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Wasser-Sandstrahlgerät Die Erfindung betrifft ein Wasser-Sandstrahlgerät,
bestehend aus einem Strahlrohr, das in seinem hinteren Bereich innen mit mehreren
Strahldüsen versehen ist, durch welche von einer Druckpumpe Wasser mit hoher Geschwindigkeit
auf die Mündung des Strahlrohres gerichtet zugeführt wird, sowie mit einem zwischen
den Strahldüsen angeordneten Ansaugrohr, welches durch einen Schlauch mit einem
Sand-Vorratsbehälter verbunden ist.
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Derartige Sandstrahlgeräte sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Bei einer solchen bekannten Sandstrahleinrichtung besteht die Strahldüse
aus einem Düsengehäuse, einem Injektoreinsatz mit ringförmiger Verteilerkammer für
das Druckmittel und kegelförmig zusammenlaufenden Druckmittel-Austrittskanälen sowie
einem zentralen und konzentrischen in den Rohrstutzen eingeführten Injektoreinsatz
zur Zuführung des Strahlmittels und Austrittsdüsenrohr, wobei die Druckmittelaustrittskanäle
und der Einführungsstutzen für das Strahlmittel in gleicher Ebene münden. Das zugeordnete
Austritts-Düsenrohr ist bei dieser bekannten Ausführungsform zylindrisch ausgebildet.
Diese Maßnahmen sollen insbesondere zur Herabsetzung der Verschleißerscheinungen
am Austrittsdüsenrohr beitragen.
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Bei einer anderen bekannten Strahldüse (vergl. USA-PS 2 176 577) ist
koaxial im Gehäuse ein Injektoreinsatz für das Druckmittel vorgesehen, der in eine
Mischkammer mündet..In diese Mischkammer mündet radial der Einführungsstutzen für
das Strahlmittel. Das Druckmittel bildet somit den Kern der vom Strahlmittel umgeben
ist.
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Um die erforderliche Beschleunigung für Sandstrahlarbeiten zu erzielen,
ist das. Austrittsdüsenrohr bis zur Austrittsöffnung verjüngt ausgebildet.
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Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (USA-PS 2 532 655) ist
ein Austrittsdüsenrohr nicht vorhanden.
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Der Einführungsstutzen für das Strahlmittel ist dabei so weit vorgezogen,
daß er mit einer eingezogenen Verteilerkammer für das Druckmittel einen Ringspalt
bildet.
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Ferner ist es bekannt (USA-PS 1 073 149) dem zentralen Rohrstutzen
zur Zuführung des Strahlmittels mit kurzem Abstand das Austrittsdüsenrohr vorzuschalten,
wobei über den so gebildeten Ringspalt das Druckmittel zugeführt wird. Zur Verbesserung
derartiger Strahldüsen ist es auch schon bekannt, das Austrittsdüsenrohr nach Maßgabe
der kegelförmig zusammenlaufenden Druckmittelaustrittskanäle bis zur Austrittsöffnung
zu verjüngen.
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Abgesehen davon, daß diese bekannten Sandstrahleinrichtungen in der
Herstellung teuer und im Betrieb einem großen Verschleiß unterworfen sind, können
mit ihnen nur ganz bestimmte Sandarten kleiner Körnung verarbeitet werden.
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Dabei ist es erforderlich, daß der Sand keinerlei Verunreinigungen
enthält und trocken zugeführt ird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die
erforderlichen Sirahlgeschwindigkeiten-nur mit sehr hohen Druckmitteldrücken einwandfrei
arbeiten. Es sind beispielsweise Drücke von 300 bis 600 atü erforderlich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wasser-Sandstrahlgerät
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es billiger herstellbar ist und
mit geringeren Druckmittelantriebsdrücken in der Lage ist, auch grobkörnigeren,
verunreinigten und nassen oder feuchten Sand mit geringerem Verschleiß einwandfrei
zu verarbeiten.
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Erreicht wird dies dadurch, daß am hinteren, geschlossenen Ende des
Strahlrohres sich diametral gegenüberstehend wenigstens zwei auf die Strahlöffnung
gerichtete Flachstrahldüsen mit einer schwach divergierenden Strahlcharakteristik
am Umfang des einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisenden und nur
ein kurzes Stück in das Strahlrohr hineinragenden Ansaugrohres angeordnet sind,
wobei das Strahlrohr in an sich bekannter Weise auf die Strahlöffnung zu konisch
verjüngt ist,und daß das Ansaugrohr einen zumindest annähernd der Strahlöffnung
entsprechenden Durchlaßquerschnitt aufweist und durch einen Schlauch gleichen oder
größeren Querschnitts an eine motorisch angetriebene Rüttelrinne angeschlossen ist,
welche sich unter dem Sand-Vorratsbehälter befindet.
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Während die Strahldüsen bei den bisher bekannten Sandstrahlgeräten
in der Regel aus teuren Präzisionsteilen bestehen, ist das erfindungsgemäße Strahlrohr
mit den Strahldüsen und dem Ansaugrohr äußerst einfach und billig
herstellbar.
Der Hauptvorteil besteht jedoch darin, daß durch die besonders günstige Anordnung
der Strahldüsen, die Ausbildung und Anordnung des Ansaugrohres und des Strahlrohres
auch mit niedrigeren Wasserdrücken-von beispielsweise 120 bis 150 atü eine sehr
gute Strähiwirkung und Ansaugwirkung erzielt wird, wobei die Ansaugwirkung wesentlich
dadurch unterstützt wird, daß der anzusaugende Sand über eine Rüttelrinne dem Verbindungsschlauch
zugeführt wird. Durch die Rüttelbewegungen wird dabei ein Festsetzen auch feuchten
oder nassen Sandes grober Körnung in dem Zuführschlauch weitestgehend verhindert,
wozu die erfindungsgemäßen Querschnittsverhältnisse ebenfalls erheblich beitragen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Strahlrohr
auf den Seiten, wo sich die Strahldüsen befinden,/etwa auf zwei Drittel bis drei
Viertel seiner Länge sich zu einer schlitzartigen Strahlöffnung hin konisch verengend
ausgebildet ist. Durch diese Formgebung kann insbesondere der Verschleiß im Strahlrohr
selbst wesentlich herabgemindert werden, ohne daß eine bemerkenswerte Beeinträchtigung
der Strahlwirkung bzw Ansaugwirkung in Kauf zu nehmen ist.
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Eine weitere, für eine einwandfreie Funktionsweise insbesondere dann
wichtige Ausgestaltung der Erfindung, wenn
feuchter, nasser, verunreinigter
und/oder grobkörniger Sand verarbeitet werden soll, besteht darin, daß die Rüttelrinne
für den Schlauchanschluß trichterförmig in einen Rohrstutzen mündet, der mit einem
separaten Luft kanal versehen ist. Durch diesen Luftkanal wird gewährleistet? daß
auch dann noch Luft durch das Ansaugrohr angesaugt werden kann, wenn einmal Sand
in der Menge aus der Rüttelrinne in den ZuSührungsschlauch gelangt, daß der gesamte
Rohrstutzenquerschnitt ausgefüllt ist. Auf diese Weise kann eine Verstopfung des
VerbindungssdRauches, durch welchen der Sand aus der Rüttelrinne in das Ansaugrohr
des Strahlrohres gelangt, praktisch verhindert werden, da die angesaugte Luft in
der Lage ist, den sich im Strahlrohr befindenden Sand in sehr kurzer Zeit infolge
der dann erhöhten Ansauggeschwindigkeit schnell wegzuschaffen.
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Zwecksmäßig ist es dabei noch, daß sich am Strahlrohr ein Schalter
zum Ein- und Ausschalten des Rüttelmotors befindet, damit die Sandzuführung in dem
Verbindungsschlauch abgestellt werden kann, bevor die Druckmittelzuführung unterbrochen
wird.
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Anhand der beiliegenden Zeichnung wird nun die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichsten
Teile des erfindungsgemäßen Wasser-Sandstrahlgerätes,
Fig. 2 in
vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch das Strahlrohr mit Ansaugrohr und
Strahldüsen, Fig. 3 einen Schnitt A-A durch Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht B-B der
Strahlrohrmündung, Fig. 5 in vergrößertem Maßstab den Rohranschlußstutzen der Rüttelrinne
im Querschnitt.
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Auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Fahrgestell ist ein
Sand-Vorratsbehälter i angeordnet, dessen untere Öffnung 2 mit einem Dosierschieber
3 versehen ist. Unterhalb der Öffnung 2 befindet sich eine Rüttelrinne 4, die mit
einem elektromotorisch betriebenen Rüttelaggregat 5 versehen ist und währenddes
Strahlbetriebes die Rüttelrinne in Vibration versetzt. Ausgangsseitig besitzt die
Rüttelrinne 4 eine trichterförmige Rutsche 6, die in einen Rohrstutzen 7 mündet.
Am Rohrstutzen 7 ist das eine Ende 8 eines Verbindungsschlauches 9 angeschlossen,
dessen anderes Ende 10 mit dem zylindrischen Teil ii eines Ansaugrohres 12 verbunden
ist. Das Ansaugrohr 12 besitzt außer seinem zylindrischen Teil 11 einen im Querschnitt
rechteckigen Teil 13, der an der stirnseitigen Rückwand 14 eines Strahlrohres 15
befestigt ist und ein kurzes Stück durch dieses hindurch in das Strahlrohr 15 hineinragt.
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Auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Ansaugrohrteiles
13 sind in der Rückwand 14 des Strahlrohres 15 zwei Flachstrahldüsen 16 und 17 angeordnet,
die
durch eine Schlauchverbindung 18 an eine Hochdruck-Wasserförderpumpe
19 angeschlossen sind. Das Strahlrohr 15 ist in seinem hinteren Teilbereich 20,
der etwa einem Viertel bis einem Drittel seiner Gesamtlänge entspricht, zylindrisch
(siehe Fig. 3), während der übrige Teil des Strahlrohres auf den zwei Seiten, auf
denen sich die Strahldüsen 16 und 17 befinden, auf die Strahlöffnung 21 zu konisch
verjüngt, derart, daß die Strahlöffnung eine wie in Fig.
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4 dargestellte, pilzförmige Querschnittsform aufweist.
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Dabei ist hervorzuheben, daß der Durchlaßquerschnitt des Ansaugrohres
12 und des Verbindungsschlauches 9 zumindest annähernd dem Austrittsquerschnitt
des Strahlrohres 15 entspricht.
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Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Rohrstutzen 7 durch eine eingesetzte
Zwischenwand 7' mit einem besonderen Luftansaugkanal 22 ausgerüstet, der außerhalb
des oberen Trichterbleches 6' eine Ansaugöffnung 23 aufweist und durch welchen auch
dann Luft angesaugt werden kann, wenn der darunter liegende Sandzuführungskanal
22' einmal ganz ausgefüllt sein sollte mit Sand.
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Im hinteren Bereich 20 des Strahlrohres 15 ist ein Schalter 24 angeordnet,
der durch ein Kabel 25 mit einem Schaltschütz 26 des Rüttelaggregates 5 verbunden
ist
und mit dem das Rüttelaggregat ein- und ausgeschaltet werden
kann.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß zusätzlich zu dem im Ausführungsbeispiel
geneigten Düsenpaar 16, 17 noch ein zusätzliches Düsenpaar an den rechtwinklig dazu
stehenden Seitenwänden des rechteck£brmigen Ansaugrohrteiles 13 der stirnseitigen
Rückwand 14 des Strahlrohres 15 angeordnet sein können, wobei es dann aber zweckmäßig
ist, das Strahlrohr auch auf diesen Seiten konisch auszubilden, so daß sich ein
etwa rechteckförmiger Austrittsquerschnitt ergeben würde. In beiden Fällen ist es
jedoch vorteilhaft, Strahldüsen zu verwenden, die eine flache, schwach divergierende
Strahlcharakteristik aufweisen und diese so in der rückseitigen Stirnwand 14 anzubringen,
daß ihre Strahlachsen sich weit außerhalb der Ebene der Mündungsöffnung 21 auf der
Symmetrieachse des Strahlrohres 15 schneiden.