Unterhalb 150 N. Handführung nach DGUV Regel 100-500 Kap. 2.36 grundsätzlich zulässig.
Ab 10.000 bar·l/min greift der Anwendungsbereich der DGUV Regel 100-500 Kap. 2.36.
Das zugrunde liegende Rechenmodell
Alle vier Ausgabegrößen folgen aus der stationären Betrachtung einer Düse. Es handelt sich um die Zusammenhänge, mit denen auch in der Angebotsphase gerechnet wird, nicht um eine Strömungssimulation.
Q = 0,667 · cd · d² · √p · n- Q
- Volumenstrom in l/min
- cd
- Ausflusszahl
- d
- Düsendurchmesser in mm
- p
- Betriebsdruck in bar
- n
- Anzahl gleichzeitig betriebener Düsen
Der quadratische Einfluss des Durchmessers ist die dominierende Größe. Eine Vergrößerung von 0,30 mm auf 0,40 mm erhöht den Bedarf um rund 78 %.
F = 2 · cd · A · p- F
- Rückstoßkraft in N
- A
- Düsenquerschnitt in mm²
- p
- Betriebsdruck in bar
Die Kraft steigt linear mit dem Druck und quadratisch mit dem Durchmesser. Bei Mehrdüsenwerkzeugen ist die vektorielle Summe maßgebend. Bei symmetrisch angeordneten Rotationsköpfen liegt der axiale Anteil deutlich unter der Summe der Einzelkräfte.
Wie die Ergebnisse zu lesen sind
| Größe | Verwendung | Typische Folgeentscheidung |
|---|---|---|
| Volumenstrom | Pumpenauswahl, Wasserbilanz, Aufbereitungsgröße | Nennförderstrom der Pumpe mit Reserve festlegen |
| Strahlgeschwindigkeit | Plausibilitätsprüfung des Prozessfensters | Einordnung Reinwasser- oder Abrasivverfahren |
| Hydraulische Leistung | Vergleich konkurrierender Angebote auf gleicher Basis | Bewertung, ob Nenndaten zueinander passen |
| Anschlussleistung | Elektroplanung, Schaltschrank, Kühlung | Netzanschluss und Rückkühlung dimensionieren |
| Rückstoßkraft | Zulässigkeit der Handführung | Entscheidung Handführung, Halterung oder Automatisierung |
| Druckförderprodukt | Anwendungsbereich der DGUV Regel 100-500 Kap. 2.36 | Betriebliche Unterweisung und Prüfpflichten festlegen |
Die Marken bei 150 N und 250 N im Rechner bilden Abschnitt 3.7.5 der DGUV Regel 100-500 Kapitel 2.36 ab: aufzunehmende Rückstoßkräfte dürfen 250 N in der Längsachse nicht überschreiten, oberhalb von 150 N sind zusätzliche Maßnahmen an der Spritzeinrichtung erforderlich. Der Rechner ersetzt keine Gefährdungsbeurteilung und keine Herstellerangabe zur zulässigen Düsenbestückung.
Grenzen des Modells
- Stationäre BetrachtungAnfahren, Abschalten, Druckwechsel und Pulsation sind nicht abgebildet
- Keine AbrasivwirkungAbrasivmassenstrom, Fokusrohrgeometrie und Mischkammer bleiben unberücksichtigt
- Inkompressibel gerechnetBei Höchstdruck ist Wasser messbar kompressibel; die reale Geschwindigkeit liegt unter dem Rechenwert
- Leitungsverluste ignoriertDruckverluste in Rohren, Gelenken und Schläuchen mindern den Druck am Werkzeug
- Wirkungsgrad als PauschaleDer reale Systemwirkungsgrad ist last- und baureihenabhängig
Häufige Fragen zum Rechner
Welche Ausflusszahl sollte man ansetzen?
Für die Vorplanung 0,70. Wer belastbarer rechnen will, misst am realen Werkzeug: Volumenstrom bei bekanntem Druck und Durchmesser aufnehmen und cd zurückrechnen. Ein deutlich abweichender Wert ist selbst schon eine Diagnose. Ein zu hoher Wert deutet auf eine aufgeweitete Bohrung hin.
Warum liegt die geschätzte Anschlussleistung so deutlich über der hydraulischen Leistung?
Weil zwischen Motorwelle und Düse mehrere Wandlungsschritte liegen: Antrieb, gegebenenfalls Ölhydraulik, Druckerzeugung, Leitungsverluste. Bei Übersetzersystemen ist ein Faktor von rund 1,4 bis 1,5 realistisch, bei Direktantrieben rund 1,15 bis 1,25.
Gilt der Rückstoßwert auch für Rotationswerkzeuge?
Nur eingeschränkt. Der Rechner summiert die Einzelkräfte über die Düsenzahl. Bei symmetrisch angeordneten Düsen eines Rotationskopfes heben sich radiale Anteile weitgehend auf, sodass die axial aufzunehmende Kraft niedriger liegt. Maßgebend ist in diesen Fällen die Herstellerangabe für das konkrete Werkzeug.
- DGUV Regel 100-500, Kapitel 2.36 „Arbeiten mit Flüssigkeitsstrahlern“, Ausgabe März 2017 – https://publikationen.dguv.de/media/pdf/27/3a/6a/R500_236.pdf
- DIN EN 1829-1:2021-04, Hochdruck-Wasserstrahlmaschinen – Sicherheitsanforderungen – https://www.dinmedia.de/de/norm/din-en-1829-1/321847498