DE1966202A1 - Schleuderstrahlmaschine - Google Patents

Description

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Ausscheidung aus deutscher Patentanmeldung P 19 04 617.4

The Wheelabrator Corporation, Mishawaka / USA

Schleuderstrahlmaschine

Die Erfindung betrifft eine Schleuderstrahlmaschine mit einem beweglichen Strahlkopf und einem Reinigungs- und Kreislaufsystem für das Strahlmittel. Solche Schleuderstrahlmaschinen dienen zur Behandlung von grossen Oberflächen, wie beispielsweise die Aussenseiten eines Schiffsrumpfes oder von grossen Speicherbehältern für Wasser, Gas oder andere flüssige Stoffe, mittels trockenem partikelförmigem Strahlmittel, welches mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche aufgeschleudert wird.

Bei den bekannten Schleuderstrahlmaschinen dieser Gattung (amerikanische Patentschrift 3 262 228) ist der Strahlkopf sehr voluminös, da der Strahlmittelspeicher unmittelbar am Strahlkopf angeordnet ist und einen Teil desselben bildet.

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Zudem ist der gegenüber dem Strahlkopf ortsfeste Staubsammler mit biegsamen Rohrleitungen verbunden, die je nach der Lage des Strahlkopfes verschieden verlaufen und deshalb einer erhöhten Beanspruchung unterworfen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schleuderstrahlmaschine zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch eine Schleuderstrahlmaschine der eingangs erwähnten Art gelöst, die sich dadurch kennzeichnet, dass mit Abstand von einem am Strahlkopf angeordneten Staubabscheider ein mit dem Strahlkopf bewegter Speicher für das Strahlmittel angeordnet ist, welcher mit dem Staubabscheider mittels einer festen, eine Fördereinrichtung enthaltenden Rohrleitung verbunden ist, und dass der Staubabscheider mit einem gegenüber dem Strahlkopf ortsfesten Staubsammler mittels einer mit dem Strahlkopf bewegten Leitung verbunden ist, an deren Mündung ein gegenüber einem mit dem Staubsammler fest verbundenen Verbindungskanal als verschiebbare Rohrkupplung ausgebildetes Kopfstück angeordnet ist.

Eine beispielsweise Ausführungform einer erfindungsgemassen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Strahlkopfes der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, längs einer zu behandelnden Wandung angeordnet,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht in vergrössertem Massfctab der Rückseite des Strahlkopfes der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 4 eine Frontansicht in vergrössertem Massstab des Strahlkopfes und der zugeordneten Teile der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

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Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Strahlkammer und Strahlmittelförderaggregate,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Rahmens zur Abstützung der Strahlkammer,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Teiles der in Fig. 6 dargestellten Anordnung, aus der die Elemente zur Bewegung des Strahlkopfes in Vor- und Rückwärtsrichtung relativ zum Stützrahmen ersichtlich sind,

Fig. 8 eine Seitenansicht, aus der die Anordnung der Teile zur Winkelverstellung des Strahlkopfes ersichtlich ist,

Fig. 9 einen teilweise im Schnitt dargestellten Aufriss des die Strahlkammer mit dem Staubsammler verbindenden Kanals, und

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Figur 9.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist einen einzigen Strahlkopf 10 mit einer Strahlkammer 12 auf, wobei die letztere an ihrem vorderen Ende mit einer Oeffnung 14 von beliebiger Form, jedoch vorzugsweise von ovaler oder rechteckiger Form mit der langen Achse senkrecht zur Rotationsachse eines mit Schaufeln versehenen Zentrifugalschleuderrades 16 versehen ist, das innerhalb des Bodenteils der Kammer 12 um eine vertikale Achse drehbar angeordnet ist.

Um ein dichtes Anliegen des Strahlgehäuses an der zu behandelnden Oberfläche zu erzielen, das Strahlgut zurückzugewinnen und den während dem Reinigungs- oder Behandlungsvorgang innerhalb dem abgedichteten Raum erzeugten Staub zu entfernen, ist eine breite Flanschplatte 20 am offenen Ende der Strahlkammer angeordnet, an der ein innerer und ein äusserer stumpf-kegelförmiger Dichtungsteil 22 bzw. 24 aus nachgiebigem Material,

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wie z.B. Polyurethan, befestigt. Die Dichtungsteile 22 bzw. 2 4 erstrecken sich ohne Unterbruch um die Strahlöffnung 14 herum und sind voneinander distanziert.

Die nachgiebigen Dichtungsteile 22 und 24 sind durch eine innerhalb des inneren Dichtungsteils 22 angeordnete und an der Flanschplatte 20 befestigte Prallplatte 26 geschützt. Die Prallplatte 26 erstreckt sich winkelförmig zwischen dem inneren Dichtungsteil 22 und dem Innern der Strahlkammer so weit nach aussen, dass mit Sicherheit die innerste erreichbare Lage des inneren Dichtungsteiles 22 überdeckt ist.

Die Dichtungsteile 22 und 24 sind derart ausgebildet, dass sie unmittelbar neben dem Strahlbereich an der zu behandelnden Oberfläche anliegen. Ihre nach vorn gerichteten Kantenbereiche sind abgebogen, wenn sich der Strahlkopf in der richtigen Arbeitsstellung befindet. Dadurch wird eine Abdichtung zwischen der Strahlkammer und der zu behandelnden Oberfläche erzielt. Lufteinlassungszwischenräume 30 umgeben den oberen Endteil der Strahlkammer und stehen durch die Oeffnungen 32 in Verbindung mit dem Raum 34 zwischen dem äusseren und dem inneren Dichtungsteil 22 bzw. 24. Durch die Oeffnungen 32 strömt Luft unter Druck in den Raum 34, um die Dichtungsteile zu kühlen und die Entfernung des sich zwischen den letzteren befindenden Strahlmittels und Schmutzes durch die sich am Boden befindende Schlitzöffnung 36 zu unterstützen.

Nach dem Auftreffen auf die zu reinigende Oberfläche fällt das zugeführte Strahlmittel durch die Einwirkung der Schwerkraft durch die Oeffnung 36 nach unten zwischen den Dichtungsteilen oder durch die Schlitzöffnung 38 in der Flanschplatte 20 an der Basis des inneren Dichtungsteiles 22 oder oberhalb der Prallplatte 26 und der Abschirmplatten 40 am Boden der Strahlkammer. Der Strahlkopf ist unmittelbar unterhalb der Absc hLrmplatten 40, 44, 46 und 48 mit einem Lufteinlass

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42 zur Einführung von Luft versehen. Die Luft strömt über die inneren Enden der Abschirmplatten und durch den absinkenden Vorhang aus Strahlmittel und Schmutz, um das Strahlmittel zu reinigen und den Schmutz und Abrieb daraus zu entfernen. Zu diesem Zweck sind die Abschirmplatten 40, 44, 46 und 48 in vertikaler Richtung voneinander distanziert und derart nach unten geneigt angeordnet, dass ihre nach innen gerichteten Kanten einander überlappen und das nach unten fallende Strahlmittel auf einem zick-zack-förmigen Weg über die Oberflächen der Platten und über ihre Endkanten durch den reinigenden Luftstrom am Boden der Strahlkammer rieselt.

Durch das Aufprallen des Strahlmittels auf der zu. reinigenden Oberfläche entsteht eine starke Wärmeentwicklung. Das Reinigen des Strahlmittels mittels Luft bewirkt eine Kühlung desselben und verhindert eine Erwärmung der verschiedenen Teile der Vorrichtung. Durch die beschriebene Führung der Luftströmung ist es möglich, den Strahlkopf kontinuierlich während Stunden zu betreiben, wobei das Strahlmittel, wenn überhaupt, dann nur gering erwärmt wird.

Die Seitenwandungen 50 des Strahlgehäuses, die sich unterhalb des Strahlkopfes befinden, konvergieren nach unten und bilden derart eine Sammelrinne, durch welche das luftgereinigte Strahlmittel und die durch den Luftstrom ausgeschiedenen Teilchen durch Einwirkung der Schwerkraft in einen am Boden angeordneten Trog 52 fallen. Im Trog 52 ist ein Schneckenförderer 5 4 drehbar angeordnet, welcher das sich darin ansammelnde körnige Gut nach hinten über eine Siebplatte 56 befördert. Die letztere bildet einen Teil der Bodenv/andung der Fördervorrichtung und lässt das wieder verwendbare Strahlmittel durchfallen, während die grösseren, aus Farbe, Rost, Hammerschlag und dergleichen bestehenden Teilchen über die Siebplattenoberfläche bis.zu einer Auslassrinne 58 verschoben und dort als Abfall ausgestossen werden.

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Das durch die Siebplatte 56 fallende Strahlmittel wird wieder dem Zentrifugalschleuderrad zugeführt. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Siebplatte ein Trog 60 zur Einsammlung des durch die Siebplatte fallenden Strahlmittels vorgesehen. Eine Fördervorrichtung führt das im Trog angesammelte Strahlmittel zurück zum sich über der Strahlkammer befindenden Speicher 62. Zur Beförderung der Strahlmittelteilchen zum Aufgäbetrichter können verschiedene Fördervorrichtungen verwendet werden. Vorzugsweise wird eine praktisch luftdichte: Fördervorrichtung verwendet, um die durch den Staubsammler in der Strahlkammer erzeugten Unterdruck bewirkte Luftströmung durch sie hindurch möglichts gering zu halten.

Die in der Zeichnung dargestellte Fördervorrichtung weist ein ununterbrochenes starres Rohr 6 3 auf, welches die Strahlvorrichtung umgibt. Innerhalb des Rohres 6 3 verläuft eine endlose Gelenkkette 64, bei welcher voneinander entfernte Gelenke mit Scheiben 6 6 versehen sind, welche als Kolben wirken und das Strahlmittel durch das Rohr 6 3 vor sich her befördern. Diese Scheiben 66 bestehen vorzugsweise aus relativ starrem Material, wie z.B. Polyurethan. Die Scheiben 66 liegen dicht an der Innenwandung des Rohres 63 an, verursachen jedoch trotzdem nur einen minimalen Reibungswiderstand, so dass sie ohne übermässige Antriebsleistung durch die Gelenkkette 6 4 verschoben werden können.

Der untfechalb des Troges 60 verlaufende Rohrteil ist ausgeschnitten, so dass eine Oeffnung 68 gebildet wird, durch welche das Strahlmittel aus dem Trog in den Rohrförderer hinein, d.h. in den Weg der Scheiben 66 fällt. Auf die gleiche Weise ist das oberhalb des Speichers 62 verlaufende Rohrstück mit einer Oeffnung 70 versehen, durch welche das hinaufbeförderte Strahlgut in den Aufgäbetrichter fallen kann. Zum kontinuierlichen Antrieb der Gelenkkette ist nach der Abgabeöffnung ein Elektromotor 72 vorgesehen, welcher über ein Reduktionggetriebe 74 und ein mit diesem verbundenes Kettenrad mit der Gelenkkette im Eingriff steht.

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Der Speicher 62 ist oberhalb des Rades 16 zur Zuführung von Strahlmittel zu den inneren Enden der Schaufeln des Schleuderrades angeordnet. Zur Steuerung der Zufuhr von Strahlmittel zum Schleuderrad ist in der das letztere und den Aufgabetrichter verbindenden Zufuhrleitung ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 76 angeordnet. Der Aufgabetrichter ist mit einer Fühleranordnung 80 versehen, welche sich in dessen unterem Teil durch die Seitenwandung erstreckt und das Ventil 76 sohliesst, wenn das Strahlmittel unter die Fühleranordnung absinkt.

Während des Betriebes, wenn die Dichtungsteile 22 und dichtend an der zu behandelnden Oberfläche anliegen, kann im Innern des Strahlkopfes ein Unterdruck aufrechterhalten werden, so dass die bereits beschriebene gerichtete Luftströmung entsteht, welche über die Dichtungsteile verläuft und zur Lufteinigung des anfallenden Strahlmittels, sowie zur Entfernung des Staubes aus der Strahlkammer und zur Beförderung desselben zum Staubabscheider dient. Der Unterdruck wird über den Staubsammler aufrechterhalten, welcher mit dem Innern des Strahlkopfes in Verbindung steht, wodurch der Unterdruck aufrechterhalten und gleichzeitig auf wirksame Weise der mit dem durch die Strahlkammer verlaufenden Luftstrom mitgerissene Staub entfernt und somit ein Austreten desselben in die Umgebungsatmosphäre verhindert wird. Es kann ein herkömmlicher Staubsammler verwendet werden, der über die VerMndungsschläuche 82 mit den Auslassöffnungen 84 an der Oberseite der Strahlkammer verbunden ist.

Die beschriebene Anordnung ist zusammen mit der Strahlkammer, dem Strahlmittelsammler, dem Aufgabetrichter und der Fördervorrichtung in vertikaler und horizontaler Richtung an einem vier voneinander distanzierte Säulen 92, 94, 96 und 98 aufweisenden Turm 90 bewegbar angeordnet. Der* Turm ist zweck mässig derart ausgebildet, dass er längs der zu behandelnden Wandung verschoben werden kann, um die Strahlkammer mit v/eiteren Teilen der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt

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zu bringen. Dieser Turm bewegt sich normalerweise·nicht, solange das Schleuderrad des Strahlkopfes arbeitet. Der Turm kann mittels eines Pontons, eines Kettenfahrzeuges oder auf andere Weise intermittierend längs der zu behandelnden Wandungsoberfläche bewegt werden. Ein rechteckiger Hauptrahmen 100, bestehend aus zwei vertikal verlaufenden, seitlich voneinander distanzierten Winkeleisen 102 und 104 und aus zwei horizontal verlaufenden, vertikal voneinander distanzierten Winkeleisen 106 und 10 8, die an ihren Enden miteinander verbunden sind, ist zwischen den fest angeordneten Säulen 92, 94, 96 und 98 auf- und abwärts verschiebbar geführt. Zu diesem Zweck sind die Seitenteile 102 und 10 4 mit in vertikaler Richtung voneinander distanzierten Führungsrollen 110 versehen, die sich in seitlicher Richtung erstrecken und in Eingriff mit den Führungsbahnen 112 an den inneren Flächen der Säulen stehen, so dass der Hauptrahmen während der Vertikalverschiebung relativ zum Turm 90 geführt wird. Die Rollen 110 sind frei drehbar angeordnet und werden durch die an den Winkeleisen 102 und 10 4 des Hauptrahmens starr befestigten Arme 114 abgestützt.

Zum Heben und Senken des Hauptrahmens relativ zu den starren Säulen sind Hebemittel vorgesehen, die eine flexible Kette 116 aufweisen, die über ein Kettenrad 118 verläuft. Das Kettenrad 118 ist frei drehbar auf einer Welle gelagert, die an ihren Enden zwischen den Säulen und oberhalb der oberen Grenze des Verschiebeweges des Hauptrahmens abgestützt ist. Die Kette ist an ihrem einen Ende mit der Mitte des oberen, quer verlaufenden Winkeleisens 106 des Hauptrahmens verbunden, während das andere freie Ende mit einem Gegengewicht 120 für den Hauptrahmen und die mit diesem verbundenen Elemente gekuppelt ist. Zur Bewegung der Kette, zum Heben und Senken des Hauptrahmens, ist ein Motor (nicht dargestellt) vorgesehen. Es ist ersichtlich, dass auch andere Mittel zum Heben und Senken des Hauptrahmens relativ zu den Stützsäulen verwendet werden können und dass die vertikale Verse hiebung des Hauptrahmens relativ zu den Säulen von der Länge derselben abhängig ist. In einer zweckmässigen Ausführungsform sind die Säulen 92, 94, 96 und 9 8 derart bemessen, dass eine vertikale Verschiebung

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des Hauptrahmens innerhalb einem Bereich von 76 cm bis 178 cm möglich ist. Es können auch andere Mittel...als ein Turm und starre Säulen zur Abstützung und vertikalen Verschiebung des Hauptrahmens verwendet werden. Zum Beispiel kann der Hauptrahmen und die mit ihm verbundene Anordnung durch oberhalb angeordnete Kabel, Kranen, teleskppische Abstützungen und andere Mittel gehalten und vertikal bewegt werden.

Auf dem Hauptrahmen 100 ist ein relativ zu diesem seitlich verschiebbarer innerer Rahmen 130 angeordnet. Dieser innere Rahmen 130 weist eine rechteckige Form auf und besteht aus vertikal verlaufenden, seitlich voneinander distanzierten U-Profileisen 132 und 134 und quer verlaufenden, vertikal voneinander distanzierten U-Profileisen 136 und 138.

Seitlich voneinander distanzierte Rollen 140 sind auf den oberen und unteren, horizontal verlaufenden Hauptrahmenelementen drehbar angeordnet und laufen in Führungen 142 auf der Unterseite der U-Profileisen 136 und 138 des inneren Rahmens 130, so dass der letztere relativ zum Hauptrahmen 100 seitlich verschoben werden kann, soweit dies die Teile des Hauptrahmens zwischen den starren Säulen zulassen. Auf diese Weise ist das Ausmass der seitlichen Verschiebung des inneren Rahmens 130 ein wenig geringer als das Ausmass der Vertikalverschiebung des Hauptrahmens. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es ohne weiteres möglich, durch entsprechende Ausbildung eine seitliche Verschiebung von 10 bis 25 cm erzielen zu können. Dadurch kann der innere Rahmen 130 relativ zu den starren Säulen vertikal und seitlich verschoben werden.

Die seitliche Verschiebung des inneren Rahmens 130 relativ zum Hauptrahmen 100 wird durch einen Servomotor bewirkt, dessen Kolben 144 mit dem Hauptrahmen 100 und dessen Zylinder 146 mit dem inneren Rahmen 130 verbunden ist,

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und dessen Längsachse in horizontaler Richtung verläuft. Es ist selbstverständlich, dass auch andere Mittel zur seitlichen Relativverschiebung zwischen den beiden Rahmen vorgesehen werden können, wie z.B. eine am inneren Rahmen angeordnete Zahnstange, die in Eingriff mit einem Zahnritzel steht, das durch einen am- Hauptrahmen befestigten Motor angetrieben wird.

Der innere Rahmen 130 stützt einen Kopfrahmen 150 derart ab, dass dieser relativ zum inneren Rahmen, dem Hauptrahmen und den Säulen vor- und rückwärts verschiebbar und damit gegen die zu behandelnde Oberfläche zu bzw. von dieser weg bewegbar ist. Wie aus Figur 6 ersichtlich, sind die seitlichen U-Profileisen 132 und 134 des inneren Rahmens 130 derart seitlich voneinander distanziert, dass der die Strahlkammer tragende Kopfrahmen zwischen ihnen angeordnet werden kann-.· An den nach innen gerichteten Seitenflächen der vertikal verlaufenden Ü-Profileisen 132 und 134 sind je zwei in Längsrichtung verlaufende, nach innen sich erstreckende, in vertikaler Richtung voneinander distanzierte Führungsschienen 152 und 15 3 angeordnet.

Der Kopfrahmen 150 ist mit in vertikaler Richtung voneinander distanzierten Armen 154 versehen, die sich von dessen einander gegenüberliegenden Seiten nach aussen erstrecken und an ihren Enden mit frei drehbaren Rollen 156 bzw. 15 8 versehen sind. Die auf der gleichen Seite des Kopfrahmens 150 angeordneten Rollen sind in vertikaler Richtung ein wenig weiter voneinander distanziert, als die Führungsschienen 152 und 153, so dass bei aufliegenden oberen Rollen 156 die unteren Rollen 158 sich in unmittelbarer Nähe der nach unten gerichteten Seite der Führungsschienen 153 befinden und derart eine geführte Abstützung für den Kopfrahmen bilden, die eine Verschiebung des letzteren in horizontaler Richtung, senkrecht zum inneren Rahmen 130 zulässt.

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In Figur 7 sind schematisch die Mittel zur Verschiebung des Kopfrahmens relativ zum inneren Rahmen dargestellt. Wie ersichtlich, ist ein hydraulisch wirkender Servomotor vorgesehen, dessen Kolben 160 schwenkbar mit einem Teil des Kopfrahmens 150 und dessen Zylinder 162 schwenkbar mit einem rückwärtigen Teil des inneren Rahmens 130 verbunden ist. Die schwenkbaren Verbindungen sind notwendig, um eine kardanische Lagerung der Strahlkammer zur Hin- und Herbewegung derselben um ihre vertikale und horizontale Achse relativ zu den Abstützrahmen zuzulassen.

Es können auch andere Mittel zur Verschiebung des Kopfrahmens relativ zum inneren Rahmen verwendet werden, z.B. eine am Kopfrahmen befestigte, horizontal verlaufende Zahnstange, die in Eingriff mit e'inem Zahnritz steht, das durch einen am inneren Rahmen befestigten Motor "angetrieben wird.

Es sind Mittel vorgesehen, um den Strahlkopf um eine horizontale und eine vertikale Achse zu schwenken und ihn automatisch gegen die zu behandelnde Oberfläche zu bzw. von derselben weg zu bewegen, so dass die Dichtungen' 22 und 24 immer dichtend an der Oberfläche anliegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform reagieren die Mittel zur Verstellung des Strahlkopfes um dessen horizontale Schwenkachse auf Veränderungen in der Kontur der zu behandelnden Oberfläche in vertikaler Richtung. Diese Mittel weisen auf jeder Seite des Strahlkopfes einen Bügel 170 auf, die in ihrem Mittelpunkt über je einen Zapfen 172 um eine horizontale Achse frei schwenkbar mit der Seitenwandung der Strahlkammer verbunden sind. An den vertikal voneinander distanzierten Enden der Bügel 170 sind bezüglich der Stirnfläche des Strahlkopfes nach vorn gerichtete schwenkbare Rollen 174 angeordnet, die an vertikal voneinander distanzierten Stellen der zu behandelnden Oberfläche 176 anliegen, wenn der Strahlkopf sich in der richtigen Lage befindet. Ein mit dem einen Ende mit einem versetzten Teil des Bügels 170 verbundener Arm 178 erstreckt sich nach hinten zur Betätigung eines am

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Kopfrahmen befestigten Vierweg-Ventils 180.

Eine Veränderung in der Oberflächenkontur bewirkt über die Rollen 174 eine Schwenkung des Bügels 170 um dessen Zapfen 172, wodurch der Arm 178 in der einen oder anderen Richtung verschoben wird, entsprechend dem Schwenkwinkel des Bügels.

Ein Gabelkopf 190, welcher einen Teil des Kopfrahmens 150 bildet, dient zur schwenkbaren Abstützung des Strahlkopfes um eine horizontale Achse. Zu diesem Zweck weist der Gabelkopf zwei seitlich voneinander distanzierte Arme 192 und

194 auf, die sich auf beide Seiten der Strahlkammer-erstrecken und mit am Gehäuse der letzteren befestigten Schwenkzapfen 196 verbunden sind. Auf diese Weise kann die Strahlkammer um ihre horizontale Schwenkachse relativ zum Kopfrahmen 150 geschwenkt werden. Die Schwenkbewegung des Strahlkopfes relativ zum Kopfrahmen v/ird durch einen hydraulischen Servomotor bewirkt, dessen Zylinder 19 8 mit dem äusseren Ende des Gabelkopfes 190 verbunden ist, während das freie Ende der Kolbenstange 200 gelenkig an einem in vertikaler Richtung von der Schwenkachse versetzten Teil des Strahlgehäuses befestigt ist. Der Servomotor 19 8, 200 wird zur Schwenkung des Strahlkopfes durch das Vierweg-Ventil gesteuert.

Zur schwenkbaren Abstützung des Strahlkopfes um eine vertikale Achse sind der Strahlkopf und der Gabelkopf 190 zusammen als eine Einheit um einen vertikal angeordneten Zapfen 195, welcher sich durch eine Bohrung in der Mittel des Gabelkopfes 190 erstreckt, schwenkbar. Die Schwenkung des mit dem Strahlkopf versehenen Gahelkopfes wird durch einen hydraulischen Servomotor 202 bewirkt, dessen Zylinder 204 schwenkbar mit einem am Kopfrahmen 150 befestigten Bügel 206 verbunden ist, während die Kolbenstange 20 8 an einem seitlich vom Zapfen

195 sich befindenden Teil des Gabelkopfes 190 befestigt ist.

Wie aus Figur 6 ersichtlich, ist die ganze Kopfeinheit, bestehend aus Strahlkopf und Gabelkopf 190, auf den Rollen abgestützt und damit durch den Servomotor 160, 162 in Richtung

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auf die zu behandelnde Oberfläche zu bzw. von dieser weg vers chiebbar.

Die Schwenkung des Strahlkopfes um die vertikale Schwenkachse und dessen Vor- und Rückwärtsbewegung gegenüber der zu behandelnden Oberfläche wird durch die beiden Abtastmittel 210 gesteuert. Die Abtastmittel 210 sind starr auf einer mit dem Strahlkopf verbundenen Absützplatte 212 auf beiden Seiten des Strahlkopfes und in vertikaler Ausrichtung mit den schwenkbaren Rollen 174 angeordnet. Die Abtastmittel üben bei der Steuerung des Betriebes des Strahlsystems eine Anzahl von verschiedenen Funktionen aus.

Die seitlich voneinander distanzierten Abtastmittel 210 sind mit einem Ventil zur Betätigung des zwischen dem Kopfrahmen 150 und dem Gabelkopf 190 angeordneten Servomotors 202 verbunden, um den Gabelkopf zusammen mit dem Strahlkopf entsprechend zu schwenken, wenn eines der beiden Abtastmittel 210 den Kontakt mit der zu behandelnden Oberfläche verliert.

Die seitlich voneinander distanzierten Abtastmittel 210 betätigen auch einen Schalter zur Inbetriebsetzung des zwischen dem inneren Rahmen 130 und dem Kopfrahmen 150 angeordneten Servomotors 160, 162 zur Verstellung des mit dem Strahlkopf versehenen Kopfrahmens.

Die seitlich voneinander distanzierten Abtastmittel 210 können über geeignete Mittel auch zur Schliessung des Ventils 76 und somit zur Unterbrechung der Zufuhr von Strahlmittel zum Schleuderrad 16 dienen, wenn beide Abtastmittel 210 keinen Kontakt mehr mit der zu behandelnden Oberfläche haben, d.h. wenn der Strahlkopf nicht mehr richtig an dieser Oberfläche anliegt.

Es ist auch ersichtlich,dass die durch die Rollen 174 bewirkte Steuerung auch durch die Abtastmittel erzielt und damit die Rollen und ihre Abstützung weggelassen werden kann. Unter diesen Umständen werden in vertikaler

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und in seitlicher Richtung voneinander distanzierte Abtastmittel vorgesehen, um Veränderungen in der Krümmung oder Winkellage der zu behandelnden Oberfläche, sowie ein richtiges Anliegen des Strahlkopfes festzustellen.

Der Hauptrahmen dient auch zur Abstützung einer horizontalen Plattform 220, auf welcher eine Bedienungsperson stehen kann, sowie eines längs der Plattform sich erstreckenden Schaltpultes mit Steuerknöpfen zur Bedienung der Maschine.

Zur Verbindung eines stationären Staubsammlers 2 30 mit der vertikal verschiebbaren Strahlkammer 10 ist ein vertikal verlaufender, mit einer offenen Seite 234 versehener, starrer Verbindungskanal 232 mit rechteckförmigem Querschnitt angeordnet, wobei die Oeffnung über ihre ganze Länge mit einem flachen, flexiblen Band 2 36 überdeckt ist. Die Länge und Breite dieses Bandes 2 36 ist derart bemessen, dass die Seitenkanten des Bandes sich ein wenig über die Oeffnung 234 hinaus erstrecken und auf Teilen des Verbindungskanales 2 32 aufliegen. Der obere und der untere Endteil des Bandes 2 36 sind am Verbindungskanal befestigt und die Oeffnung ist derart bemessen, dass ihre Länge dem vertikalen Verschiebeweg des Hauptrahmens entspricht. Ein behälterähnliches Kopfstück 240 mit einer oberen und einer unteren, V-förmig zusammenlaufenden Wandung 242 bzw. 246 und den Seitenwandungen 248 und 250 ist mit dem Hauptrahmen 100 zusammen vertikal verschiebbar angeordnet, während es praktisch dicht mit der offenen Seite des Verbindungskanales in Verbindung steht und die offene Seite des V-förmigen Kopfstückes an der offenen Seite des Verbindungskanales anliegt und eine Verbindung darstellt.

Die Breite des Kopfstückes 240 entspricht der Breite der offenen Wandung des Verbindungskanals, wobei der Abstand zwischen den Seitenwandungen 248 und 250 der Breite des Bandes 2 36 entspricht.

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Innerhalb des Kopfstückes ist eine obere und eine untere Rolle 252 bzw. 254 frei drehbar im oberen und unteren Ende desselben angeordnet und eine dritte Rolle 256 befindet sich frei drehbar in der Spitze des V-förmigen Kopfstückquer-Schnittes. Zwischen der oberen Rolle 25 4 und der Rolle 256· in der Spitze ist eine starre Führungsplatte 25 8 angeordnet, die mit ihren Seitenkanten an den Seitenwandungen 248 und 250 befestigt ist. Diese Führungsplatte erstreckt sich von einer Stelle kurz unterhalb der nach unten gerichteten Peripherie der oberen Rolle 252 bis zu einer Tangente an die nach oben gerichtete Peripherie der mittleren Rolle 256. Eine weitere gleiche Führungsplatte 260 erstreckt sich von einer Tangente an die nach unten gerichtete Peripherie der mittleren Rolle 256 bis zu einer kurz oberhalb der nach oben gerichteten Peripherie der unteren Rolle 25 4.

Das Gummiband 236 erstreckt sich nun über die nach unten gerichtete Peripherie der oberen Rolle 252 und die nach oben gerichtete Fläche der oberen Führungsplatte 25 8 bis in die Rückseite des Kopfstückes und von dort über die Mittelrolle 256. Von der Rolle 256 aus verläuft das Band 2 36 unterhalb der unteren Führungsplatte 260 zur unteren Rolle 254. Dadurch wird das Band 2 36 zwischen der oberen und der unteren Rolle .252 bzw. 25 4 vom Kanal abgehoben, so dass eine Verbindung zwischen dem Innern des Kopfstückes 2 40 und dem Verbindungskanal entsteht, während unabhängig von der Vertikalstellung des Kopfstückes relativ zum Verbindungskanal eine dichte Verbindung zwischen diesen Teilen besteht. Auf diese Weise bedeckt das flache Gummiband 236 die offene Seite des Verbindungskanals über die gesamte Länge der Oeffnung, mit Ausnahme des Bereiches zwischen den beiden Rollen 252 und 256 des dreieckförmigen Kopfstückes, wo das Band 2 36 um diese herum in das Innere des Kopfstückes umgelenkt wird. Während einer Vertikalschiebung des Kopfstückes relativ zum Verbindungskanal gleitet das Band über die Führungsplatten zur geführten Abstützung während dem Verlauf durch das Kopfstück und um die Rollen.

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In der Seitenwandung des Kopfstückes ist eine Oeffnung vorgesehen und ein flexibles Rohr 82 verbindet diese mit den Auslassöffnungen 84 in der nach oben gerichteten Wandung der Strahlkammer.

Der vom Staubsammler ausgehende Unterdruck bewirkt, dass das flache Band 236 dicht an den Seitenkanten des Verbindungskanals 2 32 anliegt. Das Kopfstück ist zur vertikalen Verschiebung relativ zum Verbindungskanal und zusammen mit der Strahleinheit mit dem Hauptrahmen verbunden. Auf diese Weise bewegt sich bei einer Verschiebung der Strahleinheit längs des Turmes 90 das Kopfstück mit der Strahleinheit zusammen relativ zum Verbindungskanal. Das Band 2 36 wird dabei über die vom Kopfstück überdeckte Länge von der offenen Kanalwandung abgehoben.

Es können verschiedene Mittel zur dichten Führung des ,Kopfstückes zwischen den Seitenkanten des Verbindungskanals vorgesehen werden. Ein solches Mittel ist die Anordnung von voneinander distanzierten Lappen der Seitenkanten der Seitenwandungen des Kopfstückes zur Bildung einer Ausnehmung, bei welcher die nach innen gerichteten Flächen dieser Lappen in gleitendem Eingriff mit den Aussenflachen des Kanals stehen.

Beim Betrieb der Maschine wird der Hauptrahmen längs der zu reinigenden Oberfläche auf die gewünschte Höhe gehoben. Der Kopfrahmen wird darauf nach vorn verschoben,bis die Dichtungsteile 22, 24 dicht an der zu behandelnden Oberfläche anliegen. Danach wird das Ventil 76 geöffnet, um dem Schleuderrad 16 aus dem Speicherbehälter 62 Strahlmittel zuzuführen.

Das Schleuderrad schleudert das Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit durch die Oeffnung im Strahkopf hindurch auf die zu behandelnde Oberfläche, von wo es nach unten über die Abschirmplatten 40, 44, 46 und 48 in den Bodenteil der Strahlkammer fällt, wo es mittels des Schneckenförderers

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54 über die Siebplatte 5 8 befördert wird. Das wieder verwendbare Strahlmittel fällt durch die Siebplatte hindurch und wird durch den Rohrförderer wieder in den Speicherbehälter 62 zurückbefördert.

Der Unterdruck im Staubsammler bewirkt, dass Luft in die Strahlkammer gesogen wird und dort von unten nach oben über die Enden der Äbschirmplatten strömt, wobei eine Luftreinigung des von den Enden der Platten fallenden Strahlmittels erfolgt, indem Staub und Schmutz durch die Äustrittsöffnungen 84 aus der Strahlkammer in den Staubsammler befördert werden.

Während des Betriebes kann der Strahlkopf mittels der Kette 116 nach unten oder oben verschoben werden, um verschiedene vertikale Oberflächenabschnitte zu behandeln und er kann auch seitlich verschoben werden, ohne dass es notwendig ist, die gesamte Einheit wieder neu einzustellen. Nach der Behandlung eines vertikalen Oberflächenabschnittes wird der Strahlvorgang unterbrochen und der Turm mit der gesamten Strahlmaschine auf eine neue Stelle verschoben, um einen anderen vertikalen Oberflächenabschnitt zu behandeln.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Schleuderstrahlmaschine mit einem beweglichen Strahlkopf und einem Reinigungs- und Kreislaufsystem für das Strahlmittel, dadurch gekennzeichnet, dass mit Abstand von einem am Strahlkopf (10) angeordneten Staubabscheider (40, 44, 46, 48) ein mit dem Strahlkopf bewegter Speicher (62) für das Strahlmittel angeordnet ist, der mit dem Staubabscheider mittels einer festen, eine Fördereinrichtung (6 4, 66) enthaltenden Rohrleitung (6 3) verbunden ist, und dass der Staubabscheider mit einem gegenüber dem Strahlkopf ortsfesten Staubsammler (230) mittels einer mit dem Strahlkopf (10) bewegten Leitung (82) verbunden ist, an deren Mündung (264) ein gegenüber einem mit dem Staubsammler fest verbundenen Verbindungskanal (232) als verschiebbare Rohrkupplung ausgebildetes Kopfstück (240) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung zur Rückführung des wieder verwendbaren Strahlmittels folgende in Wirkungsverbindung stehende Teile aufweist: ein Rohr (6 3), welches sich auf einem ununterbrochenen gekrümmten Weg von der Sammelstelle (60) für das wieder verwendbare Strahlmittel zum Speicher (62) und zurück erstreckt; einen durch das Rohr (6 3) verlaufenden endlosen Verschiebeteil (64) mit darauf angeordneten, an der Innenwandung des Rohres (6 3) anliegenden, jedoch darin verschiebbaren Scheiben (66) zur Beförderung von Strahlmittel durch das Rohr (63); Antriebsmittel (72, 74) zum Antrieb des endlosen Verschiebeteiles (6 4) in der einen Richtung; eine Oeffnung (6 8) im Rohr (6 3),die dessen Inneres mit der Sammelstelle (60) für das wieder verwendbare Strahlmittel verbindet und eine weitere Oeffnung (70) im Rohr (6 3), die dessen Inneres mit dem Speicher (62) verbindet, so dass wieder verwendbares Strahlmittel von der Sammelstelle (60) durch das Rohr (63) in die Speicherstelle befördert werden kann.

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3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (82, 240), welche das Innere des Strahlkopfes (10) mit dem Staubsammler (230) verbinden, folgende Teile aufweisen: den vertikal angeordneten, mit einer offenen Seite versehenen Verbindungskanal (2 32) , dessen Länge der Länge der Vertikalverschiebung des Strahlkopfes (10) entspricht j ein flexibles Band (236) , das die offene Seite des Verbindungskanals (232) überdeckt und über die ganze Länge dieser Oeffnung nicht am Kanal (232) befestigt ist; ein Kopfstück (240),das mit dem Strahlkopf (10) verbunden und mit diesem vertikal verschiebbar ist und eine offene Seite aufweist, die an der offenen Seite des Verbindungskanales (232) anliegt und der Breite des Bandes (236) entspricht; innerhalb des Kopfstückes (240) angeordnete Umlenkmittel (252, 254, 256), um das Band (236) im vom Kopfstück

(240) überdeckten Bereich von der offenen Seite des Kanals (232) abzuheben und derart eine Verbindung zwischen dem Innern des Kopfstückes (240) und dem Kanal (232) herzustellen; Verbindungsmittel (82), um das Innere des Strahlkopfes (10) mit dem Innern des Kopfstückes (240) zu verbinden; weitere Verbindungsmittel, um das Innere des Verbindungskanals (232) mit dem Staubsammler (230) zu verbinden; und Mittel zur Erzeugung eines konstanten Unterdruckes innerhalb des Verbindungskanals (232) , um das Band (236) dicht an den letzteren anzupressen und die offene Kanalseite abzudichten.

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (232) zur Bildung einer flachen, offenen Seite einen polygonalen Querschnitt aufweist, das Band (2 36) flach ausgebildet ist und aus gummiähnlichem Material besteht.

5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmittel als um ihre Längsachsen frei drehbare Rollen (252, 25 4, 256) ausgebildet sind, wobei diese Längsachsen in den Ecken eines Dreiecks liegen, die beiden Rollen (252, 254) der Dreiecksbasis sich unmittelbar neben der

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Oeffnung des Kopfstückes (24) befinden und die dazwischenliegende Rolle (256) im Dreieckscheitel, von der offenen Kanalseite weg distanziert, angeordnet ist, und dass das Band (236) um die gegen den Kanal (232) zugewandten Umfangsabschnitte der neben der offenen Kanalseite angeordneten Rollen (252, 254) und um den vom Kanal (232) abgewandten Umfangsabschnitt der im Dreieckscheitel angeordneten Rolle (256) auf eine dreieckigen Weg durch das Kopfstück (240) geführt wird.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsplatten (258, 260) vorgesehen sind, die sich von den Rollen (252, 254) an der Basis des Dreiecks bis zur Rolle (256) im Scheitel desselben erstrecken und zur Abstützung des sich zwischen den Rollen (252, 260; 260, 254) befindenden Bandabschnittes dienen.

14.10.1971
My/ae

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