DE2450509A1

DE2450509A1 - High pressure spray gun - has spray orifice surrounded by diffusor with deflector flange for emerging mixture

Info

Publication number: DE2450509A1
Application number: DE19742450509
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Maasberg
Original assignee: Woma Apparatebau GmbH
Current assignee: Woma Apparatebau GmbH
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1976-05-06

Abstract

The high pressure spray gun is for producing a mixture of spray material and/or carrier medium, especially a sand/water mixture for sand blasting, consisting of a closed system and a spray system. The spray orifice (3) is surrounded by a diffusor (4) with a deflector flange (5) to deflect the emerging stream mixture (2) between deflector flange (5) and surface to be treated (6) into the adjacent outer chamber. Diffusor (4) and deflector flange (5) are in the form of flat plates or the diffusor can be in the form of a cylinder casing with a base surrounding the spray orifice (3) while the deflector flange (5) is in the form of an angled casing edge.

Description

Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole Die Erfindung betrifft eine Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, zum Erzeugen einer Strahlmischung aus Spritzgut und/oder Trägermedium, insbesondere einer Sand/Wasser-Mischung zum Sandstrahlen, bestehend aus im wesentlichen Schließsystem und Spritzsystem mit Spritzdüse. Bei einer derartigen Spritzpistole kommen als Spritzgut grundsätzlich auch andere Materialien als Sand in Frage, kommen als Trägermedium grundsätzlich auch andere Medien als Wasser in Frage, z. B. Luft. Spray gun, particularly high pressure spray gun The invention relates to a spray gun, in particular a high-pressure spray gun, for generating a Jet mixture from spray material and / or carrier medium, in particular a sand / water mixture for sandblasting, consisting essentially of a locking system and a spray system with Spray nozzle. In the case of such a spray gun, the material to be sprayed is basically Materials other than sand can also be used as a carrier medium media other than water are also possible, e.g. B. Air.

Im Zuge der Bemühungen um bessere wirtschaftliche Ergebnisse in insbesondere dem Bereich der Hochdruckwassertechnik haben die Arbeitsdrücke für Spritzpistolen und vor allem Hochdruckspritzpistolen ganz erhebliche Steigerungen erfahren und erreichen heute bereits tausend Bar. Folglich verlangt die Ausrüstung von Spritzpistolen die Beherrschung immer höherer Rückstoßkräfte, die letztlich im Zuge der manuellen Betätigung kompensiert werden müssen. Dazu ist eine erhebliche Haltekraft erforderlich, die jedoch individuell begrenzt ist. Tatsächlich reicht die von der Bedienungsperson aufzubringende Haltekraft bzw. deren Standvermögen häufig nicht mehr aus, um eine so lang anhaltende Öffnung des Schließsystems zu erreichen, daß eine in wirtschaftlicher Hinsicht optimale Arbeitswirkung erreicht wird. So fern man bisher Spritzpistolen unter Wasser einsetzt und mit Druckwasser als Trägermedium arbeitet, wird 50 e der Druckwassermenge nach vorne ausgestoßen, also als Trägermedium für den eigentlichen Spritzvorgang herangezogen, dagegen die anderen 50 % Druckwassermenge nach hinten zum Zwecke der Rückstoßkompensation ausgestoßen. Das bedeutet eine erhebliche Leistungsminderung. - Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.In an effort to achieve better economic results in particular the area of high pressure water technology have the working pressures for spray guns and, above all, high-pressure spray guns are experiencing significant increases already reach a thousand bar today. As a result, the equipment requires spray guns the control of ever higher recoil forces, which ultimately result in the manual Actuation must be compensated. A considerable holding force is required for this, which, however, is individually limited. In fact, that is enough from the operator to be applied holding force or its stability is often no longer sufficient to a to achieve so long-lasting opening of the locking system that one in economic Respect optimal work effect is achieved. So far from spray guns starts under water and works with pressurized water as a carrier medium, 50 e of the Pressurized water volume ejected forward, so as a carrier medium for the actual Injection process used, on the other hand the other 50% pressurized water amount to the rear ejected for the purpose of recoil compensation. This means a considerable reduction in performance. The invention aims to avoid these disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, zu schaffen, bei welcher in verhältnismäßig einfacher Weise vollständige Rückstoßkompensation selbst dann und gerade dann erreicht wird, wenn die Strahlmischung in vollem Umfang nach vorne ausgestoßen und dadurch maximale Spritzleistung bzw. wirtschaftlich optimale Arbeitswirkung erreicht wird.The invention is based on the object of a spray gun, in particular High pressure spray gun to create in which in a relatively simple manner full recoil compensation is achieved even then and precisely when the jet mixture is ejected to the front in its entirety and thus maximum Spray performance or economically optimal working effect is achieved.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, dadurch, daß die Spritzdüse von einem Diffusor mit Umlenkflansch zum Umlenken der austretenden Strahlmischung zwischen Umlenkflansch und zu behandelnder Oberfläche in den angrenzenden Außenraum umgeben ist. - Nach Lehre der Erfindung arbeiten der die Spritzdüse umgebende Diffusor und sein Umlenkflansch nach dem hydrodynamischen Paradoxon. Danach wird dafür Sorge getragen, daß die Strömungsgeschwindigkeit der im wesentlichen radialen Strömung des Düsenstrahls zwischen dem Diffusor bzw. Umlenkflansch und der zu behandelnden Oberfläche so hoch ist, daß der statische Druck in diesem Bereich kleiner als der von außen wirkende Druck ist, welcher gleich dem statischen Druck des ruhenden Wassers oder der ruhenden Atmosphäre entspricht. Folglich erfährt der Diffusor bzw.This object is achieved by the invention in a spray gun of the generic type, in particular high pressure spray gun, in that the spray nozzle is from a diffuser with deflection flange for deflecting the emerging jet mixture between the deflection flange and surface to be treated is surrounded in the adjoining outer space. - After teaching According to the invention, the diffuser surrounding the spray nozzle and its deflecting flange work according to the hydrodynamic paradox. After that, care is taken that the flow rate the essentially radial flow of the jet between the diffuser or Deflection flange and the surface to be treated is so high that the static Pressure in this area is smaller than the external pressure, which is the same corresponds to the static pressure of the still water or the still atmosphere. As a result, the diffuser or

sein Umlenkflansch und damit die Spritzpistole eine gegen die zu behandelnde Oberfläche gerichtete Kraft, welche sich durch Variation des Druck/Mengenverhältnisses bei der Strahlmischung und der wirksamen Oberfläche des Diffusors mit Umlenkflansch unschwer so bestimmen läßt, daß einwandfreie Rückstoßkompensation gewährleistet ist. Außerdem wird eine teilweise Evakuation des Diffusors erreicht. Denn die Erfindung arbeitet nicht nur nach dem hydrodynamischen Paradoxon, sie macht sich außerdem einen Strahlpumpeneffekt zu Nutze. Dieser Strahlpumpeneffekt tritt im übergangsbereich von Primärströmung zu Sekundärströmung auf, also dort, wo die auf die zu reinigende Oberfläche bereits aufgetroffene Strahlmischung zwischen Umlenkflansch und dieser Oberfläche umgelenkt und nach außen abgeführt wird. Evakuation des Diffusors erfolgt dadurch in jenem Bereich, in welchem die Strahlmischung als Primärströmung den Diffusor nicht vollständig ausfüllt, was im wesentlichen von der Ausbildung des Diffusorquerschnittes abhängt. Die Teilevakuation des Diffusors trägt zur Rückstoßkompensation bei und darüber hinaus zur Erzeugung von Haltekräften zwischen Spritzpistole und zu behandelnder Oberfläche. Tatsächlich treten zumindest die Rückstoßkompensation bedingende Haftkräfte auf, darüber hinaus wahlweise Haltekräfte, jedoch lediglich minimale Reibung zwischen Umlenkflansch und zu behandelnder Oberfläche, nämlich Flüssigkeitsreibung, so daß die Spritzpistole unschwer vor der zu behandelnden Oberfläche manipuliert werden kann. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß dz Rückstoßkompensation bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole sowohl in Luft oder einem anderen Gas als auch unter Wasser oder einer anderen Flüssigkeit funktioniert, und zwar weitgehend unabhängig von der Neigung und völlig unabhängig von dem Werkstoff der zu behandelnden Oberfläche.its deflection flange and thus the spray gun against the one to be treated Surface-directed force, which is achieved by varying the pressure / quantity ratio in the jet mixing and the effective surface of the diffuser with deflection flange Can easily be determined in such a way that perfect recoil compensation is guaranteed is. In addition, a partial evacuation of the diffuser is achieved. Because the invention not only works according to the hydrodynamic paradox, it also makes itself to use a jet pump effect. This jet pump effect occurs in the transition area from primary flow to secondary flow, i.e. where the flow to be cleaned Surface already encountered jet mixture between the deflection flange and this Surface is deflected and discharged to the outside. Evacuation of the diffuser takes place thus in the area in which the jet mixture as the primary flow passes through the diffuser not completely filled, which is essentially due to the formation of the diffuser cross-section depends. The part evacuation of the diffuser contributes to the recoil compensation and in addition to the generation of holding forces between the spray gun and to be treated Surface. In fact, there are at least the adhesive forces causing the recoil compensation on, in addition, optionally holding forces, but only minimal friction between Deflection flange and surface to be treated, namely fluid friction, so that the spray gun is easy manipulated in front of the surface to be treated can be. Of particular importance is the fact that dz recoil compensation in the spray gun according to the invention both in air or another gas than also works under water or any other liquid, to a large extent regardless of the inclination and completely independent of the material to be treated Surface.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Grundsätzlich kann der Diffusor eine beliebige Ausbildung aufweisen. Einige Querschnittsformen werden jedoch bevorzugt. So sid erfindungsgemäß Diffusor und Umlenkflansch als Teller, z. B.Further features essential to the invention are listed below. In principle, the diffuser can have any design. Some cross-sectional shapes however, are preferred. According to the invention, the diffuser and deflection flange are used as plates, z. B.

ebener Teller, ausgebildet. Das führt zu einer besonders einfachen Bauweise. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Diffusor als Zylindermantel mit die Spritzdüse umgebendem Boden und der Umlenkflansch als abgewinkelter Mantelrand ausgebildet sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung, der selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß der Diffusor als Trichter mit in den Umlenkflansch übergehendem Trichtermantel ausgebildet ist. Diese Ausführungsform ist in strömungstechnischer und damit funktioneller Hinsicht besonders vorteilhaft. Denn auch zu langsame Erweiterung und damit zu große Oberflächenreibung werden vermieden. Das gilt insbesondere für eine daraus entwickelte Ausführungsform, wonach TrichteFmantel und Umlenkflansch einen hyperbolischen Querschnitt aufweisen. Stets hat der Diffusor die Wirkung, daß in Strömungsrichtung zwar zunächst Geschwindigkeitsabnahme und Druckanstieg erfolgen, dann jedoch im Bereich des Umlenkflansches wieder extreme Geschwindigkeitszunahme und Druckabnahme, so daß schließlich durch den von außen auf Diffusor und Umlenkflansch einwirkenden statischen Druck die Rückstoßkompensation erreicht wird. Selbstverständlich sind durch die Formgebung die Geschwindigkeitsabnahme und der Druckanstieg in dem Diffusor kontrolliert und stets in solchen Grenzen gehalten, daß das hydrodynamische Paradoxon voll zum Tragen kommt. Einwandfreie Rückstoßkompensation der Spritzpistole ist also unbedingt gewährleistet. - Weiter empfiehlt die Erfindung, daß der Diffusor und damit die Spritzpistole mittels Distanzhalter, vorzugsweise höhenverstellbarer Distanzhalter, gegen die zu behandelnde Oberfläche abstützbar ist. Dadurch wird einerseits ein komplettes Festsaugen der Spritzpistole an der zu behandelnden Oberfläche vermieden, ist andererseits eine gute Abfuhr großer Strömungsmengen sichergestellt. Die Distanzhalter können als an den Umlenkflansch angeschlossene Rollen, Räder oder Kufen ausgebildet sein, so daß sich die Spritzpistole besonders einfach manipulieren bzw. parallel zu der zu behandelnden Oberfläche verschieben läßt, insbesondere unter Berücksichtigung der im übrigen lediglich zwischen Umlenkflansch und zu behandelnder Oberfläche existierenden Flüssigkeitsreibung. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß Spritzdüse und Diffusor gegeneinander verstellbar insbesondere axialverstellbar sind, damit auch hinsichtlich der Spritzdüse ein optimaler Arbeitsabstand von der zu behandelnden Oberfläche frei wählbar ist.flat plate, formed. That leads to a particularly simple one Construction. But there is also the possibility that the diffuser as a cylinder jacket with the floor surrounding the spray nozzle and the deflection flange as an angled jacket edge are trained. According to a preferred embodiment of the invention, the self-employed Is important, it is provided that the diffuser as a funnel with in the deflection flange transitioning funnel jacket is formed. This embodiment is fluidic and therefore particularly advantageous from a functional point of view. Because expansion is too slow and thus excessive surface friction is avoided. This is especially true for an embodiment developed therefrom, according to which funnel, jacket and deflection flange have a hyperbolic cross-section. The diffuser always has the effect that in the direction of flow there is initially a decrease in speed and an increase in pressure take place, but then again extreme speed increase in the area of the deflection flange and pressure decrease, so that finally through the diffuser and deflection flange from the outside applied static pressure the recoil compensation is achieved. Of course are the shape of the decrease in speed and the increase in pressure in the Diffuser controlled and always kept within such limits that the hydrodynamic paradox comes into its own. Impeccable recoil compensation of the spray gun is therefore absolutely guaranteed. - Next, the invention recommends that the diffuser and so that the spray gun by means of spacers, preferably height-adjustable spacers, can be supported against the surface to be treated. This on the one hand becomes a complete suction of the spray gun on the surface to be treated is avoided, on the other hand, a good discharge of large flow rates is ensured. The spacers can be designed as rollers, wheels or runners connected to the deflection flange so that the spray gun can be manipulated particularly easily or in parallel can move to the surface to be treated, especially taking into account which otherwise only exists between the deflection flange and the surface to be treated Fluid friction. According to a preferred embodiment of the invention is finally provided that the spray nozzle and diffuser can be adjusted relative to one another, in particular axially adjustable so that an optimal working distance from the surface to be treated is freely selectable.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, in verhältnismäßig einfacher Weise vollständige Rückstoßkompensation erfährt, wobei die Strahlmischung in vollem Umfang nach vorne ausgestoßen werden kann, folglich maximale Energieausnutzung und dadurch wirtschaftliches Arbeiten gewährleistet ist Eine Funktionsstörung ist praktisch augeschlossen. Das gilt sowohl für das Arbeiten in der Luft als auch unter Wasser. Auch andere Medien sind denkbar. Der Abstand zwischen dem Umlenkflansch und der zu behandelnden Oberfläche kann unter Wasser größer sein als beim Arbeiten in der Luft. Beim Arbeiten unter Wasser mit der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist von Vorteil, daß Kavitationsblasen nicht unschädlich beim Spritzen in der Atmosphäre zusammenfallen, sondern erhalten bleiben, bis sie auf die zu behandelnde Oberfläche auftreffen. Dort können durch den hohen Power-Impact entsprechende Materialabtragungen und Reinigungseffekte realisiert werden. Zugleich dienen Diffusor und Umlenkflansch als Spritzschutz für die Bedienungsperson. Im Ergebnis zeichnet sich die erfindungsgemäße Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, durch einen besonders leistungsgerechneten Aufbau aus.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see that the spray gun according to the invention, in particular high-pressure spray gun, experiences complete recoil compensation in a relatively simple manner, with the jet mixture can be fully ejected forward, consequently maximum energy utilization and thus economical work is guaranteed A malfunction is practically excluded. This applies to both work in the air as well as under water. Other media are also conceivable. The distance between the deflection flange and the surface to be treated can be larger under water than when working in the air. When working underwater with the spray gun according to the invention is advantageous that cavitation bubbles do not collapse harmlessly when spraying in the atmosphere, but remain intact, until they hit the surface to be treated. There you can through the high Power-Impact realizes appropriate material removal and cleaning effects will. At the same time, the diffuser and deflection flange serve as a splash guard for the operator. As a result, the spray gun according to the invention, in particular high-pressure spray gun, through a particularly performance-based structure.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spritzpistole in schematischer Darstellung und Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen für Diffusor und Umlenkflansch.In the following the invention is based on only one embodiment illustrative drawing explained in more detail; They show: FIG. 1 an inventive Spray gun in a schematic representation and FIGS. 2 to 5 different embodiments for diffuser and deflection flange.

In den Figuren ist eine Spritzpistole 1, insbesondere Hochdruckspritzpistole, zum Erzeugen einer Strahlmischung 2 aus Spritzgut und Trägermedium, insbesondere einer Sand/Waser-Mischung zum Sandstrahlen, dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus im wesentlichen Schließsystem und Spritzsystem mit Spritzdüse 3 besteht. Schließsystem und Spritzsystem sind nicht gezeigt. Die Spritzdüse 3 ist von einem Diffusor 4 mit Umlenkflansch 5 zum Umlenken der austretenden Strahlmischung 2 zwischen Umlenkflansch 5 und zu behandelnder Oberfläche 6 in den angrenzenden Außenraum 7 umgeben. - Diffusor 4 und Umlenkflansch 5 können als Teller, z. B.In the figures, a spray gun 1, in particular a high-pressure spray gun, for generating a jet mixture 2 from spray material and carrier medium, in particular a sand / water mixture for sandblasting, shown in its basic Structure essentially consists of a locking system and a spray system with spray nozzle 3. Closing system and injection system are not shown. The spray nozzle 3 is of a Diffuser 4 with deflection flange 5 for deflecting the exiting jet mixture 2 between Deflection flange 5 and surface 6 to be treated into the adjoining outer space 7 surround. - Diffuser 4 and deflection flange 5 can be used as a plate, for. B.

ebener Teller ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Diffusor 4 als Zylindermantel mit die Spritzdüse 3 umgebendem Boden und der Umlenkflansch 5 als abgewinkelter Mantelrand ausgebildet sind. Bevorzugt ist der Diffusor 4 als Trichter mit in den Umlenkflansch 5 übergehendem Trichtermantel ausgebildet, wobei Trichtermantel und Umlenkflansch einen hyperbolischen Querschnitt aufweisen können. Der Diffusor 4 und damit die Spritzpistole 1 können mittels Distanzhalter 8, vorzugsweise höhenverstellbarer Distanzhalter, gegen die zu behandelnde Oberfläche 6 abstützbar sein. Die Distanzhalber 8 sind als an den Umlenkflansch 5 angeschlossene Rollen oder Räder ausgebildet und über den Umfang gleichmäßig verteilt. Bevorzugt wird eine Dreipunktabstützung. Spritzdüse 3 und Diffusor 4 sind gegeneinander verstellbar, insbesondere axialverstellbar, was jedoch im einzelnen nicht gezeigt ist. - Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung, der selbständige Bedeutung zukommt, besteht ferner die Möglichkeit, daß die Spritzpistole 1 mit einem Schwinger 9, vorzugsweise elektromagnetischem Schwinger ausgerüstet ist. Der Schwinger 9 kann auf den Pistolenlauf aufgesetzt sein und arbeitet erfindungsgemäß mit einer Frequenz zwischen 1 Hz und 1000 Hz, vorzugsweise 25 Hz. Dadurch lassen sich die Spritzpistole 1 und mit ihr der Diffusor 4 unschwer in oszillierende Bewegungen überführen.be formed flat plate. But there is also the possibility that the diffuser 4 as a cylinder jacket with the spray nozzle 3 surrounding floor and the deflection flange 5 are designed as an angled jacket edge. Is preferred the diffuser 4 as a funnel with the funnel jacket merging into the deflecting flange 5 formed, with the funnel jacket and deflection flange having a hyperbolic cross section can have. The diffuser 4 and thus the spray gun 1 can by means of spacers 8, preferably height-adjustable spacer, against the surface to be treated 6 be supportable. The spacers 8 are connected to the deflecting flange 5 Rollers or wheels formed and evenly distributed over the circumference. Preferred becomes a three-point support. Spray nozzle 3 and diffuser 4 are mutually adjustable, in particular axially adjustable, but this is not shown in detail. - To preferred embodiment of the invention, which is of independent importance, exists also the possibility that the spray gun 1 with a vibrator 9, preferably electromagnetic oscillator is equipped. The oscillator 9 can be on the gun barrel be placed and works according to the invention with a frequency between 1 Hz and 1000 Hz, preferably 25 Hz. This allows the spray gun 1 and with it easily convert the diffuser 4 into oscillating movements.

Es hat sich herausgestellt, daß durch derartige oszillierende Bewegungen die Abtragungs- und Reinigungseffekte beachtlich erhöht werden. Darüber hinaus bewegen sich die gewählten Frequenzen in einem Bereich, welcher nach wie vor manuelle Betätigung der Spritzpistole 1 ohne weiteres zuläßt.It has been found that by such oscillating movements the removal and cleaning effects are considerably increased. In addition, move the selected frequencies are in a range that is still manual operation the spray gun 1 readily allows.

Claims

Patent claims:

K 1. Spray gun, especially high-pressure spray gun, for the < ugen a jet mixture of spray material and / or carrier medium, in particular one Sand / water mixture for sandblasting, essentially consisting of a closing system and spray system with spray nozzle, d u r c h e k e n n n n e i n e t that the spray nozzle (3) from a diffuser (4) with deflection flange (5) for deflecting the A-emerging jet mixture (2) between deflection flange (5) and to be treated Surface (6) is surrounded in the adjoining outer space (7).

2. Spray gun according to claim 1, characterized in that the diffuser (4) and deflection flange (5) are designed as a plate, e.g. a flat plate.

3. Spray gun according to claim 1, characterized in that the Diffuser (4) as a cylinder jacket with the spray nozzle (3) surrounding floor and the Deflection flange (5) are designed as an angled jacket edge.

4. Spray gun according to claim 1, characterized in that the Diffuser (4) as a funnel with a funnel jacket that merges into the deflection flange (5) is trained.

5. Spray gun according to claim 1 or 4, characterized in that that the funnel jacket and deflection flange (5) have a hyperbolic cross-section.

6. Spray gun according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the diffuser (4) by means of spacers (8), preferably adjustable in height Spacer against which the surface to be treated (6) can be supported.

7. Spray gun according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the spacers (8) as rollers, wheels connected to the deflection flange (5) or runners are formed.

8. Spray gun according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the spray nozzle (3) and diffuser (4) are mutually adjustable, in particular axially adjustable are.

9. Spray gun according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the gun (1) with an oscillator (9), preferably an electromagnetic oscillator is equipped.

lo. Spray gun according to one of Claims 1 to 9, characterized in that that the oscillator (9) is set on the gun barrel and with a frequency between 1 Hz and 1000 Hz, preferably 25 Hz.