DE3731234C1

DE3731234C1 - Hochdruckwasserstrahlgeraet mit pulsierendem Wasserstrahl

Info

Publication number: DE3731234C1
Application number: DE19873731234
Authority: DE
Inventors: Lenenko Stanislav Antonovic; Tanskij Vladimir Ivanovic; Evic Kravec Vladimir Grigor; Evic Prichoda Anatolij Mefod; Vvedenskij Vladimir Nikolaevic; Matvienko Ivan Ivanovic
Original assignee: G SOJUZNYJ ZD MECHANICESKOJ I
Current assignee: G SOJUZNYJ ZD MECHANICESKOJ I
Priority date: 1987-09-17
Filing date: 1987-09-17
Publication date: 1989-03-16
Also published as: FR2620166A1; GB2209042A; GB8720105D0; FR2620166B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochdruckwasserstrahlgerät zur Erzeugung pulsierender Hochdruckwasserstrahlen. Solche Geräte dienen im Bergbau zur Gewinnung von Kohle oder Erzen, im Wasserbau zur Zerstörung von Gesteinen, in der Kraftwerktechnik zur Entkalkung und Reinigung von Kesselanlagen und -rohren und für andere ähnliche Zwecke.

Ein aus dem SU-Erfinderschein 7 68 968 bekanntes Hochdruckwasserstrahlgerät hat einen an eine Zuleitung angeschlossenen gasbelasteten Druckspeicher, einen an diesen über eine Rohrleitung angeschlossenen Schwingungserzeuger mit einem von einer Steuervorrichtung bewegungsgesteuerten Hohlkolben und eine über eine weitere Rohrleitung an den Schwingungserzeuger angeschlossene Austrittsdüse, wobei der Durchmesser der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und der Austrittsdüse um ein Drittel kleiner als der Durchmesser der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Druckspeicher ist. Die Längen dieser Rohrleitungen sind einander gleich.

Die Funktion dieses Geräts beruht auf der Wasserbeschleunigung in der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Druckspeicher, die beim Öffnen eines Auslaßstutzens des Schwingungserzeugers stattfindet, sowie auf einer zusätzlichen Wasserbeschleunigung in der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und der Austrittsdüse mit nachfolgender Abbremsung des Stromes vor der Austrittsdüse.

Mit diesem bekannten Gerät werden keine sehr hohen Drücke vor der Austrittsdüse erreicht, so daß auch die Arbeitsleistung begrenzt bleibt. Darüber hinaus werden infolge von Schwingungen der in der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und der Austrittsdüse eingeschlossenen Wassersäule auch auf die Hochdruckstrahlimpulse folgende Niederdruckimpulse erzeugt, die keine zerstörende Einwirkung auf das Objekt ausüben. Diese ohne eine Nutzarbeit zu leisten austretenden Wassermengen führen nur zu einer Überflutung des Bearbeitungsobjektes, was in vielen Fällen äußerst unerwünscht ist.

Die Erfindung geht aus von einem aus dem SU-Erfinderschein 10 81 350 bekannten Hochdruckwasserstrahlgerät mit einem an eine Zuleitung angeschlossenen gasbelasteten Druckspeicher, einem über eine erste Rohrleitung an diesen angeschlossenen Schwingungserzeuger und einem über eine zweite Rohrleitung an diesen angeschlossenen Stromumschalter mit einem Strahlrohr und einem Ausflußstutzen. Der Schwingungserzeuger zwischen den beiden Rohrleitungen enthält einen Hohlkolben und hat einen Auslaßstutzen, bei dessen Öffnen die Wassersäule in der ersten Rohrleitung beschleunigt wird. Der Stromumschalter besteht aus einem Gehäuse mit einer in diesem verschieblichen Einheit aus zwei durch eine Kolbenstange verbundenen Kolben, die im Gehäuse jeweils innenliegende und außenliegende Kammern voneinander trennen. Eine der innenliegenden Kammern ist mit dem Strahlrohr und die andere innenliegende Kammer mit dem Ausflußstutzen verbunden. Die Durchmesser des Strahlrohrs und des Ausflußstutzens sind einander gleich.

Die Funktion dieses Geräts beruht auf der Wasserbeschleunigung in der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Druckspeicher beim Öffnen des Auslaßstutzens des Schwingungserzeugers sowie auf einer zusätzlichen Beschleunigung dieses Wasserstromes in der Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Stromumschalter durch den Ausflußstutzen des Stromumschalters mit nachfolgender Abbremsung des Stromes vor dem Strahlrohr.

Auch dieses Gerät ist von ungenügender Effektivität, weil keine zur Erzielung maximaler Wirksamkeit optimalen Werte für die Wasserdurchsätze und die Drücke der Hochdruckwasserstrahlimpulse verwirklicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckwasserstrahlgerät zur Erzeugung pulsierender Wasserstrahlen zu schaffen, mit dem eine höhere Wirksamkeit der Wasserstrahlbearbeitung der jeweiligen Objekte erzielbar ist.

Ausgehend von der vorausgesetzten Gattung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Eine zweckmäßige Weiterbildung ist im Anspruch 2 angegeben. Bei einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung wird während der Hochdruckphase in der aus wenigstens zwei Abschnitten ausgeführten Rohrleitung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Stromumschalter eine optimale Wassermenge unter erhöhtem Druck aufgespeichert und somit eine zusätzliche Beschleunigung der Flüssigkeit beim Ausströmen durch den Ausflußstutzen erzeugt, was für die aus dem Strahlrohr austretenden Hochdruck-Wasserstrahlimpulse optimale Werte ergibt.

Die Erfindung wird nachstehend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Diese zeigt ein erfindungsgemäßes Hochdruckwasserstrahlgerät im Schnitt.

Das Hochdruckwasserstrahlgerät besteht aus einem in einer Zuleitung 1 vorgesehenen gasbelasteten Druckspeicher 2, der über eine erste Rohrleitung 3 mit einem Schwingungserzeuger 4 verbunden ist. Von diesem führt eine zweite Rohrleitung 5 zu einem Stromumschalter 6, der ein Strahlrohr 7 und einen Ausflußstutzen 8 besitzt. Die zweite Rohrleitung 5 besteht aus zwei Abschnitten 9 und 10, wobei der Durchmesser des Abschnitts 9 das Doppelte des Durchmessers des Abschnitts 10 beträgt. Das Strahlrohr 7 und der Ausflußstutzen 8 sind jeweils mit einem Durchmesserverhältnis von 1 : 3 ausgeführt.

Der Schwingungserzeuger 1 enthält einen Hohlkolben 11 und hat eine Steuervorrichtung 12 für die Bewegungssteuerung des Hohlkolbens 11 und einen Auslaßstutzen 13.

Am Ende des Abschnitts 10 ist der Stromumschalter 6 angeschlossen, in dessen Gehäuse 14 Sitze 15 und 16 ausgeführt sind, zwischen denen ein mittiger Hohlraum 17 gebildet ist und die innenliegende Kammern 18 und 19 begrenzen. Eine weitere Begrenzung dieser Kammern ist gebildet durch eine Doppelkolbenanordnung aus zwei Kolben 20 und 21, die durch eine Kolbenstange 22 miteinander verbunden sind. Jeweils hinter den Kolben 21 und 20 liegen außenliegende Kammern 23 und 24. Von diesen ist die außenliegende liegende Kammer 23 mit der zum gleichen Kolben 21 gehörenden innenliegenden Kammer 19 mittels eines Überströmrohres 25 verbunden, und die außenliegende Kammer 24 ist mit der Zuleitung 1 verbunden.

Der Betrieb des beschriebenen Hochdruckwasserstrahlgeräts verläuft auf die folgende Weise:
Nach Öffnen des Wasserzutritts in die Zuleitung 1 wird durch entsprechende Steuerung des Hohlkolbens 11 mittels der Steuervorrichtung 12 ein Eigenschwingungszustand hergestellt, in dem Schwingungsperioden aus je einer Hochdruckphase und einer Niederdruckphase aufeinander folgen.

Die Niederdruckphase beginnt mit der Verschiebung des Hohlkolbens 11 des Schwingungserzeugers 4 zum Abschnitt 9 der zweiten Rohrleitung 5. Dadurch wird die Verbindung zwischen der ersten Rohrleitung 3 und der zweiten Rohrleitung 5 unterbrochen, und die erste Rohrleitung 3 wird mit dem Auslaßstutzen 13 des Haupt- Schwingungserzeugers 4 in Verbindung gesetzt. Da dessen Durchflußwiderstand gering ist, nimmt der Druck vor diesem ab, und durch die Rohrleitung 3 läuft vom Schwingungserzeuger 4 zum Druckspeicher 2 eine Welle erniedrigten Druckes, die von demselben als Welle mit einem dem Zuleitungsdruck nahekommenden Druck reflektiert wird. Meist laufen in der Niederdruckphase zwischen dem Schwingungserzeuger 4 und dem Druckspeicher 2 auf Grund entsprechender Steuerung des Hohlkolbens 11 drei bis vier Niederdruckwellen hin und her. Mit der Ankunft einer jeden reflektierten Welle am Schwingungserzeuger 4 steigen die Wasserbewegungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung 3 und der Druck vor dem Schwingungserzeuger 4 sprungartig an. Sobald das Druckgefälle am Hohlkolben 11 und in der Steuervorrichtung 12 ausreichend groß wird, bewegt jener sich zur Rohrleitung 3. Dadurch wird die Rohrleitung 3 vom Auslaßstutzen 13 abgetrennt und mit der Rohrleitung 5 verbunden. Die Niederdruckphase geht zu Ende, und eine Hochdruckphase in der Rohrleitung 3 setzt ein.

Durch das Schließen des Auslaßstutzens 13 wird die zuvor auf eine hohe Strömungsgeschwindigkeit beschleunigte Wassersäule in der Rohrleitung 3 abgetrennt, so daß der Druck vor dem Schwingungserzeuger 4 ansteigt und höher wird als der Zuleitungsdruck.

Eine Welle dieses erhöhten Druckes durchläuft die Rohrleitung 3 zum Druckspeicher 2 sowie den Abschnitt 9 der zweiten Rohrleitung 5 zur Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10.

Bei gleichen Längen der Rohrleitung 3 und der Abschnitte 9 sowie 10 der zweiten Rohrleitung 5 erreicht die in der Rohrleitung 3 laufende Welle den Druckspeicher 2 und die in der zweiten Rohrleitung 5 laufende Welle die Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10. Wegen der unterschiedlichen Durchmesser der Abschnitte 9 und 10 der zweiten Rohrleitung 5 findet eine bestimmte Stromabbremsung statt. Der Druck nimmt noch mehr zu, und eine Welle dieses Druckes läuft von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 nach beiden Seiten: durch den Abschnitt 9 zum Schwingungserzeuger 4 und durch den Abschnitt 10 zum Stromumschalter 6. Dabei ist die Wasserbewegungsgeschwindigkeit im Abschnitt 10 wegen dessen kleineren Durchmessers höher als im Abschnitt 9, so daß ein Strom mit verschiedenen Druckschwankungsphasen ausgebildet wird.

Wenn die vom Druckspeicher 2 reflektierte Welle den Schwingungserzeuger 4 erreicht, verschiebt sich der Hohlkolben 11 unter der Wirkung der Steuervorrichtung 12 zur zweiten Rohrleitung 5 hin, so daß der Auslaßstutzen 13 wieder geöffnet und die Verbindung zwischen den Rohrleitungen 3 und 5 unterbrochen wird. Die Hochdruckphase in der Rohrleitung 3 wird beendet, und eine Niederdruckphase setzt ein.

Inzwischen erreicht die von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 reflektierte Hochdruckwelle den Schwingungserzeuger 4, wo sie wegen der inzwischen unterbrochenen Verbindung zwischen den Rohrleitungen 3 und 5 in eine "Sackgasse" gerät, und die von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 weiterlaufende Hochdruckwelle erreicht den Stromumschalter 6. Am Anfang des Abschnitts 9 entsteht eine Welle erniedrigten Druckes, was bedeutet, daß bei insgesamt weitergehender Wasserbewegung über die Abschnitte 9 und 10 der zweiten Rohrleitung 5 zum Stromumschalter 6 hin der Wasserzutritt aus der Rohrleitung 3 aufgehört hat.

Im Stromumschalter 6 erfolgt eine Verschiebung der Kolben 20 und 21 mit der Kolbenstange 22 in Richtung zur außenliegenden Kammer 24, weil die den mittigen Hohlraum 17 erreichende Hochdruckwelle den Kolben 20 über die innenliegende Kammer 18 beaufschlagt und den Zuleitungsdruck in der außenliegenden Kammer 24 wesentlich übersteigt. Der Druck, der den Kolben 21 seitens der innenliegenden Kammer 19 beaufschlagt, ist wegen des Überströmrohrs 25 gleich dem Druck in der außenliegenden Kammer.

Durch das Absperren des einen geringen Strömungswiderstand aufweisenden Ausflußstutzens 8 und Öffnen des Strahlrohrs 7 hohen Ausflußwiderstands steigt der Druck auf einen Maximalwert an, und das Wasser aus dem Strahlrohr 7 beaufschlagt das Bearbeitungsobjekt mit einem Hochdruckimpuls maximaler Amplitude.

Nunmehr setzt eine Hochdruckphase im Abschnitt 10 der zweiten Rohrleitung 5 ein. Die Welle dieses maximalen Druckes und der durch diesen Druck und den Durchmesser des Strahlrohrs 7 bestimmten Strömungsgeschwindigkeit läuft durch den Abschnitt 10 bis zur Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 und trifft hier auf die vom Schwingungserzeuger 4 (Sackgasse) reflektierte Welle erniedrigten Druckes, welche keine Gschwindigkeit besitzt. Durch Überlagerung dieser Wellen nimmt der Druck des Wasserstromes an der Verbindungsstelle ab, wenngleich er in der Regel etwas höher als der Zuleitungsdruck bleibt, und es findet auch eine Strömungsumkehr statt. Das Wasser strömt aus der Zone des erhöhten Druckes (Abschnitt 9) in die Zone des erniedrigten Druckes (Abschnitt 10) über. Also geht von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 eine neue Welle mit negativer Strombewegungsgeschwindigkeit und einem Druck aus, der den Zuleitungsdruck etwas übersteigt.

Zugleich wird die erste der Niederdruckwellen vom Druckspeicher 2 reflektiert. Sobald sie den Schwingungserzeuger 4 erreicht und über die Rohrleitung 3 zum Druckspeicher 2 eine zweite Welle erniedrigten Druckes läuft, geht eine Welle mit negativer Geschwindigkeit von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 über den Abschnitt 9 zum Schwingungserzeuger 4 (zur Sackgasse) und über den Abschnitt 10 zum Stromumschalter 6 aus.

Im Abschnitt 9 führt dies infolge des Einlaufens des Wasserstroms in die Sackgasse zu einem bestimmten Druckanstieg, so daß zur Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 eine Welle mit demselben Druck und abermals mit Nullgeschwindigkeit läuft, und im Abschnitt 10 führt dies infolge der negativen Stromgeschwindigkeit in der ankommenden Welle zu einem Druckabfall vor dem Stromumschalter 6 bis auf den atmosphärischen Druck. Dies bewirkt nun, daß die Kolben 20 und 21 mit der Kolbenstange 22 unter der Wirkung des Zuleitungsdrucks in der außenliegenden Kammer 24 in Richtung zur anderen außenliegenden Kammer 23 wandern. Hierbei läuft über den Abschnitt 9 eine Welle mit atmosphärischem Druck und einer geringfügigen positiven bzw. negativen Geschwindigkeit (je nach den Parametern der Abschnitte 9 und 10). Damit endet die Hochdruckphase im Abschnitt 10, und eine Niederdruckphase setzt ein.

Es ist zu vermerken, daß zu dieser Zeit die erste Welle erniedrigten Druckes in der Rohrleitung 3 ihren ersten vollen Durchlauf in der Niederdruckphase abschließt, d. h., die Schwingungsphasen in den beiden Rohrleitungen sind um eine Zeitspanne relativ zueinander verschoben, die dem doppelten Durchlauf einer Druckwelle in der Rohrleitung 3 gleich ist.

Sobald die zweite Welle in der Niederdruckphase den Druckspeicher 2 erreicht, läuft die zweite Welle mit Nullgeschwindigkeit über den Abschnitt 9 erneut zur Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10. Erneut läuft über den Abschnitt 10 zum Stromumschalter 6 die erste zur Niederdruckphase dieses Abschnitts gehörende Welle atmosphärischen Druckes. Dadurch gewinnt der Strom an der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 wieder eine positive Geschwindigkeit, weil aus dem Abschnitt 9 eine Welle mit einem Druck, der den Zuleitungsdruck übersteigt, und aus dem Abschnitt 10 eine Welle atmosphärischen Druckes angekommen ist, und es setzt das Überströmen des Wassers aus dem Abschnitt 9 in Abschnitt 10 der zweiten Rohrleitung 5 ein, wobei der Druck wieder etwas über dem Zuleitungsdruck liegt. Die Welle mit diesen Parametern läuft erneut von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 zum Schwingungserzeuger 4 und zum Stromumschalter 6.

Nach Erreichen des Stromumschalters 6 steigt der Druck vor dem Ausflußstutzen 8 über den Atmosphärendruck, was zu einem Ausfließen des Wassers und einer Beschleunigung der Wassersäule im Abschnitt 10 führt. Zur selben Zeit treffen am Schwingungserzeuger 4 von beiden Seiten her zwei Druckwellen ein: die eine über die Rohrleitung 3, die vom Druckspeicher 2 reflektiert wurde (die zweite reflektierte Welle der Niederdruckphase), und die andere über den Abschnitt 9 von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 her.

Ist die Steuervorrichtung 12 des Hohlkolbens 11 auf einen Betriebszustand eingestellt, der nur zwei Wellen in der Rohrleitung 3 in der Niederdruckphase vorsieht, so verschiebt sich der Hohlkolben 11 des Schwingungserzeugers 4 jetzt zur Rohrleitung 3. Der Auslaßstutzen 13 wird geschlossen, und in der Rohrleitung 3 baut sich erneut ein den Zuleitungsdruck übersteigender Druck auf, wodurch eine Hochdruckphase eingeleitet wird. Der Druck vor dem Schwingungserzeuger 4 steigt auf einen den Zuleitungsdruck erheblich übertreffenden Wert. Eine neue Hochdruckwelle läuft nun vom Schwingungserzeuger 4 aus nach beiden Seiten in die Rohrleitungen 3 und 5. Sobald diese Welle in der Rohrleitung 3 den Druckspeicher 2 erreicht und von diesem reflektiert wird, erreicht zur selben Zeit die über den Abschnitt 9 laufende Hochdruckwelle bei positiver Stromgeschwindigkeit die Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10, wo sie auf die zuvor vom Ausflußstutzen 8 reflektierte, über den Abschnitt 10 ankommende Welle trifft. Als Folge davon geht von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 eine neue Welle aus. Die zum Schwingungserzeuger 4 laufende Welle gerät in eine Sackgasse, weil in diesem Moment über die Rohrleitung 3 die vom Druckspeicher 2 reflektierte Welle eintrifft, die die Hochdruckphase in derselben beendet. Die zum Stromumschalter 6 laufende Welle bewirkt bei der Annäherung an den Ausflußstutzen 8 eine weitere Zunahme der Ausströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, während der Druck in der Welle abnimmt, wenngleich er erheblich größer bleibt als der Druck, der zuvor vor dem Stromumschalter 6 herrschte (meistens höher als der atmosphärische Druck). Als Folge davon werden die Kolben 20 und 21 mit der Kolbenstange 22 zur außenliegenden Kammer 24 verschoben, so daß der Kolben 20 vom Sitz 16 abhebt und der Kolben 21 sich auf den Sitz 15 aufsetzt. Der Ausflußstutzen 8 wird geschlossen und das Strahlrohr 7 geöffnet. Dies führt zu einer plötzlichen Verzögerung des Stromes und zum Druckanstieg auf einen Maximalwert. Eine neue Hochdruckphase im Abschnitt 9 setzt ein. Das Wasser wird unter maximalem Druck aus dem Strahlrohr 7 auf das Bearbeitungsobjekt ausgestoßen. Der Ablauf wiederholt sich, und das Gerät kommt in einen stabilen Eigenschwingungszustand.

Falls mehr als zwei Niederdruckwellen in der Niederdruckphase in der Rohrleitung 3 hin und her laufen, so wiederholt sich dieser Vorgang wie vorbeschrieben so lange, bis beim Heranlaufen der Wellen von der Verbindungsstelle der Abschnitte 9 und 10 her an die "Sackgasse" der Strom abreißt. Eine höhere Wellenzahl in der Niederdruckphase hat eine Zunahme der Ausströmungsgeschwindigkeit durch den Ausflußstutzen 8 zur Folge, was dann einen größeren Druckanstieg vor dem Strahlrohr 7 bewirkt.

Die Ausführung der zweiten Rohrleitung 5 in Gestalt von Abschnitten 9 und 10 unterschiedlichen Durchmessers gestattet also, eine bestimmte Wassermenge in der Hochdruckphase unter erhöhtem Druck aufzuspeichern und eine zusätzliche Beschleunigung beim Ausströmen des Wassers durch den Ausflußstutzen 8 zu erzeugen. Dabei soll der Durchmesser des Abschnitts 9 doppelt so groß sein wie der Durchmesser des Abschnitts 10.

Wenn der Durchmesser des Abschnitts 9 nur weniger als das Doppelte des Durchmessers des Abschnitts 10 beträgt, so wird die unter hohem Druck aufgespeicherte Wassermenge unzureichend groß sein. Bei dem gewählten Verhältnis des Durchmessers des Strahlrohrs 7 zum Durchmesser des Ausflußstutzens 8 von 1 : 3 wird das Wasser nicht auf die maximal mögliche Geschwindigkeit beschleunigt werden, was im Endergebnis die Druckhöhe des Hochdruckimpulses verringert.

Wenn jedoch der Durchmesser des Abschnitts 9 mehr als das Doppelte des Durchmessers des Abschnitts 10 beträgt, so speichert sich in der zweiten Rohrleitung 5 eine zu große Wassermenge unter erhöhtem Druck auf und wird in der Niederdruckphase nicht mehr auf die maximal mögliche Geschwindigkeit beschleunigt. Auch dadurch nimmt der Druck im Abschnitt 10 ab, und die Druckhöhe des Hochdruckimpulses wird kleiner. Nur beim genannten Verhältnis der Durchmesser der Abschnitte 9 und 10 der zweiten Rohrleitung 5 von 2 : 1 ergibt sich die Aufspeicherung einer ausreichenden Wassermenge in der Hochdruckphase unter erhöhtem Druck, was in der Niederdruckphase die Beschleunigung des Wassers bis auf eine maximal mögliche Geschwindigkeit und die Erzielung der maximalen Drücke des Hochdruckimpulses gewährleistet.

Die Wahl des Durchmessers des Ausflußstutzens 8 gleich dem Dreifachen des Durchmessers des Strahlrohrs 7 gewährleistet sowohl eine Wasserbeschleunigung in der zweiten Rohrleitung 5 bis auf die maximal mögliche Geschwindigkeit als auch eine sichere Funktion des Stromumschalters 6. Ist dieses Verhältnis größer als drei, wird das Wasser auf eine Geschwindigkeit höher als die Maximale beschleunigt, wobei der Druck vor dem Stromumschalter 6 sprunghaft sinkt. Die Verlagerung der Kolben 20, 21 mit der Kolbenstange 22 und das Öffnen des Strahlrohrs 7 werden dabei nicht gewährleistet. Liegt dagegen das betrachtete Verhältnis unter 3, so werden die Wassergeschwindigkeit geringer und die Druckwerte des Hochdruckimpulses beim Öffnen des Strahlrohrs 7 kleiner. Somit gewährleisten die vorgeschlagenen Parameter des Geräts bei erhöhtem Wasserdurchsatz höchstmögliche Drücke der impulsartigen Wasserstrahlen und somit eine maximale Wirksamkeit der Bearbeitung des Objekts.

Bezugszeichenliste

1 - Zuleitung
2 - Druckspeicher
3 - erste Rohrleitung
4 - Schwingungserzeuger
5 - zweite Rohrleitung
6 - Stromumschalter
7 - Strahlrohr
8 - Ausflußstutzen
9 - Abschnitt
10 - Abschnitt
11 - Hohlkolben
12 - Steuervorrichtung
13 - Auslaßstutzen
14 - Gehäuse
15 - Sitz
16 - Sitz
17 - mittiger Hohlraum
18 - innenliegende Kammer
19 - innenliegende Kammer
20 - Kolben
21 - Kolben
22 - Kolbenstange
23 - außenliegende Kammer
24 - außenliegende Kammer
25 - Überströmrohr

Claims

1. Hochdruckwasserstrahlgerät mit pulsierendem Wasserstrahl mit einem an eine Zuleitung (1) angeschlossenen gasbelasteten Druckspeicher (2),
einem an diesen über eine erste Rohrleitung (3) angeschlosse nen Schwingungserzeuger (4)
und einem an diesen über eine zweite Rohrleitung (5) angeschlossenen Stromumschalter (6) mit einem Strahlrohr (7) und einem Ausflußstutzen (8),
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rohrleitung (5) aus wenigstens zwei Abschnitten (9, 10) unterschiedlichen Durchmessers besteht,
wobei der Durchmesser jedes vorhergehenden Abschnitts (9) das Doppelte des Durchmessers des jeweils nachfolgenden Abschnitts (10) beträgt.

2.Hochdruckwasserstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Ausflußstutzens (8) das Dreifache des Durchmessers des Strahlrohrs beträgt.