FI20170063A1 - Tiivis puhallus-imupää hiekkapuhalluslaitteeseen - Google Patents

Abstract

Tässä julkaisussa on kuvattu raepuhalluslaitteen puhallus-imukotelo, joka käsittää kotelomaisen vaipan (7), puhallussuuttimen (6), imuaukon ja siihen kiinnitetyn imuletkun(9), ilmaa läpäisemättömän tiivisteen (20), joka on kotelon ulkopuolella irti kotelon seinämästä sekä ilmakanavan (18). Ilmakanava (18) johtaa ilmaa kotelon ulkopuolelta puhallus-kotelon sisälle tiivisteen (20) ja kotelon vaipan (7) välisestä raosta ja edelleen kotelon alareunan (7a) ja puhallettavan pinnan (8) välisestä raosta (26). Rakenteen avulla saadaan aikaan tiivis puhallus-imupää, josta ei lennä puhallusrakeita ulos mutta ilma pääsee vapaasti virtaaman puhallus-imupään sisälle. Näin saadaan aikaan puhallus-imukotelo, joka imee tehokkaasti rakeet pois puhallettavalta pinnalta ilman, että puhallusrakeita ja pölyä leviää ympäristöön. Samalla puhallus-imupään ilman virtaukselle aiheuttama painehäviö pienenee, joten laitteiston energiankulutus pienenee ja sen liikuttaminen puhallettavalla pinnalla on helppoa.

Description

Tiivis puhallus-imupää hiekkapuhalluslaitteeseen

Tämän keksinnön kohteena on hiekkapuhalluslaitteen puhallus-imukotelo patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto.

Hiekkapuhallusta käytetään yleisesti pintojen puhdistukseen esim, maalausta varten. Hiekkapuhalluksessa (tai yleisempi nimitys on raepuhallus, koska hiekka on vain yksi puhalluksessa käytettävistä raemateriaaleista) puhalletaan puhallusraetta suurella nopeudella puhdistettavaan pintaan. Suurella nopeudella pintaan iskeytyvä rae irrottaa pinnasta epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi teräksen pinnasta ruosteen ja valssihilseen.

Puhalluksessa käytetään paineilmaa rakeen kuljettamiseen säiliöstä letkun kautta puhallussuuttimeen. Paineilman ja puhallusrakeen seos purkautuu suuttimesta suurella nopeudella, jopa 150 m/s.

Suuttimesta suurella nopeudella ulos tuleva puhallusrae sekä puhdistettavasta pinnasta irtoava lika ja pöly leviävät laajalle ympäristöön. Puhallusrakeen nopeus sen jälkeen kun se on iskeytynyt puhdistettavaan pintaan ja kimmonnut siitä pääosin sivullepäin, voi olla vielä esimerkiksi 50 - 80 m/s m/s. Ympäristön leviävän pöly-ja raesuihkun rajoittamiseksi on kehitetty erilaisia ratkaisuja. Yleisesti on käytetty erikokoisia koteloita, jonka sisällä hiekkapuhallus tapahtuu. Kotelo asetetaan tiiviisti puhdistettavaa pintaa vasten ja kotelon sisältä imetään puhallusrakeen ja pölyn seos ulos. Imua varten kotelossa olevaan aukkoon on kiinnitetty imuletku, joka on yhdistetty imulaitteistoon.

Suuttimesta kotelon sisälle purkautuva puhallusrae aiheuttaa kotelorakenteeseen ongelmia. Ensinnäkin puhallusrae aiheuttaa koteloon kulumista, koska rakeen nopeus on suuri. Toiseksi kotelon pitäisi olla tiivis, jotta puhallusraetta ei pääse kotelosta ulos mutta samaan aikaan kotelon sisältä pitää pystyä imemään ilmaa, jotta kotelon sisään purkautuva paineilma ja puhallusrae saadaan imettyä pois ja kuljetettua takaisin puhalluslaitteistolle.

Tiiveysongelma on yleisimmin ratkaistu niin, että kotelon ja puhallettavan pinnan välisenä tiivisteenä on harja tai harjamainen elementti, joka estää rakeen lentämisen ulos mutta päästää ilmaa kotelon sisään harjaksien välistä.

Julkaisussa JP 11207624 on kuvattu hiekkapuhalluslaitteisto, jossa puhallus tapahtuu kotelon sisällä ja puhallusrae imetään imuletkun kautta takaisin puhalluslaitteistoon. Kotelossa on harja, joka tiivistää kotelon puhdistettavaa pintaa vasten. Ilma kotelon sisälle imetään harjan läpi.

Julkaisussa EP 0160353 on esitetty hiekkapuhalluslaitteiston puhallus-imukotelo, jossa harja on kiinnitetty joustavasti imukoteloon. Joustavan liitoksen ansiosta harja liikkuu joustavasti jos tiivistettävän pinnan tasaisuus vaihtelee. Samoin jos puhallusimupäätä liikutetaan käsin, tällöin harja mukautuu etäisyyden vaihteluihin.

Näissä molemmissa ratkaisuissa on useita ongelmia. Ensinnäkin tiivistysharja joutuu kovalle kulutukselle alttiiksi. Puhalluspään sisällä rakeet kimpoilevat edestakaisin ja kuluttavat harjaksia. Jo hetken käytön jälkeen sisäpuolen harjat kuluvat ja tiivistys heikkenee. Toiseksi, koska puhalluskotelossa on voimakas alipaine, alipaine ja harjasten läpi virtaava ilma taivuttavat harjaksia sisäänpäin ja näin aukeaa vapaa aukko puhallettavan pinnan ja harjasten väliin. Tästä aukosta puhallusrakeet lentävät ulos ja tiivistys ei enää toimi. Voimakas alipaine kotelon sisällä aiheuttaa myös sen, että puhallus-imupäätä on raskasta liikuttaa, koska alipaine vetää kotelon puhallettavaa pintaa vasten.

Julkaisussa US 5.709.590 on esitetty puhallus-imupää, jossa on alipaineventtiili, jolla voidaan pitää yllä halutuin suuruista alipainetta riippumatta siitä, kuinka tiiviisti harjakset tms. tiivistyselementti on puhallettavaa pintaa vasten. Tällä ratkaisulla puhallus-imupään liikuttaminen on helpompaa, koska kotelon sisällä olevaa alipainetta voidaan säätää. Mutta samalla tavalla ilma virtaa harjasten läpi sekä harjaksia sisäänpäin taivuttaen, jolloin rakeille avautuu vapaa pääsyaukko ulos.

Puhallus-imupään tiivistyksen ja liikuttamisen ongelmaan julkaisuissa US 4.045.915 ja UK 744.466 on esitetty ratkaisuksi tukipyöriä, jotka on kiinnitetty puhallus imupäähän. Tukipyörät pitävät kotelon ja puhdistettavan pinnan etäisyyden vakiona, jolloin harjasten tai muun tiivisteen etäisyys puhdistettavasta pinnasta pysyy vakiona. Näissä ratkaisuissa on harjat tai muu tiivistävä elementti kiinnitetty joustavasti koteloon, mikä parantaa tiiveysongelmaa. Tässä ratkaisussa tarvitaan edelleen suuri alipaine kotelon sisälle, jotta ilman virtausnopeus saadaan riittävän suureksi rakeiden kuljettamiseksi, pois puhallus-imupäästä. Samoin ilma virtaa osittain harjasten läpi ja osittain harjasten alta taivuttaen niitä sisäänpäin. Tällöin avautuu aukko, josta rakeet voivat lentää suoraan ulos.

Puhallus-imupään tiivistysongelmaan on esitetty julkaisussa US 5.833.521 rakennetta, jossa puhallus-imupään sisään puhalletaan paineilmaa. Tässä ratkaisussa paineilma muodostaa ilmaverhon, jonka läpi puhallusrakeet eivät pääse ulos. Tämän rakenteen huonoja puolia ovat suuri paineilman kulutus ja se, että rakenne ei ole tiivis. Koska puhallusrakeet liikkuvat puhallus-imupään sisällä jopa yli 80 m/s, ohut paineilmaverho ei riitä pidättämään niitä kotelon sisällä. Tämä korostuu erityisesti metallisilla puhallusrakeilla, joiden tiheys on ja siten myös liike- energia on suuri. Raskaat rakeet lentävät helposti paineilmaverhon läpi.

Julkaisuissa US 6.273.154 on esitetty puhallus-imupään tiivistyksen parantamiseksi kahta tiivistysrengasta ja kahta erillistä imukanavaa. Toinen kanavisto imee ilmaa imu-puhalluskotelon sisältä ja toinen imukanavisto on järjestetty imemään ilmaa tiivisteiden välistä. Tässä ratkaisussa puhallus-imupään tiivistys on parempi kuin niissä, joissa on yksinkertainen tiivistys. Tiivistyksen perusongelmat eivät kaksinkertaisella tiivistyksellä poistu. Ilmaa imetään tiivisteiden läpi ja alta, jolloin suora yhteys puhallus-imukotelon ulkopuolelle aukeaa. Tästä aukosta rakeet lentävät ulos suurella nopeudella. Toinen haitta on, että suurempien imukanavien myötä tarvitaan entistä tehokkaammat imulaitteistot pitämään yllä riittävää alipainetta ja ilman virtausta, jotta puhallusrakeet saadaan kuljetettua takaisin puhalluslaitteistoon.

Julkaisussa UK 1.102.688 on myös esitetty kahta tiivistettä kotelon ympärille. Tässä ratkaisussa huono puoli on se, että se toimii vain pystysuorilla pinnoilla. Jos puhallettava pinta on vaakasuorassa, tarvittava ilmamäärä on suuri, jotta puhallusrakeet saataisiin imettyä takaisin puhalluslaitteistoon. Tässäkin ratkaisussa on myös se ongelma, että kun ilmaa virtaa tiivisteiden läpi sisäänpäin, tiivisteiden ja puhdistettavan pinnan välin avautuu vapaa aukko, josta puhallusrakeet pääsevät lentämään suoraan ulos.

Julkaisussa GB 2 276 342 A on esitetty ratkaisua, jossa puhalluspään ympärillä on tiiviste ja lisäksi puhalluspään takaosassa on reikä tai reikiä, joiden kautta ilmaa saadaan imettyä puhalluspään sisälle. Sisään imetty ilma avustaa rakeen kuljettamista pois puhalluspäästä erillistä imukanavaa pitkin. Tämä ratkaisu pienentää puhalluspään sisälle syntyvää alipainetta ja samalla voidaan suurentaa rakeen poiskuljetuksessa käytettävää ilmamäärää. Puhalluspään sisälle virtaavaa ilmaa ei ole käytetty parantamaan kotelon tiiveyttä eikä estämään rakeiden lentämistä ulos. Päinvastoin, kun puhalluspään sisälle otetaan ilmaa erillistä kanavaa pitkin, pienenee puhalluspään sisällä oleva alipaine ja sen myötä rakeet pääsevät helpommin ulos esimerkiksi tiivisteen alta. Sen vuoksi tämän puhalluspään tiiveys on huono.

Julkaisussa GB 1518 785 on esitetty pystysuorille seinille tarkoitettu puhalluslaite ja siinä oleva puhalluspää. Tässä puhalluspäässä on pintaa vasteen tiiviisti oleva tiiviste ja puhalluspään yläreunalla on tiivisteenä lisäksi harjamainen tiiviste. Harjan läpi imetään ilmaa tiivisteen ja harjan väliin muodostuneeseen kanavaan. Tiivisteen tarkoituksena on pitää rakeet puhalluspään sisällä sekä myös estää harjan läpi tulevan ilman virtaaminen puhallusalueelle. Tiivisteen ja harjaan väliseen tilaan imetty ilma virtaa edelleen kanavaa pitkin puhalluspään rungon yläosaan. Näin on saatu suurennettua rakeen poiskuljetukseen käytössä olevaa ilmamäärää. Tässä ratkaisussa on puhalluspään alaosassa ja sivuilla vain yksi tiiviste, joten sen tiiveys on huono. Tässäkään ratkaisussa ei käytetä ilman virtausta parantamaan tiiveyttä eikä ilman virtauksella estetä rakeiden kulkeutuminen ulos.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu, joka poistaa em. tiivistysongelmat ja muut epäkohdat ja puhallus-imukotelo on tiivis aina riippumatta puhallettavan pinnan asennosta, tasaisuudesta tai puhallusmateriaalin ominaisuuksista.

Tämä saadaan aikaan keksinnön mukaisesti siten, että estetään rakeiden pääsy ulos mekaanisilla esteillä ja samaan aikaan käytetään puhalluspään sisään virtaavaa ilmaa uloslentävien rakeiden nopeuden merkittävään hidastamiseen niin, että lopulta sisään virtaava ilma vie ulos pyrkivät rakeet takaisin puhalluspään sisälle. Tämä tehdään niin, että puhalluspään sisään virtaavan ilman virtausnopeus on riittävän suuri. Puhallus-imukoteloon sisään virtaava ilma ohjataan kanavaan tai rakoon, josta rakeet pyrkivät ulos ja korvausilman virtaussuunta on vastakkainen ulospyrkivien hiukkasten lentosuuntaan nähden. Tämä saadaan aikaan keksinnön mukaisella rakenteella, joka on samaan aikaan tiivis ja avoin.

Rakenne käsittää seuraavat pääosat:

puhallus-imukotelo, joka on avoin toisesta päästäjä toiseen päähän on kiinnitetty puhallussuutin letkuineen sekä imuaukko ja siihen kiinnitetty imuletku. Kotelon avoimeen päähän, joka asetetaan puhallettavan pinnan läheisyyteen, on kiinnitetty tiiviste. Tiiviste on irti kotelon vaipasta niin että tiivisteen ja kotelon väliin muodostuu kanava, jota pitkin ilma voi virrata kotelon sisälle.

imuletkua pitkin puhallus-imukotelon sisältä imetään ilman, puhallusrakeen ja pölyn sekoitus puhalluslaitteistoon kotelon tiivistyksenä on ilmaa läpäisemätön joustava tiiviste, esimerkiksi kumi, joka on kiinnitetty puhallus-imupäähän. Tiiviste on irti kotelon vaipasta ja tämä väli muodostaa osan ilman virtauskanavasta. Tiiviste painuu vasten puhallettavaa pintaa tiiviisti, niin että tiivisteen ja pinnan välissä ei ole rakoa. Sen sijaan kotelon alareuna on ylempänä kuin tiivisteen alareuna.

puhallettavan pinnan j a kotelon alareunan väliin muodostuu rako, j osta puhallusrakeet pyrkivät ulos. Tämän raon kautta on järjestetty korvausilman virtaus puhallus-imupään sisälle. Tämä rako voi olla lyhyt tai pitempi ja se voi olla muotoiltu virtausteknillisesti edullisesti.

- tiivisteen ja kotelon vaipan välistä kulkee ilmakanava, jota myöten ulkoa imettävä korvausilma pääsee kotelon alareunan ja puhallettavan pinnan välisen raon kautta puhallus-imupään sisälle vapaasti.

ilmakanavassa on mutkia j a mekaanisia haittoj a, j otka estävät rakeiden lentämisen ulospäin ilmakanavan sisällä.

Rakenteen toiminta on seuraavan lainen:

Kun raepuhallus on päällä, suuttimesta tulee rae-ilmaseos suurella nopeudella puhallus-imukotelon sisälle ja rakeet iskeytyvät puhdistettavalle pinnalle. Rakeiden nopeus voi olla esim. 150 m/s kun ne tulevat ulos suuttimesta. Ulostulonopeus riippuu mm. suuttimen rakenteesta, käytetystä puhalluspaineesta ja puhallusrakeiden massavirrasta. Kun rakeet osuvat puhallettavaan pintaan, ne kimpoavat pääasiassa sivullepäin. Tällöin niiden nopeus pienenee reilusti mutta nopeus voi edelleen olla esim. 50 - 70 m/s. Pieni osa rakeista lentää kotelon alareunan alla olevasta raosta ulospäin puhallettavan pinnan suuntaisesti ja osuvat joustavaan tiivisteeseen. Samaan aikaan imetään kotelon sisältä ilmaa ja korvausilma tulee kotelon vaipan ja tiivisteen välistä ilmakanavaa pitkin alareunan ja pinnan väliseen rakoon ja edelleen kotelon sisälle. Kotelon vaipan alareunan ja puhallettavan pinnan välinen rako on mitoitettu niin, että ilman virtausnopeus raossa on luokkaa 40 - 50 m/s tai enemmän. Rako voi olla suuruudeltaan esimerkiksi 10-20 mm. Kun rakeet lentävät ulospäin raon läpi, niiden nopeus pienenee vastakkaiseen suuntaan virtaavan ilman vaikutuksesta huomattavasti. Rakeiden lentonopeus pienenee raossa 40 - 70 % rakeen koosta ja ominaispainosta riippuen. Esimerkiksi, jos alumiinioksidirae on kooltaan 0,2 mm ja sen lentonopeus raon sisälle on 50 m/s, on sen nopeus pienentynyt arvoon 28 m/s, kun se tulee ulos raosta ja osuu tiivisteeseen. Kun raosta uloslentänyt rae osuu tiivisteeseen, sen lentonopeus pysähtyy kokonaan tai ainakin hidastuu edelleen merkittävästi. Suurin osa rakeista lähtee tässä vaiheessa ilmavirran mukana takaisin kotelon sisälle.

Kotelosta ne kulkeutuvat ilmavirran mukana edelleen imuletkua pitkin puhalluslaitteistolle. Pieni osa rakeista kimpoaa edelleen ilmakanavassa ulospäin. Kotelon vaipan ja tiivisteen välisessä ilmakanavassa on mekaanisia haittoja ja mutkia niin, että niihin osuessaan rakeiden liike ulospäin pysähtyy. Ilmakanavassa ilman nopeus on mitoitettu sellaiseksi, että rakeet lähtevät ilmavirran mukana takaisin puhallus-imukoteloon ja siitä edelleen imuletkun kautta puhalluslaitteistolle.

Tiivisteen ulkopuolella voi olla lisätiivisteenä esimerkiksi harja, jonka läpi korvausilma imetään virtauskanavaan.

Puhallus-imukotelon sisälle virtaa siis suuri määrä korvausilmaa erillistä, avointa kanavaa pitkin. Korvausilman tuonti puhallusimupäähän erillisen kanavan kautta ei taivuta tiivistettä sisäänpäin ja näin aukaise tiivisteen ja puhallettavan pinnan väliin aukkoa, vaan tiivistys pysyy tiiviinä koko ajan. Tämä erillinen korvausilmakanava on järjestetty niin, että siinä virtaava ilma estää rakeiden lentämisen ulos puhalluspäästä.

Ilman nopeus kotelon alareunan ja puhallettavan pinnan välisessä raossa on mitoitettu sellaiseksi, että puhdistettavalla pinnalla olevat, levossa olevat rakeet lähtevät ilmavirran mukana liikkeelle. Pinnalla levossa olevat rakeet imetään siis puhallusimukotelon sisälle eivätkä ne pääse puhallus-imukotelon ulkopuolelle kun koteloa liikutetaan rakeiden yli. Tämän järjestelyn ansiosta puhallettavalle pinnalle ei jää pölyä, puhallusrakeita tai muita epäpuhtauksia.

Lisäksi keksinnön mukaisella puhallus-imukotelolla on se etu, että alipaine kotelon sisällä on huomattavasti pienempi kuin aiemmin tunnetuilla ratkaisuilla. Tämä vuoksi kotelon liikuttaminen on helpompaa.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle puhallus-imukotelolle tunnusomaista on se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin. Kuva 1 esittää erästä raepuhalluslaitteistoa, jossa on keksinnön mukainen puhallus-imukotelo. Kuva 2 esittää puhallus-imukotelon poikkileikkausta, jossa näkyy keksinnön mukainen tiivistys ja ilmakanava. Kuva 3 esittää toista suoritusmuotoa puhallusimupään tiivistyksestä ja ilman virtauskanavista.

Puhalluslaitteistossa on paineastia (1), jonka sisällä on puhallusraetta (2). Puhallusrae on yleisesti kooltaan 0,1 - 0,7mm. Paineastian alapuolella raeventtiili (3), jolla säädetään puhallukseen menevää raemäärää. Paineilmaa laitteistoon tuodaan paineilmaventtiilin (4) ja siihen yhdistetyn putkiston kautta. Paineastiasta (1) raeventtiilin (3) läpi valuvat puhallusrakeet sekoittuvat raeventtilin (3) alapuolella paineilmavirtaukseen ja puhallusletkun (5) kautta paineilma-raeseos menee puhallussuuttimeen (6). Puhallussuuttimesta paineilman ja puhallusrakeiden seos (16) tulee ulos suurella nopeudella puhallus-imukotelon sisälle (15). Lopulta puhallusrakeet iskeytyvät puhallettavaan pintaan (8) ja puhdistavat sen irrottamalla pinnasta epäpuhtauksia. Kun puhallusrakeet osuvat puhallettavaan pintaan (8), niiden kulkusuunta muuttaa puhallettavan pinnan suuntaiseksi (29) jolloin ne osuvat puhallusimukotelon vaippaan (7), erityisesti sen alaosaan ja tiivisteeseen (20).

Puhallus-imukotelon vaippaan (7) on yhdistetty imuletku (9), jossa vallitsee imurin (14) aiheuttama alipaine. Alipaineen vuoksi puhallus-imukotelosta virtaa ilmaa imuletkuun. Imuletkussa kulkevat puhallusrakeet ja pinnasta (8) irrotetut epäpuhtaudet sykloniin (10). Syklonissa erotetaan pölyjä muu hienojakoinen aines toisistaan. Uudelleen käytettäväksi kelpaava rae valuu takaisin paineastiaan (1) ja hienojakoinen aines menee kanavan (11) kautta suodattimeen (12). Suodattimessa erotetaan pölyjä muut epäpuhtaudet ilmavirrasta. Pöly (13) kerätään suodattimen alaosaan. Puhdas ilma menee suodattimesta ulos imurin (14) kautta.

Puhallus-imukotelo (7) voi olla lieriön muotoinen pyörähdyskappale tai se voi olla muodoltaan esimerkiksi nelikulmio.

Puhallus-imukotelon (15) yläosassa on puhallussuutin (6), jonka sisältä raesuihku (16) lentää puhallettavaa pintaa (8) kohti.

Puhallus-imukotelon vaipan (7) ympärille on kiinnitetty tiiviste (20), jonka alareuna on alempana kuin puhallus-imukotelon alareuna (7a). Tiiviste on irti kotelon vaipasta (7) niin että tiivisteen ja kotelon väliin muodostuu ilman virtauskanava (18). Kotelon alareunan (7a) ja puhallettavan pinnan (8) väliin muodostuu rako (26), jota pitkin virtauskanavasta (18) tuleva ilma virtaa kotelon sisälle (15).

Tiiviste (20) voi olla jäykästi kiinni vaipassa (7) mutta se voi olla kiinnitetty joustavasti jousien tai kumielementtien varaan niin, että jouset tai vastaavat joustavat elementit painavat tiivistettä puhallettavaa pintaa (8) vasten.

Ilma virtaa kanavan (18) kautta rakoon (26) ja siitä edelleen kotelon sisälle (15). Ilmakanavan (18) muodostaa tiivisteen (20) ja puhallus-imukotelon vaipan (7) välinen rako. Tiiviste (20) on muotoiltu siten, että ilma virtaa tiivisteen (20) yläpuolelta ja edelleen tiivisteen (20) ja kotelon (7) välisestä tilasta alaspäin ja kotelon alareunan (7a) ja puhallettavan pinnan (8) välisestä raosta (26) koteloon sisälle (15).

Virtauskanava (18) voi olla lyhyt tai pitkä. Sen päälle voidaan kiinnittää erillinen kanavarakenne (17), joka muodosta ilman virtauskanavan (17a). Kanavan (17a) kautta ilmaa johdetaan kanavaan (18). Ilma virtaa ulkoa sisään kanavarakenteen (17) suuaukon (21) kautta. Ilmakanavissa (17a) ja (18) on ilman virtaussuunnassa mutka tai mutkia (23), jolloin puhallus-imupään sisältä ulospäin lentävät rakeet törmäävät kanavien mutkiin ja seinään. Törmäyksissä rakeiden ulospäin suuntautunut liike pienenee tai pysähtyy kokonaan. Kanavissa (17a)ja(18) vallitseva ilmavirta vie tällöin raehiukkaset takaisin puhallus-imukammion sisälle (15). Kanavissa on myös ulokkeita (24), jotka osaltaan estävät raehiukkasia lentämästä suoraviivaista rataa ulospäin. Lisäksi kanavien seinissä on upotuksia (25), jotka pysäyttävät niihin lentävät raehiukkaset.

Raepuhalluksessa syntyy voimakas ääni, koska ilma ja raesuihku (16) purkautuvat puhallussuuttimesta (6) suurella nopeudella, esimerkiksi nopeudella 150 m/s. Ilmakanavien (17a) ja (18) sisäpuoli voidaan pinnoittaa ääntä vaimentavalla materiaalilla (27). Näin saadaan ympäristöön leviävää melutasoa alennettua merkittävästi. Lisäksi voidaan kotelon ulkopuolelle tulevaa melutasoa pienentää asentamalla esimerkiksi ilmaa läpäisevä harjantapainen tiiviste (30) suuaukon (21) ulkopuolelle.

Tiiviste (20) on joustavaa ainetta, esim, kumia, jolloin tiiviste painuu tiiviisti puhdistettavaa pintaa (8) vasten myös silloin kun pinta (8) on epätasainen. Koska alipaine imu-puhalluskammiossa on pieni avoimista ilmakanavista (7a), (18) ja (17a) johtuen, tiiviste (20) pysyy koko ajan kiinni puhdistettavassa pinnassa (8). Se ei taivu alipaineen vaikutuksesta niin, että pinnan (8) ja tiivisteen (20) väliin muodostuisi vapaa aukko, josta rakeet voisivat lentää suoraan ulos.

Tiiviste (20) on tavallisesti ilmaa läpäisemätöntä, kulutusta kestävää ainetta. Tiiviste (20) on kiinnitetty tankojen (19) tai vastaavien elimien avulla ilmakanavaan (17) tai kotelon vaippaan (7).

Puhallus-imukotelon alareunan (7a) ja pinnan (8) väliin jäävä rako (26), jonka kautta ilma virtaa kotelon sisälle, mitoitetaan sellaiseksi, että raossa vallitseva ilman virtaus on niin nopeaa, että pinnan (8) päällä levossa olevat raehiukkaset (28) lähtevät liikkeelle ilmavirtauksen mukaan. Tyypillisesti ilman virtausnopeus raossa (26) on luokkaa 40-50 m/s. Tällä nopeudelle ilmavirta vie puhallettavalla pinnalla (8) olevat rae- ja pölyhiukkaset puhallus-imukotelon sisälle (15), josta ne ilmavirran mukana menevät edelleen imuletkuun (9).

Kuvassa 3 on esitetty toinen suoritusmuoto kotelon alareunan ja puhallettavan pinnan väliselle raolle (26). Tässä suoritusmuodossa rakoa (26) on tehty pidemmäksi. Näin voidaan lisätä sitä matkaa, jonka ulospyrkivät rakeet joutuvat kulkemaan ilman virtaussuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan. Pitempi matka pienentää tehokkaammin rakeiden lentonopeutta ulospäin ja parantaa siten puhallus-imupään tiiveyttä. Kuvan 3 suoritusmuodossa kotelon alareuna (7b) on muotoiltu virtausteknillisesti edullisiksi virtauksen aiheuttaman painehäviön pienentämiseksi.

Kuvassa 3 on myös esitetty kanaviston ulkopuolelle järjestetty harjamainen tiiviste (30), joka pienentää puhalluspään ulkopuolella vallitsevaa melutasoa.

Keksinnön mukainen rakenne soveltuu sekä pienille että suurille suuttimille (6) tai useammalle suuttimelle. Keksinnön mukaisen puhalluspään halkaisija voi vaihdella kulloisenkin käyttötarpeen mukaan. Esimerkiksi tiivisteen (20) kohdalla halkaisija voi olla 100 mm tai suurissa puhallus-imupäissä esimerkiksi 250 mm. Keksinnön mukaisen puhallus-imukotelon tiiveys on hyvä myös silloin kun puhallusimukoteloon suuttimesta tuleva raevirta on suuri. Keksinnön mukaista rakennetta voidaan liikuttaa pinnan (8) yli nopeammin kuin tunnettuja rakenteita ilman, että puhallettavalle pinnalle jää puhallusrakeita. Puhallus-imukotelon liikuttamiseen tarvittava voima on pienempi kuin tunnettujen rakenteiden liikuttamiseen tarvittava voima, koska alipaine kotelon sisällä on pienempi.

Edellä on kuvattu vain yksi suoritusmuoto patenttivaatimuksen mukaisesta keksinnöstä. Keksinnön toteutuksen yksityiskohdat voivat vaihdella patenttivaatimuksen puitteissa.

Claims (9)

1. Patenttivaatimukset

   1. Puhallus-imukotelo, joka käsittää toisesta päästä avoimen kotelomaisen vaipan (7), puhallussuuttimen (6), kotelon vaipassa (7) olevan imuaukon ja siihen kiinnitetyn imuletkun (9), vaippaan (7) kiinnitetyn tiivisteen (20), rungon (7) ja tiivisteen (20) väliin muodostuneen virtauskanavan sekä rungon alareunan (7a) ja puhallettavan pinnan(8) väliin muodostuvan raon (26), tunnettu siitä, että ilman virtauskanava (18) sekä rako (26) on muotoiltu niin, että koteloon sisään virtaavan ilman virtaussuunta niissä on vastakkainen puhallettavasta pinnasta sivullepäin kimmonneiden partikkeleiden (29) lentosuuntaan nähden.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainenpuhallus-imukotelo,tunnettu siitä, ilman virtausnopeus kanavassa 18 ja raossa 26 on järjestetty niin suureksi, tyypillisesti 40-50 m/s, että ulospäin lentävien partikkeleiden nopeus pienenee nollaksi ja lopuksi ulospäin suuntautuva partikkeleiden liike muuttuu liikkeeksi sisäänpäin puhallus-imukoteloon.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 ja2 mukainenpuhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että kotelon vaippaan virtauskanavan (18) päälle on kiinnitetty kanava (17a), jonka kautta ilma virtaa ulkopuolelta (21) virtauskanavaan (18).
4. 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että virtauskanavassa (18) tai kanavassa (17a) on yksi tai useampia mutkia.
5. 5. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainenpuhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että virtauskanavassa (18) tai kanavassa (17a) on kanavien sisäpuolella yksi tai useampia ulokkeita (23).
6. 6. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että virtauskanavan (18) tai kanavan (17a) sen sisäpuolella on yksi tai useampia upotuksia (24).
7. 7. Patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainenpuhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että virtauskanavan (18) tai kanavan (17a) sisäpinta on pinnoitettu osittain tai kokonaan ääntä vaimentavalla pinnoitteella (27).

   5 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainenpuhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että virtauskanavasta (18) kotelon sisään johtava rako (26) on mitoitettu niin, että raossa vaikuttava ilmavirta saa liikkeelle pinnalla (8) levossa olevat hiukkaset (28) ja vie ne kotelon sisälle (15).
8. 10 9. Patenttivaatimuksen 1-8 mukainen puhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että tiiviste (20) on joustavaa ainetta.

   10. Patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen puhallus-imukotelo, tunnettu siitä, että kanavan (17) ja tiiviste (20) on kiinnitetty joustavalla liitoksella (22) imu-
9. 15 puhalluskoteloon (7).