Das leidige Problem mit der Absaugung der Schutzhaube.

Batucada

ww-robinie
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Teil 1
Einige Probleme kann man mit Geld erschlagen. Klar, im professionellen Bereich gibt es Prämissen, die wohl abgewogen sein wollen. Privat sieht das alles aber schon ganz anders aus. Da sich aus vergangenen Tagen genügend Reste angesammelt hatten, konnte eine Vorstellung entwickelt werden, daraus einen Koste-Nix-Injektor zu bauen.

Insgesamt gab es aber noch einen ganz anderen Antrieb, nämlich die Absaugung und deren Bedienung etwas komfortabler zu gestalten. Bei der FKS machte die Absaugung der Schutzhaube immer Probleme, da eine lange Schlauchführung bei einem gleichzeitig kleineren Querschnitt den Biss an der Schutzhaube doch arg reduzierte. Ein Schlauch mit einem größeren Querschnitt wäre vielleicht die Lösung gewesen, wenn mit dem größeren Querschnitt nicht gleichzeitig auch eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit einher gehen würde, was dazu führt, dass sich die abgesaugten Späne bei genügend großer Masse wieder aus dem Luftstrom abscheiden würden und so eine Ablagerung im Schlauch nicht vermeidbar wäre. Also ein Problem bei dem Katze im Kreise läuft, um sich in den Schwanz zu beißen. Dazu kommt noch, dass vorgefertigte Bauelemente für Wickelfalzrohr, die unterschiedliche Querschnitte zusammenführen, auch nicht für'n Appel und ein Ei zu haben sind. Und zudem mit dessen Verwendung noch nicht sicher gestellt ist, ob das grundsätzliche Problem, den größeren Querschnitt am Untertisch-Anschluss nicht mehr zu bevorzugen, auch wirklich gelöst werden kann.

Sicher kann man so einen Injektor auch aus Blech bauen. Wer es kann, sollte es tun, alleine mir fehlen die Möglichkeiten einer konsequenten Blechverarbeitung. So wurden aus der Restekiste die passenden Reststücke herausgesucht, um die Idee eines Injektors zu verwirklichen. Die Bilder 1 bis 6 erklären sich eigentlich von selbst. Hergestellt wird eine Treibdüse mit dem Ziel, am Austritt der Düse eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 50 bis 60 m/s zu erzielen. Eingangsseitig wird die Düse an den Untertisch-Anschluss der FKS angeschlossen, hier liegt die Eintrittsgeschwindigkeit bei etwa 25 bis 30 m/s. Durch die 8-eckige Form kommt man dem "idealeren" runden Querschnitt doch sehr nahe.

Bei den weiteren Baufortschritten wurde auf die Darstellung der Einzelschritte verzichtet. Bild 7 stellt einen Teil des Injektorgehäuses dar. Das obere Ende ist für den Anschluss einer Verbindermuffe DN100 aus dem Zubehörprogramm für Wickelfalzrohr gedacht. Das untere Ende ist mit 3 Durchbrüchen versehen, damit die aus der Schutzhaube abgesaugte Menge in das Injektorgehäuse eintreten und sich in dem Ringspalt zwischen der Innenseite des Injektorgehäuses und der Außenseite der Treibdüse verteilen kann.

Die nächsten Bilder zeigen den "fast" fertigen Injektor. Bild 9 gibt ein paar Einblicke in das "Innenleben" des Injektors frei. Die noch offenen Seitenwände werden mit Flugzeugsperrholz verschlossen. Die Treibdüse (Bild 6) wird später von unten in das Injektorgehäuse eingeschoben.

Mit Bild 10 ist das Teil nun erst einmal fertig gestellt.


DSC_5066.jpg DSC_5067.jpg DSC_5068.jpg DSC_5069.jpg DSC_5070.jpg DSC_5071.jpg DSC_5073.jpg DSC_5074.jpg DSC_5075.jpg DSC_5076.jpg

Fortsetzung siehe Teil 2
 

Batucada

ww-robinie
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Mit Bild 10 ist das Teil nun erst einmal fertig gestellt. Bleibt noch der Bau eines geeigneten Absperrorgans. Könnte man kaufen. Aber es gab immer noch genug Reste in der Restekiste. Und die Absperrklappe (Bild 11 bis 13) hat's in sich. Im wahrsten Sinne des Wortes. Käufliche Absperrklappen sind meist durchschlagend und nicht dicht schließend. Die hier gezeigte Absperrklappe ist anschlagend und "fast" dicht schließend. Das ist der Vorteil. Die Absperrklappe besteht aus zwei Gehäusehälften bei denen die Bohrungen leicht gegeneinander versetzt sind, etwa 2 bis 3 mm. Das vereinfacht auch den Zusammenbau und die Funktion der Klappe. Angetrieben wird die Klappe durch einen China-Kracher für 24 VDC bei 800 Upm abtriebsseitig. Der Motorschaft ist 6 mm, das begünstigt die Verwendung einer M6-Langmutter, die man auf einer Seite etwas aufbohrt und kann direkt auf der anderen Seite ein Stück Gewindestange als Schubelement einsetzen. Dann noch etwas Mechanik für den Drehhebel und die beiden Nockenelemente, so dass die beiden in Bild 13 sichtbaren Endlagenschalter auch sicher betätigt werden können.

In Bild 14 kommt die ganze Apparatur zur Geltung. Hinter dem Lochblech verbirgt sich ein Relais, das die Drehrichtung des DC-Motors umkehrt. Angesteuert wird das Relais durch einen 433 MHz Empfänger, der auch gleichzeitig den Absaugeventilator einschaltet. Der Sender sitzt direkt an der FKS. Der ganze Aufbau wird mit Funktionskleinspannung bei elektrisch sicherer Trennung betrieben. Das speisende Netzgerät ist kurzschlusssicher und geht im Fehlerfalle in die Strombegrenzung.

DSC_5077.jpg DSC_5079.jpg DSC_5080.jpg DSC_5081.jpg

Bisher war alles nur graue Theorie. Im praktischen Einsatz müssen noch Erfahrungen gesammelt werden. Die Treibdüse (Bild 6) kann axial um ca. 20 mm verschoben werden, was eine Vergrößerung des Ringspaltes zwischen der Innenseite des Injektorgehäuses und der Außenseite der Treibdüse bewirkt. Bei voll eingeschobener Treibdüse (kleinster Ringspalt) wurde eine Strömungsgeschwindigkeit von 25 m/s angesetzt. Die ersten Tests waren aber schon vielversprechend.

Vielen Dank für's Lesen.
 
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petermitoe

ww-esche
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Super,
ich glaube ich verstehe bloß die Hälfte, aber die Konstruktion, bzw die Umsetzung finde ich sehr beeindruckend :emoji_thumbsup:
 

c.federle

ww-ahorn
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Verstehe ich das richtig, die durchströmenden Luft (Hauptabsaugung) erzeugt einen Unterdruck an den Schlitzöffnungen, der wiederum zum Absaugen der oberen Spanhaube verwendet wird?!
Edit:Wikipedia Strahlpumpe hilft!
Jetzt ist bloß die Frage ob das strömungstechnisch einen erheblichen Unterschied macht zum einfachen Y-Stück. Und warum :emoji_thinking:??? :emoji_wink:

Wenn das so funktioniert eine recht geniale Lösung! Würde mich über Vergleiche zur Vorher Situation und Einbau-Fotos freuen!
 

Batucada

ww-robinie
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Verstehe ich das richtig, die durchströmenden Luft (Hauptabsaugung) erzeugt einen Unterdruck an den Schlitzöffnungen, der wiederum zum Absaugen der oberen Spanhaube verwendet wird?!
Edit:Wikipedia Strahlpumpe hilft!

Grundsätzlich hat mein Experiment weniger mit einer Strahlpumpe zu tun, sondern nähert sich eher einem Venurimischer an. Wobei die Venturidüse nicht sehr deutlich ausgeprägt ist.

Die (drei) Schlitzöffnung im Bild 9 sind dabei eher unbedeutend, schließlich muss lediglich die beabsichtigte Luftmenge der Schutzhaube weitergeführt werden. Man muss sich nur die beiden Bilder 6 und 7 näher ansehen. Die Treibdüse (Bild 6) steckt im Injektorgehäuse (Bild 7), dabei entsteht ein Hohlraum mit einer ringähnlichen Grundfläche, der von der Luftmenge aus der Schutzhaube stammend gefüllt wird. Die Treibdüse arbeitet mit der Luftmenge aus dem Untertisch-Anschluss stammend, diese Luftmenge wird zum Düsenende aufgrund des durch das Gebläse erzeugten Unterdruckes beschleunigt und so soll in dem zuvor genannten Hohlraum ein zusätzlicher Unterdruck entstehen, der im Zusammenwirken mit dem durch das Gebläse erzeugten Unterdruck die Luftmenge aus der Schutzhaube antreiben soll.

Jetzt ist bloß die Frage ob das strömungstechnisch einen erheblichen Unterschied macht zum einfachen Y-Stück. Und warum :emoji_thinking:??? :emoji_wink:
Viel schief gehen konnte bei dem Experiment nicht, zumal ich darauf geachtet habe, dass die Öffnungsverhältnisse zu den beabsichtigten Luftmengen passend sind. In der letzten Konsequenz wirkt immer noch der durch das Gebläse erzeugte Unterdruck. Eine ähnliche Problematik ergibt sich auch bei einem Y-Stück, das unsymmetrisch belastet wird. Das Thema ist außerordentlich komplex, da selbst bei gleichbleibenden Strömungswiderständen die Druckverluste sich im quadratischen Verhältnis zur Strömungsmenge entwickeln. Als weiteres Problem kommen noch die Sprünge der Nennweiten hinzu, wobei selbst kleine Nennweitensprünge schon drastische Änderungen des freien Querschnittes bedeuten, z.B. der Sprung von DN50 auf DN80 verhält sich bezogen auf die Nennweite wie 1:1,6 bei Querschnitt ist das Verhältnis 1:2,56.

Der ursprünglich Anlass für die Änderungen war der Austausch der handbetätigten gegen automatisch wirkende Klappen. Die Sache mit dem Injektor entstand dann im Zuge dessen aufgrund einer zusätzlichen Idee.

LG
 

schrauber-at-work

ww-robinie
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Nabend,

nähert sich eher einem Venurimischer an.

Wieso dann nicht "Venturi"?

Hab ich so improvisiert, funktioniert!

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Bei deiner Konstruktion erkenne ich kein "Venturi".

Gruß SAW
 

Batucada

ww-robinie
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Nabend,

...Bei deiner Konstruktion erkenne ich kein "Venturi".

Oh, das liegt daran, dass ... nein, ich will nicht belehren. Aber schließlich hatte ich zuvor schon erläutert:
... sondern nähert sich eher einem Venurimischer an. Wobei die Venturidüse nicht sehr deutlich ausgeprägt ist.

Nach meiner bescheidenen Ansicht spricht nichts dagegen, in meiner Konstruktion der Treibdüse eine Anlehnung an das Venturiprinzip zu sehen. Zwar hat die Treibdüse am Ende nicht den klassisch erweiterten Teil, sondern sie endet mit einer gerade verlaufenden Strecke, die der klassischen Einschnürung entspricht. Danach kommt der erweiterte Teil, der aber ein Bestandteil des kompletten Gehäuses ist, hierbei kommt es auf das Zusammenspiel der Treibdüse und der Auslaufstrecke (oberer Ring in Bild 7) an. Schau dir besonders die Bilder 3 und 6 an.
 
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