DE19651107C2 - Sandstrahldüse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sandstrahldüse zum Erzeugen eines Sandstrahls, der beispielsweise zum Entfernen von Roststellen an Metallteilen eingesetzt werden kann.

Bei herkömmlichen Strahlverfahren werden kleine Teilchen aus Metall, Kunststoff oder Stein auf eine Werkstückoberfläche mit Hilfe von Druckluft, Flüssigkeit oder Dampf aufgeschleu­ dert, um ein Reinigen, Aufrauhen, Glätten, Verfestigen und ähnliches der Oberfläche zu erreichen. Da in privaten Haus­ halten normalerweise kein entsprechendes Druckfluid zur Ver­ fügung steht, waren die herkömmlichen Strahlverfahren bislang ausschließlich industriellen Anwendern vorbehalten.

Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem, eine Sandstrahldüse zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und ohne Druckfluidquelle betrieben werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1. Erfindungsgemäß weist die Sandstrahldüse einen Dü­ senkörper auf, der eine Auslaßöffnung und einen Sauganschluß besitzt. Ferner ist ein Beschleunigungsrohr vorgesehen, das zumindest teilweise innerhalb des Düsenkörpers verläuft, wo­ bei das vordere Ende des Beschleunigungsrohres im Bereich der Auslaßöffnung angeordnet ist und das hintere Ende des Be­ schleunigungsrohres einen Sauganschluß zum Ansaugen von Strahlmittel aufweist aufweist.

Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Sandstrahldüse muß ledig­ lich der Sauganschluß des Düsenkörpers mit einer Unter­ druckquelle, beispielsweise einem handelsüblichen Kübelsau­ ger, verbunden werden. Der Sauganschluß des Beschleunigungs­ rohres wird mit einem Teilchenreservoir verbunden, um die Strahlteilchen anzusaugen und zu beschleunigen. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Beschleunigungsrohr werden die angesaugten Strahlteilchen so stark beschleunigt, daß diese am vorderen Ende des Beschleunigungsrohres austreten und mit hoher Geschwindigkeit auf eine zu behandelnde Fläche auftref­ fen. Anschließend verlassen die Teilchen den Düsenkörper durch den Sauganschluß und werden in dem Behälter des Saugers gesammelt.

Die erfindungsgemäße Sandstrahldüse ist sehr einfach aufge­ baut und besitzt den großen Vorteil, daß sie mit handelsübli­ chen Sauggeräten, wie z. B. Naßsaugern, Industriesaugern oder Kübelsaugern betrieben werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Sandstrahldüse lassen sich Roststellen restlos entfernen, wo­ bei das als Unterdruckquelle erforderliche Sauggerät in nahe­ zu jedem Haushalt vorhanden ist. Somit lassen sich Roststel­ len an Fahrzeugkarosserien oder dergleichen auf einfache Wei­ se restlos und wirksam entfernen, ohne daß eine Werkstatt aufgesucht werden muß.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Be­ schreibung, der Figur und den Unteransprüchen beschrieben.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Beschleunigungsrohr aus dem Düsenkörper herausgeführt und weist außerhalb des Düsenkörpers eine Luftansaugöffnung auf. Durch eine derartige Luftansaugöffnung wird bei an den ersten Sauganschluß angeschlossener Unterdruckquelle einer­ seits das Teilchenmaterial durch das Beschleunigungsrohr an­ gesaugt. Zum anderen erfolgt durch die Luft, die durch die Luftansaugöffnung angesaugt worden ist, eine zusätzliche Be­ schleunigung des Teilchenmaterials innerhalb des Beschleuni­ gungsrohres. Hierdurch läßt sich auch bei geringer Sauglei­ stung oder einem längeren Weg zwischen dem weiteren Saugan­ schluß und dem Teilchenreservoir eine hervorragende Strahl­ wirkung erzeugen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Luftansaugöffnung und das vordere Ende des Beschleunigungsrohres im wesentlichen auf einer Geraden liegen. Hierdurch wird ein linearer Be­ schleunigungsweg erzielt, der die Strahlteilchen auf eine höchstmögliche Geschwindigkeit beschleunigt.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Be­ schleunigungsrohr außerhalb des Düsenkörpers gewinkelt ausge­ bildet, wobei die Luftansaugöffnung im Bereich der Abwinklung angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform werden die ange­ saugte Luft sowie der angesaugte Teilchenstrom auf günstige Weise zusammengeführt. Hierbei kann es auch vorteilhaft sein, das Beschleunigungsrohr innerhalb des Düsenkörpers geradlinig auszubilden, um Reibungs- bzw. Impulsverluste zu vermeiden.

Der Düsenkörper der Sandstrahldüse kann gewinkelt ausgebildet sein und an seiner Außenseite Griffmulden aufweisen. Hier­ durch ist die Handhabung der Sandstrahldüse erleichtert.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Sauganschluß in einen Vorratsbehälter geführt sein, der mit dem Düsenkörper verbunden ist. Eine solche Ausführungsform ist sehr kompakt, da kein separates Teilchenreservoir vorge­ sehen werden muß.

Das vordere Ende des Beschleunigungsrohres liegt vorzugsweise innerhalb des Düsenkörpers und ist von der Auslaßöffnung nur geringfügig beabstandet. Hierdurch wird eine zusätzliche Be­ schleunigungswirkung erzielt, da zwischen dem Ende des Be­ schleunigungsrohres und dem Düsenkörper eine Verengung gebil­ det ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung ist die Länge des Beschleunigungsrohres veränderbar. Zu diesem Zweck kann das Beschleunigungsrohr mehrteilig ausge­ bildet sein, wobei ein Teil des Beschleunigungsrohres gegen­ über einem anderen Teil verschiebbar ist. Durch Veränderung der Länge des Beschleunigungsrohres läßt sich die Aufprall­ wirkung des Teilchenmaterials verändern, so daß die Sand­ strahldüse auf verschiedene Materialien bzw. verschiedene Aufprallobjekte eingestellt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Düsenkörper im Bereich der Auslaßöffnung ein gummiartiges Material aufweist, da hierdurch die Sandstrahldüse dichtend an das Aufprallobjekt angelegt werden kann und beim Ansetzen eventuelle Beschädi­ gungen ausgeschlossen sind.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der erste Sauganschluß als Steckanschluß für einen herkömmlichen Staubsauger ausge­ bildet ist. Hierdurch läßt sich die erfindungsgemäße Sand­ strahldüse als Zusatzteil für einen herkömmlichen Staubsauger verwenden, dessen Saugschlauch lediglich in den Steckanschluß eingesteckt werden muß.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur beschrieben.

Die Figur zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Sand­ strahldüse gemäß der Erfindung, die auf ein Aufprallobjekt aufgesetzt ist.

Die in der Figur gezeigte Sandstrahldüse besteht aus einem Düsenkörper 10, der eine Auslaßöffnung 12 und einen Saugan­ schluß 14 aufweist. Der Düsenkörper 10 besteht aus einem Kunststoffrohr 16, das unter einem Winkel von ca. 135° abge­ winkelt ist und in seinem abgewinkelten Bereich einen Griff­ teil 18 bildet, an dessen Außenseite Griffmulden 20 vorgese­ hen sind.

Der vordere Bereich des Düsenkörpers 10 ist durch eine Gummikap­ pe 22 gebildet, die auf das Rohr 16 aufgesetzt ist und sich in Richtung der Auslaßöffnung 12 konisch verjüngt. Der Saug­ anschluß 14 des Düsenkörpers 10 ist am Ende des Griffteils 18 des Düsenkörpers 10 angeordnet und als Steckanschluß für den Saugschlauch 24 eines herkömmlichen Kübelsaugers ausgebildet.

An dem Griffteil 18 des Düsenkörpers 10 ist ein Stutzen 26 einstückig angeformt, der eine Bohrung aufweist, in der ein Beschleunigungsrohr 30 aufgenommen ist, dessen vorderes Ende 32 im Bereich der Auslaßöffnung 12 angeordnet ist und dessen hinteres Ende 34 einen weiteren Sauganschluß 36 aufweist. Das vordere Ende 32 des Beschleunigungsrohres 30 ist innerhalb des Düsenkörpers 10 angeordnet und von der Auslaßöffnung 12 nur geringfügig beabstandet, so daß sich zwischen dem vorde­ ren Ende 32 des Beschleunigungsrohres 30 und der inneren Man­ telwand der Gummikappe 22 ein Ringraum 38 ergibt. Auf den Sauganschluß 36 des Beschleunigungsrohres 30 ist ein Kunst­ stoffschlauch 44 aufgesteckt, der zu einem nicht dargestell­ ten Teilchenreservoir, beispielsweise einem Sandbehälter ge­ führt ist.

Das hintere Ende 34 des Beschleunigungsrohres 30 ist im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel durch ein L-Stück 40 gebildet, das eine Luftansaugöffnung in Form einer Bohrung 42 aufweist. Die Luftansaugöffnung 42 ist konzentrisch zu dem vorderen Auslaßende 32 des Beschleunigungsrohres 30 ausgebildet, d. h. das vordere Ende 32 und die Bohrung 42 liegen auf einer Gera­ den. Wie zu erkennen ist, ist die Bohrung 42 im Bereich der Abwinkelung des L-Stückes des Beschleunigungsrohres 30 ange­ ordnet und das Beschleunigungsrohr 30 verläuft im Anschluß an die Bohrung 42 geradlinig bis zu seinem vorderen Ende 32.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Sandstrahldüse beschrieben.

Zur Inbetriebnahme der Sandstrahldüse wird zunächst der Schlauch 24 eines herkömmlichen Kübelsaugers in den Steckan­ schluß 14 des Düsenkörpers 10 eingesteckt. Ferner wird der Schlauch 44 in das Teilchenreservoir, beispielsweise einen mit Quarzsand gefüllten Kunststoffbehälter eingetaucht. Nach Aufsetzen des Düsenkörpers 10 auf ein Aufprallobjekt A und nach Inbetriebnahme des Saugers entsteht zunächst innerhalb des Düsenkörpers 10 ein Unterdruck, der die Strahlteilchen über den Schlauch 44 und das Beschleunigungsrohr 30 ansaugt.

Durch den innerhalb des Beschleunigungsrohres 30 entstehenden Teilchenstrahl wird zusätzlich Luft durch die Bohrung 42 an­ gesaugt, welche die Teilchen innerhalb des Beschleunigungs­ rohres 30 zusätzlich beschleunigt, so daß diese mit hoher Ge­ schwindigkeit auf das Aufprallobjekt A auftreffen. Nach dem Aufprall werden die einzelnen Teilchen über den Saugschlauch 24 in den Sauger zurückgeführt, was durch schwarze Pfeile an­ gedeutet ist.

Da der Düsenkörper 10 im Bereich seiner Anlagefläche an das Aufprallobjekt A aus einem gummielastischen Material herge­ stellt ist, liegt dieser dichtend am Objekt an und beschädigt dieses nicht. Um gezielt Bereiche des Aufprallobjektes mit bestimmter Größe behandeln zu können, kann ferner auf das Aufprallobjekt A eine (nicht dargestellte) Schablone aufge­ legt werden, die beispielsweise aus Gummi hergestellt ist, und die unterschiedlich große Öffnungen aufweist. Hierdurch kann der Strahlbereich festgelegt werden, der größer oder auch kleiner als die Auslaßöffnung 12 sein kann. Gleichzeitig ist stets eine gute Abdichtung gewährleistet, da sowohl die Schablone wie auch der Strahlkopf aus einem gummiartigen Ma­ terial bestehen.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Sand als Strahlmaterial beschrieben. Es ist jedoch für den Fach­ mann klar, daß neben Sand auch andere Strahlmaterialien An­ wendung finden können.

Claims (12)

1. Sandstrahldüse mit

• 1. einem Düsenkörper (10), der eine Auslaßöffnung (12) und einen Sauganschluß (14) aufweist, und
• 2. einem zumindest teilweise innerhalb des Düsenkör­ pers (10) verlaufenden Beschleunigungsrohr (30), dessen vorderes Ende (32) im Bereich der Auslaß­ öffnung (12) angeordnet ist und dessen hinteres Ende (34) einen Sauganschluß (36) zum Ansaugen von Strahlmittel aufweist.

2. Sandstrahldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsrohr (30) mit dem hinteren Ende (34) aus dem Düsenkörper (10) herausgeführt ist und außerhalb des Düsenkörpers (10) eine Luftansaugöffnung (42) aufweist.

3. Sandstrahldüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnung (42) und das vordere Ende (32) des Beschleunigungsrohres (30) im wesentlichen auf ei­ ner Geraden liegen.

4. Sandstrahldüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsrohr (30) außerhalb des Düsenkör­ pers gewinkelt ausgebildet ist und die Luftansaugöff­ nung (42) im Bereich der Abwinkelung angeordnet ist.

5. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsrohr (30) innerhalb des Düsenkör­ pers (10) geradlinig verläuft.

6. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (10) gewinkelt ausgebildet ist und an seiner Außenseite Griffmulden (20) aufweist.

7. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (36) in einen Vorratsbehälter geführt ist, der mit dem Düsenkörper (10) verbunden ist.

8. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (32) des Beschleunigungsrohres (30) innerhalb des Düsenkörpers (10) liegt und von der Aus­ laßöffnung (12) geringfügig beabstandet ist.

9. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Beschleunigungsrohres (30) 20% bis 35% des Durchmessers des Düsenkörpers (10) beträgt.

10. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Beschleunigungsrohres (30) veränderbar ist.

11. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (10) im Bereich der Auslaßöffnung (12) ein gummiartiges Material (22) aufweist.

12. Sandstrahldüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (14) als Steckanschluß für einen her­ kömmlichen Staubsauger (24) ausgebildet ist.