EP0515449A1 - Device for cutting and cleaning objects using a water/abrasive mixture at high pressure. - Google Patents

Device for cutting and cleaning objects using a water/abrasive mixture at high pressure.

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EP0515449A1
EP0515449A1 EP91903878A EP91903878A EP0515449A1 EP 0515449 A1 EP0515449 A1 EP 0515449A1 EP 91903878 A EP91903878 A EP 91903878A EP 91903878 A EP91903878 A EP 91903878A EP 0515449 A1 EP0515449 A1 EP 0515449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing chamber
chamber body
bore
abrasive
outlet nozzle
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EP91903878A
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German (de)
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EP0515449B1 (en
Inventor
Hannes Domann
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GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Original Assignee
GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
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Publication of EP0515449B1 publication Critical patent/EP0515449B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for cutting and cleaning objects and for targeted material removal by means of a high-pressure, a mixing chamber from an inlet formed in a water inlet nozzle to an outlet traversing water jet which an abrasive passes through in the mixing chamber Introducing it into the water jet.
  • the mixing chamber is formed by a bore in a mixing chamber body which is axial to the inlet nozzle axis, the water nozzle inlet side. is limited by the water inlet nozzle.
  • the inside of the mixing chamber includes, is formed, in the device according to the invention there is only one axial bore to the water inlet nozzle axis, which can be formed as a mixing chamber of defined diameter and defined axial length. Since the jet widening of the water jet entering the mixing chamber increases in proportion to the ambient pressure, it is possible according to the invention due to the resulting reflection behavior of the water jet jacket with simple means to create an optimal inlet geometry over a defined pressure range of predetermined size, which with simple Means is directly adapted to the prevailing pressure, ie by predetermined axial length and / or predetermined diameter of the bore.
  • a major difficulty with devices of this type is that the high cutting performance of the device obtained in the manner described above, even at high ambient pressure, is not negated by the fact that losses in performance due to production errors-related axis errors occur between the inlet nozzle axis and outlet nozzle axis or outlet axis in the mixing chamber body . Manufacturing errors and / or assembly errors can have a very considerable influence on the performance of the device if they accumulate, with the result that the performance drops significantly.
  • the mixing chamber body is accommodated in a body holder, which on one side with a connecting piece for connection to a high pressure water source and on the other side is connected to a stop nut.
  • a body holder which on one side with a connecting piece for connection to a high pressure water source and on the other side is connected to a stop nut.
  • connections by means of threaded connections which, on the one hand, enable an automatic axis adjustment between the connector and thus the inlet nozzle on the one hand and on the other hand between the mixing chamber body and thus the outlet nozzle axis or the mixing chamber body axis.
  • threaded connections of this type can be loosened or fixed relatively quickly and thus without tools.
  • the actual outlet nozzle can be formed separately from mixing chamber bodies because of its special requirements regarding its hardness.
  • the essentially cylindrical mixing chamber body may be included lateral play in the substantially cylindrical bore of the body holder is added, so tolerances in To compensate for the seat of the water inlet nozzle in the connection piece without restricting the performance of the device, since it is essential to achieve an axial alignment between the inlet nozzle axis and the outlet nozzle axis.
  • Another advantage of a one-piece mixing chamber body with the outlet nozzle is the usually good correspondence between the axes of the mixing chamber bore and the outlet nozzle bore, which results from the manufacturing process. If the water nozzle is precisely fitted in the mixing chamber bore, this automatically results in an exact alignment of the water nozzle axis with the outlet nozzle axis.
  • the manufacturing tolerances of the body holder have no influence on the alignment of the axes.
  • a separate bushing device is accommodated in the stop nut, which has a bore for receiving an outlet nozzle separate from the mixing chamber body.
  • the mixing chamber body can be made of a material that is not as high-quality as the outlet nozzle as a simple cylindrical body, while the outlet nozzle is pressed against the mixing chamber body in axial alignment, end face to end face, by the stop nut, seated in the socket device .
  • the bore axis of the bore is eccentric to the axis of the bushing device.
  • the stop nut is closed with a union nut provided with a through hole, the free end of the outlet nozzle projecting through the through hole and between Union nut and bushing device, a connection agring, which is firmly connected to the outlet nozzle, is included.
  • the axial length of the mixing chamber is advantageously in the range between 2-4 mm.
  • the abrasive one! ate is advantageously introduced through the mixing chamber body into the mixing chamber, so that the geometry of the mixing chamber designed as a bore in the mixing chamber body described above is essentially not disturbed.
  • abrasive inlet by an abrasive tube which is interchangeably inserted into the abrasive inlet.
  • the abrasive inlet is preferably tapered towards the actual mixing chamber, so that an abrasive inlet opening into the mixing chamber body can be defined with a defined size.
  • the abrasive tube has an external thread which engages in a corresponding internal thread formed in the mixing chamber body and / or in the body holder, so that abrasive tubes of different geometries can be used very quickly can.
  • the mixing chamber is advantageously located at its outlet for the water-abrasive agent Seeing end tapered funnel-shaped.
  • the outlet nozzle is under very high mechanical stress due to the high mechanical influences on it by the water-abrasive mixture.
  • the outlet nozzle is made of a suitable hard material.
  • it can also be sensible and therefore advantageous to likewise form the mixing chamber body from the same hard material if, for example, the mixing chamber body and the outlet nozzle are manufactured in one piece, the increased material expenditure for the mixing chamber body then taking a back seat compared to the manufacturer ⁇ costs of separate mixing chamber body made of a special material.
  • an additional fluid supply device is advantageously provided in the outlet nozzle region.
  • This addition can take place vertically or at an acute angle in the jet direction to the outlet nozzle bore via one or more fluid channels or via an annular addition geometry. If an abrasive nozzle that is not formed in one piece with the mixing chamber body is used, this can preferably be done at the point of division. Different jet behavior can be achieved by the type of fluid and the fluid pressure.
  • the wet addition consisting of water and abrasive material can also be used in the device described here.
  • the pressure range in which the abrasive additives advantageously works can be between 1 and approx. 300 bar.
  • Fig. 1 in section of a first embodiment of the device
  • Fig. 2 in section a second embodiment of the device.
  • the device 10 essentially consists of a mixing chamber body 120 and a so-called connection piece 121, which is connected on a free side to a pressure line, not shown here, in a known manner.
  • the connecting piece 121 has a through hole which runs essentially centrally, through which the water brought in via the pressure line (not shown) passes according to the arrow 15.
  • a nozzle insert 19 is provided which, for example, comprises the water inlet nozzle 17 made of a hard material such as sapphire or the like.
  • the nozzle insert is seated in a conical seat in the connecting piece 121 formed at the lower end, based on the figures
  • Nozzle insert 19 has a through hole which passes through it essentially centrally, the one end of the through hole which points towards the mixing chamber 12 forming an inlet 13 of the water or water jet 15 into the mixing chamber 12.
  • the mixing chamber body 120 is essentially rotationally symmetrical in the form of a cylinder.
  • the actual mixing chamber 12 is formed by a bore which is axial to the inlet nozzle axis 18 and which is delimited on the water inlet nozzle side 19 by the water inlet nozzle 17.
  • the water inlet nozzle 17 protrudes into the mixing chamber, the water inlet nozzle 17 being supported with a flange-like collar 170 on the upper boundary surface 123 of the mixing chamber body 120.
  • the axial length 122 of the mixing chamber 12 is in the range of 2-8 mm, preferably in the range of 2-4 mm, with chamber diameters of 2-8 mm being advantageous, for example.
  • the abrasive agent 160 is introduced in a known manner into the water jet 15 passing through the mixing chamber 12 from the inlet 13 to an outlet 14, which is formed here in the mixing chamber body 120.
  • the water inlet nozzle axis 18 and thus that of the water jet 15 must be aligned with high precision axially to the outlet nozzle axis 24 or to the mixing chamber body axis 124 in order to ensure optimum energy transmission of the water jet 15 to the abrasive medium 160.
  • the mixing chamber body 120 is received in a body holder 25. This is connected on one side 250 to the connecting piece 121 and on the other side 151 to a stop nut 132 via threaded connections 152, 153 formed there in each case.
  • the mixing chamber body 120 itself is essentially cylindrical.
  • the bore 254 passing through the body holder 25 is also essentially cylindrical and is dimensioned such that the mixing chamber body 120 is received in it with radial play.
  • the mixing chamber body 120 is formed in one piece with the outlet nozzle 21, namely in the extension of the outward extension of the mixing chamber body 120.
  • the stop nut 32 which has a recess 34 in its inner bore 33, encloses the mixing chamber body 120, which is correspondingly tapered in diameter at this point.
  • the inner bore 33 has a larger diameter than the diameter of the outlet nozzle 21 formed as an extension in the mixing chamber body 120, the diameter being dimensioned such that the outlet nozzle 21 passes through the inner bore 33 with play.
  • the outlet nozzle 21 there can be a fluid channel 212 or a plurality of fluid channels which run at right angles or at an acute angle (here at 45 ') to the outlet nozzle axis 24.
  • the fluid channels are connected via an annular gap 321 to a fluid addition connection 36.
  • a pair of sealing rings 320 realizes the pressure closure from the environment.
  • the mixing chamber body 120 is formed separately from the outlet nozzle 21.
  • a separate bushing device 28 is received in the stop nut 32 there.
  • the bushing device 28 has a bore 29 for the passage or for receiving the outlet nozzle 21.
  • the bore axis 30 of the bore 29 can be formed eccentrically to the bushing device axis 31, so that error tolerances of all components of the device can be compensated in such a way that an axial alignment of the inlet nozzle axis 18, the mixing chamber axis 124 and the outlet nozzle axis 24 is achieved and an axial error goes to zero.
  • the stop nut 32 has an external thread 35 at its outward-pointing end, on which a union nut 40 provided with a through hole 38 is seated.
  • the diameter of the through hole 38 is dimensioned such that the outlet nozzle 21 projects through the through hole 38 with play.
  • Ate 19 is formed by an abrasive tube 161 that can be used therein and has an external thread 162.
  • the external thread 162 engages in a corresponding internal thread 225, which can be formed either in the mixing chamber body 120 and / or in the body holder 25.
  • the abrasive inlet 16 is conically tapered towards the mixing chamber 12, thus including it on the one hand a sealing ring creates a sealing seal between the mixing chamber 12 and the environment and, on the other hand, defined opening diameters can be provided in the abrasive medium pipe in accordance with the desired abrasive medium delivery rate. In this way, the abrasive agent pipe 161 can be replaced very quickly and selected according to the required conditions.
  • a defined distance between the lower edge 210 of the mixing chamber body and the upper edge of the outlet nozzle 21 can be set by an appropriately selected stop ring 39.
  • a targeted addition of fluid can take place via the resulting annular gap.
  • the fluid is supplied through a suitable hole in the stop nut.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Un dispositif (10) sert à couper et à nettoyer des objets, ainsi qu'à enlever de manière appropriée des matériaux, au moyen d'un jet d'eau (15) sous haute pression qui traverse un conduit d'admission (13) agencé dans une buse (17) d'admission d'eau et un conduit (14). Un produit abrasif (160) est introduit dans la chambre de mélange (12) après avoir été ajouté au jet d'eau. La chambre de mélange (12) est formée d'un alésage axial par rapport à l'axe (18) de la buse d'admission, ménagé dans un corps (120) de chambre à mélange et délimité du côté (19) de la buse d'admission d'eau par la buse d'admission d'eau (17).A device (10) is used for cutting and cleaning objects, as well as for the appropriate removal of materials, by means of a jet of water (15) under high pressure which passes through an inlet duct (13) arranged in a water inlet nozzle (17) and a conduit (14). An abrasive product (160) is introduced into the mixing chamber (12) after being added to the water jet. The mixing chamber (12) is formed of a bore axial with respect to the axis (18) of the inlet nozzle, formed in a body (120) of the mixing chamber and delimited on the side (19) of the water inlet nozzle through the water inlet nozzle (17).

Description

Vorrichtung zum Schneiden und Reinigen von Gegenständen mittels eines Wasser-Abrasivmittel-Gemisches bei hohem Umgebungsdruck Device for cutting and cleaning objects using a water-abrasive mixture at high ambient pressure
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden und Reinigen von Gegenständen sowie zum gezielten Materialabtrag mittels eines unter Hochdruck befind¬ lichen, eine Mischkammer von einem in einer Wasserein¬ trittsdüse ausgebildeten Einlaß zu einem Auslaß durch¬ querenden Wasserstrahls, dem ein Abrasi mittel in der Mischkammer durch Einbringen in den Wasserstrahl zuge¬ führt wird.The invention relates to a device for cutting and cleaning objects and for targeted material removal by means of a high-pressure, a mixing chamber from an inlet formed in a water inlet nozzle to an outlet traversing water jet which an abrasive passes through in the mixing chamber Introducing it into the water jet.
Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt (EP-A-0 221 236).A device of this type is known (EP-A-0 221 236).
Sowohl die bekannte Vorrichtung als auch andere bekannte Vorrichtungen gleicher Art sind grundsätzlich für einen Umgebungsdruck von 1 bar (atmosphärischer Normaldruck) optimiert. Bei verschiedenen Anwendungen der Vorrichtung muß unter erhöhtem Umgebungsdruck gearbeitet werden, was den erheblichen Nachteil mit sich bringt, daß die Schneid-, Reinigungs- und Abtragsleistung der Vorrich¬ tung erheblich abfällt, was seine Ursache im wesent¬ lichen in der Aufweitung des Wasserstrahls nach Austritt aus der Wassereintrittsdüse, d.h. im Bereich der Mi¬ schung zwischen Wasser und Abrasivmittel hat. Hinzu kommt, daß bei erhöhtem Umgebungsdruck eine Zunahme der mitgeförderten Luftmasse durch den Ansaugvorgang des Abrasivmittel s festgestellt wurde, was ebenfalls die Leistung der Vorrichtung nachteilig beeinflußt.Both the known device and other known devices of the same type are fundamentally optimized for an ambient pressure of 1 bar (atmospheric normal pressure). In various applications of the device, what must be done under increased ambient pressure has the considerable disadvantage that the cutting, cleaning and removal performance of the device drops considerably, which is essentially due to the expansion of the water jet after it emerges from the water inlet nozzle, ie in the region of the mixture between water and has abrasives. In addition, at increased ambient pressure, an increase in the air mass conveyed was determined by the suction process of the abrasive, which also adversely affects the performance of the device.
Es sei erwähnt, daß diesem gravierenden Problem bisher im Stand der Technik keine nennenswerte Aufmerksamkeit geschenkt wurde mit der Folge, daß auch keine Wege zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen wurden.It should be mentioned that this serious problem has not been given any significant attention in the prior art, with the result that no ways of solving this problem have been proposed.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrich¬ tung zu schaffen, die bei hohem Umgebungsdruck arbeitet und die dabei gegenüber der Leistung bei normalem Umgebungsdruck im wesentlichen keine signifikante Einbuße erfährt, wobei die Vorrichtung gegenüber be¬ kannten Vorrichtungen für normalen Umgebungsdruck nicht komplizierter im Aufbau sein soll und ebenfalls zu gleichen Kosten wie bekannte Vorrichtungen, die unter Normaldruckbedingungen arbeiten, herstellbar sein soll.It is an object of the present invention to provide a device which operates at high ambient pressure and which does not experience any significant loss compared to the performance at normal ambient pressure, the device being no more complicated in construction than known devices for normal ambient pressure should and can also be produced at the same cost as known devices that work under normal pressure conditions.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Mischkammer durch eine zur Eintrittsdüsenachse axiale Bohrung in einem Mischkammerkörper gebildet wird, die wasserdüseneintrittsseitig . durch die Wasserein¬ trittsdüse begrenzt wird.The object is achieved according to the invention in that the mixing chamber is formed by a bore in a mixing chamber body which is axial to the inlet nozzle axis, the water nozzle inlet side. is limited by the water inlet nozzle.
Im Gegensatz zu unter Normaldruck arbeitenden bekannten Vorrichtungen, bei denen die Mischkammer verhältnismäßig großvolumig ausgebildet ist und im wesentlichen durch einen Gehäusekörper, der im Inneren die Mischkammer einschließt, gebildet wird, ist bei der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung lediglich eine zur Wassereintrittsdü- senachse axiale Bohrung vorgesehen, die als Mischkammer definierten Durchmessers und definierter axialer Länge ausgebildet werden kann. Da die Strahl aufweitung des in die Mischkammer eintretenden Wasserstrahles proportional zum Umgebungsdruck ansteigt, ist es wegen des daraus sich ergebenden Refl ektionsverhal tens des Wasserstrahl¬ mantels mit einfachen Mitteln erfindungsgemäß möglich, über einen definierten Druckbereich vorbestimmter Größe eine optimale Einlaufgeometrie zu schaffen, die mit einfachen Mitteln unmittelbar dem vorherrschenden Druck angepaßt ist, d.h. durch vorbestimmte axiale Länge und/oder vorbestimmten Durchmesser der Bohrung.In contrast to known devices operating under normal pressure, in which the mixing chamber is of relatively large volume and essentially by a housing body, the inside of the mixing chamber includes, is formed, in the device according to the invention there is only one axial bore to the water inlet nozzle axis, which can be formed as a mixing chamber of defined diameter and defined axial length. Since the jet widening of the water jet entering the mixing chamber increases in proportion to the ambient pressure, it is possible according to the invention due to the resulting reflection behavior of the water jet jacket with simple means to create an optimal inlet geometry over a defined pressure range of predetermined size, which with simple Means is directly adapted to the prevailing pressure, ie by predetermined axial length and / or predetermined diameter of the bore.
Eine wesentliche Schwierigkeit bei Vorrichtungen dieser Art besteht darin, die auf vorangehend beschriebene Art gewonnene hohe Schneidleistung der Vorrichtung auch bei hohem Umgebungsdruck nicht dadurch wieder zunichte zu machen, daß Leistungsverluste durch fertigungstoleran- zenbedingte Achsfehler zwischen Eintrittsdüsenachse und Austrittsdüsenachse bzw. Auslaßachse im Mischkammerkör¬ per auftreten. Fertigungsfehler und/oder Montagefehler können dabei einen ganz erheblichen Einfluß auf die Leistung der Vorrichtung ausüben, wenn sie kumulieren, mit der Folge, daß die Leistung signifikant abfällt. Um Ausrichtfehler zwischen der Eintrittsdüsenachse und der Auslaufachse auf einfache Weise auszugleichen, ist es vorteilhaft, die Wassereintrittsdüse derart auszubilden, daß sie wenigstens teilweise in die Mischkammer hinein¬ steht.A major difficulty with devices of this type is that the high cutting performance of the device obtained in the manner described above, even at high ambient pressure, is not negated by the fact that losses in performance due to production errors-related axis errors occur between the inlet nozzle axis and outlet nozzle axis or outlet axis in the mixing chamber body . Manufacturing errors and / or assembly errors can have a very considerable influence on the performance of the device if they accumulate, with the result that the performance drops significantly. In order to easily compensate alignment errors between the inlet nozzle axis and the outlet axis, it is advantageous to design the water inlet nozzle in such a way that it at least partially protrudes into the mixing chamber.
Gemäß einer vorteilhaften. Ausgestaltung der Erfindung wird der Mischkammerkörper in einem Körperhalter aufge¬ nommen, der auf der einen Seite mit einem Anschlußstück zum Anschluß an eine Hochdruckwasserquelle und auf der anderen Seite mit einer Anschlagmutter in Verbindung steht. Diese Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht es vorteilhafterweise den Mischkammerkörper, entsprechend den Druckbedingungen in der Umgebung der Vorrichtung, schnell auszuwechseln, da der Mischkammerkörper prak¬ tisch als Einsatz mit äußerlich gleicher Geometrie und unterschiedlichen Bohrungsgrößen leicht und schnell ausgetauscht werden kann.According to an advantageous. Embodiment of the invention, the mixing chamber body is accommodated in a body holder, which on one side with a connecting piece for connection to a high pressure water source and on the other side is connected to a stop nut. This configuration of the device advantageously enables the mixing chamber body to be quickly replaced in accordance with the pressure conditions in the vicinity of the device, since the mixing chamber body can be exchanged easily and quickly as an insert with an externally identical geometry and different bore sizes.
Dazu ist es vorteilhaft, die Verbindungen mittels Gewindeverbindungen auszubilden, die einerseits eine selbsttätige Achsjustierung zwischen Anschlußstück und damit der Eintrittsdüse einerseits und andererseits zwischen dem Mischkammerkörper und somit der Austritts¬ düsenachse bzw. der Mischkammerkörperachse ermöglichen. Hinzu kommt noch, daß Gewindeverbindungen dieser Art verhältnismäßig schnell und damit ohne Werkzeug gelöst bzw. festgesetzt werden können.For this purpose, it is advantageous to form the connections by means of threaded connections which, on the one hand, enable an automatic axis adjustment between the connector and thus the inlet nozzle on the one hand and on the other hand between the mixing chamber body and thus the outlet nozzle axis or the mixing chamber body axis. Added to this is the fact that threaded connections of this type can be loosened or fixed relatively quickly and thus without tools.
Grundsätzlich kann die eigentliche Austrittsdüse wegen ihrer besonderen Anforderungen an ihre Härte gesondert von Mischkammerkörpern ausgebildet sein. Es ist jedoch aus Gründen beispielsweise der vereinfachten Lagerhal¬ tung einerseits und einer vereinfachten Fertigung und damit einer Kostenersparniß andererseits vorteilhaft, den Mischkammerkörper in seiner Verlängerung einstückig mit der Austrittsdüse auszubilden.In principle, the actual outlet nozzle can be formed separately from mixing chamber bodies because of its special requirements regarding its hardness. However, for reasons of simplified storage, on the one hand, and simplified production and thus cost savings, on the other hand, it is advantageous to form the extension of the mixing chamber body in one piece with the outlet nozzle.
Bedingt dadurch, daß die Wassereintrittsdüse als geson¬ dertes Teil in der Regel im unteren Teil des Anschlu߬ stückes sitzt und dort lediglich zwischen dem Anschu߬ stück und dem Mischkammerkörper eingeklemmt wird, kann es vorteilhaft sein, daß der im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Mi schkammerkörper mit seitlichem Spiel in der im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bohrung des Körperhalters aufgenommen wird, um so Toleranzen im Sitz der Wassereintrittsdüse im Anschlußstück ohne Einschränkung der Leistung der Vorrichtung auszuglei¬ chen, da es im wesentlichen darauf ankommt, eine axiale Ausrichtung zwischen Eintrittsdüsenachse und Austritts¬ düsenachse zu erreichen.Due to the fact that the water inlet nozzle sits as a separate part, as a rule, in the lower part of the connecting piece and is only clamped there between the connecting piece and the mixing chamber body, it may be advantageous for the essentially cylindrical mixing chamber body to be included lateral play in the substantially cylindrical bore of the body holder is added, so tolerances in To compensate for the seat of the water inlet nozzle in the connection piece without restricting the performance of the device, since it is essential to achieve an axial alignment between the inlet nozzle axis and the outlet nozzle axis.
Ein weiterer Vorteil bei einstückig ausgebildetem Mischkammerkörper mit der Austrittsdüse ist die übli¬ cherweise gute Übereinstimmung d Achsen der Mischkam¬ merbohrung und der Austrittsdüs ibohrung, die sich aus dem Fertigungsprozeß ergibt. Bei paßgenauer Ausführung der Wasserdüse in der Mischkammerbohrung ergibt sich so automatisch eine exakte Ausrichtung der Wasserdüsenachse zur Austrittsdüsenachse.Another advantage of a one-piece mixing chamber body with the outlet nozzle is the usually good correspondence between the axes of the mixing chamber bore and the outlet nozzle bore, which results from the manufacturing process. If the water nozzle is precisely fitted in the mixing chamber bore, this automatically results in an exact alignment of the water nozzle axis with the outlet nozzle axis.
Die Fertigungstoleranzen des Körperhalters haben keiner¬ lei Einfluß auf die Ausrichtung der Achsen.The manufacturing tolerances of the body holder have no influence on the alignment of the axes.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird in der Anschlagmutter eine gesonderte Buchseneinrichtung aufgenommen, die eine Bohrung zur Aufnahme einer zum Mischkammerkörper gesonderten Aus¬ trittsdüse aufweist. Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise der Mischkammerkörper aus nicht so hochwertigem Werkstoff wie die Austrittsdüse als ein¬ facher zylindrischer Körper hergestellt werden, während die Austrittsdüse durch die Anschlagmutter, in der Buchseneinrichtung fixiert sitzend, in axialer Ausrich¬ tung Stirnfläche an Stirnfläche an den Mischkammerkörper gedrückt wird.In another advantageous embodiment of the device, a separate bushing device is accommodated in the stop nut, which has a bore for receiving an outlet nozzle separate from the mixing chamber body. In this embodiment, for example, the mixing chamber body can be made of a material that is not as high-quality as the outlet nozzle as a simple cylindrical body, while the outlet nozzle is pressed against the mixing chamber body in axial alignment, end face to end face, by the stop nut, seated in the socket device .
Um Achsfehler zwischen der Achse des Mischkammerkörpers und der Achse der Austrittsdüse bei getrennter Ausbil¬ dung ausgleichen zu können, ist es vorteilhaft, daß die Bohrungsachse der Bohrung zur Buchseneinrichtungsachse exzentrisch ausgebildet ist. Um insbesondere bei der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung der Vorrichtung einen sicheren Sitz der Austrittsdüse relativ zum Mischkammerkörper zu errei¬ chen, ist die Anschlagmutter mit einer mit einem Durch¬ gangsloch versehenen Überwurfmutter verschlossen, wobei durch das Durchgangsloch das freie Ende der Austritts¬ düse hindurchsteht und zwischen Überwurfmutter und Buchseneinrichtung ein Anschl agring, der fest mit der Austrittsdüse verbunden ist, eingeschlossen wird.In order to be able to compensate for axis errors between the axis of the mixing chamber body and the axis of the outlet nozzle when the design is separate, it is advantageous for the bore axis of the bore to be eccentric to the axis of the bushing device. In order to achieve a secure fit of the outlet nozzle relative to the mixing chamber body, in particular in the embodiment of the device described above, the stop nut is closed with a union nut provided with a through hole, the free end of the outlet nozzle projecting through the through hole and between Union nut and bushing device, a connection agring, which is firmly connected to the outlet nozzle, is included.
Die axiale Länge der Mischkammer liegt vorteilhafter¬ weise im Bereich zwischen 2-4 mm.The axial length of the mixing chamber is advantageously in the range between 2-4 mm.
Der Abrasivmittel ein! aß ist vorteilhafterweise durch den Mischkammerkörper hindurch in die Mischkammer einge¬ führt, so daß die vorangehend beschriebene Geometrie der als Bohrung ausgebildeten Mischkammer im Mischkammer¬ körper im wesentlichen nicht gestört wird.The abrasive one! ate is advantageously introduced through the mixing chamber body into the mixing chamber, so that the geometry of the mixing chamber designed as a bore in the mixing chamber body described above is essentially not disturbed.
Es ist dabei vorteilhaft, den Abrasivmitteleinl aß durch ein Abrasivmittelrohr auszubilden, das in den Abrasiv- mitteleinlaß auswechselbar eingesetzt wird. Der Abrasi- v itteleinlaß ist zur eigentlichen Mischkammer hin vorzugsweise konisch verjüngt ausgebildet, so daß eine Abrasi vmitteleinlaßöffnung in den Mischkammerkörper hinein mit definierter Größe festgelegt werden kann.It is advantageous here to design the abrasive inlet by an abrasive tube which is interchangeably inserted into the abrasive inlet. The abrasive inlet is preferably tapered towards the actual mixing chamber, so that an abrasive inlet opening into the mixing chamber body can be defined with a defined size.
Um diese Größe je nach Einsatzart der Vorrichtung variieren zu können, weist das Abrasivmittel röhr ein Außengewinde auf, das in ein entsprechendes, im Misch¬ kammerkörper und/oder im Körperhalter ausgebildetes Innengewinde eingreift, so daß auf einfache Weise sehr schnell Abrasivmittelrohre unterschiedlicher Geometrien eingesetzt werden können. Um die Eintrittsgeometrie des Wasser-Abrasivmittel-Ge- misches in den Auslaß der Austrittsdüse bzw. den Misch¬ kammerkörper nochmals den veränderten Bedingungen bei höherem Umgebungsdruck besser anpassen zu können, ist vorteilhafterweise die Mischkammer an ihrem zum Auslaß für das Wasser-Abrasivmittel-Ge i seh weisenden Ende trichterförmig verjüngt ausgebildet.In order to be able to vary this size depending on the type of use of the device, the abrasive tube has an external thread which engages in a corresponding internal thread formed in the mixing chamber body and / or in the body holder, so that abrasive tubes of different geometries can be used very quickly can. In order to be able to better adapt the entry geometry of the water-abrasive mixture into the outlet of the outlet nozzle or the mixing chamber body again to the changed conditions at higher ambient pressure, the mixing chamber is advantageously located at its outlet for the water-abrasive agent Seeing end tapered funnel-shaped.
Wie schon erwähnt, steht die Austrittsdüse aufgrund der auf sie wirkenden hohen mechanischen Einflüsse durch das Wasser-Abrasi vmi ttel-Gemi seh unter sehr hoher mecha¬ nischer Beanspruchung. Aus diesem Grunde ist, wie allgemein üblich, die Austrittsdüse aus geeignetem Hartstoff hergestellt. Es kann aber auch sinnvoll und damit vorteilhaft sein, ebenfalls den Mischkammerkörper aus dem gleichen Hartstoff auszubilden, wenn beispiels¬ weise der Mischkammerkörper und die Außtrittsdüse einstückig hergestellt werden, wobei dann der erhöhte Materialaufwand für den Mischkammerkörper vergleichs¬ weise in den Hintergrund tritt gegenüber den Herstel¬ lungskosten gesonderter Mischkammerkörper aus geson¬ dertem Werkstoff.As already mentioned, the outlet nozzle is under very high mechanical stress due to the high mechanical influences on it by the water-abrasive mixture. For this reason, as is common practice, the outlet nozzle is made of a suitable hard material. However, it can also be sensible and therefore advantageous to likewise form the mixing chamber body from the same hard material if, for example, the mixing chamber body and the outlet nozzle are manufactured in one piece, the increased material expenditure for the mixing chamber body then taking a back seat compared to the manufacturer ¬ costs of separate mixing chamber body made of a special material.
Zur Beeinflussung der Strahlgeometrie an der Austritts¬ düse sowie des Abriebverhaltens der Austrittsdüsenboh¬ rung ist vorteilhafterweise eine zusätzliche Fluidzuga- beeinrichtung im Austrittsdüsenbereich vorgesehen. Dabei kann diese Zugabe über eine oder mehrere Fluidkanäle senkrecht oder unter einem spitzen Winkel in Strahl¬ richtung zur Austrittsdüsenbohrung erfolgen oder über eine ringförmige Zugabegeometrie. Bei Verwendung einer nicht einstückig mit dem Mischkammerkörper ausgebildeten Abrasivdüse kann dieses vorzugsweise an der Teilungs- stelle erfolgen. Dabei kann durch die Fluidart und den Fluiddruck unter¬ schiedliches Strahl verhalten erreicht werden. In der hier beschriebenen Vorrichtung kann neben der vorzugs¬ weise trockenen Abrasivmittel zugäbe, bestehend aus Abrasivmaterial und Luft oder Gas, auch die Nasszugabe, bestehend aus Wasser und Abrasivmaterial , zur Anwendung kommen. Der Druckbereich, in dem die Abrasivmittel zugäbe vorteilhafterweise arbeitet, darf zwischen 1 und ca. 300 bar liegen.To influence the jet geometry at the outlet nozzle and the abrasion behavior of the outlet nozzle bore, an additional fluid supply device is advantageously provided in the outlet nozzle region. This addition can take place vertically or at an acute angle in the jet direction to the outlet nozzle bore via one or more fluid channels or via an annular addition geometry. If an abrasive nozzle that is not formed in one piece with the mixing chamber body is used, this can preferably be done at the point of division. Different jet behavior can be achieved by the type of fluid and the fluid pressure. In addition to the preferably dry abrasive agent consisting of abrasive material and air or gas, the wet addition consisting of water and abrasive material can also be used in the device described here. The pressure range in which the abrasive additives advantageously works can be between 1 and approx. 300 bar.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach¬ folgenden schematischen Zeichnungen anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. Darin zeigen:The invention will now be described with reference to the following schematic drawings using two exemplary embodiments. In it show:
Fig. 1 im Schnitt einer erste Ausführungsform der Vorrichtung undFig. 1 in section of a first embodiment of the device and
Fig. 2 im Schnitt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung.Fig. 2 in section a second embodiment of the device.
Die Vorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Mischkammerkörper 120 sowie einem sogenannten Anschlu߬ stück 121, das an einer freien Seite mit einer hier nicht dargestellten Druckleitung auf bekannte Weise verbunden ist. Das Anschlußstück 121 weist ein im wesentlichen zentral hindurchführendes Durchgangsloch auf, durch daß das über die nicht dargestellte Druck¬ leitung herangeführte Wasser entsprechend dem Pfeil 15 hindurchgeht. Am unteren, der Mischkammer 12 zugewandten Ende des Anschlußstückes 121 ist ein Düseneinsatz 19 vorgesehen, der beispielsweise die aus einem Hartwerk¬ stoff wie Saphir oder dergleichen hergestellte Was¬ sereintrittsdüse 17 umfaßt. Der Düseneinsatz sitzt bei den hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung 10 in einem am unteren Ende, bezogen auf die Figuren, ausgebildeten konischen Sitz im Anschlußstück 121. Der Düseneinsatz 19 weist ein durch diesen im wesentlichen zentral hindurchgehendes Durchgangsloch auf, wobei das eine Ende des Durchgangsloches, das zur Mischkammer 12 hinweist, einen Einlaß 13 des Wassers bzw. Wasserstrahls 15 in die Mischkammer 12 bildet.The device 10 essentially consists of a mixing chamber body 120 and a so-called connection piece 121, which is connected on a free side to a pressure line, not shown here, in a known manner. The connecting piece 121 has a through hole which runs essentially centrally, through which the water brought in via the pressure line (not shown) passes according to the arrow 15. At the lower end of the connection piece 121 facing the mixing chamber 12, a nozzle insert 19 is provided which, for example, comprises the water inlet nozzle 17 made of a hard material such as sapphire or the like. In the embodiments of the device 10 described here, the nozzle insert is seated in a conical seat in the connecting piece 121 formed at the lower end, based on the figures Nozzle insert 19 has a through hole which passes through it essentially centrally, the one end of the through hole which points towards the mixing chamber 12 forming an inlet 13 of the water or water jet 15 into the mixing chamber 12.
Der Mischkammerkörper 120 ist im wesentlichen rotations¬ symmetrisch in Form eines Zylinders ausgebildet. Dabei wird die eigentliche Mischkammer 12 durch eine zur Eintrittsdüsenachse 18 axiale Bohrung gebildet, die wassereintrittsdüsenseitig 19 durch die Wasserein¬ trittsdüse 17 begrenzt wird. Die Wassereintrittsdüse 17 steht dabei in die Mischkammer hinein, wobei sich die Wassereintrittsdüse 17 mit einem flanschartigen Kragen 170 auf der oberen Begrenzungsfläche 123 des Mischkam¬ merkörpers 120 aufstützt.The mixing chamber body 120 is essentially rotationally symmetrical in the form of a cylinder. The actual mixing chamber 12 is formed by a bore which is axial to the inlet nozzle axis 18 and which is delimited on the water inlet nozzle side 19 by the water inlet nozzle 17. The water inlet nozzle 17 protrudes into the mixing chamber, the water inlet nozzle 17 being supported with a flange-like collar 170 on the upper boundary surface 123 of the mixing chamber body 120.
Die axiale Länge 122 der Mischkammer 12 liegt im Bereich von 2-8 mm, vorzugsweise im Bereich von 2-4 mm, wobei beispielsweise Kammerdurchmesser von 2-8 mm vorteilhaft sind.The axial length 122 of the mixing chamber 12 is in the range of 2-8 mm, preferably in the range of 2-4 mm, with chamber diameters of 2-8 mm being advantageous, for example.
In die als Bohrung ausgebildete Mischkammer 12 wird das Abrasivmittel 160 in den vom Einlaß 13 zu einem Auslaß 14, der hier im Mischkammerkörper 120 ausgebildet ist, die Mischkammer 12 durchquerenden Wasserstrahl 15 auf bekannte Weise eingegeben.In the mixing chamber 12 designed as a bore, the abrasive agent 160 is introduced in a known manner into the water jet 15 passing through the mixing chamber 12 from the inlet 13 to an outlet 14, which is formed here in the mixing chamber body 120.
Die Wassereintrittsdüsenachse 18 und somit die des Wasserstrahls 15 muß, um eine optimale Energieübertra¬ gung des Wasserstrahls 15 auf das Abrasivmi ttel 160 sicherzustellen, hochgenau axial zur Austrittsdüsenachse 24 bzw. zur Mischkammerkörperachse 124 ausgerichtet sein. Der Mischkammerkörper 120 wird in einem Körperhalter 25 aufgenommen. Dieser wird auf seiner einen Seite 250 mit dem Anschlußstück 121 und auf der anderen Seite 151 mit einer Anschlagmutter 132 über dort jeweils ausgebildete Gewindeverbindungen 152, 153 verbunden. Der Mischkam¬ merkörper 120 selbst ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die im Körperhalter 25 durchlaufende Bohrung 254 ist ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und ist derart bemessen, daß der Mischkam¬ merkörper 120 in ihr mit radialem Spiel aufgenommen wi rd.The water inlet nozzle axis 18 and thus that of the water jet 15 must be aligned with high precision axially to the outlet nozzle axis 24 or to the mixing chamber body axis 124 in order to ensure optimum energy transmission of the water jet 15 to the abrasive medium 160. The mixing chamber body 120 is received in a body holder 25. This is connected on one side 250 to the connecting piece 121 and on the other side 151 to a stop nut 132 via threaded connections 152, 153 formed there in each case. The mixing chamber body 120 itself is essentially cylindrical. The bore 254 passing through the body holder 25 is also essentially cylindrical and is dimensioned such that the mixing chamber body 120 is received in it with radial play.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung der Vorrichtung 10 ist der Mischkammerkörper 120 einstückig mit der Austrittsdüse 21 ausgebildet, und zwar in der Verlängerung der nach Außen weisenden Verlängerung des Mischkammerkörpers 120. Die Anschlagmutter 32, die in ihrer Innenbohrung 33 einen Rezeß 34 aufweist, schließt den Mischkammerkörper 120, der an dieser Stelle ent¬ sprechend im Durchmesser verjüngt ausgebildet ist, haltend ein. Die Innenbohrung 33 hat einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der als Verlängerung im Mischkammerkörper 120 ausgebildeten Austrittsdüse 21, wobei der Durchmesser derart bemessen ist, daß die Austrittsdüse 21 mit Spiel durch die Innenbohrung 33 hindurchtritt.1, the mixing chamber body 120 is formed in one piece with the outlet nozzle 21, namely in the extension of the outward extension of the mixing chamber body 120. The stop nut 32, which has a recess 34 in its inner bore 33, encloses the mixing chamber body 120, which is correspondingly tapered in diameter at this point. The inner bore 33 has a larger diameter than the diameter of the outlet nozzle 21 formed as an extension in the mixing chamber body 120, the diameter being dimensioned such that the outlet nozzle 21 passes through the inner bore 33 with play.
Im unteren Teil der Austrittsdüse 21 kann ein Fluidkanal 212 oder mehrere Fluidkanäle vorhanden sein, die recht¬ winklig oder unter spitzem Winkel (hier unter 45') zur Austrittsdüsenachse 24 verlaufen. Die Fluidkanäle stehen über einen Ringspalt 321 mit einem Fl uidzugabeanschluß 36 in Verbindung. Ein Dichtringpaar 320 realisiert den Druckabschluß gegenüber der Umgebung. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist der Mischkammerkörper 120 getrennt von der Austrittsdüse 21 ausgebildet. In der dortigen Anschlagmutter 32 wird eine gesonderte Buchseneinrich¬ tung 28 aufgenommen. Die Buchseneinrichtung 28 weist eine Bohrung 29 zum Durchtritt bzw. zur Aufnahme der Austrittsdüse 21 auf. Die Bohrungsachse 30 der Bohrung 29 kann zur Buchseneinrichtungsachse 31 exzentrisch ausgebildet sein, so daß Fehlertoleranzen aller Kompo¬ nenten der Vorrichtung derart ausgeglichen werden können, daß eine axiale Ausrichtung der Eintrittsdüsen¬ achse 18, der Mi schkammerkörperachse 124 und der Aus¬ trittsdüsenachse 24 erreicht wird und ein axialer Fehler zu null geht.In the lower part of the outlet nozzle 21 there can be a fluid channel 212 or a plurality of fluid channels which run at right angles or at an acute angle (here at 45 ') to the outlet nozzle axis 24. The fluid channels are connected via an annular gap 321 to a fluid addition connection 36. A pair of sealing rings 320 realizes the pressure closure from the environment. In the embodiment of the device 10 shown in FIG. 2, the mixing chamber body 120 is formed separately from the outlet nozzle 21. A separate bushing device 28 is received in the stop nut 32 there. The bushing device 28 has a bore 29 for the passage or for receiving the outlet nozzle 21. The bore axis 30 of the bore 29 can be formed eccentrically to the bushing device axis 31, so that error tolerances of all components of the device can be compensated in such a way that an axial alignment of the inlet nozzle axis 18, the mixing chamber axis 124 and the outlet nozzle axis 24 is achieved and an axial error goes to zero.
Die Anschlagmutter 32 weist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 an ihrem nach außen weisenden Ende ein Außengewinde 35 auf, auf dem eine mit einem Durchgangs¬ loch 38 versehene Überwurfmutter 40 sitzt. Der Durch¬ messer des Durchgangsloches 38 ist so bemessen, daß die Austrittsdüse 21 mit Spiel durch das Durchgangsloch 38 hindurchragt. Mittels Anschlagring 39 wird die Aus¬ trittsdüse 21 in der Buchseneinrichtung 28 bzw. im Anschlagring 39 gehalten und mit seiner einen ebenen Begrenzungsfläche 210 gegen die untere Begrenzungsfläche 125 des Mischkammerkörpers 120 gedrückt und in dieser Stellung fixiert. Wie eingangs erwähnt, wird über einen Abrasiv itteleinl aß 16 in die Mischkammer 12 hinein das Abrasivmittel gefördert. Der Abrasi mittel ein! aß 19 wird durch ein darin einsetzbares Abrasivmittel röhr 161 gebildet, das ein Außengewinde 162 aufweist. Das Außen¬ gewinde 162 greift in ein entsprechendes Innengewinde 225 ein, das entweder im Mischkammerkörper 120 und/oder im Körperhalter 25 ausgebildet sein kann. Der Abrasiv- mitteleinlaß 16 ist zur Mischkammer 12 hin konisch verjüngt ausgebildet, womit einerseits unter Einschluß eines Dichtungsringes ein dichtender Abschluß zwischen Mischkammer 12 und der Umgebung geschaffen wird und andererseits definierte Öffnungsdurchmesser im Abrasiv- mittelrohr entsprechend der gewünschten Abrasivmittel- förderrate vorgesehen werden können. Das Abrasivmittel- rohr 161 kann auf diese Weise sehr schnell ausgewechselt werden und den geforderten Bedingungen entsprechend ausgewählt werden.In the embodiment according to FIG. 2, the stop nut 32 has an external thread 35 at its outward-pointing end, on which a union nut 40 provided with a through hole 38 is seated. The diameter of the through hole 38 is dimensioned such that the outlet nozzle 21 projects through the through hole 38 with play. By means of the stop ring 39, the outlet nozzle 21 is held in the bushing device 28 or in the stop ring 39 and pressed with its one flat boundary surface 210 against the lower boundary surface 125 of the mixing chamber body 120 and fixed in this position. As mentioned at the beginning, the abrasive is conveyed into the mixing chamber 12 via an abrasive medium. The Abrasi medium one! Ate 19 is formed by an abrasive tube 161 that can be used therein and has an external thread 162. The external thread 162 engages in a corresponding internal thread 225, which can be formed either in the mixing chamber body 120 and / or in the body holder 25. The abrasive inlet 16 is conically tapered towards the mixing chamber 12, thus including it on the one hand a sealing ring creates a sealing seal between the mixing chamber 12 and the environment and, on the other hand, defined opening diameters can be provided in the abrasive medium pipe in accordance with the desired abrasive medium delivery rate. In this way, the abrasive agent pipe 161 can be replaced very quickly and selected according to the required conditions.
Durch einen entsprechend gewählten Anschlagring 39 kann ein definierter Abstand zwischen der Mischkammerkörper- unterkante 210 und der Oberkante der Austrittsdüse 21 eingestellt werden. Über den dadurch entstehenden ringförmigen Spalt kann eine gezielte Fluidzugabe erfolgen. Die Fluidzuführung erfolgt über eine geeignete Bohrung in der Anschlagmutter. A defined distance between the lower edge 210 of the mixing chamber body and the upper edge of the outlet nozzle 21 can be set by an appropriately selected stop ring 39. A targeted addition of fluid can take place via the resulting annular gap. The fluid is supplied through a suitable hole in the stop nut.
Bezuqszeichenl i steReference sign list
253 Gewinde253 thread
10 Vorrichtung 254 Bohrung10 device 254 bore
11 Wasser-Abrasivmittel-Gemisch 255 Innengewinde11 Water-abrasive mixture 255 female thread
12 Mischkammer 26 Mischkammerin¬12 mixing chamber 26 mixing chamber
120 Mischkammerkörper nenwand120 mixing chamber body
121 Anschlußstück 28 Buchsenein¬121 connector 28 socket insert
122 axiale Länge richtung 23 obere Begrenzungsfläche 29 Bohrung 24 Mi schkammerkörperachse 30 Bohrungsachse 25 untere Begrenzungsfläche 31 Buchsenein- 26 Mi schkam erkörperbohrung ri chtungsachse 3 Einlaß (Wassereintrittsdüse) 32 Anschlagmutter 4 Auslaß (Austrittsdüse bzw. 320 Dichtringe122 axial length direction 23 upper boundary surface 29 bore 24 axis of the chamber body 30 axis of bore 25 lower boundary surface 31 bushing insert 26 recessed body bore direction axis 3 inlet (water inlet nozzle) 32 stop nut 4 outlet (outlet nozzle or 320 sealing rings
Mi sehkämmerkörper) 321 Ringkanal 5 Wasserstrahl 33 Innenbohrung 6 Abrasiv itteleinlaß 34 Rezeß 60 Abrasivmittel 35 Außengewinde 61 Abrasivmittel öhr 36 Fluidzugabean- 62 Außengewinde schluß 63 Abrasivmitteleinl aßachse 37 7 Wassereintrittsdüse 38 Durchgangsloch 70 flanschartiger Kragen 39 Anschlagring 8 Eintrittsdüsenachse 40 Überwurfmutter 9 Wassereintrittsdüsenseite 0 Austrittsdüsenbohrung 1 Austrittsdüse 10 Begrenzungsfläche 12 Fluidkanal 2 trichterförmige Ausbildung 3 Düsenöffnung 4 Austrittsdüsenachse 5 Körperhalter 50 Seite 51 Seite 52 Gewinde Mi sehkämmerkörper) 321 ring channel 5 water jet 33 inner bore 6 abrasive fluid inlet 34 recess 60 abrasive agent 35 external thread 61 abrasive fluid eye 36 fluid addition 62 external thread connection 63 abrasive inlet axis 37 7 water inlet nozzle 38 through hole 70 flange-like collar 39 stop ring 8 inlet nozzle hole 0 outlet nozzle 10 boundary surface 12 fluid channel 2 funnel-shaped design 3 nozzle opening 4 outlet nozzle axis 5 body holder 50 page 51 page 52 thread

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung zum Scheiden und Reinigen von Gegen¬ ständen sowie zum gezielten Materialabtrag mittels eines unter Hochdruck befindlichen, eine Mischkammer von einem in einer Wassereintrittsdüse ausgebildeten Einlaß zu einem Auslaß durchquerenden Wasserstrahls, dem ein Abrasivmittel in der Mischkammer durch Einbringen in den Wasserstrahl zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (12) durch eine zur Eintrittsdüsenachse (18) axiale Bohrung in einem Mischkammerkörper (120) gebildet wird, die wassereintrittsdüsenseitig (19) durch die Wassereintrittsdüse (17) begrenzt wird.1. Device for cutting and cleaning objects and for targeted material removal by means of a high-pressure water jet that crosses a mixing chamber from an inlet formed in a water inlet nozzle to an outlet, to which an abrasive is fed into the mixing chamber by being introduced into the water jet. characterized in that the mixing chamber (12) is formed by a bore in a mixing chamber body (120) which is axial to the inlet nozzle axis (18) and which is delimited on the water inlet nozzle side (19) by the water inlet nozzle (17).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassereintrittsdüse (17) in die Mischkammer (12) hineinsteht. 2. Device according to claim 1, characterized in that the water inlet nozzle (17) protrudes into the mixing chamber (12).
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammerkör¬ per (120) in einem Körperhalter (25) aufgenommen wird, der auf der einen Seite (250) mit einem Anschlußstück (121) zum Anschluß an eine Hochdruckwasserquell e und auf der anderen Seite (251) mit einer Anschlagmutter (32) in Verbindung steht.3. Device according to one or both of claims 1 or 2, characterized in that the mixing chamber body (120) is received in a body holder (25) which on one side (250) with a connecting piece (121) for connection to a high pressure water source e and on the other side (251) with a stop nut (32) in connection.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, daß die Verbindungen Gewindeverbindungen (252, 253) sind.4. The device according to claim 3, that the connections are threaded connections (252, 253).
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammerkörper (120) in seiner Verlängerung einstückig mit der Aus¬ trittsdüse (21) ausgebildet ist.5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the mixing chamber body (120) is integrally formed in its extension with the outlet nozzle (21).
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Mischkammerkörper (120) mit seitlichem Spiel in der im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bohrung (254) des Körperhalters (25) aufgenommen wird.6. The device according to one or more of claims 3 to 5, characterized in that the substantially cylindrical mixing chamber body (120) with lateral play in the substantially cylindrical bore (254) of the body holder (25) is received.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlagmutter (32) eine Buchseneinrichtung (28) aufgenommen wird, die eine Bohrung (29) zur Aufnahme der Austrittsdüse (21) aufweist.7. The device according to one or more of claims 3 to 6, characterized in that in the stop nut (32) a bushing device (28) is received, which has a bore (29) for receiving the outlet nozzle (21).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsachse (30) der Bohrung (29) zur Buchsen¬ einrichtungsachse (31) exzentrisch ausgebildet ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the bore axis (30) of the bore (29) to the Buchsen¬ device axis (31) is eccentric.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmutter (32) mit einer mit einem Durchgangsloch versehenen Überwurfmutter (40) verschlossen ist.9. The device according to one or more of claims 3 to 8, characterized in that the stop nut (32) is closed with a union nut (40) provided with a through hole.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge (122) der Mischkammer (12) im Bereich von 2-4 mm liegt.10. The device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the axial length (122) of the mixing chamber (12) is in the range of 2-4 mm.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abrasivmittel- einlaß (16) durch den Mischkammerkörper (120) hindurch in die Mischkammer (12) führt.11. The device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that an abrasive inlet (16) through the mixing chamber body (120) into the mixing chamber (12).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Abrasivmitteleinlaß (16) durch ein in diesen einsetzbares Abrasivmittel röhr (161) gebildet wird.12. The apparatus according to claim 11, characterized gekennzeich¬ net that the abrasive inlet (16) through an insertable in this abrasive tube (161) is formed.
13. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrasivmit¬ teleinlaß (16) zur Mischkammer (12) hin konisch verjüngt ausgebildet ist.13. The device according to one or both of claims 11 or 12, characterized in that the Abrasivmit¬ teleinlaß (16) to the mixing chamber (12) is conically tapered.
14. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrasivmittel- rohr (161) ein Außengewinde (162) aufweist, das in ein entsprechendes, im Mischkammerkörper (120) und/oder im Körperhalter (25) ausgebildetes Innengewinde (255) ei ngrei ft .14. The device according to one or both of claims 12 or 13, characterized in that the abrasive tube (161) has an external thread (162) which is formed in a corresponding one in the mixing chamber body (120) and / or in the body holder (25) Internal thread (255)
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (12) an ihrem zum Auslaß (14) für das Wasser-Abrasivmittel- Gemisch (12) weisenden Ende trichterförmig verjüngt ausgebildet ist. 15. The device according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the mixing chamber (12) at its outlet (14) for the water-abrasive mixture (12) facing end is funnel-shaped.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammerkörper (120) aus Hartstoff besteht.16. The device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the mixing chamber body (120) consists of hard material.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischkammerkörper (120) oder in der Austrittsdüse (21) in Richtung des Wasserstrahls (15) unterhalb des Abrasi vmitteleinl asses (16) wenigstens ein Fluidkanal (212) vorgesehen ist, der in die Austrittsdüsenbohrung (20) mündet.17. The device according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that in the mixing chamber body (120) or in the outlet nozzle (21) in the direction of the water jet (15) below the Abrasi vmitteleinl asses (16) at least one fluid channel (212) is provided, which opens into the outlet nozzle bore (20).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich¬ net, daß um den Mischkammerkörper (120) oder die Aus¬ trittsdüse (21) ein Ringkanal (321) ausgebildet ist, in den einerseits der Fluidkanal (212) und andererseits ein Fl uidzugabeanschluß (36) mündet, wobei der Ringkanal (321) beidseitig durch Dichtringe (320) gegenüber dem Mischkammerkörper (120) oder der Austrittsdüse (21) abgedichtet ist.18. The apparatus according to claim 17, characterized gekennzeich¬ net that an annular channel (321) is formed around the mixing chamber body (120) or the outlet nozzle (21), in which on the one hand the fluid channel (212) and on the other hand a fluid addition connection (36 ) opens, the annular channel (321) being sealed on both sides by sealing rings (320) against the mixing chamber body (120) or the outlet nozzle (21).
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Begrenzungsfläche (125) des Mischkammerkörpers (120) und der gegenüberliegenden Begrenzungsfläche (210) der Austrittsdüse (21) ein Spalt vorbestimmter Breite für die Zufuhr von Fluid vorgesehen ist, in den einerseits ein Fl uidzugabeanschluß (36) mündet und er andererseits in die Mischkam erkörperbohrung (126) und/oder die Austrittsdüsenbohrung (20) mündet. 19. The device according to one or more of claims 5 to 17, characterized in that between the lower boundary surface (125) of the mixing chamber body (120) and the opposite boundary surface (210) of the outlet nozzle (21), a gap of predetermined width for the supply of fluid is provided in which on the one hand a fluid addition connection (36) opens and on the other hand it opens into the mixing chamber bore (126) and / or the outlet nozzle bore (20).
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