DE102011051737B4

DE102011051737B4 - Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Abtragen einer Beschichtung

Info

Publication number: DE102011051737B4
Application number: DE102011051737.5A
Authority: DE
Inventors: Georg Barton; Michael Jarchau; Wolfgang Leifeld
Original assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: DE102011051737A1

Abstract

Verfahren zum partiellen Abtragen einer an einer Wand, insbesondere einer Schiffswand, anhaftenden Beschichtung mittels eines aus einer Vielzahl von Reinigungsdüsen (5, 6) austretenden, unter hohem Druck stehenden fluiden Mediums, wobei die Reinigungsdüsen (5, 6) in einem rotierenden Sprühbalken (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer, am äußeren Rotationsradius des Sprühbalkens (2) vorgesehenen, als schräg nach außen gerichtete Flachstrahldüse ausgebildete Reinigungsdüse (6) ein zur angrenzenden Beschichtung schräg ansteigender Übergang hergestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum partiellen Abtragen einer an einer Wand, insbesondere einer Schiffswand, anhaftenden Beschichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Mit Beschichtungen, vornehmlich einem Farbauftrag versehene Wände, insbesondere Schiffswände, werden bei Bedarf, vor allem bei einer Beschädigung der Beschichtung gereinigt, d. h., die Beschichtung wird so weit abgetragen, dass sie anschließend erneuert werden kann.
Zum Abtrag der Beschichtung kommen automatische bzw. halbautomatische Vorrichtungen zum Einsatz, mit einem Reinigungskopf, in dem ein drehend angetriebener Sprühbalken angeordnet ist, der eine Vielzahl von Reinigungsdüsen aufweist, über die jeweils ein konzentrischer Abtrag der Beschichtung erreicht wird, wobei ein unter hohem Druck, bis 3000 bar, stehendes Fluid als Abtragsmedium wirksam ist.
Da die Reinigungsdüsen als Runddüsen ausgebildet sind, muss für einen flächigen Abtrag der Düsenkopf parallel zur Wand bewegt werden. Damit allerdings ist nur eine relativ große Fläche abtragbar, die auch solche Partien beinhaltet, die aufgrund ihrer Unversehrtheit nicht abgetragen werden müssten. Insoweit ist das bekannte Verfahren bzw. ist die dazu eingesetzte Vorrichtung nur eingeschränkt einsetzbar.
Ein weiteres Problem bei einem partiellen Abtrag besteht in dem sich zwangsläufig ergebenden scharfkantigen Übergang zwischen der Fläche, deren Beschichtung abgetragen wurde und der benachbarten angrenzenden Beschichtung, insbesondere, da die Rundstrahldüsen quasi senkrecht auf die zu bearbeitenden Fläche strahlen, wobei die Dicke der Beschichtung, gerade bei einer Schiffswand, durchaus mehrere Millimeter betragen kann.
Bei einer Neubeschichtung der bearbeiteten Partie bildet sich im Übergangsbereich eine Schwachstelle durch eine verminderte Haftzugfestigkeit aus, die aus vielerlei Gründen als nachteilig anzusehen ist.
In der DE 694 00 641 T2 ist ein Verfahren zum Abtragen einer Beschichtung auf der Oberseite eines Bleches mittels Flüssigkeitsstrahlen thematisiert, wobei eine Düsenanordnung, bestehend aus einer Breitstrahldüse und zwei seitlich dazu in Richtung der Breitstrahldüse schräg ausgerichteten Feinstrahldüsen zur Abgabe eines dünnen Strahls, linear verfahrbar ist. Dabei soll durch den dünnen Strahl eine scharfe Konturierung des Abtragbereiches erreicht werden.
Die JP 2001-293440 A offenbart eine Vorrichtung, mit einem eine Vielzahl von Düsen aufnehmenden Sprühbalken, der um eine Drehachse rotierend antreibbar ist, wobei die Sprühdüsen als Runddüsen ausgebildet sind und der Sprühbalken an einem verfahrbaren Gestell gehalten ist.
Aus der DE 103 27 413 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von klebrigen Verunreinigungen wie Kaugummi oder dergleichen auf einer Pflasterung bekannt. Die Vorrichtung weist zur mechanischen Bearbeitung der Verschmutzungen Bürsten auf sowie Düsen, aus denen Wasser mit geringem Druck austritt, wobei die auch als Flachstrahldüse ausgebildeten Düsen zu den Bürsten hin geneigt sind, um das austretende Wasser möglichst lange unter der Bürste zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die partielle Bearbeitung sowohl beim Abtragen der Beschichtung wie auch bei einer folgenden Neubeschichtung der abgetragenen Bereiche optimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand wird durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, mit der eine Beschichtung partiell abgetragen werden kann, wobei zum einen, gemäß dem neuen Verfahren, ein schräg ansteigender Übergang zur angrenzenden bearbeiteten Beschichtung herstellbar ist und zum anderen keine Bewegung des Reinigungskopfes parallel zur Wand mehr erforderlich ist, um eine vollflächige Abtragung in der Partie zu erreichen. D. h., mit der neuen Vorrichtung sowie dem neuen Verfahren ist quasi eine im weitesten Sinne trichterförmige Abtragung der Beschichtung möglich, bei der die freigelegte Grundfläche der Fläche entspricht, die neu beschichtet werden soll.
Durch den schräg ansteigenden Übergang zur angrenzenden Beschichtung ist eine Neubeschichtung des abgetragenen Bereichs derart möglich, dass bei der Beschichtung im Randbereich keine Einschränkung der genannten Haftzugfestigkeit besteht. Die sich daraus ergebende längere Standzeit der Beschichtung führt zu einer durchaus bemerkenswerten Kostenreduzierung.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem aufgrund der beschriebenen Nachteile bislang auf einen partiellen Abtrag verzichtet wurde, stattdessen ein großflächiger Abtrag erfolgte, ist dies nach der Erfindung ohne weiteres möglich, woraus sich nicht nur eine Arbeitskosten –, sondern auch eine Materialersparnis ergibt, die vor allem deshalb bedeutsam ist, als es sich bei den Wänden um große Flächen handelt.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die in einem drehbaren Sprühbalken positionierten Reinigungsdüsen nebeneinander liegend in einer Achsebene angeordnet, wobei, um den schräg ansteigenden Übergang zu schaffen, mindestens eine äußere Flachdüse gegenüber der Drehachse schräg gestellt ist.
Die Anordnung der Reinigungsdüsen auf einer gemeinsamen in Längsachsrichtung des Sprühbalkens gesehenen Achsebene bietet den Vorteil einer einfacheren Herstellung, da Zuführkanäle gerade und nicht abgewinkelt in den Sprühbalken eingebracht werden können. Dabei wird eine Überlappung der Abtragungsbereiche erreicht durch eine Positionierung der Reinigungsdüsen derart, dass jede einzelne eine von der anderen abweichende, bezogen auf die Drehachse des Sprühbalkens exzentrische Kreisbahn beschreibt.
Der Abtrag selbst, also die Intensität, d. h. die Dicke des Abtrags, wird erreicht durch die Verweildauer des Sprühbalkens in diesem Bereich.
In an sich bekannter Weise ist der Sprühbalken in einem zur Bearbeitungsfläche hin offenen Gehäuse positioniert, das wandseitig dicht an der Wand anliegt, wodurch ein ausreichender Spritzschutz geschaffen ist und das aus den Reinigungsdüsen austretende Fluid im Gehäuse gehalten bzw. abgesaugt wird.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, den Sprühbalken höhenverstellbar in dem Gehäuse zu halten,.
Bei einer entsprechenden Hubbewegung zur Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Sprühbalken und der Beschichtung, kann die Wirkung der Reinigungsdüsen so weit reduziert werden, dass kein Abtrag mehr erfolgt. Hierzu trägt vor allem bei, dass sich die in Sprührichtung verbreiternden Sprühstrahlen bei einer Abstandsveränderung zur Wand hin weiter verbreitern und sich schließlich unter Reduzierung ihrer Energiedichte teilweise vermischen. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Reinigungskopf bzw. die gesamte Vorrichtung zu einer neuen zu bearbeitenden Partie zu verfahren, ohne den herrschenden Fluiddruck abschalten bzw. reduzieren zu müssen. Dabei liegt das Gehäuse auch während der Verfahrstrecke hin zu der neuen Partie dicht an der Wand an.
Die Abstandsveränderung des Sprühbalkens mittels der Hubeinrichtung ist insoweit besonders vorteilhaft, als auf eine Ventiltechnik ebenso verzichtet werden kann, wie auf eine entsprechende Schalttechnik. Darüber hinaus erhöht sich die Standzeit angeschlossener, das Fluid führender Schläuche, vor allem, da der unveränderte Druck anliegt und keine Schwellbeanspruchung wirksam ist.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 und 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in unterschiedlichen Betriebsstellungen, jeweils in einer schematischen Seitenansicht
3 einen Sprüharm der Vorrichtung als Einzelheit in einer Unteransicht
4 den Sprüharm in einer geschnittenen Seitenansicht
5 in schematischer Darstellung das durch den Sprüharm erzeugte Abtragsbild.
In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, zum partiellen Abtragen einer an einer Wand, insbesondere einer Schiffswand, anhaftenden Beschichtung.
Diese Vorrichtung weist einen Reinigungskopf 1 auf, mit einem Gehäuse 3, in dem ein Sprüharm 2 drehbar positioniert ist.
In dem Sprüharm 2 sind, wie insbesondere die 3 und 4 zeigen, Reinigungsdüsen 5, 6 angeordnet, die als Flachstrahldüsen ausgebildet sind und deren Sprühstrahl in der 4 mit dem Bezugszeichen 7 versehen ist.
Über eine Zuleitung 10 und Kanäle 11 ist den einzelnen Reinigungsdüsen 5, 6 ein unter hohem Druck stehendes fluides Medium, üblicherweise Wasser, zuführbar, mit dem der Abtrag der Beschichtung erfolgt.
Die Reinigungsdüsen 5 sind senkrecht zu der zu bearbeitenden Fläche ausgerichtet, während eine äußere Reinigungsdüse 6 schräg nach außen gerichtet positioniert ist, so dass, gemäß dem Verfahren nach der Erfindung, ein zur angrenzenden Beschichtung schräg ansteigender Übergang herstellbar ist. Die äußer Reinigungsdüse 6 kann gegenüber den anderen Reinigungsdüsen 5 einen unterschiedlichen Sprühwinkel und/oder hydraulischen Durchmesser aufweisen. Hierdurch ist der Abtrag des Randbereiches relativ genau festlegbar.
Die Reinigungsdüsen 5, 6 sind auf einer gemeinsamen Achsebene (3) derart angeordnet, dass sie, bezogen auf eine Drehachse 9 des Sprühbalkens 2 bei dessen Drehung eine exzentrische Kreisbahn beschreiben, wobei sich eine Überlappung von Abtragsbereichen 8 ergibt, wie sie in der 5 schematisch dargestellt sind.
In Zusammenschau mit der 3 ist zu erkennen, dass die Abstände der auf einer gemeinsamen Achsebene angeordneten Reinigungsdüsen 5 linksseitig der Drehachse 9 unterschiedlich sind zu den Abständen der rechtsseitig angeordneten Reinigungsdüsen 5, wobei eine unmittelbar der Drehachse 9 benachbarte Reinigungsdüse in einem Abstand zur Drehachse 9 positioniert ist, der gewährleistet, dass der zentrale Bereich der Abtragsfläche, unter Berücksichtigung der Breite des Sprühstrahls 7, vollständig bearbeitet wird.
In der 5 ist deutlich zu erkennen, dass sich die durch die maximalen Breiten der Sprühstrahlen 7 ergebenden Bearbeitungsflächen überlappen, so dass ein vollflächiger Abtrag der Beschichtung gewährleistet ist.
In der 1 ist die Vorrichtung in Funktionsstellung gezeigt, in der der Sprühbalken 2 in eine Arbeitsstellung abgesenkt ist. In der 2 ist der Sprühbalken 2 mittels einer Hubeinrichtung 4 innerhalb des Gehäuses 2 angehoben, bis auf einen Abstand, bei dem durch die Sprühstrahlen 7 kein Abtrag der Beschichtung mehr erfolgt, so dass der Reinigungskopf 1 bzw. die gesamte Vorrichtung verfahren werden können.
Eine Abschaltung der Mediumzufuhr ist daher nicht erforderlich, wobei das aus den Reinigungsdüsen 5, 6 austretende Medium in an sich bekannter Weise aus dem Gehäuse 3 abgesaugt wird. Während des Verfahrens des Reinigungskopfes 1 liegt das Gehäuse randseitig, üblicherweise mit einer Dichtung, an der Wand an, so dass kein flüssiges Medium austreten kann.

Claims

Verfahren zum partiellen Abtragen einer an einer Wand, insbesondere einer Schiffswand, anhaftenden Beschichtung mittels eines aus einer Vielzahl von Reinigungsdüsen (5, 6) austretenden, unter hohem Druck stehenden fluiden Mediums, wobei die Reinigungsdüsen (5, 6) in einem rotierenden Sprühbalken (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer, am äußeren Rotationsradius des Sprühbalkens (2) vorgesehenen, als schräg nach außen gerichtete Flachstrahldüse ausgebildete Reinigungsdüse (6) ein zur angrenzenden Beschichtung schräg ansteigender Übergang hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag der Beschichtung in Form von, vorzugsweise sich überlappenden Kreisringflachen durch Flachstrahldüsen erfolgt, ohne Vorschub des Sprühbalkens (2) entlang der Wand.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühbalken (2) nach dem Abtrag der Beschichtung einer Partie angehoben wird und zu einer anderen zu bearbeitenden Partie verfahren wird, wobei die Energiedichte der einzelnen Sprühstrahlen so weit reduziert wird, dass während des Verfahrens kein Abtrag erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrens des Sprühbalkens (2) das Medium mit unverändertem Druck aus den Reinigungsdüsen (5, 6) austritt.
Vorrichtung zum partiellen Abtragen einer an einer Wand, insbesondere einer Schiffswand, anhaftenden Beschichtung, mit einem in einem Gehäuse (3) eines Reinigungskopfes (1) rotierend angeordneten Sprühbalken (2), in dem mehrere Reinigungsdüsen (5, 6) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5, 6) als Flachstrahldüsen ausgebildet sind, wobei mindestens eine äußere Reinigungsdüse (6), bezogen auf die Drehachse (9) des Sprühbalkens (2), schräg nach außen gerichtet ist und wobei ein zur angrenzenden Beschichtung schräg ansteigender Übergang herstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Reinigungsdüse (6) einen gegenüber den anderen Reinigungsdüsen (5) unterschiedlichen Sprühwinkel und/oder hydraulischen Durchmesser aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5, 6) auf einer gemeinsamen Längsachsebene des Sprühbalkens (2) positioniert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5, 6), bezogen auf die Drehachse (9) des Sprühbalkens (2) rechtsseitig mit anderen Abständen zur Drehachse angeordnet sind als die Reinigungsdüsen (5, 6) linksseitig.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (5, 6) so ausgerichtet sind, dass die Breitseite eines aus der jeweiligen Reinigungsdüse (5, 6) austretenden Sprühstrahls (7) sich quer zur Drehrichtung des Sprühbalkens (2) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühbalken (2) an einer Hubeinrichtung (4) befestigt ist, mit der der in dem Gehäuse (3) angeordnete Sprühbalken (2) relativ zum Gehäuse (3) anhebbar ist.