WO2018130540A1 - Strahlsonde zum einbringen eines körnigen strahlguts in einen hohlraum - Google Patents

Strahlsonde zum einbringen eines körnigen strahlguts in einen hohlraum Download PDF

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WO2018130540A1
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blasting
beam probe
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Alfons Urban
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Tunap Gmbh & Co. Kg
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    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/007Cleaning

Definitions

  • Beam probe for introducing a granular blasting material into a cavity
  • the present invention relates to a jet probe for introducing a granular blasting material into a cavity, in particular for its cleaning, and to an apparatus for cleaning cavities provided with a blasting probe according to the invention.
  • a device for cleaning coked cavities, in particular of intake ports and valves of an internal combustion engine which has a first probe, which at its front end with one or more nozzles for injecting an alkaline liquid into one is provided to clean cavity and which is connected at its other end to the pressure side of a pump, the suction side of an alkaline liquid can be supplied.
  • the alkaline liquid to be introduced into the cavity to be cleaned for example into an inlet channel of a valve of an internal combustion engine, may be formed by a mixture consisting of a solvent and a lye in solid form. When using such an alkaline liquid, it is possible to inject them by radially arranged on the probe nozzles in the cavity to be cleaned.
  • the cleaning of the cavity is to be carried out in a two-step process, which results in the cleaning of inlet channels and valves of an internal combustion engine.
  • tors in a workshop with a built-in motor allows easier handling, it is difficult, however, to direct the cleaning powder jet emerging from the outlet opening of the powder jet tube in the axial direction to all areas of the walls of the cavity to be cleaned.
  • One way to control the direction of the cleaning powder jet is to turn off / bend the exit region of the powder jet tube, so that the powder jet also has a radial component in addition to an axial component.
  • the present invention seeks to provide a beam probe for introducing a granular blasting material into a cavity, with which it is possible to ensure even in tight cavities that all the walls of the cavity with the granular blasting material used to clean it can be applied so as to completely remove the pollution.
  • a jet probe for introducing a granular abrasive into a cavity for cleaning thereof has a jet tube whose outlet end is assigned a jet nozzle which has a radial outlet opening which is assigned an impact surface arranged obliquely to its opening surface and obliquely to the longitudinal axis of the jet pipe ,
  • jet nozzle according to the invention at the outlet end of the jet probe thus provides an angled Strahlgutstrahl, by simple Rotation of the jet pipe can be guided around its longitudinal axis over the entire peripheral region. Since the jet pipe of the jet probe has no bends, it can be completely 360 ° rotate even in the narrowest cavities, in which it can just be inserted, so that the walls of tightest cavities, in particular intake ports of intake valves of internal combustion engines reliable blasting be charged and thus cleaned properly.
  • an angle between the baffle surface and the longitudinal axis of the jet tube between 50 ° and 20 °, preferably between 40 ° and 30 °, in particular about 35 °.
  • the jet stream Due to the special angle adjustment of the baffle surface relative to the longitudinal axis of the jet pipe, ie to the transport direction of the jet through the jet pipe, it is achieved that the jet stream has both a radial component and an axial component, so that both adjacent and in front of the tip of the jet probe lying surfaces can be acted upon with granular blasting material.
  • the baffle surface is concavely curved.
  • the outlet opening is formed by a long tube extending in the longitudinal direction of the jet tube, the length of the baffle surface being approximately one third to four fifths of the length of the elongated hole, as viewed in the longitudinal direction of the jet tube.
  • the jet nozzle has a plurality, preferably three radial outlet openings, which are distributed uniformly in the circumferential direction of the jet pipe.
  • a cleaning Strahlgutstrom is obtained, which can be performed substantially similar to a bottle brush through a cylindrical cavity such as the inlet channel of a valve in internal combustion engines. If, for example, three circumferentially uniformly distributed outlet openings of the jet nozzle are provided, then the jet probe only needs to be rotated more than 120 ° around its longitudinal axis in order to impinge 360 ° of the surrounding walls with blasting material.
  • the jet nozzle has a nozzle body which has a bore extending in the longitudinal direction of the jet pipe, which forms a Strahlgutkanal, which opens into the radial outlet openings and its end located in the beam direction is formed by the baffles , which form a roof or pyramid-shaped deflecting body.
  • the production of the beam probe according to the invention can be simplified. In particular, this makes it possible to easily produce jet probes of different lengths.
  • the Strahlgutkanal in the nozzle body has a larger diameter than the jet stream emerging from the jet pipe, so that the action of Strahlgutstroms is reduced to the inner walls of the bore in the nozzle body, whereby the life of the nozzle body is significantly increased.
  • the nozzle body in particular the deflecting body, is hardened.
  • the beam probe according to the invention is used with a device for cleaning cavities, which has a connectable to the rear end of the Strahlsonde Strahlgutzumoltechnisch whose input end is connected to a device which is connected to a Strahlgután and via a compressed gas line to a source of pressurized gas can be connected to mix granular blasting with a compressed gas.
  • Such a device for cleaning cavities can be conveniently used in the workshop, since there is usually compressed air as compressed gas for a variety of applications available, which can then be used together with cleaning powder as a granular blasting to cavities, especially narrow coked cavities in internal combustion engines without their Removal to clean.
  • Figure 1 is a simplified schematic block diagram of a device for cleaning cavities with a beam probe according to the invention
  • Figure 2 is a simplified schematic sectional view of a cavity to be cleaned in an internal combustion engine during a cleaning process by means of a beam probe according to the invention
  • Figure 3 is a plan view of a beam probe according to the invention according to a first embodiment of the invention
  • Figure 4 is a section through the front end of the beam probe according to the invention shown in Figure 3;
  • FIG. 5 shows a beam probe according to a preferred embodiment of the invention
  • Figure 6 is a section substantially along line VI-VI in Figure 5;
  • FIGS 7A to 7C simplified representations of the beam probe according to the invention to illustrate the emerging from the various jet nozzles Strahlgutströme.
  • corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • Figure 1 shows an apparatus for cleaning cavities with a jet probe 10, which is connected at its rear end with a Strahlgutzufish Gustav 1 1, whose input-side end is connected to a mixing device 12, in the blasting with compressed gas, eg. B. compressed air is mixed, so that the jet probe 10 via the Strahlgutzu slaughterfishtechnisch 1 1 a Strahlgutstrom can be supplied.
  • the mixing device 12 is connected for this purpose on the one hand via a line 14 to a blasting material 15 serving as Strahlgut matterer 15 'and on the other hand connected via a compressed gas line 16 to a compressed gas source, not shown.
  • the compressed gas line 16 is provided with a connection coupling 17 which can be connected, for example, to the compressed air system of a workshop.
  • the blasting, z. B. a cleaning powder in the mixing device 12 sucked by the air flowing through this compressed air, for example in the manner of a siphon or a water jet pump and mixed with this, so that the compressed air, together with the granular blasting material that transports them as Strahlgutstrom 24 of the blast probe 10 is supplied become.
  • FIG. 2 shows an inlet channel 18 of an inlet valve 19 in a cylinder head 20.
  • the inlet valve 19, which is guided in the cylinder head 20 by means of a valve guide 21, serves to close and release an outlet opening 22 of the inlet channel 18 which at the same time forms an inlet opening of a cylinder space (not shown) in the cylinder block 23.
  • the inlet channel 18 and the inlet valve 14 tend to coke, so that these inlet channels 18 have to be cleaned from time to time depending on the type of operation of the internal combustion engine.
  • a cleaning powder is irradiated as granular blasting material against the walls of the inlet channel 18 and the exposed surfaces of the inlet valve 19, that in FIG. 2 impurities not shown in detail are removed from the cleaning powder in the manner of sandblasting from the surfaces to be cleaned.
  • the cleaning powder is introduced as Strahlgutstrom 24 through a Strahlgutkanal 25 of the jet probe 10 into the interior of the inlet channel 18 and directed through a provided at the front end of the jet probe 10 jet nozzle 27 against the inner walls of the cavity.
  • the jet probe 10 If the jet probe 10 is rotated about its longitudinal axis, the jet stream exiting with a radial component is correspondingly pivoted and the cleaning powder of the jet stream 24 can act on and clean all the walls of the cavity to be cleaned, ie the inner walls of the inlet channel and the surfaces of the inlet valve 19.
  • the jet probe 10 shown in FIG. 3 has a jet pipe 28, at the front end of which, in FIG. 3, the jet nozzle 27 is provided.
  • the jet nozzle 27 comprises a radial outlet opening 29, which is preferably designed as a slot, and a baffle 30, which is arranged obliquely to the longitudinal axis 31 of the jet pipe, as can be seen particularly well in Figure 4.
  • the angle which encloses the baffle surface with the longitudinal axis 31 of the jet pipe, in the illustrated embodiment is 35 °. However, it can also be larger or smaller, depending on the direction in which the Strahlgutstrom to be directed, which in turn is dependent on the geometry of the cavities to be cleaned.
  • the angle ⁇ is selected to be larger or smaller.
  • the angle ⁇ is in the range between 50 ° and 20 °, in particular in the range between 40 ° and 30 °.
  • particularly good cleaning results were achieved in intake passages of intake valves in internal combustion engines at an angle ⁇ between the impact surface 30 and the longitudinal axis 31 of the jet pipe 28 of 35 °.
  • a cutting ring 32 is provided in the region of the jet nozzle 27 facing away from the end of the jet pipe 28 which together with a union nut 33 serves the StrahlgutzuWORKtechnisch safely with the Screw probe 10 in the connection area. So that the user of the jet probe 10 knows after the insertion of the jet nozzle 27 into the cavity to be cleaned, in which direction the Strahlgutstrom 24 exiting the jet nozzle 27 is in the rear region of the jet pipe 28 on the outlet opening 29 of the jet nozzle 27 diametrically opposite side Washer 34 attached, in particular welded.
  • a jet nozzle 27 is placed on the front end of the jet tube 28 in FIG. 5, which has a nozzle body 26 which has a bore 35 extending in the longitudinal direction of the jet tube 28, which has a jet channel 36 forms, which opens into radial outlet openings 29 29.
  • the jet pipe 28 is inserted into the bore 35 of the nozzle body 26 and preferably welded to the nozzle body 26, in particular spot-welded. Since the diameter of the blasting material channel 35 is thus greater than the diameter of the blasting material channel 25 in the blasting tube 28, practically no blasting material strikes the inner circumferential surface of the blasting material channel 35 in the nozzle body 26, as a result of which the wear is reduced.
  • the nozzle body 26 has three circumferentially uniformly distributed outlet openings 29, each of which is assigned its own baffle 30.
  • the three baffles 30 thus form a conical or pyramidal deflecting body 37, which is supported by webs 38 between the outlet openings 29.
  • the baffles 30 are designed so that no blasting hits the webs 38.
  • the baffles 30 may be concave thereto.
  • two or more outlet openings can be provided distributed circumferentially. If, for example, two diametrically opposite outlet openings are provided, then the deflection body formed by its associated baffles is roof-shaped. Become more than three openings, so four or five circumferentially evenly distributed outlet openings with corresponding baffles provided, the conical deflecting body 37 is a four- or pentagonal pyramid.
  • the outlet openings 29 in the jet nozzle 27 according to Figure 5 are formed as slots.
  • the length of the baffles 30 in the longitudinal direction of the jet pipe 28, so the projection of the baffles 30 on the longitudinal axis 31 of the jet pipe 28 is shorter than the length of the outlet opening 29 forming the elongated hole ,
  • the length of the projection of the baffle surface 30 onto the corresponding longitudinal axis 31 of the jet pipe 28 is about one third to four fifths of the length of the elongated hole forming the outlet opening 29.
  • FIGS. 7A to 7C schematically illustrate the deflection of the jet stream 24 at the baffle 30 (s) 30 of the jet nozzles 27.
  • the divergent jet stream 24 'leaving the outlet opening of the nozzle 27 has both radial and axial components. so that by rotation of the jet probe about its longitudinal axis of the exiting Strahlgutstrom 24 'can be pivoted by 360 °.
  • the embodiment of the invention according to FIG. 5 provides three jet streams 24 "emerging from the corresponding outlet openings 29 of the jet nozzle 27, which are arranged circumferentially staggered by 120 ° in accordance with the arrangement of the outlet openings
  • the jet probe 10 it is only necessary to rotate the jet probe 10 by 120 °, so that the Strahlgutströme 24 "each have to be pivoted by 120 ° to the full circle with blasting material, so with appropriate granular detergents beauf- to be able to beat.
  • the beam probe 10 according to the invention makes it possible, by simple displacement and rotation about its longitudinal axis, to act upon all the walls of a cavity to be cleaned with cleaning powder as blasting material and thus to clean it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahlsonde (10) zum Einbringen eines körnigen Strahlgutes in einen Hohlraum, insbesondere in einen engen verkokten Hohlraum, wie einem Einlasskanal (18) eines Ventils (19) eines Verbrennungsmotors, insbesondere zu dessen Reinigung, mit einem Strahlrohr (28), das mit einem hinteren Ende an eine Strahlgutzufuhrleitung (11) anschließbar ist und einer Strahldüse (27) am vorderen Ende des Strahlrohrs (28), die zumindest eine in Bezug auf die Längsachse (31) des Strahlrohrs (28) radiale Austrittsöffnung (29) für das Strahlgut aufweist, der eine schräg zur Längsachse (31) des Strahlrohrs (28) angeordnete Prallfläche (30) zugeordnet ist.

Description

Strahlsonde zum Einbringen eines körnigen Strahlguts in einen Hohlraum
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlsonde zum Einbringen eines körnigen Strahlguts in einen Hohlraum, insbesondere zu dessen Reinigung, sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von Hohlräumen, die mit einer erfindungsgemäßen Strahlsonde versehen ist.
Aus der DE 10 2010 039 696.6 ist bereits eine Vorrichtung zur Reinigung von verkokten Hohlräumen, insbesondere von Einlasskanälen und -ventilen eines Verbrennungsmotors bekannt, die eine erste Sonde aufweist, die an ihrem vorderen Ende mit einer oder mehreren Düsen zum Einspritzen einer alkalischen Flüssigkeit in einen zu reini- gen Hohlraum versehen ist und die mit ihrem anderen Ende mit der Druckseite einer Pumpe verbunden ist, deren Saugseite eine alkalische Flüssigkeit zuführbar ist. Die in den zu reinigenden Hohlraum, beispielsweise in einen Einlasskanal eines Ventils eines Verbrennungsmotors einzubringende alkalische Flüssigkeit kann dabei von einem Gemisch gebildet sein, das aus einem Lösungsmittel und einer Lauge in fester Form be- steht. Bei der Verwendung einer derartigen alkalischen Flüssigkeit ist es möglich, diese durch radial an der Sonde angeordnete Düsen in den zu reinigenden Hohlraum einzuspritzen.
Aus der EP 2 565 416 AI ist eine weitere Vorrichtung zur Reinigung von verkokten Hohlräumen, insbesondere von Einlasskanälen und Ventilen eines Verbrennungsmo- tors bekannt, bei der eine Reinigungsstrahlsonde neben einer Flüssigkeitsleitung ein Pulver Strahlrohr aufweist, durch dass ein Strahlgut mittels Druckluft so in den zu reinigen Hohlraum eingebracht wird, dass das körnige Strahlgut ähnlich wie beim Sandstrahlen die Verschmutzungen von den Wänden des zu reinigenden Hohlraums abträgt. Da gleichzeitig mit dem körnigen Reinigungspulver ein Lösungsmittel durch eine Flüssigkeitsleitung in der Reinigungsstrahlsonde in den Hohlraum eingebracht wird, um eine die Verschmutzungen ablösende Reinigungsflüssigkeit zu bilden, dient die abrasive Wirkung des Reinigungspulvers zur Vorbereitung und Unterstützung des Reinigungsvorgangs mittels Reinigungsflüssigkeit.
Soll die Reinigung des Hohlraums in einem Zweischrittverfahren durchgeführt wer- den, was bei der Reinigung von Eingangskanälen und Ventilen eines Verbrennungsmo- tors in einer Werkstatt bei eingebautem Motor eine einfachere Handhabung ermöglicht, ist es jedoch schwierig, den aus der in Axialrichtung liegenden Austrittsöffnung des Pulverstrahlrohrs austretenden Reinigungspulverstrahl gezielt auf alle Bereiche der Wände des zu reinigenden Hohlraums zu richten. Eine Möglichkeit, die Richtung des Reinigungspulverstrahls zu steuern, besteht darin, den Austrittsbereich des Pulverstrahlrohrs ab-/umzubiegen, so dass der Pulverstrahl neben einer Axialkomponente auch eine Radialkomponente aufweist. Um auf diese Weise bei einem zylindrischen Hohlraum diesen in Umfangsrichtung vollständig mit dem Reinigungspulver beaufschlagen zu können, ist es allerdings erforderlich, das Pulver Strahlrohr um 360 ° um sein Längsachse drehen zu können, was in engen Einlasskanälen praktisch unmöglich ist.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strahlsonde zum Einbringen eines körnigen Strahlguts in einen Hohlraum bereit zu stellen, mit der es möglich ist, auch bei engen Hohlräumen sicher zu stellen, dass sämtliche Wände des Hohlraums mit dem zu dessen Reinigung verwendeten körnigen Strahlgut beaufschlagt werden können, um so die Verschmutzungen vollständig abzulösen.
Diese Aufgabe wird durch die Strahlsonde nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Erfindungsgemäß weist also eine Strahlsonde zum Einbringen eines körnigen Strahlguts in einen Hohlraum zu dessen Reinigung ein Strahlrohr auf, dessen auslassseitigem Ende eine Strahldüse zugeordnet ist, die eine radiale Austrittsöffnung aufweist, der eine schräg zu ihrer Öffnungsfläche und schräg zur Längsachse des Strahlrohrs angeordnete Prallfläche zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass das mit Druckgas, insbesondere Druckluft, durch das Strahlrohr der Strahlsonde transportierte Strahlgut über die Aufprallfläche so in Radialrichtung abgelenkt wird, dass es nicht nur nach vorne, sondern auch zur Seite aus dem Strahlrohr der Strahlsonde austritt.
Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Strahldüse am auslassseitigen Ende der Strahlsonde liefert somit einen abgewinkelten Strahlgutstrahl, der durch einfaches Drehen des Strahlrohrs um seine Längsachse über den gesamten Umfangsbereich geführt werden kann. Da das Strahlrohr der Strahlsonde keinerlei Biegungen aufweist, lässt es sich auch in den engsten Hohlräumen, in die es gerade eingeschoben werden kann, vollständig um 360 ° drehen, so dass auch die Wände engster Hohlräume, wie insbesondere Einlasskanäle von Einlassventilen von Verbrennungsmotoren zuverlässig mit Strahlgut beaufschlagt werden und damit auch einwandfrei gereinigt werden können.
Um nicht nur neben dem auslassseitigen Ende des Strahlrohrs der Strahlsonde liegende Flächen, sondern auch vor der Strahlsonde liegende Fläche reinigen zu können, ist vorgesehen, dass ein Winkel zwischen der Prallfläche und der Längsachse des Strahlrohrs zwischen 50 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 40 ° und 30 °, insbesondere etwa 35 ° beträgt.
Durch die spezielle Winkeleinstellung der Prallfläche relativ zur Längsachse des Strahlrohrs, also zur Transportrichtung des Strahlguts durch das Strahlrohr wird er- reicht, dass der Strahlgutstrom sowohl eine radiale Komponente als auch eine axiale Komponente aufweist, so dass sowohl neben als auch vor der Spitze der Strahlsonde liegende Flächen mit körnigem Strahlgut beaufschlagt werden können.
Um zu erreichen, dass das Strahlgut nicht auf die Ränder der Austrittsöffnung trifft, ist es vorteilhafter vorgesehen, dass die Prallfläche konkav gewölbt ist. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Austrittsöffnung von einem sich in Längsrichtung des Strahlrohrs erstreckendem Langrohrs gebildet ist, wobei die Länge der Prallfläche in Längsrichtung des Strahlrohrs gesehen, etwa ein Drittel bis vier Fünftel der Länge des Langlochs beträgt.
Durch die Verwendung eines Langlochs als Austrittsöffnung lässt sich ein insbesonde- re in Axialrichtung der Strahlsonde divergenter Strahlgutstrahl erhalten, der entsprechend breite Streifen auf den zu reinigenden Wänden des Hohlraums überstreichen kann. Hierdurch wird die Handhabung der Strahlsonde zur Reinigung von Hohlräumen weiter vereinfacht. Um die Effektivität der erfindungsgemäßen Strahlsonde weiter zu verbessern, ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Strahldüse mehrere, vorzugsweise drei radiale Austrittsöffnungen aufweist, die in Umfangsrichtung des Strahlrohrs gleichmäßig verteilt sind. Durch die Verwendung mehrerer Austritts- Öffnungen, die umfangsmäßig gleichmäßig verteilt sind, wird ein reinigender Strahlgutstrom erhalten, der im Wesentlichen ähnlich einer Flaschenbürste durch einen zylindrischen Hohlraum wie den Einlasskanal eines Ventils bei Verbrennungsmotoren geführt werden kann. Werden beispielsweise drei umfangsmäßig gleichmäßig verteilte Austrittsöffnungen der Strahldüse vorgesehen, so braucht die Strahlsonde nur um et- was mehr als 120 ° um ihre Längsachse gedreht zu werden, um 360 ° der umgebenden Wände mit Strahlgut zu beaufschlagen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strahldüse einen Düsenkörper aufweist, der eine sich in Längsrichtung des Strahlrohrs erstreckende Bohrung aufweist, die einen Strahlgutkanal bildet, der in die radialen Austrittsöffnungen mündet und dessen in Strahlrichtung gelegenes Ende von den Prallflächen gebildet wird, die einen dach- oder pyramidenförmigen Umlenkkörper bilden.
Durch die Ausbildung der Strahldüse mit einem Düsenkörper, in dessen einen Strahlgutkanal bildende Bohrung das vordere Ende des Strahlrohrs der Strahlsonde eingesetzt wird, und der mit dem Strahlrohr verschweißt, insbesondere punktverschweißt wird, lässt sich die Fertigung der erfindungsgemäßen Strahlsonde vereinfachen. Insbesondere wird es dadurch ermöglicht, auf einfach Weise Strahlsonden mit unterschiedlichen Längen herzustellen. Durch das Einsetzen des Strahlrohrs in die Bohrung des Düsenkörpers wird ferner erreicht, dass der Strahlgutkanal im Düsenkörper einen größeren Durchmesser aufweist als der aus dem Strahlrohr austretende Strahlgutstrom, so dass die Einwirkung des Strahlgutstroms auf die Innenwände der Bohrung im Düsenkörper reduziert wird, wodurch die Lebensdauer des Düsenkörpers deutlich erhöht wird.
Um die Lebensdauer der Strahlsonde, also deren Haltbarkeit weiter zu erhöhen, ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Düsenkörper, insbe- sondere der Umlenkkörper, gehärtet ist. Besonders zweckmäßig wird die erfindungsgemäße Strahlsonde mit einer Vorrichtung zur Reinigung von Hohlräumen eingesetzt, die eine mit dem hinteren Ende der Strahlsonde verbindbare Strahlgutzuführleitung aufweist, deren eingangsseitiges Ende mit einer Vorrichtung verbunden ist, die an eine Strahlgutquelle angeschlossen ist und die über eine Druckgasleitung an eine Druckgasquelle anschließbar ist, um körniges Strahlgut mit einem Druckgas zu mischen. Eine derartige Vorrichtung zur Reinigung von Hohlräumen kann bequem in der Werkstatt eingesetzt werden, da dort üblicherweise Druckluft als Druckgas für vielfältige Anwendungen zur Verfügung steht, das dann zusammen mit Reinigungspulver als körnigem Strahlgut genutzt werden kann um Hohlräume, insbesondere enge verkokte Hohlräume in Verbrennungsmotoren ohne deren Ausbau zu reinigen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein vereinfachtes schematisches Blockbild einer Vorrichtung zur Reinigung von Hohlräumen mit einer erfindungsgemäßen Strahlsonde;
Figur 2 eine vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines zu reinigenden Hohlraums in einem Verbrennungsmotor während eines Reinigungsvorgangs mittels einer erfindungsgemäßen Strahlsonde;
Figur 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Strahlsonde gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 4 einen Schnitt durch das vordere Ende der in Figur 3 dargestellten erfindungsgemäßen Strahlsonde;
Figur 5 eine Strahlsonde gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 6 einen Schnitt im Wesentlichen nach Linie VI-VI in Figur 5; und
Figur 7A bis 7C vereinfachte Darstellungen der erfindungsgemäßen Strahlsonde zur Veranschaulichung der aus den verschiedenen Strahldüsen austretenden Strahlgutströme. In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Reinigen von Hohlräumen mit einer Strahlsonde 10, die mit ihrem hinteren Ende mit einer Strahlgutzuführleitung 1 1 verbunden ist, deren eingangsseitiges Ende an eine Mischvorrichtung 12 angeschlossen ist, in der Strahlgut mit Druckgas, z. B. Druckluft gemischt wird, so dass der Strahlsonde 10 über die Strahlgutzuführleitung 1 1 ein Strahlgutstrom zugeführt werden kann. Die Mischvorrichtung 12 ist zu diesem Zweck einerseits über eine Leitung 14 an einen als Strahlgutquelle 15 dienenden Strahlgutbehälter 15 ' angeschlossen und andererseits über eine Druckgasleitung 16 an eine nicht näher dargestellte Druckgasquelle anschließbar. Die Druckgasleitung 16 ist dabei mit einer Anschlusskupplung 17 versehen, die beispielsweise an die Druckluftanlage einer Werkstatt anschließbar ist.
Zum Mischen des körnigen Strahlguts mit Druckluft als Druckgas kann das Strahlgut, z. B. ein Reinigungspulver in der Mischvorrichtung 12 von der durch diese strömenden Druckluft beispielsweise nach Art eines Saughebers oder einer Wasserstrahlpumpe angesaugt und mit dieser gemischt werden, so dass die Druckluft zusammen mit dem körnigen Strahlgut, das sie transportiert, als Strahlgutstrom 24 der Strahlsonde 10 zugeführt werden.
Als Beispiel für einen zu reinigenden Hohlraum ist in Figur 2 ein Einlasskanal 18 ei- nes Einlassventils 19 in einem Zylinderkopf 20 dargestellt. Das mittels einer Ventilführung 21 im Zylinderkopf 20 geführte Einlassventil 19 dient zum Verschließen und Freigeben einer Auslassöffnung 22 des Einlasskanals 18, die gleichzeitig eine Einlassöffnung eines nicht dargestellten Zylinderraums im Zylinderblock 23 bildet. Im Bereich der Auslassöffnung 22 und des Einlassventils 19 neigt der Einlasskanal 18 und das Einlassventil zum Verkoken, so dass diese Einlasskanäle 18 je nach Art des Betriebes des Verbrennungsmotors von Zeit zu Zeit gereinigt werden müssen.
Hierzu wird als körniges Strahlgut ein Reinigungspulver so gegen die Wände des Einlasskanals 18 und die freiliegenden Flächen des Einlassventils 19 gestrahlt, dass in Figur 2 nicht näher dargestellte Verschmutzungen vom Reinigungspulver nach Art des Sandstrahlens von den zu reinigenden Flächen abgelöst werden. Das Reinigungspulver wird dabei als Strahlgutstrom 24 durch einen Strahlgutkanal 25 der Strahlsonde 10 in das Innere des Einlasskanals 18 eingebracht und durch eine am vorderen Ende der Strahlsonde 10 vorgesehene Strahldüse 27 gegen die Innenwände des Hohlraums gerichtet. Wird die Strahlsonde 10 um ihre Längsachse gedreht, so wird der mit einer radialen Komponente austretende Strahlgutstrom entsprechend geschwenkt und das Reinigungspulver des Strahlgutstroms 24 kann sämtliche Wände des zu reinigenden Hohlraums, also die Innenwände des Einlasskanals und die Flächen des Einlassventils 19 beaufschlagen und reinigen.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Strahlsonde 10 wird anhand der Figuren 3 und 4 näher erläutert.
Die in Figur 3 dargestellte Strahlsonde 10 weist ein Strahlrohr 28 auf, an dessen vorderem in Figur 3 rechten Ende die Strahldüse 27 vorgesehen ist. Die Strahldüse 27 um- fasst dabei eine radiale Austrittsöffnung 29, die vorzugsweise als Langloch ausgebildet ist, und eine Prallfläche 30, die schräg zur Längsachse 31 des Strahlrohrs angeordnet ist, wie besonders gut in Figur 4 zu erkennen ist. Der Winkel , den die Prallfläche mit der Längsachse 31 des Strahlrohrs einschließt, beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 35 °. Er kann jedoch auch größer oder kleiner sein, je nachdem in welche Richtung der Strahlgutstrom gelenkt werden soll, was wiederum abhängig von der Geometrie der zu reinigenden Hohlräume ist. Je nachdem, ob die radiale Komponente des aus der Strahldüse 27 austretenden Strahlgutstroms 24 oder dessen axiale Komponente überwiegen soll, wird der Winkel α größer oder kleiner gewählt. Vorzugsweise liegt der Winkel α im Bereich zwischen 50 ° und 20 °, insbesondere im Bereich zwischen 40 ° und 30 °. Bei einer im Labor getesteten Strahlsonde wurden bei einem Winkel α zwischen Prallfläche 30 und Längsachse 31 des Strahlrohrs 28 von 35 ° besonders gute Reinigungsresultate in Einlasskanälen von Einlassventilen in Verbrennungsmotoren erzielt.
Um die Strahlsonde 10 mit der in Figur 3 nicht dargestellten Strahlgutzuführleitung verbinden zu können, ist im Bereich des von der Strahldüse 27 abgewandten Ende des Strahlrohrs 28 auf diesem ein Schneidring 32 vorgesehen, der zusammen mit einer Überwurfmutter 33 dazu dient, die Strahlgutzuführleitung sicher mit der Strahlsonde 10 im Verbindungsbereich zu verschrauben. Damit der Benutzer der Strahlsonde 10 nach dem Einführen der Strahldüse 27 in den zu reinigenden Hohlraum weiß, in welcher Richtung der Strahlgutstrom 24 aus der Strahldüse 27 austritt, ist im hinteren Bereich des Strahlrohrs 28 auf der zur Austrittsöffnung 29 der Strahldüse 27 diametral gegenüberliegende Seite eine Scheibe 34 ange- bracht, insbesondere angeschweißt.
Bei der in Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen Strahlsonde 10 ist auf das vordere, in Figur 5 rechte Ende des Strahlrohrs 28 eine Strahldüse 27 aufgesetzt, die einen Düsenkörper 26 aufweist, der eine sich in Längsrichtung des Strahlrohrs 28 erstreckende Bohrung 35 besitzt, die einen Strahlgutkanal 36 bildet, der in radiale Austrittsöffnun- gen 29 mündet.
Das Strahlrohr 28 ist in die Bohrung 35 des Düsenkörpers 26 eingesetzt und vorzugsweise mit dem Düsenkörper 26 verschweißt, insbesondere punktverschweißt. Da somit der Durchmesser des Strahlgutkanals 35 größer ist als der Durchmesser des Strahlgutkanals 25 im Strahlrohr 28, trifft praktisch kein Strahlgut auf die innere Umfangsflä- che des Strahlgutkanals 35 im Düsenkörper 26 auf, wodurch der Verschleiß verringert wird.
Wie in Figur 6 zu erkennen ist, weist der Düsenkörper 26 drei umfangsmäßig gleichmäßig verteilt angeordnete Austrittsöffnungen 29 auf, denen jeweils eine eigene Prallfläche 30 zugeordnet ist. Die drei Prallflächen 30 bilden somit einen kegel- oder pyra- midenförmigen Umlenkkörper 37, der von Stegen 38 zwischen den Austrittsöffnungen 29 getragen wird. Die Prallflächen 30 sind dabei so gestaltet, dass kein Strahlgut auf die Stege 38 trifft. Beispielsweise können die Prallflächen 30 dazu konkav ausgebildet sein.
Anstelle von drei umfangsmäßig gleichmäßig verteilten Austrittsöffnungen 29 mit ent- sprechenden Prallflächen 30, die einen pyramidenförmigen Umlenkkörper 37 bilden, können auch zwei oder mehr Austrittsöffnungen umfangsmäßig verteilt vorgesehen sein. Wenn beispielsweise zwei einander diametral gegenüber liegende Austrittsöff- nungen vorgesehen sind, so ist der von ihren zugeordneten Prallflächen gebildete Umlenkkörper dachförmig. Werden mehr als drei Öffnungen, also vier oder fünf um- fangsmäßig gleichmäßig verteilte Austrittsöffnungen mit entsprechenden Prallflächen vorgesehen, so stellt der kegelförmige Umlenkkörper 37 eine vier- oder fünfeckige Pyramide dar.
Um die Verschleißfestigkeit des Umlenkkörpers 37 zu erhöhen, ist dieser vorzugsweise gehärtet. Auch die Austrittsöffnungen 29 bei der Strahldüse 27 gemäß Figur 5 sind als Langlöcher ausgebildet. Wie besonders gut in den Figuren 3, 4 und 5 zu erkennen ist, ist die Länge der Prallflächen 30 in Längsrichtung der Strahlrohrs 28, also die Projektion der Prallflächen 30 auf die Längsachse 31 des Strahlrohrs 28 kürzer als die Länge des die Austrittsöffnung 29 bildenden Langlochs. Insbesondere beträgt die Länge der Projekti- on der Prallfläche 30 auf die entsprechende Längsachse 31 des Strahlrohrs 28 etwa ein Drittel bis vier Fünftel der Länge des die Austrittsöffnung 29 bildenden Langlochs.
Figur 7A bis 7C veranschaulichen schematisch die Umlenkung des Strahlgutstroms 24 an der oder den Prallflächen 30 der Strahldüsen 27. Wie in Figur 7A zu erkennen ist, weist der aus der Austrittsöffnung der Düse 27 austretende divergente Strahlgutstrom 24' sowohl radiale als auch axiale Komponenten auf, so dass durch Drehung der Strahlsonde um ihre Längsachse der austretende Strahlgutstrom 24' um 360 ° verschwenkt werden kann.
Wie in Figur 7B und 7C zu erkennen ist, liefert die Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 5 drei aus den entsprechenden Austrittsöffnungen 29 der Strahldüse 27 austre- tende Strahlgutströme 24", die entsprechend der Anordnung der Austrittsöffnungen jeweils um 120 ° umfangsmäßig versetzt angeordnet sind. Um somit 360 ° überstreichen zu können, ist es hierbei nur erforderlich, die Strahlsonde 10 um 120 ° zu drehen, so dass die Strahlgutströme 24" jeweils um 120 ° geschwenkt werden müssen, um den vollen Kreis mit Strahlgut, also mit entsprechenden körnigen Reinigungsmitteln beauf- schlagen zu können.
Die erfindungsgemäße Strahlsonde 10 ermöglicht es, durch einfaches Verschieben und Drehen um ihre Längsachse sämtliche Wände eines zu reinigenden Hohlraums mit Reinigungspulver als Strahlgut zu beaufschlagen und damit zu reinigen.

Claims

Patentansprüche
1. Strahlsonde (10) zum Einbringen eines körnigen Strahlgutes in einen Hohlraum, insbesondere in einen engen verkokten Hohlraum, wie einem Einlasskanal (18) eines Ventils (19) eines Verbrennungsmotors, insbesondere zu dessen Reinigung, mit - einem Strahlrohr (28), das mit einem hinteren Ende an eine Strahlgutzuführlei- tung (1 1) anschließbar ist und
einer Strahldüse (27) am vorderen Ende des Strahlrohrs (28), die zumindest eine in Bezug auf die Längsachse (31) des Strahlrohrs (28) radiale Austrittsöffnung (29) für das Strahlgut aufweist, der eine schräg zur Längsachse (31) des Strahlrohrs (28) angeordnete Prallfläche (30) zugeordnet ist.
2. Strahlsonde (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel α zwischen der Prallfiäche (30) und der Längsachse (31) des Strahlrohrs (28) zwischen 50 ° und 20 °, vorzugsweise zwischen 40 ° und 30 °, insbesondere etwa 35 ° beträgt.
3. Strahlsonde (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (30) konkav gewölbt ist.
4. Strahlsonde (10) nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (29) von einem sich in Längsrichtung des Strahlrohrs (28) erstreckendem Langloch gebildet ist.
5. Strahlsonde (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Prallfläche (30) in Längsrichtung des Strahlrohrs (28) gesehen, etwa ein Drittel bis vier Fünftel der Länge des Langlochs beträgt.
6. Strahlsonde (10) nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (27) mehrere, vorzugsweise drei radiale Austrittsöffnungen (29) aufweist, die in Umfangsrichtung des Strahlrohrs (28) gleichmäßig verteilt sind.
7. Strahlsonde (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse
(27) einen Düsenkörper (26) aufweist, der eine sich in Längsrichtung des Strahlrohrs
(28) erstreckende Bohrung (35) aufweist, die einen Strahlgutkanal (36) bildet, der in die radialen Austrittsöffnungen (29) mündet und dessen in Strahlrichtung gelegenes Ende von den Prallflächen (30) gebildet wird, die einen dach- oder pyramidenförmigen Umlenkkörper (37) bilden.
8. Strahlsonde (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (26), insbesondere der Umlenkkörper (37), gehärtet ist.
9. Strahlsonde (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende des Strahlrohrs (28) in die den Strahlgutkanal (36) bildende Bohrung eingesetzt ist, und dass der Düsenkörper (26) mit dem Strahlrohr (28) verschweißt, insbesondere punktverschweißt ist.
10. Vorrichtung zur Reinigung von Hohlräumen, insbesondere von engen, verkokten Hohlräumen, wie Einlasskanäle (18) von Ventilen (19) von Verbrennungsmotoren, mit
einer Strahlsonde (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche und
einer mit dem hinteren Ende der Strahlsonde (10) verbundenen Strahlgutzuführ- leitung (1 1), deren eingangsseitiges Ende mit einer Vorrichtung (12) verbunden ist, die zum Mischen von körnigen Strahlgut mit einem Druckgas an eine Strahlgutquelle (15) angeschlossen ist und die über eine Druckgasleitung (16) an eine Druckgasquelle anschließbar ist.
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