DE2807727C2 - Strahlgerät für das Druckluftstrahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlgerät für das Druckluftstrahlen, mit einer einen Strahlmittelanschluß und einen Strahlmittelaustritt aufweisenden Strahldüse und mit einem die Strahldüse umgebenden, einen Druckluftanschluß aufweisenden Strahlgehäuse, wobei zwischen der Strahldüse und dem Strahlgehäuse ein mit dem Druckluftanschluß in Verbindung stehender Druckluftraum vorgesehen ist, im Druckluftraum eine die Strahldüse umgebende Düsenplatte mit einer Strahldüsenausnehmung und mit einer jeweils konzentrisch zur Strahldüsenausnehmung kreisförmig angeordneten Mehrzahl von Druckluftdüsen vorgesehen ist und die Düsenplatte im wesentlichen orthogonal zur Strahlrichtung angeordnet ist.

Beim Druckluftstrahlen, das früher auch als Sandstrahlen bezeichnet worden ist, wird regelmäßig ein Strahlmittel mit einem Tragluftstrom aus einer Strahldüse gegen eine zu behandelnde Oberfläche geblasen, und zwar mit einer verhältnismäßig hohen Austrittsgeschwindigkeit, die bis zu ca. 100 m/s, bei — im Rahmen der Erfindung vorzugsweise einzusetzenden — venturiartigeri Strahldüsen sogar bis zu ca. 200 m/s betragen kann.

Bei dem bekannten Strahlgerät, von dem die Erfindung ausgeht (vgL die DE-OS 1809 677), sind die Druckluftdüsen der Düsenplatte auf einem zu der Strahldüsenachse konzentrischen Kreis angeordnet und die Druckluftdüsenachsen auf die Strahldüsenachse hin gerichtet Mit dieser Anordnung und Ausrichtung der Druckluftdüsen wird erreicht, daß die Druckluft das aus der Strahldüse austretende Strahlmittel gleichsam mantelförmig umhüllt und so zum ei- nen eine Aufweitung des Strahls weitgehend verhindert, zum anderen der Geschwindigkeitsabfall zum Strahlgehäuse (laminare Strömung im engen Röhren; Poiseuillesche Strömung) verringert wird. Die Konstruktion des bekannten Strahlgerät!; führt aber auch

is dazu, daß das aus dem Strahlgerät austretende Strahlmittel/Druckluft-Gemisch ein Geschwindigkeitsprofil mit ausgeprägten Ungleichmäßigkeiten über den Durchmesser aufweist Ein Strahlgerät mit einem Geschwindigkeitsprofil des austretenden Strahlmittel/Druckluft-Gemisches, wie es sich bei dem bekannten Strahlgerät einstellt ist möglicherweise für eine Strahldüse, mit der auch bei erheblichen Wassertiefen unter Wasser gearbeitet werden soll, zweckmäßig, jedoch für das Druckluftstrahlen in nor maler Atmosphäre mit erheblichen Nachteilen verbun den. Die unterschiedliche Geschwindigkeitsverteilung im Strahlmittel/Druckluft-Gemisch hat nämlich auch eine unterschiedliche Energieverteilung zur Folge. Bei dem bekannten Strahlgerät wird die Energie der Druck luft nicht in dem für das Druckluftstrahlen in normaler Atmosphäre gewünschten Ausmaß auf das Strahlmittel übertragen.

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte, zuvor erläuterte Strahlgerät so auszugestalten und weiterzubilden, daß eine hohe Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung über den Durchmesser erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Strahlgerät bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftdüsen auf mindestens zwei zur Strahldüse konzentrischen Kreisen angeordnet und die Druckluftdüsenachsen windschief zur Strahldüsenachse gerichtet sind, daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen gleichgerichtet sind und daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen des Windschiefeso winkeis der Druckluftdüsenachsen der Druckluftdüsen auf dem benachbarten Kreis entgegengerichtet sind. Durch die windschief zur Strahldüsenachse gerichteten Druckluftdüsenachsen der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen wird zunächst ein mehr oder weni- ger starker Drall in einer Richtung im Strahlmittel/ Druckluft-Gemisch erzeugt. Dadurch, daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachüen der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen den Windschiefewinkeln der Druckluftdüsenachsen der auf einem be- nachbarten Kreis angeordneten Druckluftdüsen entgegengerichtet sind wird erreicht, daß zumindest zwei entgegengesetzte Drallströmungen erzeugt werden. Das führt dazu, daß es im Wechselwirkungsbereich zwischen dem Strahlmittel und der Druckluft zu einer sehr inten siven Durchmischung von Strahlmittel und Druckluft und damit zu einer weitestgehend gleichmäßigen Austrittsgeschwindigkeit innerhalb des aus dem Strahlgerät austretenden Strahlmittel/Druckluft-Gemisches

ί| kommt. Dadurch wird also die Geschwindigkeitsver-Bt teilung Qber den Querschnitt des aus dem Strahlgerät H austretenden Strahlmittel/Druckluft-Gemisches beson-Jl ders gleichmäßig und in diesem aus dem Strahlgerät ff austretenden Strahlmittel/Druckluft-Gemisch sind die durch die Druckluftdüsen erzeugten Drallströmungen weitgehend kompensiert Mit anderen Worten wird !| erfindungsgemäß die nur mit Drallströmungen erziel- ψ bare intensive Durchmischung von Strahlmittel und If Druckluft und damit ein rascher Energieaustausch Ü zwischen Strahlmittel und Druckluft erreicht und ί| gleichwohl hinsichtlich der Wirkung des aus dem $ Strahlgerät austretenden Strahlmittel/Druckluft-Ge- £; misches ein Effekt erzielt, als sei durch die Druckluft p praktisch keine Diallströmung erzeugt worden.

ξ Das Profil des Druckluftstroms und des aus dem

äf Strahlgerät austretenden Strahlmittel/Druckluft-Gemi^l;? sches läßt sich dadurch beeinflussen, daß Druckluftdü- h sen mit unterschiedlichen Druckluftdüsenqv.erschnitten M vorgesehen sind.

j Es ist nicht erforderlich, die Druckluftdüsen unter allen Umständen als profilierte Düsen im üblichen Sinne Iv. auszuführen, sie können vielmehr auch durch einfache ψ zylindrische Bohrungen realisiert sein. Vorzugsweise sind die Druckluftdüsen jedoch zumindest teilweise in i. Austrittsrichtung konvergierend ausgebildet, so daß da- ! durch die hindurchtretende Druckluft eine scharfe Bündelung erfährt Im übrigen empfiehlt es sich, die Länge der Druckluftdüsen größer als oder gleich deren Aus-' trittsdurchmesser zu wählen.

Im folgenden wird ein Strahlgerät für das Druckluft-Strahlen in seinem grundsätzlichen Aufbau anhand der Zeichnung erläutert Die einzige Figur zeigt ein Strahlgerät für das Druckluftstrahlen im Längsschnitt

Das in der einzigen Figur dargestellte Strahlgerät ist für das Druckluftstrahlen bestimmt und weist zunächst eine Strahldüse 1 mit einem Strahlmittelanschluß 2 und mit einem Strahlmittelaustritt 3 sowie ein die Strahldüse

I umgebendes St.-ahlgehäuse 4 mit einem Druckluftanschluß 5 auf. Zwischen der Strahldüse 1 und dem Strahlgehäuse 4 ist ein mit dem Druckluftanschluß 5 in Verbindung stehender Druckluftraum 6 vorgesehen.

Im Druckluftraum 6 des Strahlgeräts ist eine Düsenplatte 8 mit einer Mehrzahl von Druckluftdüsen 10 vorgesehen. Die Düsenplatte 8 umschließt die Strahldüse 1 und ist im wesentlichen orthogonal zur Strahlrichtung

I1 angeordnet. Die Druckluftdüsenachsen 12 verlaufen dabei deutlich erkennbar in Winkeln zur Strahldüsenachse 14.

Nach der in der Figur nicht erkennbaren Lehre der Erfindung sind die Druckluftdüsen 10 auf mindestens zwei zur Strahldüse 1 konzentrischen Kreisen angeordnet und die Druckluftdüsenachsen 12 windschief zur Strahldüsenachse 14 gerichtet, und zwar so, daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen 12 der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen 10 gleichgerichtet sind, während die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen 12 der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen 10 den Windschiefewinkeln der Druckluftdüsenachsen 12 der auf einem benachbar- eo ten Kreis angeordneten Druckluftdüsen 10 entgegengerichtet sind. Durch die Druckluftdüsen 10 eines Kreises wird dabei beispielsweise eine im Uhrzeigersinn um die Strahldüsenachse 14 gerichtete Drallströmung, durch die Druckluftdüsen 10 auf dem anderen Kreis eine entgegengerichtete Drallströmung, also im Gegenuhrzeigersinn, erzeugt.

Die einzige Figur zeigt im übrigen noch, daß die hier dargestellten Druckluftdüsen 10 teilweise in Richtung der Druckluftdüsenachsen 12 konvergierend ausgebildet sind und daß die Länge dieser Druckluftdüsen 10 größer ist als deren Außendurchmesser.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Strahlgerät für das Druckluftstrahlen, mit einer einen Strahlmittelanschluß und einen Strahlmittelaustritt aufweisenden Strahldüse und mit einem die Strahldüse umgebenden, einen Druckluftanschluß aufweisenden Strahlgehäuse, wobei zwischen der Strahldüse und dem Strahlgehäuse ein mit dem Druckluftanschluß in Verbindung stehender Druckluftraum vorgesehen ist, im Druckluftraum eine die Strahldüse umgebende Dösenplatte mit einer Strahldüsenausnehmung und mit einer jeweils konzentrisch zur Strahldüsenausnehmung kreisförmig angeordneten Mehrzahl von Druckluftdüsen vorgesehen ist und die Düsenplatte im wesentlichen orthogonal zur Strahlrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftdüsen (10) auf mindestens zwei zur Strahldüse (1) konzentrischen Kreisen angeordnet und die Druckluftdüsenachsen (12) windschief zur Strahldüsenachse (14) gerichtet sind, daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen (12) der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen (10) gleichgerichtet sind und daß die Windschiefewinkel der Druckluftdüsenachsen (12) der auf einem Kreis angeordneten Druckluftdüsen (10) den Windschiefewinkeln der Druckluftdüsenachsen (12) der Druckluftdüsen (10) auf dem benachbarten Kreis entgegengerichtet sind.

2. Strahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluftdüsen (10) mit unterschiedlichen Druckluftdüsenquerschnitten vorgesehen sind.

3. Strahlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftdüsen (10) zumindest teilweise in Richtung der Druckluftdüsenachsen (12) konvergierend ausgebildet sind.

4. Strahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Druckluftdüsen (10) größer als der oder gleich dem Austrittsdurchmesser der Druckluftdüsen (10) ist