DE102008028433A1

DE102008028433A1 - Strahlverfahren- und Vorrichtung für Trockenschnee mit einer Beschleunigung mittels Trägergas, dass bereits mit Kleinmengen Trägergas arbeitet

Info

Publication number: DE102008028433A1
Application number: DE102008028433A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-06-18

Abstract

Verfahren und Strahlvorrichtung unter Einsatz von flüssigem Kohlendioxid, das durch Entspannung umgewandelt wird in Trockenschneepartikel, die anschließend durch ein Trägergas - das durch die spezielle Ausführung auch in sehr kleinen Trägergasmengen bei Verhinderung oder zumindest bei zeitlicher Verzögerung von Vereisungen in der Strahlvorrichtung eingesetzt werden kann - beschleunigt und zwecks Reinigung auf Oberflächen gestrahlt werden.

Description

Es sind z. B. aus DE 102 43 693.2 oder EP 1 501 655 B1 bereits Schneestrahlanlagen bekannt, die auf der Basis von flüssigen Kohlendioxid arbeiten, dass durch Entspannung in Trockenschneepartikel umgewandelt und dann mittels eines beschleunigten Trägergases zu Reinigungszwecken auf Oberflächen gestrahlt wird. Je geringer jedoch die Menge des eingesetzten Trägergasstromes ist, desto schneller bilden sich in einer Strahlvorrichtung jedoch Vereisungen, die die Wirkung der Strahlvorrichtung reduzieren bzw. den Betrieb der Vorrichtung zum Erliegen bringen. Der Trägergasstrom – der aus Kostengründen bevorzugt aus Druckluft mit einer Restfeuchtigkeit besteht – schafft es dann nicht, die durch die tiefkalten (ca. –78 Grad) Trockenschneepartikel entstehenden Vereisungen zu beseitigen. Die Vereisungen können sowohl aus der Restfeuchte des Trägergases als auch durch Kondenswasser entstehen, dass sich bei jeder auch kurzzeitigen Betriebsunterbrechung der Anlage bildet. Bisherige mit einer Expansionskammer arbeitende Schneestrahlanlagen benötigen mindestens ein Volumen von 800 ltr.-min. Druckluft-min.
Es sind zudem Vorrichtungen bekannt, die aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit flüssiges Kohlendioxid ausspritzen. Die Expansion von Feinschneepartikeln findet dann erst nach Ausstoß aus der Düse statt. Auch diese Vorrichtungen benötigen jedoch einen die Ausspritzdüse umgebenden Ringstrahl aus einem Trägergasstrom, um Vereisungen durch Restfeuchtigkeit der Druckluft bzw. durch Kondenswasser zu verhindern.
Sinn und Zweck der Erfindung ist die kleinbauende Konstruktion einer Schneestrahlanlage, die auch und vorzugsweise bei kleiner Bauweise und kleinen Trägergasmengen ab 100 ltr./min. für einen ausreichenden Zeitraum ohne Behinderungen durch Vereisungen in der Strahlpistole betriebssicher arbeitet.
Zu diesem Zweck wird flüssiges Kohlendioxid durch die Zuleitung 2 und die Querbohrung 7 in eine axial mittig in dem Zuleitungsrohr 1 befindliche Expansionskammer 3 eingeführt. Die Zuleitung 2 dient vorzugsweise gleichzeitig zur Befestigung der Expansionskammer 3. Die Regelung wird durch eine außen an dem Druckluftzuführungsrohr angebrachte Regelvorrichtung vorgenommen, mit der vorzugsweise gleichzeitig der Kohlendioxidstrom geöffnet bzw. geschlossen wird. Der Trägergasstrom kann so in axialer Richtung eingeführt werden ohne Druckverluste, die durch die abrupte Umlenkung einer seitlichen Einführung unvermeidlich sind.
Der stromabwärts der Expansionskammer angebrachte Körper, der vorzugsweise in der Form zweier mit der stumpfen Seite aufeinander gesetzten Kegel ausgebildet ist, bewirkt zum einen eine bessere (härtere) Qualität der durch Expansion entstehenden Festpartikel, zum anderen bewirkt er durch die spezielle Formgebung ein verbessertes Strömungsverhalten noch vor Beginn der eigentlichen Düse. Die Partikel werden dabei gut mit dem Trägergasstrom gemischt und gelangen in einem homogenen Strahl mit hoher Geschwindigkeit in den Eingang der Düse. Diese Düse kann je nach Einsatzzweck konvergent-divergent, nur divergent oder auch nur konvergent oder sogar aus einem im Querschnitt unveränderten Rohr bestehen.
1 zeigt eine Strahlvorrichtung. In das Zuleitungsrohr 1 ist axial, vorzugsweise mittig, eine Expansionskammer 3 eingebaut. Durch die Zuleitung 2 und die Querbohrung 7 wird das Kohlendioxid in die Expansionskammer geführt. Am Ausgang der Expansionskammer 3 vermischen sich der Trägergasstrom und die erzeugten Trockenschneepartikel und werden durch die Düse 6 mit der Düsenengstelle 4 ausgetragen.
2 zeigt die Strahlvorrichtung gemäß 1, in die vor der Expansionskammer 3 der Körper 5 angebracht ist, an dem vorbei der Strom aus Trägergas und Trockenschneepartikeln zu der Düse 6 geführt wird, die eine Düsenengstelle 4 aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10243693 [0001]
- EP 1501655 B1 [0001]

Claims

Verfahren und Vorrichtung, bei der flüssiges Kohlendioxid durch die am Außendurchmesser des Zuleitungsrohres 1 seitlich durchgeführte Zuführung 2 in eine axial, vorzugsweise mittig in dem Zuleitungsrohr 1 angebrachte Expansionskammer 3 eingespritzt wird. Die Zuführung 2 dient dabei vorzugsweise gleichzeitig als Befestigung für die Expansionskammer 3.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Größe der Querschnittsfläche der Expansionskammer 3, in bzw. vor der Expansionskammer ein Körper 5 angebracht ist, der dazu dient, den Strom in der Expansionskammer zu verlangsamen zwecks Erreichung einer verbesserten Konsistenz der Trockenschneepartikel und zusätzlich die Strömungseigenschaften vor der Düse verbessert. Der Körper 5 ist dabei vorzugsweise als mit der stumpfen Seite aneinander befindlicher Doppelkegel ausgebildet.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskammer 3 die entstehenden Trockenschneepartikel dem Luftstrom aus einem Zuleitungsrohr 1 zuführt, bevor die Querschnittsfläche des Zuführungsrohr 1 weniger als das zweifache der Querschnittsfläche der Düsenengstelle 4 beträgt. Die Düse 6 kann dabei konvergent, divergent oder konvergent-divergent ausgebildet sein.
Verfahren und Vorrichtung nach 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die engste Stelle des Ringspaltes zwischen Zuleitung 1 und der Expansionskammer 3 kleiner oder annähernd gleich groß ist wie die Querschnittsfläche der de Zuleitung 1 in einer Entfernung von 5 mm nach der Einmündung der Expansionskammer 3.
Verfahren und Vorrichtung nach 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Kohlendioxids durch ein an der Außenwand angebrachtes Regelventil geschieht, dass vorzugsweise als Eckventil ausgebildet ist.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuleitungsrohr 2 eine Querbohrung 7 angebracht ist, durch die das Kohlendioxid axial zu Zuleitungsrohr 1 in die Expansionskammer einspritzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung 2 zugleich als Befestigung der Expansionskammer 3 dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus Metall besteht, dass außen mit einer thermischen Isolierung 8 versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuleitungsrohr 1, die Expansionskammer 3, der Körper 5, die Düse 6 aus einem kältebeständigen, schlecht kälteleitendem Kunststoff besteht.