DE102018130100A1

DE102018130100A1 - Strahlverfahren und Strahlvorrichtung

Info

Publication number: DE102018130100A1
Application number: DE102018130100.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2038-11-29
Also published as: DE102018130100B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strahlverfahren zur Reinigung und Polierung von Innenrohrflächen von Rohren jeder Bauform mit Hilfe eines Umlenkkörpers, der in der Form dem inneren Rohrquerschnitt entspricht, jedoch kleiner als das Innenrohr dimensioniert ist und einen Mindestringspalt von 0,75mm zur Innenrohrfläche aufweist, wobei der Umlenkkörper mit einer definierten Geschwindigkeit mittels eines Haltekabels über einen an das Rohrende angepressten Anschlussadapter, der eine dichte Verbindung zu dem Rohrende herstellt, in das zu reinigende Rohr geführt und mittels eines gasförmigen Strahlmediums, dem ein Strahlmittel zugesetzt ist, mit einer definierten Geschwindigkeit durch das Rohr gepresst wird, wobei die Mindestgeschwindigkeit des gasförmigen Strahlmediums min. 12m pro Sekunde beträgt und die Geschwindigkeit des Umlenkkörpers je nach Erfordernis 1-18m pro Minute beträgt. Ferner betrifft die Erfindung eine Strahlvorrichtung zur automatisierten Reinigung von Rohren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlverfahren und eine Strahlvorrichtung zur Reinigung von Rohren.
Aus EP 1 035 947 B1 ist ein Verfahren bekannt, Trockeneis als Strahlmittel für die Reinigung von Innenrohrflächen mittels eines gasförmigen Strahlmediums über einen gebremst durch das Rohr geführten Umlenkkörper einzusetzen. Zudem soll die Wirkung des Trockeneises durch einen Zusatz anderer Strahlmittel verstärkt werden können. Die Kältewirkung des Trockeneises reicht zur Ablösen beziehungsweise Reinigung von Rückständen jedoch nicht aus, wenn diese Rückstände auf diese Kälteeinwirkung nicht reagieren. Für den zusätzlichen Einsatz von abrasiven Strahlmitteln sind jedoch außerordentlich widerstandsfähige Haltekabel für das Abbremsen des durch das Rohr geführten Umlenkkörpers unter die Geschwindigkeit des Strahlmediums erforderlich. Die durch das Trockeneis bedingte Kälte führt jedoch zu einer Versprödung des Haltekabels und führt damit zu Brüchigkeit und zu schnellem Verschleiß. Es hat sich zudem gezeigt, dass die Trockeneisreinigung bei zusätzlicher Verwendung von festen Strahlmitteln die Reinigungsqualität nicht oder nur sehr gering verbessert.
Die Erfindung betrifft nicht nur die Reinigung von Rohren, sondern kann bei Wahl entsprechender Strahlmittel auch zu einer Verbesserung der Oberflächenqualität von Innenrohrflächen eingesetzt werden.
Bei Einsatz von speziell gehärteten Anschlussadaptern zur Anpressung an das zu reinigende Rohr und dem Einsatz eines verschleißfesten Haltekabels mit glatter Oberfläche sowie eines Umlenkkörpers aus widerstandsfähigem Material, z.B. aus einem gehärteten Werkzeugstahl, können bei Erfordernis auch sehr harte, scharfkantige Strahlmittel eingesetzt und mit einem gasförmigen Strahlmedium durch das zu reinigende Rohr geführt werden.
Zur Verbesserung der Oberflächenqualität von Innenrohrflächen werden vorzugsweise Strahlmittel mit weitgehend runder beziehungsweise abgerundeter beziehungsweise nicht scharfkantiger Oberfläche eingesetzt. Damit kann eine Polierwirkung mit deutlicher Verbesserung der Oberflächenqualität bereitgestellt werden. Es kommt dabei zudem auf den durch die Ausbildung des Umlenkkörpers definierten Strahlwinkel und die Größe des gewählten Ringspaltes zwischen Umlenkkörper und Innenrohr an. Je mehr der Strahlwinkel dem Verlauf der Innenrohrfläche angepasst ist, desto geringer ist die Aufprallenergie auf die Innenrohrwand. Der Umlenkkörper bewirkt eine Beschleunigung des Strahlmediums mit dem Strahlmittel beim Durchströmen des Ringspalts. Die Strömungsgeschwindigkeit kann im Bereich des Ringspalts bis auf Überschallgeschwindigkeit steigen.
Der maximale Querschnitt des Umlenkkörpers entspricht zumindest weitgehend der Form des Rohrquerschnittes. Der Umlenkkörper ist jedoch etwas kleiner dimensioniert, sodass ein Ringspalt von zumindest 0,75 mm zwischen Umlenkkörper und Rohrinnenwand entsteht. Die Größe des Ringspaltes ist abhängig von dem Rohrquerschnitt und der Größe des eingesetzten Strahlmittels und muss in jedem Fall über der Korngröße des eingesetzten Strahlmittels liegen. Das Strahlmittel kann somit durch den Ringspalt hindurchtreten.
Der Umlenkkörper wird bei geringeren Rohrquerschnitten allein durch die Strömung des Strahlmediums in der Rohrmitte gehalten, sodass das eingesetzte Strahlmittel die Rohrinnenwand gleichmäßig trifft. Bei größeren Rohrquerschnitten müssen entsprechend große Umlenkkörper eingesetzt werden die ein entsprechend größeres Gewicht aufweisen. Um diese größeren und schweren Umlenkkörper in der Rohrmitte zu halten, sind in diesem Fall Abstandspunkte oder Abstandsrippen am Umlenkkörper angebracht, die einen gleichmäßig dimensionierten Ringspalt zwischen Umlenkkörper und Rohrinnenwand herstellen.
Falls die Fläche des Ringspaltes kleiner ist als der Querschnitt der Zuführleitung(en) für Strahlmedium und Strahlmittel, entsteht stromaufwärts des Umlenkkörpers ein Gegendruck. Damit das Strahlmittel gleichmäßig dem Umlenkkörper zugeführt und durch den Ringspalt hindurch geführt wird, ist eine Geschwindigkeit von Strahlmedium/ Strahlmittel von mindestens 12 m per Sekunde erforderlich.
Das Haltekabel für den Umlenkkörper wird durch den Anschlussadapter oder seitlich des Anschlussadapters in das zu reinigende Rohr geführt. Nachdem der Umlenkkörper das Ende des Rohres erreicht, wird der Umlenkkörper am Haltekabel zu dem Anschlussadapter zurück gezogen. Dieses Zurückziehen des Umlenkkörpers kann ohne oder gegen den Strahldruck erfolgen.
Die Reinigung/ Polierung von Innenrohrflächen kann auch teil- oder vollautomatisiert ausgeführt werden. In diesem Fall wird der gesamte Strahlvorgang mittels einer Steuerung ausgeführt, die nach Bereitstellung der zu reinigenden Rohre/ Rohrbündel folgende Abläufe regelt:

a) Programmauswahl je nach Länge/ Querschnitt der zu reinigenden Rohre/ Einstellung der Reinigungsgeschwindigkeit je nach Stärke und Härte der zu entfernenden Rückstände
b) Wahl und Bereitstellung des passenden Umlenkkörpers
c) Festlegung der/ an die zu reinigenden Rohre/ Rohrbündel gegen den nachfolgenden Anpressdruck des Anschlussadapters
d) Anpressen des Anschlussadapters
e) Start des Strahlsystems
f) Rückzug des Haltekabels bis zum Startpunkt Anschlussadapter

Die Wicklung des Haltekabels kann mit einer Weglängenmessung versehen werden, die bei Erreichen des gegenüberliegenden Rohrendes automatisch das Zurückziehen des Kabels veranlasst.
Das am Ende des Rohres austretende Strahlmedium/ Strahlmittel wird vor diesem Rohrende positionierten Absaugvorrichtung zugeführt. Falls die zu reinigenden Rohre/ Rohrbündel verschiedene Längen aufweisen, ist diese Absaugvorrichtung längen- und bei Bedarf auch höhenverstellbar ausgeführt. Die Absaugvorrichtung kann an eine Filtereinheit bzw. an eine Absaugung angeschlossen werden, die mit einer Filtereinheit versehen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1035947 B1 [0002]

Claims

Strahlverfahren zur Reinigung und Polierung von Innenrohrflächen von Rohren jeder Bauform mit Hilfe eines Umlenkkörpers, wobei der Umlenkkörper in der Form dem inneren Rohrquerschnitt entspricht, jedoch kleiner als das Innenrohr dimensioniert ist und einen Mindestringspalt von 0,75 mm zur Innenrohrfläche aufweist, wobei der Umlenkkörper mit einer definierten Geschwindigkeit mittels eines Haltekabels über einen an das Rohrende angepressten Anschlussadapter, der eine dichte Verbindung zu dem Rohrende herstellt, in das zu reinigende Rohr geführt und mittels eines gasförmigen Strahlmediums, dem ein Strahlmittel zugesetzt ist, mit einer definierten Geschwindigkeit durch das Rohr gepresst wird, und wobei die Mindestgeschwindigkeit des gasförmigen Strahlmediums 12 m pro Sekunde beträgt und die Geschwindigkeit des Umlenkkörpers je nach Erfordernis 1-18 m pro Minute beträgt.
Strahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass zur Verbesserung der Qualität der Innenrohrflächen ein geeignetes leicht bis stark abrasives Strahlmittel eingesetzt wird.
Strahlverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rohren aus Nichteisenmetallen ein metallfreies Strahlmittel eingesetzt wird.
Strahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polierwirkung auf die Oberflächen der Innenrohrflächen durch den Druck des Strahlmediums und/oder der Beschaffenheit des Strahlmittels geregelt wird.
Strahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper je nach eingesetztem Strahlmittel und gewünschter Wirkung mit einem definierten Strahlwinkel ausgestattet wird zur Regelung der Einwirkung des Strahlmittels auf die Innenrohroberflächen.
Strahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Reinigung von metallischen Rohren und/oder Stahlrohren das Strahlmittel aus harten Partikeln mit rundem oder scharfkantigem Design, aus Weichstrahlmitteln wie Kunststoff oder wasserlöslichen Stoffen oder aus Flüssigkeiten wie Wasser mit und ohne Zusatzmitteln, Fettlösern wie Paraffin oder sonstigen lösenden Flüssigkeiten besteht.
Strahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung von Rohren aus Kunststoff, Grafit oder Glasfaser Trockenschnee oder Trockeneis als Strahlmittel verwendet wird.
Strahlvorrichtung zur automatisierten Reinigung von Rohren, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung eine Druckluftquelle, einen Strahlkessel und/oder eine sonstige Eingabevorrichtung für das Strahlmittel aufweist sowie zumindest einen Strahlschlauch, zumindest einen dichtend an das/die zu reinigenden Rohr/Rohre angesetzten Anschlussadapter, eine steuerbare Pressvorrichtung für den Anschlussadapter, ein speziell ausgebildetes Haltekabel, das auch für den Einsatz von abrasiven Strahlmitteln geeignet ist, eine steuerbare Bewegungseinheit für das Haltekabel, die bei Erfordernis durch eine Weglängenmessung unterstützt werden kann, und einen Umlenkkörper.
Strahlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Reinigung einzelner Rohre oder leichter Rohrbündel das jeweilige Rohr/ Rohrbündel mit einer pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder elektrischen Anpressvorrichtung zur Festlegung so stark angepresst wird, wie es der Anpressdruck des Anschlussadapters gegen das Rohr/ Rohrbündel erfordert.
Strahlvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussadapter eine dichtende Fläche zum Rohr hin aufweist, die in das Rohr hineinragen kann, an die Außenfläche des Rohres oder vor die Frontseite des Rohres gepresst werden kann.
Strahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rohrgegenseite austretende Strahl durch eine Auffangvorrichtung, der bei Erfordernis eine Absaugung mit Filtereinheit angeschlossen sein kann, aufgefangen wird, wobei die Auffangvorrichtung für Rohre verschiedener Längen beweglich sein kann.