DE102010020618B4 - Process for the production of CO2 pellets or of CO2 particles with increased mechanical hardness and abrasiveness - Google Patents

Process for the production of CO2 pellets or of CO2 particles with increased mechanical hardness and abrasiveness Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln mit erhöhter mechanischer Harte und Abrasivität, wobei die zum Reinigen von metallischen oder von nichtmetallischen Flächen benötigten CO2-Pellets vor dem Einbringen in eine Strahlmaschine gleichmäßig auf einer glatten Platte so verteilt werden, dass sie nur in einer bewegten Ebene liegen, auf der sie in einen Sprühkanal gelangen, indem sie zuerst mit einem feinen Wassernebel besprüht und anschließend durch einen kalten Gasstrom aus vorzugsweise Stickstoff so unterkühlt werden, dass der an den CO2-Pellets haftende Wassernebel gefriert, wobei der Vorgang des Auftragens des Wassernebels und des Einfrierens ein oder mehrfach wiederholt werden kann und die, mit einem festen Wassermantel umgebenen CO2-Pellets nach Abschluss des oder der Durchläufe derart in eine Strahlmaschine gegeben werden.Process for the production of CO2 pellets or CO2 particles with increased mechanical hardness and abrasiveness, whereby the CO2 pellets required for cleaning metallic or non-metallic surfaces are evenly distributed on a smooth plate before being introduced into a blasting machine only lie in a moving plane on which they get into a spray channel by first spraying them with a fine water mist and then subcooling them with a cold gas stream, preferably nitrogen, so that the water mist adhering to the CO2 pellets freezes, whereby the process the application of the water mist and the freezing can be repeated one or more times and the CO2 pellets, surrounded by a solid water jacket, are placed in a jet machine after completion of the run or runs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln mit erhöhter mechanischer Härte und Abrasivität.The invention relates to a process for the production of CO 2 pellets or CO 2 particles with increased mechanical hardness and abrasiveness.

Dabei wird durch eine zusätzliche Behandlung mit einem Wassernebel und eine Kühlung mit flüssigem oder gasförmigem Stickstoff in einem oder in mehreren Schritten um die CO2-Pellets oder CO2-Partikel einseitig oder vollständig ein Wassermantel gegeben, der zu Wassereis gefriert.In this case, an additional treatment with a water mist and a cooling with liquid or gaseous nitrogen in one or more steps around the CO 2 pellets or CO 2 particles unilaterally or completely given a water jacket that freezes to water ice.

Dem Stand der Technik zu Folge sind verschiedene Verfahren und dabei verwendete Stoffe zum Reinigen von Oberflächen bekannt. Als Strahlmittel finden dabei, neben Hochdruckwasser, auch Sande, Glasperlen, Schlacken oder Salze in einem Strahlmedium wie Wasser oder Druckluft Verwendung.The prior art entails various methods and materials used for cleaning surfaces known. In addition to high-pressure water, sands, glass beads, slags or salts are used as blasting agents in a blasting medium such as water or compressed air.

Nachteilig bei diesen ist, dass sich Rückstände in der Anlage und der Umgebung ablagern und die Bauteile ausgebaut werden müssen.The disadvantage of this is that residues in the system and the environment deposit and the components must be removed.

Bekannt ist auch die Reinigung mit CO2-Pellets, CO2-Partikeln oder CO2-Schnee mit Druckluft.The cleaning with CO 2 pellets, CO 2 particles is known or CO 2 snow with compressed air.

Vorteilhaft wird bei diesem Verfahren angesehen, dass keine oder nur eine sehr geringe Abrasion an den zu reinigenden Flächen auftritt. Diese geringe Abrasivität schränkt aber den Einsatzbereich ein. Mit der bekannten CO2-Strahltechnik können hauptsächlich nur Verunreinigungen, die unter Einwirkung von Kälte verspröden, entfernt werden.Advantageously, considered in this method that no or only a very small abrasion occurs on the surfaces to be cleaned. However, this low abrasiveness limits the range of use. With the known CO 2 Strahltechnik mainly only impurities that become brittle under the influence of cold, can be removed.

In DE 10 2006 002 653 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem CO2-Pellets einem Wasserstrahl zugegeben werden. Durch die CO2-Pellets soll die Reinigungsleistung des Wasserstrahls erhöht und der Übergang der CO2-Pellets in die Gasform genutzt werden.In DE 10 2006 002 653 A1 describes a method in which CO 2 pellets are added to a jet of water. The aim of the CO 2 pellets is to increase the cleaning power of the water jet and to use the transition of the CO 2 pellets into the gas form.

In DE 102 59 132 B4 wird ein Verfahren beschrieben bei dem Co2 als Kernstrahl und Stickstoff als Hüllstrahl eingesetzt wird. Nachteilig sind die hohen Drücke und der Verbrauch an Gas.In DE 102 59 132 B4 describes a method in which Co 2 is used as the core jet and nitrogen as the sheath jet. Disadvantages are the high pressures and the consumption of gas.

DE 601 05 908 T2 beschreibt eine Vorrichtung mit der Wassereispartikel und Strahlsand in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden. DE 601 05 908 T2 describes a device with the water ice particles and blasting sand to be mixed in a certain ratio.

In DE 35 05 675 A1 wird ein Verfahren zum Abtragen von Oberflächen beschrieben, bei dem Wassereis einem Wasserstrahl beigemischt wird. Der Wasserstrahl wird mit einem Druck, der vom Untergrund und der Verunreinigung abhängig ist, auf die zu reinigende Fläche gedrückt. Das Wassereis kann aber auch durch eisbildende Keime innerhalb des Wasserstrahls gebildet werden.In DE 35 05 675 A1 describes a method for removing surfaces, in which water ice is added to a jet of water. The water jet is pressed onto the surface to be cleaned with a pressure which depends on the background and the contamination. The water ice can also be formed by ice-forming germs within the water jet.

In DE 199 57 526 C2 wird eine Vorrichtung beschrieben, in der Wassereis unmittelbar vor dem Strahlvorgang hergestellt werden kann.In DE 199 57 526 C2 a device is described in which water ice can be prepared immediately before the blasting process.

Die Schrift DE 100 10 192 B4 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen mittels Festkörper. Die Festkörper werden vor dem Aufbringen auf den zu reinigenden Körper stark gekühlt. Nachteilig ist auch hier, dass nach dem Strahlvorgang Strahlmittelrückstände in der Anlage verbleiben.The font DE 100 10 192 B4 describes a method and apparatus for cleaning surfaces with solids. The solids are strongly cooled before application to the body to be cleaned. Another disadvantage is that after the blasting process residual blasting agent remain in the system.

In DE 100 10 012 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der CO2-Pellets oder CO2-Partikel zur Verbesserung der Reinigungsleistung mit einem festen Strahlmittel gemischt werden. Nachteilig ist wiederum auch hier, dass nach dem Strahlvorgang Rückstände in der Anlage verbleiben.In DE 100 10 012 A1 describes a device in which CO 2 pellets or CO 2 particles are mixed to improve the cleaning performance with a solid abrasive. Again, it is disadvantageous that residues remain in the system after blasting.

In DE 34 34 163 C2 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem flüssiges CO2 entspannt wird und auf den dadurch entstehenden Schnee Wasser versprüht wird. Dieser mit Wasser versehene CO2-Schnee wird anschließend zu Pellets verpresst.In DE 34 34 163 C2 describes a method in which liquid CO 2 is released and sprayed on the resulting snow water. This provided with water CO 2 snow is then pressed into pellets.

In DE 100 36 557 A1 wird eine Vorrichtung zur Beimischung von festem Strahlmittel in das CO2-Luftgemisch beschrieben. Nachteilig ist die Konstanz des Mengenverhältnisses zwischen CO2-Pellets und einem Zusatzstrahlmittel.In DE 100 36 557 A1 a device for mixing solid abrasive into the CO 2 -air mixture is described. A disadvantage is the constancy of the quantitative ratio between CO 2 pellets and an additional abrasive.

In DE 34 29 700 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem das CO2-Luftgemisch mit Wassereis angereichert wird. Die Anreicherung soll nicht zur Erhöhung der Abrasivität sondern zur Verbesserung der Einsicht und zur Bindung des entstehenden CO2-Nebels dienen.In DE 34 29 700 A1 describes a method in which the CO2-air mixture is enriched with water ice. The enrichment should not serve to increase the abrasiveness but to improve the insight and to bind the resulting CO2 fog.

In WO 03/047814 A1 wird ein festes Strahlmittel mit Wasser zum Glätten der Oberfläche mit einer Turbinenschaufel beschrieben.In WO 03/047814 A1 For example, a solid abrasive with water is described for smoothing the surface with a turbine blade.

DE 41 12 890 A1 beschreibt ein Verfahren zum Reinigen von empfindlichen Oberflächen mit einem feinkörnigen Strahlmittel, dass Partikel eines durch Abkühlung kristallisierten Reinigungsmittels enthält. DE 41 12 890 A1 describes a method of cleaning sensitive surfaces with a fine-grained abrasive containing particles of a cryogenically-crystallized detergent.

Nachdem der aufgezeigte Stand der Technik keine befriedigenden Lösungen, insbesondere zur Herstellung geeigneter Strahlmittel, erbracht hat, wird nach einem Herstellungsverfahren für ein Gemisch eines Strahlmittels gesucht, dass eine einstellbare Abrasivität besitzt, wodurch Verunreinigungen auf metallischen oder nichtmetallischen Oberflächen möglichst rückstandslos entfernt werden können und der Grundwerkstoff nicht angegriffen wird.After the cited prior art has not provided satisfactory solutions, in particular for the production of suitable abrasives, is sought for a manufacturing process for a mixture of a blasting agent that has an adjustable abrasiveness, which impurities on metallic or non-metallic surfaces can be removed without residue and the Base material is not attacked.

Der beschriebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere CO2-Pellets oder CO2-Partikel in neuartiger Weise vor dem Eingeben in einen Druckluftstrom ganz oder teilsweise mit einem feinen Wasserstrahl/-nebel zu besprühen, wobei der sich dabei auf den CO2-Pellets oder CO2-Partikeln bildende Wasserfilm durch Kühlen in einem Stickstoffstrom oder in einer gesonderten Kühlkammer zu einer Wasserhülle oder einem Teilmantel aus Wasser gefriert. Diese mit einem Wassermantel umgebenen CO2-Pellets oder CO2-Partikel sollen dann entweder mit Druckluft direkt auf die zu reinigende Fläche geblasen werden, oder nach Durchlauf durch einen Cutter vor der Strahldüse in kleine Stücke zerteilt und dann auf die zu reinigende Fläche geblasen werden.The described invention is therefore based on the object, in particular CO 2 pellets or To inject CO 2 particles in a novel manner before entering into a compressed air stream wholly or partially with a fine jet of water / mist, wherein the thereby forming on the CO 2 pellets or CO 2 particles water film by cooling in a stream of nitrogen or in a separate cooling chamber to a water jacket or a partial jacket of water freezes. These surrounded with a water jacket CO 2 pellets or CO 2 particles are then either blown with compressed air directly onto the surface to be cleaned, or cut after passing through a cutter in front of the jet nozzle into small pieces and then blown onto the surface to be cleaned ,

Mit einem derart aufbereiteten Gemisch eines Strahlmittels ist es sodann möglich, eine gleichmäßig saubere, glatte Oberfläche, die frei von Beschädigungen durch das Strahlmittel und frei von Kondensat und Flugrost ist, zu erreichen.With such a prepared mixture of a blasting agent, it is then possible to achieve a uniformly clean, smooth surface, which is free from damage by the blasting agent and free of condensate and flash rust.

Die Aufgabe der Erfindung wird wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden erfinderischen Gedanken auf den Patentanspruch 1 verwiesen wird. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt gemäß der Ansprüche 2 bis 6.The object of the invention is achieved as follows, reference being made to the basic inventive idea of claim 1. The further embodiment of the invention is carried out according to claims 2 to 6.

Folgende ergänzende Hinweise zur erfinderischen Lehre sind erforderlich.The following additional notes to the inventive teaching are required.

Die Stärke der Abrasivität ist von der Dicke des Wassereismantels, der Einfriertemperatur, der Teilchenform und der Verteilung der Teilchen abhängig. Wird das zu reinigende Bauteil nicht beheizt, nimmt die Wärmekapazität durch den Wärmeentzug beim Übergang der CO2-Teilchen von festen in den gasförmigen Zustand ab. Dies bewirkt eine Verschlechterung der Reinigungsleistung. Zur Vermeidung der Verschlechterung der Reinigungsleistung wird getrocknete und auf 80°C erwärmte Druckluft eingesetzt. Diesem trockenen und heißen Druckluftstrom werden die CO2-Pellets oder CO2-Partikel mit einem Wassermantel zugegeben. Die CO2-Pellets oder CO2-Partikel werden durch den heißen Druckluftstrom nicht geschädigt, da sie bei der hohen Strömungsgeschwindigkeit und der geringen Entfernung von der CO2-Strahlanlage zum Reinigungsort nur sehr kurze Zeit der vorgenannten Temperatur ausgesetzt sind und sich aufgrund des Leydenfrostschen Phänomens eine isolierende Gashülle um die CO2-Pellets bildet. Der heiße und trockene Druckluftstrom verhindert das Abkühlen der Oberfläche eines zu reinigenden Bauteils und wirkt einer Kondensatbildung entgegen. Der trockene Druckluftstrom nimmt nach dem Verlassen der Strahldüse die Feuchtigkeit aus der Umgebung auf und verhindert damit eine Kondensatbildung auf der Oberfläche eines zu reinigenden Bauteils.The intensity of the abrasiveness depends on the thickness of the water ice mantle, the glass transition temperature, the particle shape and the distribution of the particles. If the component to be cleaned is not heated, the heat capacity decreases as a result of the removal of heat during the transition of the CO 2 particles from solid to gaseous state. This causes a deterioration of the cleaning performance. To avoid the deterioration of the cleaning performance dried and heated to 80 ° C compressed air is used. To this dry and hot compressed air stream, the CO 2 pellets or CO 2 particles are added with a water jacket. The CO 2 pellets or CO 2 particles are not damaged by the hot compressed air flow, since they are exposed to the high temperature and the short distance from the CO 2 jet system to the cleaning only a very short time the aforementioned temperature and due to the Leydenfrostschen Phenomenon forms an insulating gas envelope around the CO 2 pellets. The hot and dry compressed air flow prevents the cooling of the surface of a component to be cleaned and counteracts condensation. The dry compressed air stream takes on the moisture from the environment after leaving the jet nozzle and thus prevents condensation on the surface of a component to be cleaned.

Eine Verbesserung der Anlagerung eines Wassermantels, von Wassereis an die CO2-Pellets oder CO2-Partikel bzw. zur Herstellung feiner Wassereiströpfchen ergibt sich, wenn die CO2-Pellets oder CO2-Partikel aus einem Vorratsbehälter direkt durch einen Schlitz oder durch ein Mahlwerk zerkleinert, in einen Gefrierbehälter geleitet werden. Durch den Schlitz wird die Menge begrenzt und durch das Mahlwerk kann die Menge geregelt werden. Die linienförmige Anordnung des Schlitzes und des Mahlwerkes bewirkt, dass die CO2-Pellets oder CO2-Partikel in einer Ebene in den Gefrierbehälter fallen. Im rechten Winkel zu dieser Ebene sind paarweise Zerstäubungsdüsen, auf einer gemeinsamen Achse, im gleichen Abstand von der CO2-Ebene, angeordnet. Die von den paarweise angeordneten Zerstäubungsdüsen verdüsten Wasserstrahlen, mit einer Tröpfchengröße von 10–30 μm treffen sich in der CO2-Ebene und treffen damit gleichzeitig auf die CO2-Partikel. Durch die Kälte in dem Gefrierbehälter und durch die geringe Wärmekapazität der Wassertröpfchen gefrieren die kleinsten Tröpfchen schon auf dem Weg zur CO2-Ebene. Damit der Zerstäubung des Wassers effektiv ist, wird das Wasser erwärmt und mit warmer Luft verdüst. (Nutzung des Memory-Effekts).An improvement of the attachment of a water jacket, of water ice to the CO 2 pellets or CO 2 particles or for the production of fine water droplets results when the CO 2 pellets or CO 2 particles from a reservoir directly through a slot or through a Crushed grinder, fed into a freezer container. Through the slot, the amount is limited and through the grinder, the amount can be regulated. The linear arrangement of the slot and the grinder causes the CO 2 pellets or CO 2 particles fall in a plane in the freezer. Arranged in pairs at a right angle to this plane are atomizing nozzles on a common axis at the same distance from the CO 2 plane. The paired atomizing nozzles spray jets of water, with a droplet size of 10-30 microns meet in the CO 2 plane and thus meet simultaneously on the CO 2 particles. Due to the cold in the freezer container and the low heat capacity of the water droplets, the smallest droplets freeze on their way to the CO 2 level. In order for the atomization of the water to be effective, the water is heated and atomized with warm air. (Using the memory effect).

Die CO2-Partikel fallen in der CO2-Ebene dabei nicht als geschlossener glatter Vorhang vom Vorratsbehälter zur Dosiereinheit, sondern wie ein Netz mit unterschiedlicher Maschenweite. Damit kommt es in der CO2-Ebene zum Zusammentreffen und zur Bildung unterschiedlicher Korn- und Tröpfchengrößen.

  • – ein kleines, schon gefrorenes Wassertröpfchen trifft ein CO2-Partikel
  • – beide Teile bleiben unverändert,
  • – ein kleines, schon gefrorenes Wassertröpfchen trifft ein großes, noch nicht gefrorenes Wassertröpfchen
  • – es entsteht ein neuer, größerer Eistropfen,
  • – ein kleines, schon gefrorenes Wassertröpfchen trifft ein anderes kleines schon gefrorenes Wassertröpfchen
  • – beide Teile bleiben unverändert,
  • – ein noch nicht gefrorenes Wassertröpfchen trifft ein CO2-Partikel
  • – das Wassertröpfchen verbindet sich einseitig mit dem CO2-Partikel,
  • – ein CO2-Partikel wird von beiden Seiten von einem kleinen, noch nicht gefrorenen Wassertröpfchen getroffen
  • – der CO2-Partikel wird von einem Wassereismantel umgeben.
The CO 2 particles do not fall in the CO 2 plane as a closed smooth curtain from the reservoir to the dosing unit, but like a net with different mesh size. This leads to the coincidence and formation of different grain and droplet sizes in the CO 2 level.
  • - a small, already frozen water droplet hits a CO 2 particle
  • - both parts remain unchanged,
  • - A small, already frozen water droplet hits a big, not yet frozen water droplet
  • - it creates a new, larger drop of ice,
  • - a small, already frozen water droplet hits another small already frozen water droplet
  • - both parts remain unchanged,
  • - A not yet frozen water droplets hits a CO 2 particle
  • - the water droplet on one side connects with the CO 2 particles,
  • - a CO 2 particles is hit from both sides of a small, not frozen water droplets
  • - The CO 2 particle is surrounded by a water ice mantle.

Diese Treffervarianten können, da sich die CO2-Ebene durch einen sich ebenfalls bewegenden Wasserzylinder bewegt, noch lange fortgesetzt werden. Es soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass in dem Gefrierbehälter die Bildung eines Strahlgemisches von Wassereispartikeln mit unterschiedlichen Größen, handelsüblichen CO2-Pellets, handelsüblichen CO2-Pellets mit einseitigem Wassereis, handelsüblichen CO2-Pellets mit geschlossenem Wassereismantel, zerkleinerten CO2-Partikeln, CO2-Partikel mit einseitigem Wassereis, CO2-Partikel mit geschlossenem Wassereismantel stattfindet.These types of hits can be continued for a long time as the CO 2 plane moves through a moving water cylinder. It should be expressed that in the freezer, the formation of a jet mixture of water ice particles with different sizes, commercial CO 2 pellets, commercially available CO 2 pellets with one-sided water ice, commercially available CO 2 pellets with closed water ice mantle, comminuted CO 2 particles, CO 2 particles with one-sided water ice, CO 2 particles with closed water ice mantel takes place.

Dieses Gemisch bleibt konstant, solange die Parameter Temperatur in der Gefriereinheit, Wasser- und Luftdruck an den Sprühdüsen, Wasser und Lufttemperatur an den Sprühdüsen, Menge der eingebrachten Medien eingehalten werden.This mixture remains constant as long as the temperature parameters in the freezer unit, the water and air pressure at the spray nozzles, the water and the air temperature at the spray nozzles, and the amount of media introduced are maintained.

Das entstandene Strahlmittelgemisch wird nicht zwischengelagert, sondern direkt über eine Dosiereinheit in den Druckluftstrom eingebracht.The resulting blasting agent mixture is not stored, but introduced directly via a metering unit in the compressed air stream.

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments.

Beispiel 1:Example 1:

Die handelsüblichen CO2-Pellets, die vorzugsweise eine zylindrische Form besitzen, werden aus einem Vorratsbehälter so auf einer beweglichen Ebene verteilt, dass alle CO2-Pellets in einer Ebene liegen. Nach dieser Ebene gelangen die CO2-Pellets in einen Sprühkanal, indem sie mit einem feinen Wassernebel besprüht werden. Der Wassernebel besitzt eine Temperatur, die deutlich über 0°C liegt. Den kleinen Wasserteilchen auf den CO2-Pellets wird von den CO2-Pellets die Wärme entzogen, dabei geht ein Teil der CO2-Pellets in den gasförmigen Zustand über und die Wasserteilchen gefrieren zu Eis. Dieser Vorgang läuft relativ langsam ab. Mit dem Verbringen der mit dem Wassernebel besprühten CO2-Pellets in einen kalten Stickstoffstrom wird ein Wasserteilchen wesentlich schneller eingefroren und die Sublimation des CO2-Pellets unterbrochen. In Abhängigkeit von der gewünschten Abrasivität kann dieser Vorgang ein- oder mehrmals wiederholt werden. Diese mit einem Wassermantel umgebenen CO2-Pellets gelangen anschließend in die CO2-Strahlanlage und weiter, entweder direkt oder zerkleinert, mit dem heißen trockenen Druckluftstrom auf eine zu reinigende Fläche.The commercially available CO 2 pellets, which preferably have a cylindrical shape are distributed from a reservoir on a mobile plane, that all the CO 2 pellets are in one plane. After this level, the CO 2 pellets enter a spray channel by being sprayed with a fine mist of water. The water mist has a temperature that is well above 0 ° C. The small particles of water on the CO 2 pellets are deprived of heat by the CO 2 pellets, during which part of the CO 2 pellets goes into the gaseous state and the water particles freeze to ice. This process is relatively slow. With the introduction of sprayed with the water mist CO 2 pellets in a cold nitrogen flow, a water particle is frozen much faster and the sublimation of the CO 2 pellet interrupted. Depending on the desired abrasiveness, this process can be repeated one or more times. These surrounded by a water jacket CO 2 pellets then go into the CO 2 -strahlanlage and on, either directly or crushed, with the hot dry compressed air stream on a surface to be cleaned.

Beispiel 2:Example 2:

Von einem CO2-Block werden, mit Hilfe einer rotierenden Raspelscheibe ungleichmäßige CO2-Partikel abgeschabt. Die Menge der ungleichmäßigen CO2-Partikel ist über die Drehzahl der Raspelscheibe regelbar. Beim Abschaben wird den CO2-Partikeln Wärme zugeführt, dabei geht festes CO2 in gasförmiges CO2 über. Durch das Abschaben und durch die Bildung von CO2-Gas ist die Oberfläche der CO2-Partikel rau geworden. In Abhängigkeit von dem Gehalt an Feuchtigkeit in der Umgebungsluft, kommt es auf dieser rauen Oberfläche zu einem Absetzen von Feuchtigkeit. Mit Hilfe eines kalten Stickstoffstromes wird dieser Zustand fixiert. Auf die derart unterkühlten CO2-Partikel wird ein Wassernebel gesprüht. Der Wassernebel besitzt eine Temperatur, die deutlich über 0°C liegt. Den kleinen aufgesprühten Wasserteilchen auf den CO2-Pellets und gebildetem Wassereis wird, durch das Bestreben zum Temperaturausgleich, die Wärme entzogen und die aufgesprühten Wasserteilchen gefrieren somit ebenfalls auf der Oberfläche. Anschließend werden die, mit einem zum Teil schon gefrorenen Wassermantel umgebenen CO2-Partikel in einem weiteren kalten Stickstoffstrom nochmals unterkühlt, damit das Wassereis eine für die Abrasivität notwendige Härte erhält.From a CO 2 block, uneven CO 2 particles are scraped off with the help of a rotating rasping disc. The amount of non-uniform CO 2 particles can be controlled by the speed of the rasping disc. During scraping, heat is supplied to the CO 2 particles, whereby solid CO 2 is converted into gaseous CO 2 . By scraping and by the formation of CO 2 gas, the surface of the CO 2 particles has become rough. Depending on the content of moisture in the ambient air, moisture settles on this rough surface. With the help of a cold nitrogen flow this state is fixed. On the supercooled CO 2 particles such a spray of water is sprayed. The water mist has a temperature that is well above 0 ° C. The small sprayed water particles on the CO 2 pellets and formed water ice is removed by the effort to equalize the temperature, the heat and thus the sprayed-on water particles also freeze on the surface. Subsequently, the CO 2 particles surrounded by a water jacket, some of which has already been frozen, are again subcooled in a further cold stream of nitrogen so that the water ice obtains a hardness necessary for the abrasiveness.

Beispiel 3:Example 3:

Die handelsüblichen CO2-Pellets werden vor der Behandlung durch geeignete Vorrichtungen so zerkleinert, dass ihre Struktur der eines Salzkorns ähnelt. Beim Zerkleinern wird den CO2-Teilchen Wärme zugeführt, dabei geht festes CO2 in gasförmiges CO2 über. Durch das Zerkleinern und durch die Bildung von CO2-Gas ist die Oberfläche der CO2-Teilchen rau geworden. In Abhängigkeit vom Gehalt an Feuchtigkeit in der die CO2-Teilchen umgebenden Luft, kommt es auf dieser rauen Oberfläche zu einem Absetzen von Feuchtigkeit. Mit Hilfe eines kalten Stickstoffstromes wird dieser Zustand fixiert. Auf diese unterkühlten CO2-Partikel wird ein Wassernebel gesprüht. Der Wassernebel besitzt eine Temperatur, die deutlich über 0°C liegt. Den kleinen aufgesprühten Wasserteilchen auf den CO2-Pellets und dem geringen Wassereis wird, durch das Bestreben zum Temperaturausgleich die Wärme entzogen, die aufgesprühten Wasserteilchen gefrieren somit ebenfalls auf der Oberfläche. Anschließend werden die, mit einem zum Teil schon gefrorenen Wassermantel umgebenen CO2-Partikel in einem weiteren kalten Stickstoffstrom nochmals unterkühlt, damit das Wassereis die für eine Abrasivität notwendige Härte erhält.The commercial CO 2 pellets are comminuted before treatment by suitable devices so that their structure is similar to that of a salt grain. When crushing the CO 2 particles heat is supplied, while solid CO 2 is converted into gaseous CO 2 . By crushing and by the formation of CO 2 gas, the surface of the CO 2 particles has become rough. Depending on the content of moisture in the air surrounding the CO 2 particles, moisture settles on this rough surface. With the help of a cold nitrogen flow this state is fixed. On these supercooled CO 2 particles, a mist of water is sprayed. The water mist has a temperature that is well above 0 ° C. The small sprayed-on water particles on the CO 2 pellets and the low water ice, the heat removed by the effort to equalize the temperature, the sprayed water particles thus freeze also on the surface. Subsequently, the, with a partly already frozen water jacket surrounded CO 2 particles are further subcooled in another cold stream of nitrogen, so that the water ice receives the hardness necessary for an abrasiveness.

Beispiel 4:Example 4:

Die handelsüblichen oder zerkleinerten CO2-Pellets und die abgeschabten CO2-Partikel werden auf einer bewegten Ebene, beispielsweise einem dünnen Blechband, gleichmäßig verteilt. Anschließend werden diese CO2-Teilchen einseitig mit einem Wassernebel besprüht. Auf den CO2-Teilchen und dem Blechband bildet sich ein dünner Wasserfilm. Ein Teil des Blechbandes, beispielsweise die letzten 25% vor der Umlenkung, wird mit Stickstoff gekühlt. Dadurch wird der Wasserfilm auf den CO2-Teilchen und dem Blechband eingefroren. Beim Umlenken platzen die gefrorenen CO2-Teilchen und die gefrorenen Wasserteilchen vom Blechband ab und werden in einem Stickstoffstrom auf die, für den Reinigungsvorgang erforderliche Harte gebracht.The commercial or comminuted CO 2 pellets and the scraped CO 2 particles are evenly distributed on a moving plane, for example a thin sheet metal strip. Subsequently, these CO 2 particles are sprayed on one side with a mist of water. On the CO 2 particles and the sheet metal strip, a thin film of water forms. A part of the sheet metal strip, for example the last 25% before the deflection, is cooled with nitrogen. This will freeze the water film on the CO 2 particles and the sheet metal strip. When deflecting the frozen CO 2 particles and the frozen water particles burst from the sheet metal strip and are brought in a stream of nitrogen to the required for the cleaning process hard.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Strahlmittel in seinem wesentlichen Eigenschaften, wie Härte und Abrasivität, dem zu reinigenden Werkstück und der Verunreinigung angepasst werden kann. Damit können Verunreinigungen entfernt werden, die bisher nur mit Strahlmitteln entfernt werden konnten, die nicht frei von Rückständen arbeiten.The advantage of the invention is that the blasting agent can be adapted in its essential properties, such as hardness and abrasiveness, the workpiece to be cleaned and the contamination. This allows contaminants to be removed that could previously only be removed with abrasives that are not free from residues.

Als wesentlicher Vorteil hat sich die Möglichkeit erwiesen, dass mit dem neuen Verfahren Großbauteile im eingebauten Zustand gereinigt werden können.An important advantage has proved the possibility that the new process large components can be cleaned when installed.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass Härte und Abrasivität durch die Ausgangsform der CO2-Pellets oder CO2-Partikel und durch die Variabilität des Aufsprühens des Wasserfilms, der Kühlgeschwindigkeit und der Kühlzeit geregelt werden.It is also advantageous that hardness and abrasiveness are regulated by the initial form of the CO 2 pellets or CO 2 particles and by the variability of the spraying of the water film, the cooling rate and the cooling time.

Als weiterer Vorteil der Erfindung hat sich die trockene und rostfreie Oberfläche nach dem Reinigungsvorgang erwiesen.As a further advantage of the invention, the dry and stainless surface has been found after the cleaning process.

In Fortführung der erfindungsgemäßen Lösung können CO2-Pellets vor dem Auftragen des Wasserfilms, zerkleinert und der Wasserfilm nur einseitig aufgetragen werden. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass der Kühleffekt der CO2-Teilchen sofort beim Auftreffen wirksam wird und die Reinigung durch das Wassereis zeitlich versetzt eintritt.In continuation of the solution of the invention may CO 2 pellets prior to application of the water film, comminuted, and the water film is only applied to one side. The advantage of this variant is that the cooling effect of the CO 2 particles is immediately effective on impact and enables the purification by the water ice in time occurs.

In Weiterführung der erfindungsgemäßen Lösung kann durch den Einsatz von CO2-Partikeln, die durch Abschaben von einem CO2-Block gewonnen werden und eine unregelmäßige kantige Struktur besitzen, die Abrasivität erhöht werden.In continuation of the solution according to the invention can be increased by the use of CO 2 particles, which are obtained by scraping of a CO 2 block and have an irregular edged structure, the abrasiveness.

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln mit erhöhter mechanischer Harte und Abrasivität, wobei die zum Reinigen von metallischen oder von nichtmetallischen Flächen benötigten CO2-Pellets vor dem Einbringen in eine Strahlmaschine gleichmäßig auf einer glatten Platte so verteilt werden, dass sie nur in einer bewegten Ebene liegen, auf der sie in einen Sprühkanal gelangen, indem sie zuerst mit einem feinen Wassernebel besprüht und anschließend durch einen kalten Gasstrom aus vorzugsweise Stickstoff so unterkühlt werden, dass der an den CO2-Pellets haftende Wassernebel gefriert, wobei der Vorgang des Auftragens des Wassernebels und des Einfrierens ein oder mehrfach wiederholt werden kann und die, mit einem festen Wassermantel umgebenen CO2-Pellets nach Abschluss des oder der Durchläufe derart in eine Strahlmaschine gegeben werden.A process for the production of CO 2 pellets or CO 2 particles with increased mechanical hardness and abrasiveness, wherein the required to clean metallic or non-metallic surfaces CO 2 pellets are uniformly distributed on a smooth plate before being introduced into a blasting machine in that they lie only in a moving plane on which they enter a spray channel by first being sprayed with a fine mist of water and then subcooled by a cold gas stream of preferably nitrogen in such a way that the water mist adhering to the CO 2 pellets freezes wherein the process of applying the water mist and freezing can be repeated one or more times, and the CO 2 pellets surrounded by a solid water jacket are placed in a blasting machine after completion of the pass or runs. Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln nach Anspruch 1, wobei die CO2-Pellets vor dem Verteilen auf der glatten Platte so zerkleinert werden, dass sie eine Struktur besitzen, die der von Salz ähnelt.A method of producing CO 2 pellets or CO 2 particles according to claim 1, wherein the CO 2 pellets are crushed to have a structure similar to that of salt prior to spreading on the smooth plate. Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln nach Anspruch 1 oder 2, wobei alle zu behandelnden CO2-Teilchen möglichst gleichmäßig auf einem umlaufenden Blechband verteilt werden und von oben mit einem Wassernebel besprüht werden, wodurch sich auf den CO2-Teilchen und auf dem Blechband ein dünner Wasserfilm bildet und der Wasserfilm auf den letzten 25% des Blechbandes durch einen kalten Gasstrom so unterkühlt wird, dass auf den CO2-Teilchen und auf dem Blechband Wassereis entsteht, wobei dieser das ganze Blech, einschließlich der CO2-Teilchen, überziehende Wassereisfilm beim Umlenken des Blechbandes in kleine Wassereisstücke und mit Wassereis umgebene CO2-Teilchen zerfällt, die anschließend in dem kalten Stickstoffstrom so lange unterkühlt werden, bis das Wassereis die gewünschte Harte besitzt.A process for the production of CO 2 pellets or of CO 2 particles according to claim 1 or 2, wherein all to be treated CO 2 particles are distributed as evenly as possible on a rotating sheet metal strip and sprayed from above with a water mist, resulting in the CO 2 particles and on the sheet metal strip forms a thin film of water and the water film on the last 25% of the sheet metal strip is cooled by a cold gas stream so that on the CO 2 particles and on the strip of water water ice is formed, wherein this whole sheet, including the CO 2 particles, overlying water ice film when deflecting the sheet metal strip into small pieces of water ice and CO 2 particles surrounded by water ice, which are then subcooled in the cold nitrogen flow until the water ice has the desired hardness. Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln nach Anspruch 1 bis 3, wobei die CO2-Pellets oder die CO2-Partikel in einem geschlossenen Raum im freien Fall ein- oder mehrseitig mit einem Wassernebel besprüht und dabei gleichzeitig einer Kühlbehandlung unterworfen werden.A process for the production of CO 2 pellets or CO 2 particles according to claim 1 to 3, wherein the CO 2 pellets or the CO 2 particles in a closed space in free fall on one or more sides sprayed with a water mist while doing be subjected to a cooling treatment. Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln nach Anspruch 1 und 4, wobei die Tröpfchengröße des verdüsten Wassers, wenn es in einen Gefrierbehälter eintritt ca. 10 bis 30 μm beträgt.A process for producing CO 2 pellets or CO 2 particles according to claim 1 and 4, wherein the droplet size of the atomized water when entering a freezing container is about 10 to 30 microns. Verfahren zur Herstellung von CO2-Pellets oder von CO2-Partikeln nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die CO2-Pellets sowie die CO2-Partikel nach ihrer Behandlung in einem sprühfertigen Gemisch bestehend aus: – Wassereispartikeln mit unterschiedlichen Größen, – handelsüblichen CO2-Pellets, – handelsüblichen CO2-Pellets mit einseitigem Wassereis, – handelsüblichen CO2-Pellets mit geschlossenem Wassereismantel, – zerkleinerten CO2-Partikeln, – CO2-Partikel mit einseitigem Wassereis und – CO2-Partikel mit geschlossenem Wassereismantel vorliegen.A process for producing CO 2 pellets or CO 2 particles according to claim 1 to 5, characterized in that the CO 2 pellets and the CO 2 particles after their treatment in a spray-ready mixture consisting of: - water ice particles with different sizes - commercially available CO 2 pellets, - commercially available CO 2 pellets with one-sided water ice, - commercial CO 2 pellets with closed water ice mantle, - crushed CO 2 particles, - CO 2 particles with one-sided water ice and - CO 2 particles with closed water ice mantle present.
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