DE2952876A1 - A blowing device having a low noise level - Google Patents

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bod Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipi.-Ing. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln

DEICHMAN^HAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KDLN 1

6.Juni 1980 Sch-DB/my 560

Ingemanssons Ingenjörsbyra AB
S-400 14 Göteborg, Schweden

Blasvorrichtung mit niedrigem Geräuschpegel

In der Industrie werden Blaswerkzeuge für viele Aufgaben eingesetzt. Ein Beispiel ist die Säuberung mit Hilfe eines Luftblasstromes, z.B. bei Dreh- und Fräsvorgängen. Andere Beispiele sind Kühlen, Erwärmen und Trocknen sowie der Transport verschiedener Einzelheiten, z.B. bei automatischen Werkzeugmaschinen. Auch kar.u mit anderen Gasen als Luft, z.B. Schutzgas bei Sei /ieißvorgängen, geblasen werden. Das von solchen Blaswerkzeugen erzeugte Geräusch ist oft so hoch, daß Grenzer der Gehörschädigung erreicht werden.

Die üblichsten Blaswerkzeuge haben einen in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Aufbau.

Das Gas wird dem Werkzeug über einen Hochdruckschlauch oder eine Leitung 2 zugeführt, .die an eine Gasquelle angeschlossen ist, die einen im Verhältnis zum Atmosphärendruck hohen überdruck hat. Zur Benutzung des Blas-

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Werkzeuges wird ein Handgriff 3 niedergedrückt, wodurch ein Ventilschieber 4 sovsrstellt wird, daß Gas durch eine Nut 5 in dem Ventilschieber und ein Ansatzrohr 6 aus der Mündung 7 des Ansatzrohres ausströmen kann.

Wenn auf diese Weise ein Gasmedium an die Umgebung abgegeben wird/ ergibt sich eine Ausströmgeschwindigkeit des Gases, die von dem Druckverhältnis zwischen dem Gegendruck hinter der Mündung, d.h. abströmseitig und dem Druck vor der Mündung abhängt.

Wenn die Mündung nicht als sogenannte Lavaldüse gestaltet ist, wird eine maximale Ausströmgeschwindigkeit bei sogenanntem kritischem Druckverhältnis erzielt. Der Druck vor der Mündung, an der das kritische Druckverhältnis erreicht wird, wird durch den Gegendruck hinter der Mündung bestimmt, der seinerseits vom Grad der Koejektion oder der Mitreißejektion beeinflußt wird, d.h. in welchem Ausmaß der die Mündung verlassende Luftstrahl bei seiner Bewegung Umgebungsluft mitreißt. Je höher also die Koejektion ist, um so höher muß der Vordruck in der Hochdruckleitung 2 sein, damit das kritische Druckverhältnis erreicht wird.

Wenn das Innere des Blaswerkzeuges so gestaltet ist, daß sich geringe Verluste ergeben, d.h. wenn alle Gasdurchlässe vor der Düse einen Querschnittsbereich aufweisen, der wesentlich größer ist als der Auslaßbereich 7, würde der Gasdruck unmittelbar vor der Düse 7 dem der Hochdruckleitung 2 zugeführten Druck im wesentlichen entsprechen, d.h. bei normalem Vordruck von 6 bis 8 bar wäre der Gasdruck unmittelbar vor dem Auslaß im wesentlichen gleich 6 bis 8 bar.

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Der Druck des Gases unmittelbar nach seiner Expansion ist niemals niedriger als der kritische Druck ρ*, d.h. nicht niedriger als das O,528fache des Druckes unmittelbar vor dem Auslaß. Daher beträgt bei solchen Konstruktionen der Gasdruck nach der Expansion normalerweise wenigstens 3 bar.

In derartigen Fällen ist es wichtig, daß die Düse solche Eigenschaften hat, daß die von ihr hervorgerufene Koejektion ausreicht, damit der Gegendruck hinter der Düse 7 nicht merklich von dem Druck unmittelbar hinter der Expansionszone, d.h. in der Kontraktionszone, abweicht. Das Gas mit dem Druck p* würde anderenfalls auf einen Unterdruck treffen und explosiv expandieren. Die Gaspar- · tikel wurden seitwärts beschleunigt und über ihren Gleichgewichtszustand hinausgehen, so daß ein Unterdruck in dem Strahlkern entstünde, der die Partikel verlangsamen würde. Dieses würde sich periodisch wiederholen. Es würde sich eine stehende Druckwelle ergeben, die die Energie des Gases unter dem kritischen Druck, d.h. zu dem herrschenden Umgebungsdruck, verbraucht, wobei ein starkes Geräusch erzeugt wird. Außer der Erzeugung eines starken Geräusches würde der Impuls oder die Blasleistung " des Strahles beträchtlich verringert.

Bei einem vorbestimmten Druck an der Anströmseite der Mündung t tritt keine Verringerung der Blaskraft ein, wenn die Koeje^ktion vergrößert wird. Dies ist selbst dann gültig, wenn z.B. ein unterkritisches Druckverhältnis herrscht, wobei die Ausströmgeschwindigkeit und der Massestrom verringert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt - obwohl die Expansxonsarbeit in der öffnung verringert wird, bewirkt eine vergrößerte Koejektion, daß der Gasstrahl durch Beimischung von Umgebungsluft seine gesamte

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kinetische Energie beibehält oder vergrößert.

Wenn das gasförmige Medium mit einer hohen Geschwindigkeit nahe der Schallgeschwindigkeit die Mündung 7 des Ansatzrohres 6 verläßt, bilden sich kräftige Wirbel, ' Turbulenzen, wenn das schnell ausgestoßene Gas mit der stationären Außenluft oder Gas gemischt wird. Von diesen Turbulenzen wird ein starkes Geräusch abgegeben. Bei vergrößerter Ejektion können die Turbulenzen verringert werden, wodurch die Schallabstrahlung herabgesetzt wird.

Um bei einem gegebenen Vordruck eine Beschränkung eines bei voll geöffnetem Ventil erhaltenen Massestromes zu erreichen, muß der Strömungsbereich an dem Ventil verringert werden. Wenn der Beschränkungsgrad so ist, daß der Durchströmbereich an dem Ventil kleiner als das O,52fache des Durchströmbereiches der Mündung beträgt, so ist unabhängig von dem Vordruck und dem Gegendruck ' die Strömungsgeschwindigkeit an dem Ventil wenigstens 1,2 mal höher als die von dem Druckverhältnis gegebene Strömungsgeschwindigkeit an der Mündung. Bei einer Beschränkung derart, daß die Strömungsgeschwindigkeit an dem Ventil höher ist als die von dem Druckverhältnis am Auslaß erhaltene Strömungsgeschwindigkeit, wird die Geräuscherzeugung an dem Ventil höher als an der Mündung. Außerdem hat das an den beiden Geräuschquellen erzeugte Geräusch selten die gleiche Frequenzzusammensetzung. Wenn die Ventilanordnung von der Mündung weniger als einige Meter entfernt ist, ist der akustische Widerstand so klein, daß die Schalleistung sich in die Umgebung um die eigentliche Mündung fortpflanzt, so daß die an dem Ventil auftretende Schalleistung ganz oder teilweise die Laut-

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stärke um das in Betrieb befindliche Blaswerkzeug bestimmt. Bis zu welchem Ausmaß dies geschieht, hängt von der an der Mündung tatsächlich herrschenden Strömungsgeschwindigkeit ab.Wenn daher die Geschwindigkeitsveiluste innerhalb des Ansatzrohres 6 klein sind, wird die in der Praxis an der Mündung erzielte Strömungsge- .""" schwindigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit an dem Ventil bestimmt.

Es kann ilso die Strömungsgeschwindigkeit an dem Ven- ;;; tij. Ursache für zwei Schallquellen sein, die,außer daß "..' sie addiert werden können, jeweils für sich eine größere Lautstärke hervorrufen als im Vergleich mit dem Fall, bei dem ein verringerter Massestrom durch einen verrin- ,.

gerten Vordruck, z.B. bei einer Kompressoranlage, erzielt wurde.

Der Geräuschpegel-Steigerungseffekt kann 3-10 dB (A) sein. Der Unterschied hängt von dem Reduktionsgrad ab.

Selbst in Fällen, bei denen der Strömungsbereich an'dem Ventil oder an dem Anschluß des Werkzeuges größer ist als der Durchströmbereich an der Mündung, kann die Strömungsgeschwindigkeit an dem Ventil ode.r dem Anschluß indirekt eine gesteigerte Ausströmgeschwindigkeit und damit eine kräftigere Geräuscherzeugung hervorrufen als im Vergleich mit dem Fall, bei dem das Ventil oder der Anschlußbereich beträchtlich größer als der Auslaßbereich ist. Bei einer Strömung mit Unterschallgeschwindigkeit durch ein Rohr mit Verlusten, verursacht der Druckabfall eine Verringerung der Dichte des Strömungsmediums und damit einen entsprechenden Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit. Zur Erzielung einer ausreichenden Blaskraft, d.h. mechanischer

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Arbeit, mit vorgegebenen Medien, vorzugsweise Luft, ist ein Massestrom einer solchen Größe erforder.lich, daß die Geschwindigkeit des Mediums innerhalb eines Blaswerkzeuges mit praktischen Abmessungen extrem hoch ist.

An dem Anschluß zwischen der Zuführungsleitung und dem Zuführungsanschluß des Blaswerkzeuges, insbesondere an der normalerweise erforderlichen Gasmedium-Regeleinrichtung und dem anschließenden Auslaßkanal,ergeben sich örtlich kräftige Geschwindigkeitsänderungen. Hierdurch hervorgerufene Turbulenzen beeinflußen die Strömung einerseits innerhalb des Werkzeuges und andererseits innerhalb des eigentlichen Auslasses, jedoch auch,nachdem die Luft das Blaswerkzeug verlassen hat. Sowohl die Turbulenzen außerhalb der Düse als auch die Geräuscherzeugung werden noch kräftiger.

Zusätzlich zu dem Nachteil, daß die Turbulenzen die Gasströmung und damit ihre Wirksamkeit beeinflussen, verursachen sie auch Geräusch innerhalb des Werkzeuges. Das Geräusch kann gleichermaßen störend sein wie das am Ausgang des Gases aus der Düse erzeugte Geräusch, was u.a.

auf die Unterschiede zwischen der Frequenz zusammenset :',ung der beiden Geräuscharten zurückzuführen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blaswerkzeug zu schaffen, das sich durch einen niedrigen Geräuschpejel, eine große Blas leistung und hohe mechanische Wirksamkeit auszeichnet. Das Werkzeug soll einen Strom er :eugen, der innerhalb eines großen Bereiches kontinuiarlich regelbar ist.

Eine Blasvorrichtung bzw. ein Blaswerkzeug gem. der Erfindung ist durch die in den Ansprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet. Irf "bezug auf Strömungseigenschafi.en

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kann die erfindungsgemäße Vorriclitung als zwei Reihen verbundener Düsen angesehen werden, die durch eine Kammer getrennt sind. Das Ventil ist eine erste Begrenzung des Gasdurchlasses,und die Enddüse stellt eine zweite Begrenzung dar. Der mit diesen Begrenzungen verbundene Strömungskanal ist so breit, daß die Geschwindigkeitsenergie dort außer Acht gelassen werden kann, wodurch die Kammer nach der ersten Begrenzung bewirkt, daß die kinetische Energie an der ersten Begrenzung verloren geht-.

An der zweiten Begrenzung ist ein Zustand erreicht, der ; der, Strom durch diese gleich ist - allerdings nur von einem Behälter mit einem niedrigeren Druck.

Der Anschluß 8, das Ventil 11, 13 und die Düse 17 der Blasvorrichtung sind mit solchen Durchströmbereichen ausgestattet, daß bei arbeitendem Werkzeug und voll geöffnetem Ventil der Druck innerhalb der Kammer 16 wenigstens gleich dem 0,9fachen des der Blasvorrichtung zugeführten Gasdruckes ist.

Wenn für einen gegebenen Beschickungsdruck die Gasströmung verringert werden soll, d.h. wenn der Durchströmbereich des Ventiles verkleinert werden soll, wird die Expansionsarbeit innerhalb der Ventilöffnung vergrößert. Die Gasgeschwindigkeit in der Ventilöffnung nimmt zu. In solchen Fällen ist es besonders wichtig, daß in Kombination mit einer einen Druckabfall verursachenden Düse die Kammer vorgesehen ist, so daß die Energie entsprechend der Gasgeschwindigkeit am ersten Drosselabschnitt, d.h. in dem Ventil, zum Verschwinden gebracht wird, bevor das Gas die Düse erreicht.

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Da in den\ Einlaß der Enddüse ein beträchtlicher Druckabfall entsteht, arbeitet die Kammer auch als Druckausgleichszone, wodurch an der ersten Begrenzung auftretende Turbulenzen verringert werden. Die Enddüse ist so gestaltet, daß sie eine hohe Koejektion des äußeren Gases vermittelt. Hierdurch erhält der Medienstrahl einen höheren Gesamtmassestrom, jedoch wird die Geräuscherzeugung ebenfalls reduziert.

Um noch die Gefahr der innerhalb der Blasvorrichtung erzeugten Turbulenzen herabzusetzen, die den Gasstrom hinter der Mündung der Enddüse beeinflussen, weist die Düse mehrere längliche Gasaustrittskanäle auf, deren Durchströmbereiche und auch die hinzugefügten oder Gesamtdurchströmbereiche wesentlich kleiner sind als der Durchströmbereich der Kammer.

Aufgrund der Kombinationswirkung, daß die Gasgeschwindigkeit durch die Austrittskanäle der Düse beträchtlich größer a Ls die Geschwindigkeit der Gasströmung in der Kammer i.3t und die jeweiligen Austrittskanäle einen kleinen Durchströmbereich aufweisen, werden die verbleibenden Gasturbulenzen oder Wirbel, falls in der Kammer vorhanden, herausgezogen in eine längliche Gasblase, die ihre Energie entsprechend der Gasgeschwindigkeit rasch verliert.

Der höhere Gegendruck hinter der Enddüse,der von der vergrößerten Koejektion erzeugt wird, erlaubt die Benutzung eines höheren Vordruckes, bevor eine kritische Strömungsgeschwindigkeit in der Enddüse auftritt. Die Dimensionen des Ventiles sind so gewählt, daß bei voll geöffnetem Ventil das kritische Druckverhältnis

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über dieses erst erreicht werden kann, nachdem der kritische überdruck über die Enddüse erzielt wurde.

Figuren 2 bis 10 der Zeichnung veranschaulichen Ausführ ungs formen der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Es zeigt: .··■

Figur 2 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform des Werkzeuges, -·

Figuren 3 und 4 die Düse im Längsschnitt bzw. in ;; Endansicht,

Figuren 5 und 6 der Figur 2 entsprechende Ansichten, wobei jedoch das Werkzeugventil in halb geöffenter bzw. voll geöffneter Stellung dargestellt ist,

Figuren 7 und 8 einen Längsschnitt bzw. eine Endansicht einer zweiten Ausfuhrungsform, und figuren 9 und 10 entsprechende Ansichten einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Ein Anschlußstutzen 8 (Fig. 2) zur Verbindung einer Zuführungsleitung für Druckgas mit dem Werkzeug weist einen Mittelkanal 9 mit einem Querschnittsbereich A auf.

Auf den Anschlußstutzen 8 ist eine erste Hülse 20 aufgeschraubt, auf die eine zweite Hülse 21 aufgeschraubt ist, die eine Kammer 10 umschließt, in der die Ventileinheit des Werkzeuges untergebracht ist. Gas strömt von dem Anschlußstutzen 8 zu der Ventileinheit, die einen kreisförmigen Ventilsitz 11 in der Kammer 10 aufweist. Ein kreisförmiger Ventilkörper 13 ist an einem Regulierarm 12 befestigt und wird von einer Feder 14 gegen den Ventilsitz gepreßt. Der Ventilsitz 11 hat einen großen Durchmesser, weshalb die Strömungsgeschwindigkeit durch ein völlig geöffnetes Ventil niedrig ist,

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wodurch die Turbulenzen hinter dem Ventil verringert werden. Wie erwähnt, nimmt das Geräusch hinter der Enddüse mit wachsender Turbulenz des die Düse erreichenden Gases zu.

Hinter dem Ventil folgt eine konische oder abgeschrägte Ansatzhülse 15, die ganz oder teilweise aus Gummi oder anderem elastischem Material hergestellt ist und eine zylindrische Kammer 16 enthält. Innerhalb dieser Kammer, die das Ventil von dem Auslaß der Enddüse 17 des Werk-

TO Zeuges trennt, erhält man eine druckstabilxsierte Zone. Hierdurch wird die gegenseitige Abhängigkeit zwischen der Ventildüse und der Enddüse verringert. Eine Vorbedingung hierfür ist, daß die Länge der Kammer 16 genügt, und daß ihr kleinster Durchströmbereich größer ist als zweckmäßig wenigstens das 1,5fache und vorzugsweise wenigstens 2,5fache des Durchströmbereiches des Ventiles 11,13 oder,falls das Ventil größer als der Durchströmbereich des Einlaßkanales 9 ist, in ähnlicher Weise größer als der letztgenannte Durchströmbereich ist. Außerdem sollte der kleinste Durchströmbereich der Kammer 16 zweckmäßig wenigstens 2 mal und vorzugsweise wenigstens 3 mal größer sein als die Summe der Durchstrombereiche der Auslaßkanäle 30. An den aus dem Ventil bestehenden Begrenzungen arbeitet die Kammer so, daß an der ersten Begrenzung, d.h. an dem Ventil,erzeugte kinetische Energie verlorengeht. Durch die Enddüse wird ein Strömungszustand erzielt, der gleich dem Strömungszustand ist, der herrschen würde, wenn die Strömungsverringerung bei einem verringerten Zuführdruck vor dem Blaswerkzeug durchgeführt worden wäre, z.B. mit einer Kompressoranlage, von der das Druckmedium erhalten wird. Die L.Inge der Kammer sollte wenigstens das 5fache ihres Querschnittsdurchmessers betragen. Die Austritts- oder Enddüse 17

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folgt hinter der Kammer 16. Das Ende des Regulierarmes 12 trägt einen Stillt, der in eine Bohrung 18 in der Düse eingreift. Bei seitlich gerichtetem Handdruck gegen die Ansatzhülse 15 wird der Ventilkonus 13 schräg gestellt, so daß eine kleinere oder größere Teilöffnung des Ventiles erreicht wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Da der Regulierarm 12 mit der Enddüse 17 verbunden ist, behält der Regulierarm seine konzentrische oder koaxiale Stellung innerhalb der Kammer selbst dann bei, wenn die Ansatzhülse 15 schräg verschoben wird. Dies ist.wichtig, um Turbulenzen um den Regulierarm zu vermeiden.

Dadirch, daß der Regulierarm 12,wie beschrieben, an die Enddüse angeschlossen ist, werden auch akustische Resonanzen in Form stehender Schallwellen zwischen den Wandflächen der Kammer 16 ausgeschlossen. Auf diese Weise kommen Unterschiede des dynamischen Druckes an dem beweg.".ichen Ventilteil, der an der Durchströmöffnung des Gases etwas versetzt ist, nicht in Resonanz mit starken akustischen Druckmaxima und so werden sogenannte "Kreisch"· töne vermieden, die häufig bei Wasserhähnen auftreten.

Die Enddüse 17 ist kreisförmig zylindrisch und nahe ihrem Umfang besitzt sie eine Ringreihe zylindrischer Kanäle 30, deren Durchmesser d in bezuc auf den Mündungsdurchmesser D der Düse klein ist. Die Anordnung der Kanäle in der Nähe des Umfanges bewirkt in Kombination mit der konischen Form der Ansatzhülse eine hohe Koejektion des Gases außerhalb der Enddüse. Der kombinierte oder gesamte Querschnittsbereich der Kanäle muß kleiner sein als alle Durchströmbereiche innerhalb ' des Werkzeuges, d.h. kleiner als der Strömungsbereich A

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an dem Mittelkanal 9 aber auch kleiner als dar Strömungsbereich des vollständig geöffneten Ventiles. Dies ist wichtig, damit an diesen Begrenzungen keine kritische Strömung erzielt wird, bevor eine kritische Strömung in der Enddüse auftritt. Zur Schaffung wirksamer Koejektion haben die Kanäle eine Länge L, die wenigstens das 1Ofache des Durchmessers d beträgt. Hierdurch wird auch die Kontraktionszone, d.h. der Querschnitt, an dem das Gas zusammengezogen wird, um anschließend adiabatisch zu expandieren, kurz vor den Auslaß gelegt, d.h. in den jeweiligen Auslaßkanal, so daß der Expansionsgrad des jeweiligen Luftstrahles. gleichmäßiger ist als in dem Falle, in dem die Kontraktion etwas außerhalb, d.h. an der Abströmseite_/ des Auslaßstrahles auftritt.

Die Hälfte des KonuswinkelsoC gem. Fig. 3 des Außenmantels der Düse soll kleiner sein als 20°, vorzugsweise kleiner als 15°, z.B. 4 bis 10°. Die Mantelfläche 32 soll über ihre ganze oder wenigstens einen wesentlichen Teil ihrer axialen Länge glatt und in jedem Fallt; frei von Ungleichmäßigkeiten oder Aufrauhungen sein, die die Koejektion beträchtlich herabsetzen oder Turbulenzen hervorrufen könnten, und sie soll sehr nahe bei den Kanälen 30 an der ebenen Endfläche 33 der Düse enden, die im allgemeinen senkrecht zur Mittelachse 31 der sich verjüngenden Mantelfläche ausgerichtet ist· Das Werkzeug ist außerdem mit Mitteln für eine fixierte Einstellung eines vorbestimmten Gasstromes versehen. Eine solche Einstellung ist in Fig. 6 gezeigt.

An einem mit dem Ventilkörper 13 verbundenen Zapfen sind Flügel 23 vorgesehen, die, wenn die Ansatzhülse

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zu der Hülse 20 nach außen gedreht wird, gegen eine Schulter 22 an der Hülse 20 haken, wodurch das Ventil im Verhältnis zur Auswärtsschraubung der Ansatzhülse 15 geöffnet wird.

Bei einem Blaswerkzeug herkömmlicher Größe kann der Durch-" messer d der Bohrungen 30 etwa 0,3 bis 1,5 mm betragen, und die Mitten der Bohrungen können einen gegenseitigen Abstand von wenigstens dem 2fachen Bohrungsdurchmesser d .-naben.Die Mittelachsen der Bohrungen liegen auf einem Kreis "lit dem Durchmesser Dy, wobei Dy größer als D-6d sein kann. Eine innere Reihe von Bohrungen kann ebenfalls auf einem Kreis mit dem Durchmesser Di liegen,der vorzugsweise größer als 2d ist. In der Mitte der Düse soll keine den Bohrungen 30 entsprechende Bohrung vorhanden sein.

Der maximale Öffnungsquerschnitt des Ventiles 11,13 soll größer als zweckmäßig wenigstens das 1,2fache, vorzugsweise wenigstens 1,5f ache des Gesaititque rschni ttsbereiches des Düsenauslasses,das heißt, der Summe der Querschnittsbereiche der Auslaßkanäle der Düse,, sein. Bei einem gerin- geren als dem maximalen Öffnungsc[uerschnitt des Ventiles kann dieser Querschnitt den engsten Querschnitt bilden und Geräusch verursachen. Da der Ventilsitz einen großen ümiang hat, ist der Abstand zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz am Kreisbogen, an dem das Ventil öffnet, sehr klein, wodurch das erzeugte Geräusch im wesentlichen oberhalb des hörbaren Frequenzbereiches liegt. Das Ventil 11,13 des Blaswerkzeuges ist deshalb zweckmäßig so gestaltet, daß bei einem Durchströmbereich von etwa dem 0,5fachen des Gesamtdurchströmbereiches der Auslaßöffnungen 30 der Düse der Abstand zwischen dem beweglichen Ventilglied und dem Ventilsitz an keinem

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Punkt 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm übersteigt.

Zur Verhinderung direkten Hautkontaktes zwischen dem Werkzeugbenutzer und den Auslaßöffnungen der Kanäle 30 weist die Düse 17 eine oder mehrere Abstandshalter oder Vorsprünge 40 (Fig. 7,8) und 41 (Fig. 9 und 10) auf, die von der Endfläche oder Ebene 33 der Düse nach außen ragen. Die Länge M der Vorsprünge beträgt im wesentlichen und wenic'stens das 1 , 2f ache,vorzugsweise wenigstens 2fache de s Durchmessers der jeweiligen Auslaßkanäle 30, und die Vorsprünge können zwischen den Kanälen 30 angeordnet sein, wie Figuren 7 und 8 zeigen. Alternativ kann ein einziger Vorsprung 41 in der Mitte dieser Fläche 33 vorgesehen und von den Auslaßöffnungen 30 umgeben sein. Diese Vorsprünge sind so gestaltet,'daß die erwähnte Koejektion weder materiell behindert noch der Geräuschpegel an dem Düsenauslaß wesentlich erhöht wird.

Ein Prototyp der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 wurde praktisch erprobt und wurde mit vielen handelsüblichen,sogenannten geräuscharmen Blasdüsen mit einem in das Auslaßrohr eingesetzten Körper aus porösem Sintermetall sowie mit vielen anderen herkömmlichen Blaswerkzeugen verglichen.In allen Fällen verursachten die konventionellen Werkzeuge höheren Luftverbrauch, einen beträchtlich höheren Geräuschpegel und niedrigere Blasleistung als das erfindungsgemäße Blaswerkzeug. .__ ..

Auch bei einem Vergleich mit mehreren Blasweckzeugen, die dem erfindungsgemäßen Werkzeug ähnlich sind, ausgenommen daß eines der Vergleichswerkzeuge un den Mantel 32 mit einem Abstand von 10 mm von der Endfläche 33 der Düse einen Radialkragen mit einem Außendurchmesser von 3D und einer Dicke von 0,5mm aufweist,und die Kanäle 30 des anderen Werkzeuges unregelmäßig über den Querschnittsbereich

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der Düse verteilt waren und cL 20° betrug, wurden ein gewisser Anstieg des Geräuschpegels und eine geringere Blas_.eistung erzielt.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt/ sondern sie kann auf vielen anderen Wegen im Rahmen der Ansprüche realisiert werden.

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Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ( 1.J Blasvorrichtung mit einem einen Anschluß für gasrormiges Druckfluid aufweisenden Teil, einer Austrittsdüse für das Fluid und einem zwischen dem Fluidanschluß und der Austrittsdüse angeordneten Ventil, das einen einstellbaren Fluiddurchlaß enthält, der die Strömungsrate des Fluids durch die Vorrichtung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (17) mit einer Vielzahl von Austrittskanälen (30) für das Fluid versehen ist, und daß bei voll geöffnetem Ventil (11,13 ) der Durchströmbereicl" des Fluiddurchlasses des Ventiles (11,13) beträchtlich größer ist als die Summe der Durchströmbereiche der Austrittskanäle (30) der Düse (17).
2. 2. Blasvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüse (17) im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und mit einer Vielzahl von Austrittskanälen (30) versehen ist, die in ümfangsrichtung der Düse (17) im wesentlichen gleichmäßig verteilt und in der Nähe der äußeren Mantelfläche (32) der Düse (17) ringförmig angeordnet sind.
3. 3. Blasvorrichtung nach Anspruch 2, dadu rch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche (32) der Austrittsdüse (17) im wesentlichen kegelstumpfförmig gestaltet ist und - gesehen in einer Ebene durch die Mittelachse - im wesentlichen überall einen spitzen Winkel mit der Mittelachse der Düse (1.7) einschließt.

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4. 4. Blasvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine langgestreckte, im wesentlichen zylindrische Kammer (10) zwischen der Düse

   (17) und dem Ventil (11,13), wobei die Länge der Kammer (10) wenigstens das 5fache des Querschnittsdurchmessers dar Kammer (10) beträgt.
5. 5. Blasvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekannzeichnet, daß die Kammer (10) einen Minimaldurchströmbereich aufweist, der wesentlich größer ist als die Summe de;r Durchströmbereiche der Austrittskanäle (30) der Düse (17).
6. 6. Blasvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskanäle (30) der Düse (17) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und eine Länge L aufweisen, die wenigstens das 1Ofache ihres Querschnittsdurchmessers, d beträgt.
7. 7. Blasvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11,13) einen im allgemeinen kreisförmigen Ventilsitz (11) aufweist, der gemeinsam mit einem entsprechenden Ventilkörper (13) in Form eines Rotationskörpers einen ringförmigen Fluiddurchlaß definiert, und daß der Ventilkörper (13) durch von Hand betätigbare Mittel zum Öffnen oder Schließen des ringförmigen Fluiddurchlasses längs eines Teiles oder seines gesamten Umfanges verstellbar ist.

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8. 8. Blasvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Fluiddurchlaß des Ventiles (11,13) einen solchen Durchmesser hat, daß der Fluiddurchlaß einen Durchströmbereich einer solchen Form definiert, daß das an dem Ventil erzeugte Geräusch selbst bei einer verhältnismäßig geringen Öffnung des Ventiles im wesentlichen völlig über dem Hörfrequenzbereich liegt.
9. 9. Blasvorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüse (17) an ihrer Außenseite frei ist von Ungleichmäßigkeiten und anderen Gebilden, die in beträchtlichem Maße Koejektion der atmosphärischen Luft mit dem aus der Düse (17) ausgestoßenen Fluid verhindern könnten.
10. 10. Blasvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine solche Gestalt der Austrittskanäle (30) der Düse (17), daß das Verhältnis zwischen dem von der Koejektion unmittelbar hinter de;r Mün lung der Austrittsdüse (17) erzeugten Gegendrui k und dem Luftdruck vor der Mündung das kritische Druckverhältnis (0,528) erst erreicht, wenn der letztgenannte Luftdruck 6 mal höher als der äußert Atmosphärendruck ist.
11. 11. Blasvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) begrenzt ist von einer von Hand biegbaren Hülse (21) , die das Ventil (11,13) mit der Düse (17) verbindet, und die mit dem Ventil (11,13) so verbunden ist, daß das Ventil durch Seitwärtsbiegung der Hülse (21) offenbar und schließbar ist.

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12. 12. Blasvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (21) zur fixierten Einstellung eines gewünschten Gasstromes durch das Ventil (11,13) relativ zu dem Teil (20) des Werkzeugkörpers,der den Anschluß (8) für Druckluft aufweist, schraubverstellbar ist.
13. 13. Blasvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (13) in der Mitte mit einom Ende eines langgestreckten starren Teiles (12) verbunden ist, dessen anderes Ende mittig an die Austrittsdüse (17) angeschlossen ist.
14. 14. Blasvorrichtung mit einer Austrittsdüse, die

    eine Endfläche aufweist, in der mehrere Austrittskanäle für Druckluft enden, gekennzeichnet du r c h einen Vorsprung (4 1) oder mehrere Vorsprünge ( 40) , die von der Endfläche Π3) abstehen, um direkten Hautkontakt zwischen dem Benutzer der Vorrichtung und der Endfläche (33) der Düse (17) zu verhindern.
15. 15. Blasvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichn et, daß die Düse (17) mehrere ringförmig angeordnete Austrittskanäle (30) aufweist, die den in Form eines einzigen Vorsprunges (41) in der Mitte der Endfläche (33) angeordneten Schuczteil umgeben.

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