DE102013002480A1 - Method for cleaning surfaces by beam gun, involves supplying liquid carbon dioxide to expansion chamber with pressure which is necessary for maintaining liquid condition - Google Patents

Method for cleaning surfaces by beam gun, involves supplying liquid carbon dioxide to expansion chamber with pressure which is necessary for maintaining liquid condition Download PDF

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    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials

Abstract

The method involves supplying the liquid carbon dioxide to an expansion chamber (2) with a pressure which is necessary for maintaining the liquid condition. The liquid carbon dioxide is partially released to dry snow and to the carbon dioxide-gas. The distance of the carbon dioxide-introduction (5) in the support gas flow to the nozzle narrow point (6) is smaller than the largest inner diameter of as support gas line (3). An independent claim is included for a device for cleaning the surfaces by a beam gun.

Description

Reinigungsverfahren, bei denen in einer Strahlpistole aus zugeführtem flüssigen CO2 Trockenschnee erzeugt und dann in einen Trägergasstrom eingegeben und mittels einer konvergent-divergenten Düse beschleunigt und dann zu Reinigungszwecken auf eine Oberfläche gerichtet wird, sind bereits bekannt.Cleaning processes in which dry snow is produced from a supplied liquid CO 2 in a blasting gun and then introduced into a carrier gas stream and accelerated by means of a convergent-divergent nozzle and then directed to a surface for cleaning are already known.

Bekannt ist aus EP 1 501 655 auch, dass der Trockenschnee in einer räumlich von der Strahlleitung getrennten Kammer einer Strahlpistole erzeugt wird, um dann noch vor einer Düse in den Trägergasstrom eingegeben zu werden. Diese Eingabe erfolgt zumeist im deutlichen Abstand zu der Düsenengstelle. Dieser Abstand ist hier erforderlich, damit sich der zugeführte Trockenschnee homogen mit dem Trägergasstrom vermischen kann und somit auf die Geschwindigkeit des Trägergases beschleunigt wird.It is known EP 1 501 655 Also, that the dry snow is generated in a spatially separated from the beam line chamber of a blasting gun, and then be entered before a nozzle in the carrier gas stream. This input is usually at a significant distance to the nozzle throat. This distance is required here, so that the supplied dry snow can mix homogeneously with the carrier gas stream and thus accelerated to the speed of the carrier gas.

Ziel und Zweck der Erfindung ist eine Ausführung der Strahlpistole, die in einer sehr kurzen Bauform hergestellt werden kann und zudem noch eine gesteigerte kinetische Leistung durch eine relativ harte und große Ausbildung der Trockenschneepartikel bieten kann. Eine kurze Baulänge der Strahlpistole bietet gerade im automatisierten Einsatz erhebliche Vorteile. U. a. kann die Baugröße des Roboters dadurch reduziert werden, zudem sind schnellere Bewegungsabläufe zu erreichen. Ein Teil der Baulänge ist darauf zurückzuführen, dass zwischen der CO2-Einleitung in die Strahlleitung der Strahlpistole und der Düsenengstelle eine größere Entfernung erforderlich ist, um die zugegebenen Trockenschneepartikel homogen mit dem Trägergasstrom zu vermischen.The aim and purpose of the invention is an embodiment of the blasting gun, which can be produced in a very short design and also can provide an increased kinetic performance through a relatively hard and large formation of dry snow particles. A short length of the blasting gun offers considerable advantages, especially in automated applications. U. a. The size of the robot can be reduced thereby, moreover, faster movements can be achieved. Part of the length is due to the fact that between the CO 2 introduction into the beam line of the jet gun and the nozzle throat, a greater distance is required to homogeneously mix the added dry snow particles with the carrier gas stream.

Bei Versuchen wurde nunmehr erkannt, dass die Distanz zwischen der Einleitungsstelle des CO2 in die Strahlleitung und der Engstelle der Düse kurz gehalten werden kann, wenn der größte in Millimetern gemessene Innendurchmesser der Strahlleitung mindestens 45 mm beträgt und zu dem pro Minute durchströmenden in Kubikmetern gemessene Trägergas in einem Verhältnis größer als 4:1 steht. Zudem muss das Verhältnis des Innendurchmessers der Engstelle der konvergent-divergenten Düse zu dem größten Innendurchmesser der Strahlleitung größer sein als 1:4. Die Distanz zwischen der Düsenengstelle und der Einleitung des CO2 und damit auch die Gesamtlänge der Strahlpistole kann somit beträchtlich verkürzt werden. Die Distanz zwischen der Einleitung des CO2 in die Strahlleitung zur Düsenengstelle ist dann kleiner als der Innendurchmesser der Strahlleitung. Die Länge des konvergenten Abschnitts der Düse ist ebenfalls sehr kurz ausgeführt. Die Länge dieses Abschnittes steht zu dem Innendurchmesser der Düsenengstelle in einem Verhältnis kleiner als 4:1. Die Entspannungskammer kann seitlich in die Strahlleitung münden (1), oder axial in der Strahlleitung angebracht sein (2).It has now been found in experiments that the distance between the point of introduction of the CO 2 into the jet line and the constriction of the nozzle can be kept short if the largest inner diameter of the jet line measured in millimeters is at least 45 mm and measured in cubic meters per minute Carrier gas in a ratio greater than 4: 1 stands. In addition, the ratio of the inner diameter of the throat of the convergent-divergent nozzle to the largest inner diameter of the beam line must be greater than 1: 4. The distance between the Düsenengstelle and the introduction of the CO 2 and thus the total length of the blasting gun can thus be shortened considerably. The distance between the introduction of the CO 2 in the beam line to Düsenengstelle is then smaller than the inner diameter of the beam line. The length of the convergent section of the nozzle is also very short. The length of this section is related to the inner diameter of the nozzle throat in a ratio smaller than 4: 1. The expansion chamber can open laterally into the jet line ( 1 ), or axially mounted in the beamline ( 2 ).

Da die Strömungsgeschwindigkeit durch die Erweiterung der Strahlleitung absinkt, werden die Trockenschneepartikel schonend in den Trägergasstrom eingegeben. Da zudem der Weg bis zur Düsenengstelle erheblich verkürzt ist, wird auch die Einwirkung der im Plusbereich liegenden Temperatur des Trägergasstromes auf die tiefkalten (–78,5°) Trockenschneepartikel reduziert. Die Qualität der Trockenschneepartikel kann dann härter und größer ausfallen, was zu einer höheren kinetischen Energie des Strahlverfahrens führt.As the flow rate drops due to the extension of the jet line, the dry snow particles are gently introduced into the carrier gas stream. In addition, since the way to the nozzle throat is considerably shortened, the effect of lying in the positive region temperature of the carrier gas stream is reduced to the cryogenic (-78.5 °) dry snow particles. The quality of the dry snow particles can then be harder and greater, resulting in a higher kinetic energy of the blasting process.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zuführung CO2 Feed CO 2
22
Entspannungskammerexpansion chamber
33
TrägergasleitungCarrier gas line
44
Düse/StrahldüseNozzle / jet nozzle
55
Einleitung CO2 in TrägergasstromIntroduction of CO 2 in carrier gas stream
66
Düsenengstellenozzle throat
77
Strahlleitungbeam line
88th
konvergente Teil der Stahldüseconvergent part of the steel nozzle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1501655 [0002] EP 1501655 [0002]

Claims (4)

Verfahren zur Reinigung von Oberflächen mittels einer Strahlpistole, wobei flüssiges CO2 mit einem zur Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes erforderlichen Druck zu einer an oder in der Strahlpistole befindlichen, räumlich von dieser jedoch abgetrennten und in der Querschnittsfläche gegenüber der engsten Stelle der CO2 Zuführung 1 erweiterten Entspannungskammer 2 zugeführt wird, wobei sich das flüssige CO2 teilweise zu Trockenschnee und teilweise zu CO2-Gas entspannt, welches danach in eine mit einem Druck von über 1,5 bar beaufschlagten zumindest 45 mm Innendurchmesser aufweisenden und an einem Ende an die Entspannungskammer 2 angeschlossenen Trägergasleitung 3 vor einer am stromabwärtigem Ende der Trägergasleitung 3 angebrachten konvergent-divergent ausgebildeten Düse 4 eingeleitet wird, wobei der Abstand der CO2-Einleitung 5 in den Trägergasstrom zu der Düsenengstelle 6 kleiner ist als der größte Innendurchmesser der Trägergasleitung 3 A method for cleaning surfaces by means of a blasting gun, wherein liquid CO 2 with a pressure required to maintain the liquid state to a located on or in the blasting gun, but spatially separated therefrom and in the cross-sectional area opposite the narrowest point of the CO 2 supply 1 extended relaxation chamber 2 is fed, wherein the liquid CO 2 partially to dry snow and partially relaxed to CO 2 gas, which thereafter in an acted upon with a pressure of about 1.5 bar at least 45 mm inside diameter and at one end to the expansion chamber 2 connected carrier gas line 3 before one at the downstream end of the carrier gas line 3 attached convergent-divergent trained nozzle 4 is initiated, with the distance of the CO 2 introduction 5 into the carrier gas stream to the nozzle throat 6 smaller than the largest inner diameter of the carrier gas line 3 Verfahren zur Reinigung von Oberflächen mittels einer Strahlpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Millimetern gemessene größte Innendurchmesser der Strahlleitung 7 zu dem in Kubikmetern pro Minute gemessenen durchströmenden Trägergas in einem Verhältnis größer als 4:1 stehtA method for cleaning surfaces by means of a blasting gun according to claim 1, characterized in that the measured in millimeters largest inner diameter of the beam line 7 to the measured in cubic meters per minute flowing carrier gas in a ratio greater than 4: 1 Vorrichtung zur Reinigung von Oberflächen mittels einer Strahlpistole, die am stromabwärtigen Ende eine Strahldüse 4 aufweist, die konvergent-divergent ausgebildet ist, wobei der konvergente 8 Teil der Strahldüse 4 so kurz ausgebildet ist, dass er zu der Engstelle 6 der Strahldüse 4 in einem Verhältnis kleiner als 4:1 stehtDevice for cleaning surfaces by means of a blasting gun, which at the downstream end a jet nozzle 4 having convergent-divergent, wherein the convergent 8 part of the jet nozzle 4 so short that he is to the bottleneck 6 the jet nozzle 4 in a ratio smaller than 4: 1 Vorrichtung zur Reinigung von Oberflächen mittels einer Strahlpistole nach Anspruch 3, die am stromabwärtigen Ende eine Strahldüse 4 aufweist, die als Lavaldüse ausgebildet istA device for cleaning surfaces by means of a blasting gun according to claim 3, comprising a jet nozzle at the downstream end 4 has, which is designed as a Laval nozzle
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1501655A1 (en) 2002-09-20 2005-02-02 KIPP, Jens-Werner Method and device for jet cleaning

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EP1501655A1 (en) 2002-09-20 2005-02-02 KIPP, Jens-Werner Method and device for jet cleaning

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