EP0009785B1

EP0009785B1 - Sandstrahlgerät

Info

Publication number: EP0009785B1
Application number: EP79103714A
Authority: EP
Inventors: Klaus Fertl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1983-03-02
Also published as: ATE2656T1; DE2843209A1; EP0009785A1; DE2964968D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlstück für Sandstrahlgeräte, welches das Endglied eines an das jeweilige Sandstrahlgerät angeschlossenen einzigen Schlauches darstellt und in Strömungsrichtung betrachtet im wesentlichen aus einem Schlauchanschluß, einem zwei um 90° versetzte Endstellungen aufweisenden Absperrorgan, einem Schlauchstück und einer Strahldüse besteht.
Ein Strahlstück für Sandstrahlgeräte dieser Art ist aus der US-A-1 171 286 bekannt. Das bekannte Strahlstück gewährleistet zwar eine Absperrbarkeit des Arbeitsstrahles, ohne daß die mit dem Strahlstück arbeitende Bedienungsperson die Arbeitsstelle verlassen muß und ohne das ferngesteuerte Absperrorgane erforderlich sind. Allerdings erweist sich die bekannte Bauart als sehr verschleißanfällig und hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise sehr kompliziert. Zur Bildung des Absperrorganes sind hierbei nämlich zwei gegeneinander verdrehbare Scheiben vorgesehen, die mit jeweils einer außerhalb des Scheibenmittelpunktes angeordneten Durchgangsbohrung versehen sind. Durch Drehung einer Scheibe gegenüber der anderen können diese Durchgangsbohrungen zur Fluchtung gebracht bzw. abgedeckt werden. Um eine ausreichende Dichtheit zu erreichen, müssen die beiden Scheiben fest aneinander liegen, was jedoch bedeutet, daß eine Schwergängigkeit auftritt, welche die Bewerkstelligung einer gegenseitigen Verdrehung sehr erschwert. Wenn man die Schwergängigkeit vermeiden wollte, bliebe nur der Weg, den Anpreßdruck der beiden Scheiben gegeneinander zu verringern, was jedoch zur Folge hätte, daß Strahlmittel zwischen die Scheiben gelangen könnte, was dann zu einer endgültigen Blockierung führen würde. Die bekannte Anordnung erweist sich daher als nicht funktionssicher und damit als nicht arbeitssicher genug. Ein weiterer Nachteil bei diesem Absperrorgan ist darin zu sehen, daß bei Zwischenstellungen der Scheiben Scheibenteile in den Strömungsquerschnitt ragen, die insbesondere an ihren Kanten einem außerordentlich hohen Verschleiß unterliegen, so daß derartige Absperrorgane schon nach verhältnismäßig kurzer Gebrauchszeit unbrauchbar werden.
Bei einem anderen bekannten, einem Strahlstück vorgeschalteten Absperrorgan befindet sich in einem Gehäuse eine Klappe, die sich je nach ihrer von außen zu beeinflussenden Stellung vor einen Austrittsquerschnitt mit Kegelsitz legt, oder diesen freigibt. Da die Klappe einen verhältnismäßig großen Schwenkraum benötigt, muß auch das Gehäuse entsprechend groß gestaltet werden, was dazu führt, daß das in das Gehäuse einströmende Strahlmittel sich ausdehnt und in dem Gehäuse eine Art Verwirbelung stattfindet, was den konzentrierten Austritt des Strahlmittels wesentlich erschwert, d. h., das Absperrorgan stellt eine unerwünschte Drossel dar.
Bekannt ist auch ein Absperrorgan, das als Kegelventil ausgeführt ist und zwei um 90° gegeneinander versetzte Endstellungen aufweist. Damit lassen sich zunächst bewußt schädliche Zwischenstellungen vermeiden. Andererseits fehlt es aber an günstigen Ein- und Austrittsquerschnitten, so daß bei dem stets aggressiven Strömungsmittel vorzeitige Verschleißerscheinungen auftreten; letzteres um so mehr, als es unterlassen wurde, durch Verwendung besonderer Materialien den Verschleiß zu verringern und die Leichtgängigkeit zu verbessern. Außerdem sind bei diesem bekannten Absperrorgan keine Schlauchstücke so angesetzt und der Durchgangsquerschnitt so ausgebildet, daß der Abrieb, also der Verschleiß, verringert werden könnte.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Strahlstück für Sandstrahlgeräte zu schaffen, das bei ainem denkbar einfachen Aufbau dem aggressiven Strömungsfluß eines Luft-Strahlgemisches, insbesondere eines Luft-Sandstrahlgemisches standzuhalten vermag, d. h., das Strahlstück soll bei einer einfachen und bequemen Bedienbarkeit nicht nur langlebig, sondern auch funktionssicher sein.
Diese Aufgabe wird bei einem Strahlstück gelöst, das durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist: a) das Absperrorgan ist von einem Kegelventil gebildet; b) das Gehäuse des Kegelventils weist für den Anschluß des einzigen, vom Sandstrahlgerät kommenden Schlauches und für das Schlauchstück zur Strahldüse zwei gleichartige Schlauchverbindungsstutzen auf; c) das Hahnküken des Kegelventils besteht aus Hartmetall, während das Gehäuse mit seinen Stutzen aus Temperguß gefertigt ist; d) die Durchgangsbohrung des Hahnkükens setzt sich bei geöffnetem Kegelventil in anschließend erweiterte Strömungsquerschnitte fort; e) der eingangsseitige Strömungsquerschnitt liegt in seiner lichten Weite über der lichten Weite des Schlauches; f) die Schläuche sind stumpf an die Gehäusestutzen angesetzt, indem auf die Gehäusestutzen Muffen aufgeschraubt sind, die über Stifte derart mit den Schläuchen verbunden sind, daß sich beim Aufschrauben der Muffen die Schlauchstirnseiten abdichtend gegen die Gehäusestutzen pressen. Durch diese Maßnahmen ist es durch sinnvolle Änderungen und Ergänzungen eines Kegelventils und der Nachbarelemente gelungen, daß das Strahlstück den hohen Anforderungen beim Strahlbetrieb entspricht und aufgrund seiner Bauart auch eine ausreichende Lebensdauer hat. Die Langlebigkeit beruht vor allem darauf, daß einmal keine Teile in den Strömungsquerschnitt hineinragen und außerdem bei sich erweiterndem Strömungsquerschnitt in Eingangsrichtung das aus dem Schlauch ausströmende Strahlmittel gewissermaßen von der Wandung des Gehäusestutzens abgehalten wird, um dann strömungsgünstig in die Durchgangsbohrung des Hartmetallkükens zu gelangen. Ähnliches gilt für den Austrittsquerschnitt in Richtung zur Strahldüse, da dort vergleichbare Verhältnisse herrschen. Das zwischen Kegelventil und Strahldüse liegende Schlauchstück entschärft die aggressive Situation insofern, als z. B. Gummi die Schwingungen gewissermaßen stört, was zu einem verringerten Abrieb an den metallischen Teilen führt. Das Zusammenwirken aller Einzelmaßnahmen schafft auf jeden Fall das angestrebte leicht bedienbare, langlebige und funktionssicher arbeitende Ventil.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Sandstrahlgerätes mit dem neuen Strahlstück und
Fig. 2 einen Schnitt durch das im Bereich des Strahlstückes angeordnete Absperrorgan.

Das in Fig. 1 dargestellte Sandstrahlgerät besteht aus einem trommelartigen, bei 1 angedeuteten Behälter für Sandstrahlmaterial, der stationär aufgestellt ist, oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel als fahrbare Einheit ausgebildet sein kann. Der Behälter 1 ist mit einem Druckraum 2 versehen, der über eine deckelseitige Versorgungsöffnung 3 mit Strahlmaterial aus einem Einfülltrichter 4 versorgt wird. Im Bereich der Versorgungsöffnung 3 kann zweckmäßigerweise ein Sieb 5 vorgesehen sein. Die Versorgungsöffnung 3 ist mittels eines tellerförmigen Absperrorgans 6, das durch den Druck im Druckraum 2 selbsttätig gesteuert wird, absperrbar. Dem Behälter 1 wird über einen in den Druckraum 2 einmündenden Druckstutzen 7 Druckluft zugeführt und über einen bodenseitig angeordneten Auslaßstutzen 8 Strahlmaterial entnommen. Zur Druckluftversorgung des dargestellten Sandstrahlgerätes ist ein Anschlußstutzen 9 vorgesehen, der über eine bei 10 angedeutete Kupplung mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbindbar ist. Vom Anschlußstutzen 9 zweigt einmal der oben bereits erwähnte, in den Druckraum 2 einmündende Druckstutzen 7 und zum anderen ein über einen Schlauch 11 mit einem bei 12 angedeuteten Strahlstück verbundener Versorgungsstutzen 13 ab. Das am freien Ende des Schlauches 11 angeordnete Strahlstück 12 ist mit einer Strahldüse 14 versehen. In den mit Druckluft beaufschlagten, zum Strahlstück 12 führenden Versorgungsstutzen 13 mündet der Strahlmaterial führende Auslaßstutzen 8 ein. Hierzu ist der Versorgungsstutzen 13 zweckmäßigerweise in Form eines Rohrkrümmers unter dem Behälter 1 hindurchgeführt.
Die Druckluftaufteilung auf den Druckstutzen 7 und den Versorgungsstutzen 13 ist mittels eines bei 15 angedeuteten Mischventils einstellbar. Zweckmäßigerweise kann im Anschlußstutzen 9 ein Absperrorgan 16 vorgesehen sein, mittels dessen die gesamte Druckluftzufuhr absperrbar ist. Im Auslaßstutzen 8 ist ein Einstellschieber 17 angeordnet, mittels dessen die Strahlmaterialzufuhr zum Versorgungsstutzen 13 ein- bzw. abstellbar ist.
Zur Gewährleistung einer einfachen und sicheren Ein-Mann-Bedienung bei kurzen Unterbrechungen des Strahlbetriebes ist das Strahlstück 12 mit einem als Ganzes mit 18 bezeichneten Absperrorgan versehen. Das Absperrorgan 18 ist von Hand betätigbar und weist zwei definierte Schaltstellungen auf, in welchen der Durchgang zur Strahldüse 14 entweder ganz geöffnet, oder ganz geschlossen sein soll. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 18 hierzu mit einem Schalthebel 19 versehen, dessen Bewegung durch zwei hier etwa um 90° gegeneinander versetzte, gehäusefeste Anschlagflächen 20 bzw. 21 begrenzt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 18 durch ein kurzes Schlauchstück 22 von der Strahldüse 14 abgesetzt, daß trotz der durch das Absperrorgan 18 bewirkten Verlängerung des Strahlstückes 12 eine ausreichende Beweglichkeit der Strahldüse 14 sichergestellt ist. Zur Vermeidung einer Überlastung des gesamten Druckluftsystems ist zweckmäßigerweise ein hier einfach an den Druckstutzen 7 angesetztes Überlastventil 23 vorgesehen. Zur Druckentlastung ist ein an den Druckraum 2 angesetztes Entlüftungsventil 24 vorgesehen, das bei Inbetriebnahme der dargestellten Anordnung geschlossen und nach Beendigung der Arbeiten geöffnet wird. Beim Betätigen des der Strahldüse 14 praktisch unmittelbar vorgeordneten Absperrorganes 18 erfolgt keine Druckentlastung, d. h., das Entlüftungsventil 24 bleibt geschlossen und das Mischventil 15 sowie der Absperrschieber 16 und der Einstellschieber 17 bleiben in ihrer ursprünglich eingestellten Lage, so daß sich der anschließende Anfahrvorgang höchst einfach gestaltet. Es ist hierzu lediglich der Schalthebel 19 zur Anlage an der entsprechenden Anschlagfläche 20 bzw. 21 zu bringen.
Das Absperrorgan 18 kann, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, einfach mit einem in einem Gehäuse 25 drehbar gelagerten Hahnküken 26 versehen sein, das eine gerade Durchgangsbohrung 27 aufweist und so durch Verdrehen um ca. 90° von einer Durchgangsstellung in eine Schließstellung verbringbar ist und umgekehrt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die dem Hahnküken 26 zugeordnete Gehäuseausnehmung 28 sowie das Hahnküken 26 bezüglich dessen Drehachse konisch ausgebildet, so daß sich bei entsprechender Beaufschlagung des Hahnkükens 26 in Richtung seiner Drehachse stets ein sauberer Dichtsitz ergibt, ohne daß zusätzliche Dichtmittel, wie verschleißanfällige Dichtringe etc. erforderlich wären. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu einfach eine Druckfeder 29 vorgesehen, die sich an der querschnittsgrößeren Stirnseite 30 des Hahnkükens 26 sowie einem gegenüberliegenden Gehäusedeckel 31 abstützt. Das Gehäuse 25 ist zur Verbindung mit benachbarten Leitungsteilen mit einander gegenüberliegenden Verbindungsstutzen 32 bzw. 33 versehen, die einen geraden, durch das Hahnküken 26 absperrbaren bzw. freigebbaren Strömungsweg 34 aufweisen. Der eingangsseitige Verbindungsstutzen 32 des Gehäuses 25 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel stumpf an den freien Endquerschnitt des Schlauches 21 angesetzt. Die Stoßstelle ist mittels einer Muffe 35 überbrückt, die einerseits auf den Verbindungsstutzen 32 aufschraubbar ist und andererseits durch Stifte 35 etc. mit dem Schlauch 21 fest verbindbar ist. Der lichte Querschnitt des vom Verbindungsstutzen 32 begrenzten Strömungsweges 34 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßig etwas größer als der lichte Querschnitt des Schlauches 21, so daß die eingangsseitige Stirnseite des Verbindungsstutzens 32 durch das Schlauchmaterial geschützt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll das Absperrorgan 18, wie weiter oben bereits ausgeführt ist, durch einen kurzen Schlauchabschnitt 22 von der Strahldüse 14 abgesetzt sein. Der Einfachheit halber kann daher ausgangsseitig dieselbe oder eine ähnliche Schlauchverbindung wie vorstehend beschrieben vorgesehen sein. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein praktisch symmetrischer Aufbau der gesamten Absperrvorrichtung.
Zur Bewerkstelligung einer einfachen drehschlüssigen Verbindung zwischen Stellhebel 19 und Hahnküken 26 kann dieses einfach mit einem Vierkant 37 versehen sein. Das Hahnküken 26 kann in einer bevorzugten Ausführungsform aus Hartmetall bestehen. Das Gehäuse 25 kann einfach aus Temperguß ausgeführt sein.

Claims

Strahlstück (12) für Sandstrahlgeräte, welches das Endglied eines an das jeweilige Sandstrahlgerät angeschlossenen einzigen Schlauches (11) darstellt und in Strömungsrichtung betrachtet im wesentlichen aus einem Schlauchanschluß, einem zwei um 90° versetzte Endstellungen (20, 21) aufweisenden Absperrorgan (18), einem Schlauchstück (22) und einer Strahldüse (14) besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) das Absperrorgan (18) ist von einem Kegelventil gebildet;

b) das Gehäuse (25) des Kegelventils weist für den Anschluß des einzigen, vom Sandstrahlgerät kommenden Schlauches (11) und für das Schlauchstück (22) zur Strahldüse (14) zwei gleichartige Schlauchverbindungsstutzen (32,33) auf;

c) das Hahnküken (26) des Kegelventils besteht aus Hartmetall, während das Gehäuse (25) mit seinen Stutzen (32, 33) aus Temperguß gefertigt ist;

d) die Durchgangsbohrung (27) des Hahnkükens (26) setzt sich bei geöffnetem Kegelventil in anschließend erweiterte Strömungsquerschnitte (34) fort;

e) der eingangsseitige Strömungsquerschnitt (34) liegt in seiner lichten Weite über der lichten Weite des Schlauches (11);

f) die Schläuche (11, 22) sind stumpf an die Gehäusestutzen (32, 33) angesetzt, indem auf die Gehäusestutzen (32, 33) Muffen (35) aufgeschraubt sind, die über Stifte (36) derart mit den Schläuchen (11, 22) verbunden sind, daß sich beim Aufschrauben der Muffen (35) die Schlauchstirnseiten abdichtend gegen die Gehäusestutzen (32, 33) pressen.