ausgenommen, daß das Düsenelement 4 und ein dem Düsenanschlußstück 12 entsprechendes Glied 12' einstückig ausgebildet sind. In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszahlen und gleichen Buchstaben bezeichnet.

Wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist auf der rückwärtigen Fläche 6c der Düsenkappe 5 eine Anzahl von in radialer Richtung ausgeschnittenen Aussparungen 16 vorgesehen, die in Umfangsrichtung in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Die ausgeschnittenen Aussparungen 16 können flache Vertiefungen sein von zum Beispiel V-förnigemQuerschnitt und sich von dem inneren Umfang der Düsenkappe 5 bis in einen Zwischenbereich der ersten geneigten Fläche 6a erstrecken. Diese Ausschnitte 16 können, wie in Fig. 5 dargestellt, auch v/eggelassen werden.

Das oben beschriebene Gerät arbeitet in folgender W'eice:

Der Griff 1a wird mix einer Hand gefaßt, und der Druckknopf 14 wird niedergedrückt, wobei eine nicht dargestellte Luftleitung von einem nicht gezeigten Kompressor an den Lufteinlaß 2 an dem unteren Ende des Griffs 1a angeschlossen ist. Wenn der Druckknopf 14 niedergedrückt

- 10 -

609836/031 5

- ίο -

wird, öffner, er das in dem Griff 1s enthaltene, nicht dargestellte Ventil und läßt so die Druckluft vom Kompressor, vorzugsweise Hochdruckluft, durch den Luftkanal 13 zu der Austritt soff niing 3 am vorderen Ende des Hauptgehäuses 1 strömen und durch die Bohrung 12a in den Luftkanal 9 innerhalb des Düsenelementes 4 treten, aus dem die Luft durch die vordere und hintere öffnung 10 und 11 getrennt ausströmt. Die aus der vorderen Öffnung 10 in die vordere Kammer 5b der Düsenkappe 5 ausgestoßene Luft wird darin unter Druck gesetzt und vorn aus der Luftaustrittsöffnung· 7 am vorderen Ende der Düsenkappe 5 herausgepreßt. Der so ausgestoßene Luftstrahl a bläst Metallstaub, Lint oder dergleichen Staub weg.

Andererseits wird die aus der hinteren Öffnung 11 des Düsenelementes 4 in die hintere Kammer 5c der Düsenkappe 5 ausgeströmte Luft aus dem feinen Zwischenraum radial nach außen gedrückt. Da der Zwischenraum 8 sehr fein ist, wird die Druckluft innerhalb der hinteren Kammer 5c stark unter Überdruck gesetzt und, da sie durch den feinen Zwischenraum 8 eingeengt ist, wird die Luft beim Ausströmen nochmals unter Überdruck gesetzt. Demgemäß läßt der extrem hohe Druck, der in der Umgebung des äußeren, hinteren Umfangsbereichs der hinteren Kammer 5c erzeugt wird, eine Ausstoßwirkung entstehen.

- 11 -

609836/0315

• - 11 -

Obwohl· die so ausgestoßene Druckluft dazu neigt, radial nach außen zu strömen, während sie von der vertikalen Fläche 12c geführt wird, wird der Luftstrom, bevor er den Außenumfang erreicht, in eine nach vorn geneigte Richtung entlang der ersten geneigten Fläche 6a, durch die der Zwischenraum 8 plötzlich erweitert wird, abgelenkt. Die Luft wird weiter durch die zweite geneigte. Fläche 6b nach außen geleitet, wie es durch einen ausgezogenen Pfeil in Fig. 3 angedeutet ist, wodurch der Luftstrom nochmals geneigt wird, während er die umgebende Atmosphäre als Sekundärluftstrom mitreißt und dadurch verstärkt wird. Infolgedessen wird ein Luftvorhang ac erzeugt, der die Form einer sich konisch ausbreitenden ringförmigen Luftschicht hat.

Um die Ausstoßwirkung genau kreisförmig zu bewirken, muß der feine Zwischenraum 8 in seinem gesamten inneren Umfangsbereich gleichförmig sein. Sollte die Düsenkappe 5 exzentrisch zu dem Düsenelement 4 stehen oder sollte die hintere Fläche 6c der Düsenkappe 5 die parallele Stellung zu der vorderen Fläche 12c des Düsenträgers 12 auch nur im geringsten Maße verfehlen, dann würde die Luft unregelmäßig ausströmen, ohne eine ringförmige Luftschicht zu bilden oder möglicherweise eine gespaltene ringförmige Luftschicht erzeugen. Um eine solche, sich aus der Ungleichmäßigkeit des feinen

- 12 -

6 09 836/0315

Zwischenrauras 8 ergebende Beanstandung auszuschließen, ist die rückwärtige Fläche te der Düsenkappe 5 mit den in radialer Richtung ausgeschnittenen Aussparungen 16 versehen, die, wie aus den Fig. 3 und 4 su ersehen ist, in ümfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Selbst wenn die parallele Anordnung der asii Zwischenraum 8 bestimmenden Flächen bc und 12c leichte Unregelmäßigkeiten enthält, strömt demgemäß die den Zwischenraum 3 passierende Druckluft in Form von Einzelstromen durch die ausgeschnittenen Aussparungen 16 und durch den anderen Abschnitt in Form eines Films mit dem Ergebnis, daß die Luft denselben nach vorn sich ausbreitenden Strom bildet wie oben beschrieben, indem sie nacheinander entlang der ersten geneigten Fläche 6a und der zweiten geneigten Fläche ob geführt wird. Da sich die Luft nach vorn ausbreitet, vereinigen sich die nebeneinander liegenden Ströme und bilden eine geschlossene, konische Luftschicht.

Wie bereits beschrieben, ist der Abstand, der den feinen Zwischenraum 8 festlegt, durch Verschieben der Feststellschraube(n) 15 veränderbar. Wenn er verkleinert wird, vermindert der Zwischenraum 8 die durchströmende Luftmenge, vergrößert dabei den Neigungswinkel des Luftvorhangs und lenkt den Luftstrom so ab, wie es in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie ac angegeben ist. Wenn der Abstand umgekehrt vergrößert wird,

- 13 609836/0315

dann erhöht der Zwischenraum 8 die durohntrcir.ende Luftmenge und erzeugt einen Luftvorhang ac¹ mit verkleinertem Neigungswinkel. Auf diese ^T.Veise kann der lieigungswiiikel des Luftvorhangs ac durch Regulieren des feinen Zwischenraums 8 ohne weiteres verändert werden. Praktisch ist der Winkel, der den Scheitelpunkt des Streukegels des Luftvorhangs bestimmt, durch Regulieren des feinen Zwischenraums C in dem Bereich von 30° bis 120° ver-

2 änderbar, wenn der zugeführte Luftdruck 5 kp/cn beträgt.

Da der peripherisch überstehende Ansatz 6 die spitzwinklige Aussparung 6d aufweist, verläßt der durch die zweite geneigte Fläche 6b geführte Luftstrom den Rand der geneigten Fläche β^Ίο klar abgegrenzt, ohne Wirbelströme oder Turbulenzen an dem Randbereich zu erzeugen, die die Strömungsgeschwindigkeit stören würden.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist das erfindungsgemäße Gerät einfach durch Niederdrücken des Druckknopfs 14 betätigbar, so daß die von einem Kompressor zugeführte Druckluft aus einer Austrittsöffnung 7 am vorderen Ende des Gerätes, umgeben von einem konischen Luftvorhang ac, ausgestoßen werden kann, der gleichzeitig durch Ausbreiten der Luft aus derselben Druckluftquelle von einem feinen Zwischenraum 8 am rückwärtigen Ende einer Düsenkappe 5 ausgehend gebildet wird.

- 14 -

609836/0315

V/erm i-etallstaub oder staubähnliches Material weggeblasen wird, verhindert der Luftvorhang, daß Katerialteilchen gegen die Bedienungsperson springen, und gewährleistet ein sicheres Arbeiten. Außerdem ist das erfindungsgemäße Gerät dauerhaft, einfach im Aufbau und kostengünstig in der Herstellung.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beispielshalber beschriebenen Ausfohrungsformen beschränkt ist, sondern daß für den Fachmann mannigfache Abwandlungen und Kodifikationen möglich sind, ohne daß der Bereich des Erfindungsgedankens verlassen wird.

Patentansprüche;

- 15 -

609836/0315

Claims

Pa tentansprüche

Gerät, zur pneumatischen Entfernung von Staub oder dev-■gleichen, bestehend aus einem Griffteil, an dessen lindbereich ein Einlaß zur Aufnahm? von Druckluft aus einem Kompressor ausgebildet ist, un:l einem einstückig damit gebildeten hohlzylindrischen Hauptgehäuse, an dessen vorderem Ende ein Auslaß für die Druckluft ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen aus der Gerätauslaßöffnung (7) austretenden Druckluftstrahl (a) und einen gleichzeitig damit erzeugten aus einem am Gerät gebildeten Zwischenraum (3) austretenden konischen Luf tvorhang (ac).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaßöffnung (3) des Hauptgehäuses (1) ein Düsenelement (4) befestigt ist, das z-.-.'ei getrennte öffnungen (10,11) in seinem vorderen und hinteren Bereich aufweist, und eine hohle, konische Düsenkappe (5) auf das Düsenelement (4) herum so aufgepaßt ist, daß zwischen dem rückwärtigen Ende der Düsenkappe (5) und einer vertikalen Fläche (12c) des Düsenanschlußstücks (12) ein feiner Zwischenraum (8) erzeugt wird, daß die Düsenkappe (5) an ihrem vorderen Ende eine Luftauslaßöffnung (7) aufweist und an ihrem rückwärtigen Ende mit sich naoh vorn erstreckenden, untereinander zusammenhängenden ersten und zweiten geneigten Flächen (6a,6b) ausgebildet ist, die der vertikalen Fläche (12c) an dem feinen Zwischenraum (8) gegenüberliegen, so daß die Druckluft (a)

- 16 -

609836/03 15

aus der Auclaßöffnung (7) an vorderen EnGe der Düseiikappe (5) ausstoSbar ist und gleichzeitig ein Luftvorhang (ac) in Form einer sich von den feinen Zwischenraum (8) entlang der ersten und zweiten geneigten Fläche (Ca, to) nach vorn konisch ausbreitenden Luftschicht erzeugter ist.
3. Gerät nach einen der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekeimsei ohne t, daß die Düsenkappe (5) eine rückwärtige Fläche (6c) aufweist, in die in radialer Dichtung eine Anzahl 7on Aussparungen (16) eingeschnitten sind, die sich bis in einen Zwischenbereich der ersten geneigten Fläche (G;.:) erstrecken und in Unf ausrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkappe (5) auf dem Düsenelement (4) durch wenigstens eine Feststellschraube (15) verschiebbar gesichert ist und der feine Zwischenraum (8) durch Verschieben der Düsenkappe (5) regulierbar ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wie in den anhängenden Zeichnungen dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung beschrieben.

609836/0315

ft

Leerseite