DE102011119826A1 - Method for producing a blasting abrasive, method for blasting, blasting abrasive, apparatus for producing a blasting abrasive, apparatus for blasting - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Strahlmittels (18) aus CO2-Trockeneis (16) und Wassereis (15), indem das CO2-Trockeneis (16) und das Wassereis (15) getrennt gefertigt und das Wassereis (15) ggf. in einem oder mehreren Schritten weiter gekühlt und anschließend mit dem CO2-Trockeneis (16) gemischt wird, wobei durch die Kälte des CO2-Trockeneises (16) und einer zusätzlichen Kühlung mit Hilfe eines speziellen Kältemittelgemisches in einer Kältekammer (17) eine Temperatur des Gemisches (18) von bis zu –70°C erreicht wird und damit das Wassereis (15) eine Härte von Glas erreicht.The invention relates to a method for producing an abrasive blasting agent (18) from CO2 dry ice (16) and water ice (15) by producing the CO2 dry ice (16) and the water ice (15) separately and optionally producing the water ice (15). is further cooled in one or more steps and then mixed with the CO2 dry ice (16), the temperature of the mixture being achieved by the coldness of the CO2 dry ice (16) and additional cooling with the help of a special refrigerant mixture in a cold chamber (17) (18) of down to -70 ° C is reached and thus the water ice (15) reaches the hardness of glass.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlmittels nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zum Strahlen nach dem Oberbegriff von Anspruch 9, ein Strahlmittel nach dem Oberbegriff von Anspruch 11, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlmittels nach dem Oberbegriff von Anspruch 12 und eine Vorrichtung zum Strahlen nach dem Oberbegriff von Anspruch 14.The invention relates to a method for producing a blasting abrasive according to the preamble of
Es sind verschiedene Verfahren zum Strahlen von Körpern, Oberflächen, Innenräumen und dgl. bekannt. Diese Verfahren werden mit unterschiedlichen Strahlmitteln vor allem zur Reinigung von verunreinigten Oberflächen eingesetzt. Als Strahlmittel finden dabei neben Hochdruckwasser auch Glasperlen, Schlacke, Sande oder Salze in einem Strahlmittel, wie Wasser oder Druckluft Anwendung. Nachteilig ist bei diesen Reinigungstechnologien, dass sich die Rückstände in der Umgebung und in der zu reinigenden Anlage ablagern. Dies hat zur Folge, dass die zu reinigenden Bauteile ausgebaut und in entsprechenden Werkstätten gereinigt werden müssen.Various methods of blasting bodies, surfaces, interiors and the like are known. These methods are used with different abrasives especially for cleaning contaminated surfaces. In addition to high-pressure water, glass beads, slag, sands or salts are used as blasting agents in a blasting medium, such as water or compressed air. A disadvantage of these cleaning technologies that deposit the residues in the environment and in the system to be cleaned. This has the consequence that the components to be cleaned must be removed and cleaned in appropriate workshops.
Größere Bedeutung hat daher in letzter Zeit das Kaltstrahlen gewonnen. Dabei werden CO2-Pellets, CO2-Schnee oder allgemein CO2-Partikel und Druckluft als Energieträger eingesetzt. Nachteilig beim Reinigen mit CO2 als Strahlmittel ist es allerdings, dass keine oder nur eine geringe abrasive Wirkung zu verzeichnen ist. Diese geringe Abrasivität schränkt aber den Einsatzbereich für diese Reinigungstechnologie ein.Greater importance has therefore been gained recently cold blasting. CO 2 pellets, CO 2 snow or generally CO 2 particles and compressed air are used as energy source. A disadvantage of cleaning with CO 2 as a blasting agent, however, is that no or only a slight abrasive effect is recorded. However, this low abrasiveness limits the range of application for this cleaning technology.
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Nachdem der aufgezeigte Stand der Technik keine zufrieden stellende Lösung, insbesondere zur Herstellung eines geeigneten rückstandsarmen und abrasiveren Strahlmittels aufgezeigt hat, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Herstellungsverfahren für ein Strahlmittel anzugeben, dass über eine regelbare Abrasivität verfügt und womit Verunreinigungen von Oberflächen möglichst rückstandslos entfernt werden können. Insbesondere soll das Bauteil selbst nicht beschädigt oder ausgebaut werden müssen.After the cited prior art has not shown a satisfactory solution, in particular for producing a suitable low-residue and abrasive blasting agent, the object of the present invention is to provide a production method for a blasting agent that has a controllable abrasiveness and thus impurities from surfaces as possible can be removed without residue. In particular, the component itself should not be damaged or removed.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Herstellungsverfahren für Strahlmittel nach Anspruch 1, einem Verfahren zum Strahlen nach Anspruch 9, einem Strahlmittel nach Anspruch 11, einer Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlmittels nach Anspruch 12 und einer Vorrichtung zum Strahlen nach Anspruch 14. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a blasting method according to
Die Erfinder haben erkannt, dass die Aufgabe in überraschender Weise dadurch gelöst werden kann, dass erste feste Partikel aus CO2 und zweite feste Partikel aus Wasser getrennt erzeugt und anschließend zusammengeführt, insbesondere gemischt werden. Dadurch dass erst die Erzeugung und dann die Mischung der Partikel erfolgt, kann zum einen eine unterschiedliche Form- und Größenbearbeitung der Partikel erfolgen. Außerdem ist es möglich, bei unterschiedlichen Temperaturen zu arbeiten und so die Erzeugung des Strahlmittelgemisches optimal einzustellen. The inventors have recognized that the object can be achieved in a surprising manner in that first solid particles of CO 2 and second solid particles are produced separately from water and then combined, in particular mixed. The fact that only the generation and then the mixing of the particles takes place, on the one hand, a different shape and size processing of the particles can be done. In addition, it is possible to work at different temperatures and thus optimally adjust the generation of the abrasive mixture.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden die ersten und zweiten Partikel durch Zerkleinern hergestellt. Dadurch können größere Einheiten, beispielsweise Blöcke von Trockeneis und Wassereis verwendet werden, was energetisch und von der Lagerhaltung her vorteilhaft ist.In a preferred development, the first and second particles are produced by crushing. As a result, larger units, such as blocks of dry ice and water ice can be used, which is advantageous in terms of energy and storage.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die getrennt erzeugten ersten und/oder die zweiten Partikel vor dem Zusammenführen zerkleinert werden. Dadurch kann die Größe ggf. nach einer bestimmten Temperatureinstellung der Partikel gezielt an die gewünschte Größe in dem Strahlmittelgemisch eingestellt werden. Zweckmäßig beträgt die Temperatur der ersten Partikel –60°C bis –80°C, bevorzugt –70°C. Und zweckmäßig beträgt die Temperatur der zweiten Partikel –10°C bis –40°C, bevorzugt –15°C bis –30°C, insbesondere –25°C.Alternatively or additionally, it can be provided that the separately produced first and / or the second particles are comminuted before being combined. As a result, the size can optionally be adjusted to the desired size in the blasting agent mixture after a certain temperature setting of the particles. Suitably, the temperature of the first particles is -60 ° C to -80 ° C, preferably -70 ° C. And appropriately, the temperature of the second particles is -10 ° C to -40 ° C, preferably -15 ° C to -30 ° C, especially -25 ° C.
Aus der Literatur (
In der Produktinformation: NOCK, Fleischereimaschinen GmbH Scherbeneiserzeuger und der Produktinformation ZIEGRA Eismaschinen GmbH sind Anlagen zum Herstellen von Wassereis in unterschiedlichen Größen und Struktur beschrieben. Diese können im Rahmen der vorliegenden Erfindung als handelsübliche Wassereiserzeuger verwendet werden.In the product information: NOCK, Fleischereimaschinen GmbH Scherbeneiserzeuger and the product information ZIEGRA Eismaschinen GmbH plants for the production of water ice in different sizes and structures are described. These can be used in the context of the present invention as commercially available water ice makers.
Wenn die Wassereis-Stücke eine Temperatur von –1°C bis –10°C besitzen, ist die Oberfläche dann noch relativ feucht. Die Wassereis-Stücke haben nach in diesem Zustand nur eine geringe Härte und Größe, die über der der CO2-Partikel liegt. Werden diese Wassereis-Stücke mechanisch auf die gewünschte Größe zerkleinert, kommt es zu erneuter Wasserbildung, da die Zerkleinerungswerkzeuge Raumtemperatur besitzen. Werden die Wassereis-Stücke dagegen auf eine Temperatur von ca. –60°C bis –70°C gebracht, besitzen sie, wie in Versuchen festgestellt wurde, zwar eine hohe Härte, benötigen aber zur Zerkleinerung einen sehr hohen Druck, der wiederum eine örtlichen Wasserbildung begünstigt.If the water ice pieces have a temperature of -1 ° C to -10 ° C, the surface is then still relatively humid. The water ice pieces have in this state only a small hardness and size, which is higher than that of the CO 2 particles. If these pieces of water ice are mechanically comminuted to the desired size, water is re-formed, since the comminution tools have room temperature. If the water ice pieces, however, brought to a temperature of about -60 ° C to -70 ° C, they have, as determined in experiments, although a high hardness, but require for crushing a very high pressure, which in turn a local Water formation favors.
Bei diesen zu niedrigen bzw. zu hohen Temperaturen des Wassereises kommt es daher beim anschließenden Kontakt mit den CO2-Partikeln zu einer Blockbildung im CO2-Wassereisgemisch, d. h. das CO2- und Wasser-Partikel miteinander verkleben.With these too low or too high temperatures of the water ice, therefore, during the subsequent contact with the CO 2 particles, a block formation occurs in the CO 2 water ice mixture, ie the CO 2 and water particles stick together.
Vorteilhaft ist es, wenn im Strahlmittelgemisch die ersten Partikel eine Dimensionierung von 0,4 mm bis 1 mm, bevorzugt 0,6 bis 0,8 mm im Querschnittsmittel aufweisen und/oder die zweiten Partikel eine Dimensionierung von 0,6 mm bis 1,2 mm, bevorzugt 0,8 bis 1,0 mm im Querschnittsmittel aufweisen. Diese Größen haben sich beim Strahlen bewährt.It is advantageous if in the blasting medium mixture the first particles have a dimensioning of 0.4 mm to 1 mm, preferably 0.6 to 0.8 mm in the cross-section means and / or the second particles have a dimension of 0.6 mm to 1.2 mm, preferably 0.8 to 1.0 mm in the cross-sectional means. These sizes have proven to be effective during blasting.
Besonders vorteilhaft werden vor dem Zusammenführen die zweiten Partikel als Scherbeneis erzeugt.Particularly advantageously, the second particles are produced as flake ice prior to merging.
Der Ausdruck „Querschnittsmittel” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Dimension mit der geringsten Stärke diese Größe im Mittel aufweist. Bei Scherbeneis, das eine räumliche Krümmung bedingt durch die zylindrische Geometrie des Scherbeneiserzeugers aufweist, handelt es sich also um die mittlere Dicke des Scherbeneises.The term "cross-sectional means" in this context means that the dimension with the least strength has this size on average. In the case of flake ice, which has a spatial curvature due to the cylindrical geometry of the flake ice maker, it is therefore the mean thickness of the flake ice.
Durch diese Dimensionierung bzw. die Verwendung von Scherbeneis wird zum einen eine bessere Größenkontrolle bewirkt. Zum anderen wird die Herstellbarkeit erleichtert, da nicht bei hohen Drücken zum Brechen des Scherbeneises gearbeitet werden muss. Weiterhin wird durch den geringen Druck die Bildung von Wasser verhindert. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Größe und/oder Größenverteilungen der ersten und der zweiten Partikel jeweils so eingestellt, dass sich für die ersten und zweiten Partikel jeweils dieselben Massen oder Massenverteilungen ergeben. Dies ist daher von besonderer Bedeutung, weil es ansonsten zu einer Veränderung der eingestellten Mischung bzw. auch zu einem Entmischen kommen kann. Dadurch, dass die Dichte von Trockeneis bei ca. 1,56 g/cm3 liegt, während die von Wassereis bei ca. 1,00 g/cm3 liegt, müssen sich zur Einstellung gleicher Massen bzw. Massenverteilungen die Partikelgrößen von CO2-Partikel zu Wassereispartikeln umgekehrt proportional verhalten, damit es beim Transport durch den Druckluftstrom zu keiner Veränderung des eingestellten Mischungsverhältnisses kommt. In der Regel lassen sich Werte nicht exakt konstant halten, weshalb sich Verteilungen ergeben. Dabei ist bei der Einstellung der Massen bzw. Massenverteilungen über die gezielte Dimensionierung darauf zu achten, dass diese je nach vorliegender Temperatur unterschiedlich ausfallen muss.This dimensioning or the use of flake ice on the one hand causes a better size control. On the other hand, the manufacturability is facilitated because you do not have to work at high pressures to break the flake ice. Furthermore, the low pressure prevents the formation of water. In a preferred embodiment, the size and / or size distributions of the first and the second particles are each adjusted so that in each case the same masses or mass distributions result for the first and second particles. This is therefore of particular importance, because otherwise it can lead to a change in the set mixture or even to a segregation. Due to the fact that the density of dry ice is approx. 1.56 g / cm 3 , whereas that of water ice is approx. 1.00 g / cm 3 , the particle sizes of CO 2 must be adjusted to equal masses or mass distributions. Particles to water ice particles behave inversely proportional to allow it to move through the compressed air flow does not change the set mixing ratio. As a rule, values can not be kept exactly constant, which is why distributions result. When adjusting the masses or mass distributions via the targeted dimensioning, it must be ensured that these must be different depending on the temperature at hand.
Bevorzugt wird die Abrasivität des Strahlmittels dadurch eingestellt, dass das Mischungsverhältnis zwischen ersten und zweiten Partikeln, die Form der zweiten Partikel, die Größe der zweiten Partikel und/oder die Temperatur der zweiten Partikel im Strahlmittel gezielt eingestellt werden. Hinsichtlich der Form der zweiten Partikel haben kantige Wassereis-Partikel eine höhere Abrasivität als solche mit Rundungen. Größere zweite Partikel haben eine höhere Abrasivität als kleinere. Eine Mischung mit mehr zweiten Partikeln hat eine höhere Abrasivität als mit weniger zweiten Partikeln. Die Mischung kann beispielsweise über die Drehzahlen jeweiliger Zerkleinerer für die ersten und zweiten Partikel beliebig eingestellt werden. Und die zweiten Partikel besitzen eine höhere Abrasivität bei niedrigeren Temperaturen.The abrasiveness of the blasting agent is preferably adjusted by specifically setting the mixing ratio between the first and second particles, the shape of the second particles, the size of the second particles and / or the temperature of the second particles in the blasting medium. With regard to the shape of the second particles, edged water ice particles have a higher abrasiveness than those with curves. Larger second particles have a higher abrasiveness than smaller ones. A mixture with more second particles has a higher abrasiveness than with less second particles. The mixture can be arbitrarily set, for example, via the rotational speeds of respective shredders for the first and second particles. And the second particles have a higher abrasiveness at lower temperatures.
Zweckmäßig wird die Größe der ersten und/oder zweiten Partikel bei deren Erzeugung soviel größer als die die im Strahlmittel gewünschte Größe eingestellt, um bei der Herstellung des Strahlmittels bewirkte Größenverluste auszugleichen. Dadurch wird die gewünschte Größe der Partikel im Strahlmittel sicher erreicht, trotzdem die erzeugten Partikel im Rahmen der Zusammenführung in Größe verlieren. Beispielsweise werden die ersten Partikel aus CO2 kleiner, weil sie durch Sublimation die zweiten Partikel kühlen. Zwar ist nämlich bevorzugt vorgesehen, dass die zweiten Partikel nach ihrer Herstellung in einer besonderen Transport-Kühleinheit weiter gekühlt werden, wobei sie Temperaturen von ca. –20°C erreichen. Bei dieser Temperatur haben sie eine, für die Zerkleinerung günstige Härte und sind trocken. Die erreichte Härte bringt aber noch nicht die gewünschte Abrasivität. Eine weitere Erhöhung der Abrasivität des CO2-Wassereisgemisches wird dadurch erreicht indem die, in einem bestimmten Verhältnis getrennt zerkleinerten CO2-Partikel und Wassereis-Partikel, nach dem Zerkleinern in einer weiteren Kältekammer gemischt werden. Beim Mischen in der Kältekammer kommt es zu einem direkten Kontakt zwischen den CO2-Partikeln mit einer Temperatur von ca. –78°C und den Wassereis-Partikeln die eine Temperatur von ca. –20 bis –30°C besitzen. Dieser direkte Kontakt führt zu einem Energieaustausch zwischen den CO2-Partikeln und den Wassereis-Partikeln. Die Wassereis-Partikel geben Wärme ab, dadurch steigt ihre Härte und die CO2-Partikeln nehmen die abgegebene Warme auf, die ein Aufweichen der Oberfläche bzw. zu einer Bildung von CO2-Gas führt.Suitably, the size of the first and / or second particles in their production is so much greater than the size set in the blasting agent adjusted to compensate for size losses caused in the production of the blasting agent. As a result, the desired size of the particles in the blasting medium is reliably achieved, despite the particles generated in the merger lose in size. For example, the first particles of CO 2 become smaller because they cool the second particles by sublimation. Although it is preferred that the second particles are further cooled after their preparation in a special transport cooling unit, wherein they reach temperatures of about -20 ° C. At this temperature they have a hardness that is favorable for comminution and are dry. However, the hardness achieved does not yet bring the desired abrasiveness. A further increase in the abrasiveness of the CO 2 water ice mixture is achieved by mixing the CO 2 particles and water ice particles, which have been comminuted separately in a certain ratio, after comminution in a further cold chamber. When mixing in the cold chamber, there is a direct contact between the CO 2 particles with a temperature of about -78 ° C and the water ice particles which have a temperature of about -20 to -30 ° C. This direct contact leads to an energy exchange between the CO 2 particles and the water ice particles. The water ice particles release heat, thereby increasing their hardness and the CO 2 particles absorb the heat released, which leads to a softening of the surface or to a formation of CO 2 gas.
Besonders vorteilhaft wird das nach dem Zusammenführen entstehende CO2-Gas als Schutzgas gegen Erwärmung und Umgebungsluft eingesetzt und/oder zur Kühlung der zweiten Partikel eingesetzt wird.Particularly advantageously, the CO 2 gas produced after the merging is used as a protective gas against heating and ambient air and / or used for cooling the second particles.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kühlung noch dadurch verbessert werden, dass zur Kühlung der zweiten Partikel CO2-Schnee, flüssiger Stickstoff und/oder tiefgekühlte Druckluft verwendet werden.Alternatively or additionally, the cooling can be further improved by using CO 2 snow, liquid nitrogen and / or frozen compressed air to cool the second particles.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die ersten und zweiten Partikel vor der Zusammenführung so getrennt voneinander gelagert werden, dass ein zumindest teilweiser Temperaturaustausch stattfinden kann.In a further preferred embodiment, it is provided that the first and second particles are stored so separated from each other before the merger that an at least partial temperature exchange can take place.
Vorteilhaft werden die ersten Partikel, die zweiten Partikel und/oder das Strahlmittel in zwei oder mehreren Kühlebenen gekühlt. Dadurch wird die Kühlleistung bedeutend erhöht.Advantageously, the first particles, the second particles and / or the blasting agent are cooled in two or more cooling planes. This significantly increases the cooling capacity.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für ein Verfahren zum Strahlen von Körpern, Oberflächen, Innenräumen und dgl., wobei das erfindungsgemäß hergestellte Strahlmittel verwendet wird. Mit dem erfindungsgemäßen Strahlmittel, das bei beliebig tiefen Temperaturen herstellbar ist, ist es möglich, eine gleichmäßig saubere, glatte Oberfläche zu erzielen, die frei von Beschädigungen durch das Strahlmittel und frei von Kondensat und Flugrost ist. Dieses CO2-Wassereisgemisch bleibt in seiner Zusammensetzung und Abrasivität konstant, d. h. sehr stabil solange die Parameter Partikelgröße und Temperatur konstant bleiben. Hierzu sollten also die Drehzahlen beispielsweise von Zerkleinerungswalzen und die Temperatur in der Kältekammer überwacht werden.Independent protection is claimed for a method of blasting bodies, surfaces, interiors and the like using the blasting agent produced according to the invention. With the blasting agent according to the invention, which can be produced at arbitrarily low temperatures, it is possible to achieve a uniformly clean, smooth surface which is free from damage by the blasting agent and free of condensate and flash rust. This CO 2 water ice mixture remains constant in its composition and abrasiveness, ie very stable as long as the parameters particle size and temperature remain constant. For this purpose, therefore, the rotational speeds, for example, of comminution rollers and the temperature in the cold chamber should be monitored.
In einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung wird für die Dosierung des Strahlmittels ein getrockneter Druckluftstrom als Dosierstrom verwendet und/oder es wird das Strahlmittel mit einem getrockneten Druckluftstrom als Strahlstrom versehen, der eine Temperatur von +40°C bis +90°C, bevorzugt +50°C bis +90°C, insbesondere +70°C bis +80°C aufweist. Falls das zu bestrahlende Objekt selbst schon erwärmt vorliegt, wie es beispielsweise bei Vulkanisierformen der Fall ist, kann auf eine gesonderte Erwärmung des Strahlstroms verzichtet werden.In a particularly expedient development, a dried compressed air stream is used as dosing flow for the metering of the blasting medium and / or the blasting agent is provided with a dried compressed air stream as a jet stream having a temperature of + 40 ° C. to + 90 ° C., preferably + 50 ° C to + 90 ° C, in particular + 70 ° C to + 80 ° C. If the object to be irradiated itself is already heated, as is the case, for example, with vulcanizing molds, a separate heating of the jet stream can be dispensed with.
Wird das zu reinigende Bauteil nicht beheizt, nimmt die Wärmekapazität durch den Wärmeentzug beim Übergang der CO2-Partikel vom festen in den gasförmigen Zustand ab. Dies führt zu einer Verschlechterung der Reinigungsleistung und zur Bildung von Kondensat. Zur Vermeidung der Verschlechterung der Reinigungsleistung wird vorliegend die Druckluft getrocknet und in Abhängigkeit von der Verunreinigung erwärmt. Diesem trockenen und heißem Druckluftstrom wird das CO2-Wassereisgemisch zugegeben. Das CO2-Wassereisgemisch wird durch den heißen Druckluftstrom nicht geschädigt, da es bei der hohen Strömungsgeschwindigkeit und der kurzen Entfernung von Strahlmaschine zur Strahlpistole nur kurze Zeit der vorgenannten Temperatur ausgesetzt ist und sich aufgrund des Leydenfrostschen Phänomens eine isolierende Gashülle um die einzelnen Partikel des CO2-Wassereisgemisches bildet. Der heiße und trockene Druckluftstrom nimmt nach dem Verlassen der Strahldüse die Feuchtigkeit aus der Umgebung auf und verhindert damit eine Kondensatbildung auf der Oberfläche des zu reinigenden Bauteils.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 the solid to the gaseous state. This leads to a deterioration of the cleaning performance and the formation of condensate. To avoid the deterioration of the cleaning performance of the compressed air is dried here and heated depending on the contamination. This dry and hot compressed air stream is converted into CO 2 Water ice mixture added. The CO 2 irrigation mixture is not damaged by the hot compressed air flow, since it is exposed to the above-mentioned temperature only a short time at the high flow rate and the short distance from blasting machine to the blasting machine and due to the Leydenfrost phenomenon an insulating gas envelope around the individual particles of CO 2 forms water ice mix. The hot and dry compressed air stream absorbs the moisture from the environment after leaving the jet nozzle and thus prevents condensation on the surface of the component to be cleaned.
Dadurch, dass als Dosierstrom ein getrockneter Druckluftstrom verwendet wird, der nicht zusätzlich beheizt wurde, ist das Verfahren auch für längere Standzeiten geeignet.The fact that a dried compressed air flow is used as metering, which was not additionally heated, the method is also suitable for longer life.
Weiterhin wird selbständiger Schutz beansprucht für das erfindungsgemäß hergestellte Strahlmittel, das verfestigtes CO2 und verfestigtes Wasser aufweist. Dieses Strahlmittel kann auch gesondert hergestellt und mit einer geeigneten Zwischenlagerung, die die gewünschte Temperatur und Feuchtigkeit des Strahlmittels hält, an Strahlvorrichtungen abgegeben werden.Furthermore, independent protection is claimed for the blasting agent produced according to the invention, which has solidified CO 2 and solidified water. This blasting agent may also be separately prepared and delivered to blasting devices with suitable intermediate storage which maintains the desired temperature and humidity of the blasting medium.
Außerdem wird selbständiger Schutz beansprucht für eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strahlmittels zum Strahlen von Körpern, Oberflächen, Innenräumen und dgl., das verfestigtes CO2 und verfestigtes Wasser aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass Zuführmittel für getrennt erzeugte erste feste Partikel aus CO2 und zweite feste Partikel aus Wasser vorgesehen sind und insbesondere ein Mischer für die ersten und zweiten Partikel vorgesehen ist. Die Zuführmittel können beispielsweise als unabhängige Transportmittel, beispielsweise Transportbänder oder Transportbleche, ausgebildet sein. Allerdings kann auch ein gemeinsames Transportmittel vorgesehen sein, das aus zwei getrennten Behältern für die getrennt erzeugten ersten und die zweiten Partikel gespeist wird.In addition, independent protection is claimed for a device for producing a blasting medium for blasting bodies, surfaces, interiors and the like, which has solidified CO 2 and solidified water and is characterized in that supply means for separately generated first solid particles of CO 2 and second solid particles of water are provided and in particular a mixer for the first and second particles is provided. The supply means can be designed, for example, as independent transport means, for example conveyor belts or transport plates. However, a common means of transport can be provided, which is fed from two separate containers for the separately produced first and the second particles.
Weitere besonders vorteilhafte Merkmale dieser Vorrichtung, die beliebig miteinander kombiniert werden können, sind:
- – Zerkleinerer zur Herstellung der ersten und zweiten Partikel und/oder Zerkleinerer zum Zerkleinern der ersten und/oder zweiten Partikel;
- – Mittel, das Zerkleinern der ersten Partikel bei Temperaturen von –60°C bis –80°C, bevorzugt –70°C vorzunehmen und/oder Mittel, das Zerkleinern der zweiten Partikel bei Temperaturen von –10°C bis –40°C, bevorzugt von –15°C bis –30°C, insbesondere –25°C vorzunehmen;
- – Mittel, den ersten Partikeln
eine Dimensionierung von 0,4mm bis 1 mm,bevorzugt 0,6bis 0,8 mm im Querschnittsmittel zu geben und/oder Mittel, den zweiten Partikelneine Dimensionierung von 0,6 1,2 mm,mm bis bevorzugt 0,8bis 1,0 mm im Querschnittsmittel zu geben, wobei die Vorrichtung insbesondere einen Scherbeneiserzeuger aufweist; - – Mittel, die Größe und/oder Größenverteilungen der ersten und der zweiten Partikel jeweils so einzustellen, dass sich für die ersten und zweiten Partikel jeweils dieselben Massen oder Massenverteilungen ergeben;
- – Mittel, das Mischungsverhältnis zwischen ersten und zweiten Partikeln, die Form der zweiten Partikel, die Größe der zweiten Partikel und/oder die Temperatur der zweiten Partikel im Strahlmittel gezielt einzustellen;
- – Mittel, die Größe der ersten und/oder der zweiten Partikel bei deren Erzeugung soviel größer als die die im Strahlmittel gewünschte Größe einzustellen, um bei der Herstellung des Strahlmittels bewirkte Größenverluste auszugleichen;
- – Mittel, das nach dem Zusammenführen entstehende CO2-Gas als Schutzgas gegen Erwärmung und Umgebungsluft einzusetzen und/oder zur Kühlung der zweiten Partikel einzusetzen;
- – Kühlungsmittel zur Kühlung der zweiten Partikel, die CO2-Schnee, flüssiger Stickstoff und/oder tiefgekühlte Druckluft verwenden;
- – Mittel, die ersten und zweiten Partikel vor der Zusammenführung so getrennt voneinander zu lagern, dass ein zumindest teilweiser Temperaturaustausch stattfinden kann und/oder
- – zwei oder mehreren Kühlebenen zur Kühlung der ersten Partikel, der zweiten Partikel und/oder des Strahlmittels.
- - Crusher for producing the first and second particles and / or crushers for crushing the first and / or second particles;
- Means for comminuting the first particles at temperatures of -60 ° C to -80 ° C, preferably -70 ° C, and / or means for comminuting the second particles at temperatures of -10 ° C to -40 ° C, preferably from -15 ° C to -30 ° C, in particular -25 ° C make;
- - means to give the first particles a dimensioning of 0.4 mm to 1 mm, preferably 0.6 to 0.8 mm in the cross-sectional means and / or means, the second particles have a dimension of 0.6 mm to 1.2 mm to give preferably 0.8 to 1.0 mm in the cross-sectional means, wherein the device in particular has a flake ice maker;
- - Means, the size and / or size distributions of the first and the second particles in each case to be adjusted so that in each case the same masses or mass distributions result for the first and second particles;
- - Means to set the mixing ratio between the first and second particles, the shape of the second particles, the size of the second particles and / or the temperature of the second particles in the blasting agent targeted;
- - Means, the size of the first and / or the second particles in their production so much greater than the set in the blasting medium size to compensate for the production of the blasting agent caused size losses;
- - means to use the resulting after merging CO 2 gas as a protective gas against heating and ambient air and / or to use for cooling the second particles;
- Cooling means for cooling the second particles using CO 2 snow, liquid nitrogen and / or cryogenic compressed air;
- Means for storing the first and second particles separately from each other prior to the merger so that at least partial temperature exchange can take place and / or
- - Two or more cooling planes for cooling the first particles, the second particles and / or the blasting agent.
Schließlich wird selbstständiger Schutz beansprucht für eine Vorrichtung zum Strahlen von Körpern, Oberflächen, Innenräumen und dgl., umfassend Mittel zum Bereitstellen eines Druckluftstroms und Mittel zum Bereitstellen eines Strahlmittels, die sich dadurch auszeichnet, dass die Mittel zum Bereitstellen des Strahlmittels als die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Strahlmittels ausgebildet ist.Finally, independent protection is claimed for a device for blasting bodies, surfaces, interiors and the like, comprising means for providing a stream of compressed air and means for providing a blasting agent, which is characterized in that the means for providing the blasting agent as the inventive device for Making a blasting agent is formed.
Vorteilhaft weist diese Vorrichtung zum Strahlen Dosiermittel zur Dosierung des Strahlmittels auf, die einen getrockneten Druckluftstrom als Dosierstrom verwenden und/oder diese Vorrichtung zum Strahlen weist vorteilhaft Bestrahlungsmittel zum Beaufschlagen des zu strahlenden Objekts mit dem Strahlmittel auf, die einen getrockneten Druckluftstrom als Strahlstrom verwenden, der eine Temperatur von +40°C bis +90°C, bevorzugt +50°C bis +90°C, insbesondere +70°C bis +80°C aufweist.Advantageously, this device for blasting dosing for metering the blasting agent, which use a dried compressed air stream as Dosierstrom and / or this device for blasting advantageously irradiation means for applying the irradiating object with the blasting agent, which use a dried compressed air stream as a jet stream, the a temperature of + 40 ° C to + 90 ° C, preferably + 50 ° C to + 90 ° C, in particular + 70 ° C to + 80 ° C.
Es ist deutlich geworden, dass die vorliegende Erfindung ein neuartiges Herstellungsverfahren bereitstellt, das insbesondere CO2-Pellets oder CO2-Partikel in neuartiger Weise vor dem Eingeben in den Druckluftstrom so mit möglichst kantigen Wassereis-Partikeln, die in einer oder mehreren Stufe gekühlt werden, damit sie eine große Härte besitzen, zusammenführt, dass ein stabiles abrasives CO2-Wassereis-Gemisch entsteht, wobei zur besonderen Einstellung der Abrasivität zusätzlich die Temperatur des Strahlmittels einstellbar ist, wobei Temperatur von ca. –70°C bevorzugt werden. Die Temperatureinstellung erfolgt insbesondere in einer gesonderten Kältekammer, in der das CO2-Wassereisgemisch in mehreren Stufen schrittweise auf –60°C bis –70°C gekühlt wird, so dass die Wassereis-Partikel beispielsweise die gewünschte Harte von Glas erreichen.It has become clear that the present invention provides a novel production process, in particular novel CO 2 pellets or CO 2 particles prior to entering into the Compressed air flow with as edged water ice particles that are cooled in one or more stages, so they have a high hardness, brings together that a stable abrasive CO 2 water ice mixture is formed, with the particular adjustment of the abrasivity in addition the temperature of the blasting medium is adjustable, with temperature of about -70 ° C are preferred. The temperature adjustment takes place in particular in a separate cold chamber, in which the CO 2 irrigation water mixture is cooled in several stages gradually to -60 ° C to -70 ° C, so that the water ice particles, for example, reach the desired hardness of glass.
Die Zerkleinerung der CO2-Partikel und der Wassereis-Partikel erfolgt bevorzugt getrennt in ein oder mehreren Schritten in einem kompakten Zerkleinerungsblock, der durch die CO2-Partikel indirekt gekühlt wird, wodurch die erneute Bildung von Wasser in den Zerkleinerungswerkzeugen verhindert wird.The comminution of the CO 2 particles and the water ice particles is preferably carried out separately in one or more steps in a compact comminution block which is indirectly cooled by the CO 2 particles, thereby preventing the re-formation of water in the comminuting tools.
Dadurch, dass die Massen gleich eingestellt werden, werden die hergestellten CO2- und Wassereis-Partikel nach dem Zerkleinern auf einem schräg angeordnetem Leitblech aufgefangen und entsprechend des Drehzahlverhältnisses der beiden Zerkleinerungseinheiten, gemischt. Seitlich angebrachte Rüttler setzen die Kältekammer in Schwingungen und bewirken, dass die einzelnen Partikel des CO2-Wassereis-Gemisches auf den einzelnen Leitblechen, unter Beibehaltung des Mischungsverhältnisses, zur Dosiereinheit geführt werden.The fact that the masses are set the same, the CO 2 - and water ice particles are collected after crushing on an inclined baffle and mixed according to the speed ratio of the two crushing units. Laterally mounted vibrators set the cold chamber in vibration and cause the individual particles of CO 2 water ice mixture on the individual baffles, while maintaining the mixing ratio, are led to the dosing unit.
Auch wenn bevorzugt Druckluft eingesetzt wird, so können doch auch andere Gase angewendet werden, so dass in den Ansprüchen jeweils verallgemeinernd von „Fluidstrom” gesprochen wird.Although compressed air is preferably used, other gases can nevertheless also be used, so that in the claims in each case generalization is referred to as "fluid flow".
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren verdeutlicht werden. Dabei zeigen:The features and advantages of the present invention will become apparent in the following with reference to the description of various preferred embodiments in conjunction with the figures. Showing:
In
In
Auf den Transportbändern
Die auf den Kühlblöcken
Nachdem das Scherbeneis
Das Brecherwerk
Während das Scherbeneis
Die Kühlung der Kältekammer
Beim Mischen kommen die CO2-Partikel
Die schrittweise Temperaturabnahme in der Kältekammer
Das CO2-Wassereisgernisch
Durch die Trennung des Haupt-Druckluftstromes
- – eine Vorwärmung des verunreinigten Bereiches
- – eine gegenüber dem normalen CO2-Verfahren abrasivere Reinigung
- – eine Erwärmung des durch die Reinigung gekühlten Bereiches
- – die Verhinderung einer Bildung von Kondensat.
- - a preheating of the contaminated area
- - A more abrasive compared to the normal CO 2 process
- - Heating of the cooled by the cleaning area
- - Preventing the formation of condensate.
In
Die Raspeln
Nach dem Mischen der CO2-Partikel
In den
Es ist zu erkennen, dass wiederum handelsübliche CO2-Pellets
Das Mischen erfolgt hier nun in einer doppelwandigen zylindrischen Kühleinheit
Das CO2-Wassereis-Gemisch
In
Die Vorrichtung D zum Reinigen von Bauteilen mit dem, in der vorstehend beschriebenen Erfindung vorgeschlagen, CO2-Wassereis-Gemisch
Der Wassereis-Aufbereiter
Zum sicheren Transport des Scherbeneises
Im unteren Bereich der Transporteinheit
Die Transporteinheit
Neben dem Brecherwerk
Der Kühlblock
Die zum Strahlen erforderliche Druckluft wird über den Stutzen
Bei Pausenbetrieb, wird kein CO2-Wassereis-Gemisch
Aus der vorangegangenen Darstellung sind zahlreiche Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlich geworden. Unter ihnen sind vor allem zu nennen: Es steht ein Strahlmittel zur Verfügung, das die thermischen Vorteile der CO2-Strahltechnik und die vorteilhafte mechanische Wirkung des festen Wassereises in sich vereint.From the foregoing, numerous advantages of the present invention have become apparent. Among them are especially to call: There is a blasting agent available, which combines the thermal benefits of CO 2 -strahltechnik and the beneficial mechanical effect of solid water ice in itself.
Durch regelbare Zerkleinerungseinheiten kann die Größe und das Mischungsverhältnis der CO2-
Das CO2-Wassereis-Gemisch
Die Oberflächen der gereinigten Bauteile sind nach der Reinigung trocken und frei von Flugrost.The surfaces of the cleaned components are dry after cleaning and free from rust.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Möglichkeit besteht, mit dem erfindungsgemäßen Strahlmittel auch Großbauteile im eingebauten Zustand zu reinigen, ohne das ein zeitaufwendiger Ein- und Ausbau erforderlich ist.Particularly advantageous has been found that there is the possibility to clean with the blasting agent according to the invention and large components in the installed state, without a time-consuming installation and removal is required.
Das CO2-Wassereis-Gemisch
Durch den Einsatz des CO2-Wassereis-Gemisches
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wassereis-AufbereiterWater ice preparer
- 22
- Scherbeneisflake
- 33
- Transportbänderconveyor belts
- 44
- Kühlblöckecooling blocks
- 55
- Transporteinheittransport unit
- 66
- Brecherwerkcrusher plant
- 77
- Gebläsefan
- 88th
- oberer StutzenUpper neck
- 99
- unterer Stutzenlower neck
- 1010
- Leitblechbaffle
- 1111
- kleiner Einfülltrichtersmall funnel
- 1212
- CO2-MahlwerkCO 2 grinding plant
- 1313
- Vorratsbehälterreservoir
- 1414
- CO2-PelletsCO 2 pellets
- 1515
- Wassereispartikelwater ice
- 1616
- CO2-PartikelCO 2 particles
- 1717
- Kältekammercold chamber
- 1818
- CO2-Wassereis-GemischCO 2 water ice mixture
- 1919
- RüttlerJogger
- 2020
- Kühlblechecooling plates
- 2121
- Anstellwinkelangle of attack
- 2222
- HauptdruckluftstromMain air stream
- 2323
- Dosiereinheitdosing
- 2424
- Dosierstrommetered
- 25 25
- Strahlstrombeam current
- 2626
- Luftheizungair heating
- 2727
- Mischkammermixing chamber
- 2828
- Strahlpistoleblasting gun
- 2929
- Reinigungsstrahlcleaning jet
- 3030
- Kleines TransportbandSmall conveyor belt
- 3131
- Wasserbehälterwater tank
- 3232
- Pumpepump
- 3333
- Antriebswelledrive shaft
- 3434
- Kälteeinheitrefrigeration unit
- 3535
- Kühlebenencooling levels
- 3636
- Kühlblockcooling block
- 3737
- Kälteeinheitrefrigeration unit
- 3838
- CO2-BlockCO 2 block
- 3939
- IsolierbehälterInsulated
- 4040
- Wassereisblockwater ice block
- 4141
- CO2-Wassereis-GemischCO 2 water ice mixture
- 4242
- CO2-SchachtCO 2 shaft
- 4343
- WassereisschachtWassereisschacht
- 4444
- CO2-RaspelCO 2 rasp
- 4545
- Wassereis-RaspelWater ice rasp
- 4646
- Vorratsbehälterreservoir
- 4747
- CO2-PartikelCO 2 particles
- 4848
- Wassereis-PartikelWater ice particles
- 4949
- Isolationisolation
- 5050
- Zellradschleuserotary valve
- 5151
- Zellradschleuserotary valve
- 5252
- Kühleinheitcooling unit
- 5353
- Sammeltrichterhoppers
- 5454
- Kühlebenecooling plane
- 5555
- Kühlschlangecooling coil
- 5656
- Kälteeinheitrefrigeration unit
- 5757
- obere Kühlebeneupper Kühlebene
- 5858
- Spaltgap
- 5959
- Kühlrohrcooling pipe
- 6060
- Rührwerkagitator
- 6161
- Doppelwanddouble wall
- 6262
- Schieberpusher
- 6363
- Umlenkrolleidler pulley
- 6464
- Spannvorrichtungjig
- 6565
- Rippenribs
- 6666
- Klappeflap
- 6767
- Grundplattebaseplate
- 6868
- Montageplattemounting plate
- 6969
- Motorengine
- 7070
- Zahnriementoothed belt
- 7171
- Auflagestabsupport pole
- 7272
- Gebläsefan
- 7373
- Ambossleisteanvil strip
- 7474
- Hammerwellehammer shaft
- 7575
- HammerradHammerrad
- 7676
- Sensorsensor
- 7777
- Platteplate
- 7878
- StutzenSupport
- 7979
- Heizeinheitheating unit
- 8080
- Wasserbehälterwater tank
- 8181
- Siebscree
- 8282
- Motorengine
- 8383
- Rahmenframe
- 8484
- Motorengine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: HECHT, JAN-DAVID, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE |
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R082 | Change of representative |
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