DE19910563A1 - Reinigungsgerät und -Verfahren - Google Patents
Reinigungsgerät und -VerfahrenInfo
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Abstract
Reinigungsgerät für die Reinigung von Oberflächen mit einem Druckbehälter zur Aufnahme von Wasser und Festteilen und Speicherung dieser unter Druck, einer Wasserversorgungseinrichtung, einer Druckluftversorgungseinrichtung, einer Druckerhöhungseinrichtung, die an der Wasserversorgungseinrichtung angeschlossen ist und den Druck des zugeführten Wassers erhöht, einer Sprühvorrichtung zum Ausgeben von Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch auf die zu reinigende Oberfläche, mehreren Leitungen zur Führung von Wasser, Druckluft und/oder Festteilen, mehreren Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen, die in den Leitungen vorgesehen sind, um Wasser-, Druckluft- und/oder Gemisch-Ströme zu regeln, wobei die Schalteinrichtungen unterschiedliche Schaltzustände aufweisen, bei denen entsprechend Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch an der Sprühvorrichtung ausgegeben werden, wobei das Gemisch durch eine Auslaßöffnung des Druckbehälters über die Auslaß-Leitung und die Gemisch-Schaltvorrichtung zur Sprühvorrichtung ausgegeben wird, während gleichzeitig über die Wassereinspritzleitung und eine Wassereinspritzvorrichtung Wasser von der Druckerhöhungseinrichtung in den Druckbehälter zugeführt wird, und die Wasserversorgungseinrichtung zumindest einen Wasseranschluß und eine Wasserbereitstellungseinheit mit einem Sicherheitsschalter umfaßt, wobei der Sicherheitsschalter das Reinigungsgerät abschaltet, wenn die Druckerhöhungseinrichtung durch die Wasserversorgungseinrichtung nicht mehr ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Aus der US-Patentschrift US-5,283,991 ist ein Gerät und ein Verfahren bekannt,
bei dem in einem Druckbehälter ein Gemisch aus Wasser und Festteilen erzeugt
und unter Druck bevorratet wird. Beim Betrieb wird Wasser von einem Wasser
anschluß mit Druck in den Druckbehälter hineingepumpt, so daß an einem Aus
laß des Druckbehälters das Gemisch unter Druck aus dem Druckbehälter aus
tritt. Das Gemisch wird über eine Schalteinrichtung zu einer Düse befördert,
über die es auf die zu reinigende Oberfläche ausgegeben wird. Die Schalteinrich
tung weist darüber hinaus einen Druckluftanschluß auf, so daß über die Schalt
einrichtung auch Druckluft zur Austrittsdüse geleitet werden kann. Üblicherwei
se wird das Reinigungsgerät bzw. -verfahren so eingesetzt, daß über die Schalt
einrichtung zunächst Druckluft an der Austrittsdüse ausgegeben wird. Mit dieser
Druckluft können zu reinigende Oberflächen zunächst von lose haftendem
Schmutz befreit werden. Soll anschließend stärker haftender Schmutz von der
Oberfläche entfernt werden, so kann diesem Luftdruckstrahl über die Schaltein
richtung das Gemisch aus dem Druckbehälter beigemischt werden. Über einen
weiteren Anschluß an der Schalteinrichtung, an dem Druckwasser anliegt, ist es
möglich, dem Druckluftstrom alternativ oder ergänzend zum Gemisch auch
Druckwasser zuzusetzen. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Wasser-Festteile-
Mischungsverhältnis verändert werden soll, oder wenn ausschließlich mit
Druckluft und Druckwasser gereinigt werden soll.
Bei diesem bekannten Reinigungsgerät bzw. -verfahren, hängt der Druck des
Druckwassers von dem angeschlossenen Luftdruck und dem angeschlossenen
Wasserdruck ab, wobei die den Druck des Druckwassers regelnde Druckluft über
ein Ventil eingestellt werden muß. Da es für die Sicherheit des Druckbehälters
außerordentlich wichtig ist, daß keine Luft in den Druckbehälter gelangt, da die
ses im Gegensatz zum Wasser komprimierbar ist und deshalb veränderte Sicher
heitsanforderungen an den Druckbehälter stellt sowie den Betrieb des Gerätes
stört, ist es wichtig, daß der Bediener ständig die Wasserzufuhr von dem Wasser
anschluß kontrolliert und die Druckverhältnisse in dem Reinigungsgerät, insbe
sondere den Druck im Druckbehälter in Abhängigkeit des Vordrucks des Was
sers, über das o. g. Ventil regelt, falls die Wasserversorgung über den Wasseran
schluß schwankt, oder für den gewünschten Wasserdruck keine ausreichenden
Wassermengen bereitgestellt werden können. Darüber hinaus muß der Bediener
bei dem bekannten Gerät bzw. Verfahren je nach den Druckverhältnissen, d. h.
dem eingestellten Luftdruck bzw. Wasserdruck, die verschiedenen Ströme, wie z. B.
Wasser-Festteile-Fluß, Wasserfluß oder Druckluftstrom, über verschiedene
Einstelleinrichtungen regeln, damit die für den gewünschten Reinigungserfolg
benötigten Mischungsverhältnisse zwischen den einzelnen Strömen und Strahl
mengen eingehalten werden. Dies hängt jedoch auch wieder von den eingestell
ten Werten für Druckluft und Druckwasser bzw. ihrem Verhältnis zueinander
ab.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren sowie ein Gerät zur Ausfüh
rung des Verfahrens zu schaffen, das bedienungsfreundlich ist, d. h. das den Be
diener weitgehend von Überwachungs- und Einstellaufgaben befreit, wobei
gleichzeitig eine gleichbleibende und gute Dosierung von Druckluft, Druckwasser
und Gemisch sowie ein sparsamer Umgang mit Wasser erreicht wird. Darüber
hinaus soll das Reinigungsgerät einfach und sicher aufgebaut sein und eine aus
reichende Leistung bereitstellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Reinigungsgerät mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät bzw. Verfahren ist, daß
die Wasserversorgung konstant ist und automatisch überwacht wird. Dies wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wasserversorgungseinrichtung eine
Wasserbereitstellungseinheit mit einem Sicherheitsschalter umfaßt, der das Rei
nigungsgerät abschaltet, bevor die Wasserversorgung unzureichend wird. Da
durch wird gewährleistet, daß beim Betrieb ausschließlich Wasser in den Druck
behälter gepumpt wird und keine Luft, durch die die Sicherheit des Druckbehäl
ters gefährdet werden könnte. Durch die konstante Wasserzufuhr aus der Was
serbereitstellungseinheit ist ein konstanter Wasserzufluß zu dem Reinigungsge
rät gewährleistet. Dies ermöglicht wiederum, daß die Druckerhöhungseinrich
tung, die das zugeführte Wasser als Druckwasser für das Gerät bereitstellt, au
tomatisch über die Druckluft gesteuert werden kann, so daß das Druckwasser
immer einen um ca. 20% erhöhten Druckwert gegenüber der Druckluft aufweist.
Diese Steuerung der Druckerhöhungseinrichtung über die Druckluft kann des
halb automatisch erfolgen, weil nicht auf eine schwankende Wasserzufuhr mit
einer Regelung der Druckluft, die die Druckerhöhungseinrichtung steuert, rea
giert werden muß.
Vorteilhafterweise umfaßt die Wasserbereitstellungseinheit einen Wasservor
ratsbehälter, der als Zwischenpuffer dient, wobei an dem Wasservorratsbehälter
ein Schwimmschalter vorgesehen ist, der die Aufgaben des Sicherheitsschalters
übernimmt. Sinkt das Wasser in dem Wasservorratsbehälter unter eine bestimmte
Mindesthöhe, so spricht der Schwimmschalter an und schaltet das Gerät ab.
Damit ist gewährleistet, daß beim Betrieb des Reinigungsgeräts Wasser in aus
reichender Weise zur Verfügung steht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Wasservorratsbehälter wei
terhin einen Überlaufschalter auf, der die Wasserzufuhr zu dem Wasservorrats
behälter stoppt, wenn ein Wasserhöchststand erreicht ist. Damit wird vermieden,
daß übermäßig Wasser verbraucht wird, das nicht benötigt wird.
Zur Wassereinsparung ist es weiterhin vorteilhaft, an dem Wasservorratsbehälter
einen Feststoffabscheider vorzusehen, so daß überschüssiges Wasser aus dem
Druckbehälter, das über eine Überlauföffnung beim Befüllen des Druckbehälters
ablaufen kann, zum Wasservorratsbehälter der Wasserversorgungseinrichtung
zurückgeführt werden kann. Da das überschüssige Wasser aus dem Druckbehäl
ter Festteile enthalten kann, ist es notwendig, diese vor der Rückführung des
Wassers zur Wasserversorgung mit einem Feststoffabscheider abzutrennen.
Wie bereits oben erwähnt, ist es durch die konstante und automatische Wasser
versorgung möglich, die Druckerhöhungseinrichtung zur Erzeugung des Druck
wassers automatisch über die angeschlossene Druckluft zu regeln. Die Regelung
erfolgt dabei in der Weise, daß durch die unmittelbar an der Druckerhöhungs
einrichtung anliegende Druckluft der erzeugte Wasserdruck um ca. 20% über
dem der anliegenden Druckluft ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Wasser
druck immer ca. 20% bzw. 0.2-0,8 bar höher ist als der angeschlossene Luft
druck. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil somit bei einer Zugabe von Wasser
und/oder Gemisch zum Druckluftstrom das Wasser bzw. das Gemisch mit Druck
in den Druckluftstrom eingegeben wird. Dies hat zur Folge, daß bei der Mi
schung der verschiedenen Ströme keine Injektorwirkung auftritt und die ge
wünschte Dosierung somit genau eingehalten werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Auslaß-
Leitung, die am Auslaß des Druckbehälters angeschlossen ist, und der Drucker
höhungseinrichtung eine Wasserzusetzleitung vorgesehen, über die bei Bedarf
zusätzliches Druckwasser dem Gemisch zugesetzt werden kann. Dies hat den
Vorteil, daß durch die Menge an zusätzlich zugesetztem Wasser das Verhältnis
Wasser/Festteile entsprechend den Reinigungserfordernissen in einfacher Weise
verändert werden kann. Während das Verhältnis Wasser zu Festteile bei der im
Druckbehälter erzeugten Mischung bei üblicherweise 80 Vol.-% Festteilen zu 20
Vol.-% Wasser liegt, kann dieses Verhältnis durch Zugabe von Wasser über die
Wasserzusetzleitung in Richtung auf einen größeren Wasseranteil verändert
werden.
Die Wasser-, Druckluft- und Wasser-Festteile-Ströme werden vorteilhafterweise
über Schalteinrichtungen zur Austrittsdüse geführt. Durch die Schalteinrichtun
gen können die verschiedenen Ströme zur Austrittsdüse freigeschaltet oder ge
sperrt werden. Obwohl es selbstverständlich möglich ist, diese Schalteinrichtun
gen als Ventile auszuführen, bei denen es auch möglich ist, den Volumenstrom
zu regeln, ist es vorteilhaft, diese Schalteinrichtungen als Ein-/Aus-Schalter aus
zuführen, die es nur erlauben, Druckluft, Druckwasser oder Gemisch zuzuschal
ten oder abzusperren. Sind die Schalteinrichtungen als Ein-/Aus-Schalter ausge
führt, so ist es besonders vorteilhaft, zusätzliche Dosiervorrichtungen in den ver
schiedenen Leitungen, wie Druckluftleitung, Wasserleitung, Wasserzusetzleitung
und/oder Wassereinspritzleitung, d. h. die Leitung, mit der Druckwasser in den
Druckbehälter eingespritzt wird, um das Gemisch aus dem Druckbehälter her
auszubefördern, vorzusehen. Über diese Dosiervorrichtungen können die durch
gesetzten Mengen an Druckluft und/oder Wasser geregelt werden.
Die Dosiereinrichtungen sind vorteilhafterweise als Dosierventile ausgeführt, die
in ihrem Innern jeweils eine Lochscheibe mit verschieden großen Bohrungen
aufweisen, so daß je nach eingestellter Bohrung die Durchflußmenge genau de
finiert und reproduzierbar einstellbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Do
siereinrichtungen so in die Leitungen eingebaut sind, daß der Druckabfall beim
Betrieb an den Dosiereinrichtungen nur geringfügig, d. h. ca. 0.2-0.8 bar, ist. Da,
wie oben erläutert, bei dem erfindungsgemäßen Gerät bzw. Verfahren die Was
serversorgung und das Druckverhältnis zwischen Wasser und Luft konstant ge
halten ist, ist es durch die beschriebenen Dosiereinrichtungen, insbesondere mit
den Lochscheibenventilen möglich, genaue und reproduzierbare Dosiereinstel
lungen vorzunehmen. Der Bediener kann somit in einfacher Weise an den Do
siereinrichtungen eine gewisse Durchflußmenge einstellen und diese, beispiels
weise an einer Skala, an den Dosiereinrichtungen ablesen, und er kann sich si
cher sein, daß in Bezug auf den angeschlossenen Druckluftstrom, d. h. unab
hängig von diesem, die gewünschte Menge an Wasser bzw. Gemisch, zudosiert
wird. Der Bediener muß also keine Anpassung des Wasserdrucks vornehmen und
somit auch keine Nachdosierung der Wasser- bzw. Druckluftströme infolge eines
geänderten Wasserdruck-Luftdruck-Verhältnisses. Da darüber hinaus der Aus
gangsstrom aus den Dosierventilen mit Überdruck in die anderen Ströme inji
ziert wird, entsteht auch keine Injektwirkung, die die Dosierung verfälschen
könnte. Ferner ist durch das erfindungsgemäße Reinigungsgerät bzw. Verfahren
sichergestellt, daß nur nicht-komprimierbares Wasser dem Druckbehälter zuge
führt wird und somit eine entsprechende Menge an Gemisch aus dem Druckbe
hälter austritt. Auch dies unterstützt die exakte Dosierung.
Um eine größere Reinigungsleistung erzielen zu können, ist eine bevorzugte Aus
führungsform mit einer zweiten Druckluftversorgungseinrichtung ausgestattet,
die parallel zur ersten Druckluftversorgungseinrichtung an der Druckluftleitung
angeschlossen ist. Somit kann bei Bedarf eine höhere Druckluftleistung zur Ver
fügung gestellt werden. Vorteilhafterweise wird die zweite Druckluftversor
gungseinrichtung so geschaltet, daß zunächst die Druckluftmenge aus der ersten
Druckluftversorgungseinrichtung über eine Dosiereinrichtung gesteuert werden
kann, und, falls diese nicht mehr ausreicht, die Druckluft der zweiten Druckluft
versorgungseinrichtung zugeschaltet werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Wasserein
spritzleitung, die das Druckwasser dem Druckbehälter zuführt, und der Auslaß-
Leitung, die das Gemisch aus dem Druckbehälter abführt, eine Hilfsleitung vor
gesehen, deren Querschnitt gegenüber den beiden vorgenannten Leitungen we
sentlich kleiner ist. Damit wird erreicht, daß bei einer schlechten Ableitung des
Gemisches aus dem Druckbehälter, z. B. bei Verwendung von Festteilen mit zu
großem Durchmesser oder Festteilen ohne Feinanteilen oder von lehmhaltigem
Sand als Festteile, der Druckaufstau bei der Einspritzung des Druckwassers in
den Druckbehälter über die Hilfsleitung abgebaut werden kann, wobei die Zu
fuhr von Wasser in der Nähe des Auslasses des Druckbehälters gleichzeitig die
Ableitung des Gemisches erleichtert. Damit wird sichergestellt, daß auch unter
schwierigen Bedingungen ein reibungsloser Betrieb des Druckbehälters gegeben
ist.
Zur besseren Befüllung des Druckbehälters mit Festteilen, insbesondere Sanden,
ist es vorteilhaft, an einer Befüllvorrichtung, z. B. in Form eines Befüllungstrich
ters, einen verschließbaren Wasseranschluß vorzusehen, zu dem über eine Lei
tung von der Druckerhöhungseinrichtung Druckwasser zugeführt werden kann,
so daß das Einfüllen der Festteile durch Wasserzufuhr erleichtert wird.
Vorzugsweise sind die Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen in den verschiede
nen Leitungen als elektropneumatische Ventile ausgeführt, die über Druckluft,
die von der Druckluftversorgungseinrichtung abgezweigt wird, betätigt werden.
Besonders bevorzugt ist es, dabei einen Druckluftbehälter als Zwischenspeicher
vorzusehen, um eine Betätigung der Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen zu
gewährleisten, auch wenn die Druckluftversorgung ausfallen sollte. Die elektrop
neumatischen Ventile besitzen weiterhin den Vorteil, daß diese auch über eine
Fernbedienung gesteuert werden können, so daß der Bediener, der beispielsweise
an der Austrittsdüse weit entfernt von dem eigentlichen Reinigungsgerät arbei
tet, über eine Fernsteuerung die Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen bedienen
kann.
Die wesentlichen Merkmale, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden im
folgenden bei der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich,
das anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben wird. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät umfaßt im wesentlichen eine Wasserver
sorgungseinrichtung 1, A, einen Druckbehälter 2 mit einer darauf angebrachten
Befüllvorrichtung 3, eine Druckerhöhungseinrichtung 4, eine Sprühvorrichtung
27, mehrere Leitungen zur Führung von Wasser, Druckluft und/oder Gemisch
sowie mehrere Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen (21-24; 9, 11, 15, 17) zum
Regulieren der jeweiligen Durchflußmengen. Neben der ersten Druckluftversor
gungseinrichtung B beinhaltet dieses vorteilhafte Ausführungsbeispiel eine wei
tere Druckluftversorgungseinrichtung C, die zur Erhöhung der Leistungsfähig
keit des Reinigungsgerätes zusätzlich zur Druckluftversorgungseinrichtung B
zugeschaltet werden kann.
Die Wasserversorgungseinrichtung 1, A umfaßt einen Wasserspeicher 1 und ei
nen Wasseranschluß A. Des weiteren weist der Wasserspeicher 1 zwei Schalter
1a, 1b auf, die vorteilhafterweise als Schwimmschalter ausgeführt sind, und beim
Überschreiten eines Wasserhöchststandes (Schalter 1a) bzw. eines Wassertief
stands (1b) schalten. Bei Überschreiten des Wasserhöchststandes schaltet der
Schalter 1a die Wasserzufuhr zum Wasserspeicher 1 ab, indem der Wasseran
schluß A verschlossen wird. Der Schalter 1b schaltet bei Unterschreiten eines
Wassertiefstandes das Reinigungsgerät ab.
Ferner beinhaltet die Wasserversorgungseinrichtung 1, A einen Feststoffabschei
der 1d, der vorteilhafterweise im oberen Teil des Wasserspeichers 1 angeordnet
ist, so daß der Wasserhöchststand im Wasserspeicher 1 unterhalb des Feststoff
abscheiders 1d liegt. Der Feststoffabscheider 1d wird über eine Leitung von dem
Überlauf 2b des Druckbehälters 2 gespeist und dient zur Rückgewinnung von
feststofffreiem Wasser.
Der Druckbehälter 2, der zur Herstellung eines Gemisches aus Wasser und Fest
teilen und zur Bereitstellung dieses Gemisches unter Druck dient, weist an sei
nem unteren Ende eine Wassereinspritzung 2d und einen Auslaß 2e auf, wäh
rend im oberen Teil eine Einfüllöffnung 2a, ein Überlauf 2b und ein Überdruck
ventil 2c angeordnet sind.
Direkt an der Einfüllöffnung 2a ist eine Befüllvorrichtung 3 in Form eines Sieb
aufsatzes vorgesehen. Der Siebaufsatz 3 umfaßt einen trichterförmigen Grund
körper, in dem ein Sieb angeordnet ist, um Festteile, wie z. B. Sande zu sieben, so
daß die Festteile die gewünschte Korngröße aufweisen. Außerdem weist der Sie
baufsatz 3 einen Wasseranschluß 3a und eine Rütteleinheit 3b auf. Der Wasser
anschluß ist so ausgebildet, daß das in den Siebaufsatz 3 strömende Wasser die
darin befindlichen Feststeile in eine leichte Rotation versetzt. Durch die Strö
mung des Wassers und/oder die Vibration, die durch die Rütteleinheit 3b erzeugt
wird, wird das Befüllen des Druckwasserbehälters mit Festteilen erleichtert.
Die Druckerhöhungseinrichtung 4, die über eine Leitung 4a direkt mit der Was
serversorgungseinrichtung 1, A verbunden ist, umfaßt im wesentlichen eine
Pumpe 4c, der vorteilhafterweise ein Wasserfilter 4b vorgeschaltet ist. Neben der
Zuleitung 4a weist die Pumpe 4c eine Ausgangsleitung 4d auf, bei der das durch
die Pumpe 4c erzeugte Druckwasser ausgegeben wird. Ferner ist an der Pumpe
4c ein Anschluß für die Druckluftsteuerleitung 6 vorhanden, über den die zur
Steuerung der Pumpe notwendige Druckluft anliegt. Durch die Druckluft, die an
der Druckluftsteuerleitung 6 anliegt, wird die Pumpe 4c so gesteuert, daß der
Wasserdruck am Pumpenausgang 4d um etwa 20% höher ist als der Luftdruck in
der Druckluftsteuerleitung 6.
Da die Druckluftsteuerleitung 6 direkt mit der Druckluftversorgungseinrichtung
B verbunden ist, herrscht in der Druckluftsteuerleitung 6 der gleiche Luftdruck,
wie in der Druckluftversorgungseinrichtung B.
Der Pumpenausgang 4d ist zum einen über eine Leitung mit dem verschließba
ren Wasseranschluß 3a der Befüllvorrichtung 3 verbunden. Zum anderen ist der
Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrichtung 4 über die Wassereinspritz
leitung 12 mit der Wassereinspritzung 2d des Druckbehälters 2 verbunden. Bei
der gezeigten vorteilhaften Ausführungsform sind in der Wassereinspritzleitung
12 eine Dosiervorrichtung 11, ein Rückschlagventil RV und ein Manometer 13
vorgesehen. Über die Dosiervorrichtung 11 kann die Wassermenge, die über die
Einspritzung 2d in den Druckbehälter 2 zugeführt wird, eingestellt werden.
Darüber hinaus ist der Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrichtung 4
über die Wasserleitung 18 mit der Wasserschaltvorrichtung 22 verbunden. In der
Wasserleitung 18 ist ebenfalls eine Dosiervorrichtung 17 und ein Rückschlag
ventil RV angeordnet.
Eine weitere Wasserzusetzleitung 16 ist parallel zur Wassereinspritzleitung 12
und zur Wasserleitung 18 am Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrich
tung 4 angeschlossen. Auch diese Wasserzusetzleitung 16 weist eine Dosiervor
richtung 15 und ein Rückschlagventil RV auf. Das andere Ende der Wasserzu
setzleitung 16 mündet in die Auslaß-Leitung 20, die sich vom Auslaß 2e des
Druckbehälters 2 zur Gemisch-Schaltvorrichtung 23 erstreckt. Auf diese Weise
ist es möglich, dem Gemisch, das aus dem Druckbehälter 2 zur Gemisch-
Schaltvorrichtung 23 geführt wird, zusätzlich eine über die Dosiervorrichtung 15
einstellbare Menge an Wasser zuzusetzen.
Um den Abfluß des Gemisches aus dem Druckbehälter 2 zu erleichtern, ist bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin eine Hilfsleitung 14 vorgesehen,
die von der Wassereinspritzleitung 12 ausgeht und in der Nähe des Auslasses 2e
des Druckbehälters 2 in die Auslaß-Leitung 20 einmündet. Der Querschnitt der
Hilfsleitung 14 ist gegenüber den Querschnitten der Wassereinspritzleitung 12
und der Auslaß-Leitung 20 stark reduziert, so daß nur eine geringe Menge an
Wasser durch die Hilfsleitung 14 fließen kann, was jedoch den Ausfluß des Gemi
sches aus dem Druckbehälter 2 erleichtert. Auch die Hilfsleitung 14 weist ein
Rückschlagventil RV auf.
Neben der Wasserschaltvorrichtung 22 und der Gemisch-Schaltvorrichtung 23
weist das erfindungsgemäße Reinigungsgerät eine Druckluftschaltvorrichtung 21
auf. Diese Druckluftschaltvorrichtung 21 ist über die Druckluftleitung 19 mit der
zweiten Druckluftversorgungseinrichtung C sowie über die Verbindungsleitun
gen 8 und 5 mit der ersten Druckluftversorgungseinrichtung B verbunden. In
der Verbindungsleitung 8 ist ebenfalls eine Dosiervorrichtung 9 und ein Rück
schlagventil RV vorgesehen. Die Druckluftleitung 19 kann darüber hinaus ein
Manometer 10 aufweisen.
Zusätzlich zu den Schaltvorrichtungen 21-23 ist eine Schnellablaß-
Schaltvorrichtung 24 vorgesehen, die mit einer Schnellablaßleitung 25 verbun
den ist. Die Schaltvorrichtungen 21-24 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel
als Ein-/Aus-Schalter ausgeführt und sind vorteilhafterweise so hintereinander
angeordnet, daß die Druckluftschaltvorrichtung 21 der Wasserschaltvorrichtung
22 vorgeschaltet ist, während die Wasserschaltvorrichtung 22 wiederum der
Gemisch-Schaltvorrichtung 23 vorgeschaltet ist. Auf diese Weise kann bei geöff
neter Druckluftschaltvorrichtung 21 dem Druckluftstrom durch Öffnen der Was
serschaltvorrichtung 22 Wasser bzw. durch Öffnen der Gemisch-
Schaltvorrichtung 23 ein Gemisch zugesetzt werden, ohne daß Festteile Beschä
digungen an der Druckluftschaltvorrichtung 21 oder der Wasserschaltvorrich
tung 22 verursachen könnten. Anschließend an die Gemisch-Schaltvorrichtung
23 ist die Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 angeordnet. An die Schnellablaß-
Schaltvorrichtung 24 schließt sich die Sprühleitung 26 an, an deren Ende sich die
Sprühvorrichung 27 befindet. Je nachdem, welche der Schaltvorrichtungen 21-
23 geöffnet oder geschlossen ist, wird somit Druckluft und/oder Wasser und/oder
Gemisch über die Sprühleitung 26 an die Sprühvorrichtung 27 abgegeben. Die
Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 ist so ausgeführt, daß bei geöffneter
Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 der Zugang zur Schnellablaßleitung 25 geöff
net ist, und somit Druckluft, Wasser und/oder Gemisch über die Schnellablaßlei
tung 25 abgelassen werden können. Da der Durchmesser der Schnellablaßleitung
25 wesentlich größer ist als der Durchmesser der Sprühleitung 26, ist damit ein
schnelles Abschalten des Reinigungsgerätes gewährleistet.
Die Schaltvorrichtungen 21-24 sowie die Dosiervorrichtungen von 9, 11, 15 und
17 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise als elektro
pneumatische Ventile ausgeführt. Dadurch ist es möglich, daß sie beispielsweise
auch durch eine Fernbedienung, die sich vorteilhafterweise an der Sprühvorrich
tung 27 befinden kann, bedient werden können. Die zur Betätigung der elek
tropneumatischen Ventile notwendige Druckluft wird von der Druckluftversor
gungseinrichtung B bereitgestellt, wobei vorteilhafterweise ein Druckluftbehälter
7a als Puffer zwischengeschaltet ist, damit eine ständige Versorgung der elek
tropneumatischen Ventile mit Druckluft sichergestellt ist.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät nach dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel wird in der folgenden Weise betrieben:
Zunächst wird der Druckluftbehälter 2 mit Festteilen, d. h. körnige Materialien,
die lehmfrei und schwerer als Wasser sind sowie eine Korngröße bis max. 3 mm
besitzen, z. B. Sand oder dgl., und Wasser gefüllt. Dabei werden die Festteile
und/oder Wasser über den Siebaufsatz 3 in die Einfüllöffnung 2a eingefüllt.
Durch das höhere Gewicht der Festteile sinken diese beim Befüllen des Druckbe
hälters 2 nach unten ab, während das leichtere Wasser am geöffneten Überlauf
2b entweichen kann. Da der Überlauf 2b mit dem Feststoffabscheider 1d verbun
den ist, wird das überschüssige Wasser im Feststoffabscheider 1d von den Fest
teilen getrennt und dann der Wasserversorgungseinrichtung 1, A zur Verfügung
gestellt. Der Druckbehälter 2 wird solange mit Festteilen und/oder Wasser ge
füllt, bis die Festteile bis an den Überlauf 2b heranreichen. Dann wird der Über
lauf 2b verschlossen und der Rest des Druckwasserbehälters wird bis zur Einfüll
öffnung 2a mit Wasser aufgefüllt. Diese Restauffüllung mit Wasser kann über
die Einspritzung 2d oder über die Einfüllöffnung 2a erfolgen. Die Auffüllung mit
Wasser über die Einspritzung 2d hat den Vorteil, daß die Festteile im unteren
Bereich durch das eindringende Wasser etwas gelockert werden. Ist der Druck
behälter 2 vollständig mit Wasser gefüllt, so wird die Einfüllöffnung 2a ver
schlossen und der Druckbehälter 2 wird über die Einspritzung 2d unter Druck
gesetzt.
Die Pumpe 4c wird über die Druckluftsteuerleitung 6 direkt durch die Druckluft
versorgungseinrichtung B so gesteuert, daß der Wasserdruck bzw. der Druck im
Druckbehälter 2 etwa 0,2 bis 0,8 bar höher ist als der angeschlossene Luftdruck.
Die Reinigung von Oberflächen kann mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsge
rät nun auf folgende Weise erfolgen. Zum einen kann die Reinigung ausschließ
lich mit Druckluft durchgeführt werden. Dazu wird die Druckluftschaltvorrich
tung 21 geöffnet, während die übrigen Schaltvorrichtungen 22-24 geschlossen
sind. Damit wird über die Leitungen 5, 8 und 19 Druckluft von der ersten
Druckluftversorgungseinrichtung B zur Sprühvorrichtung 27 geleitet. Die Menge
an Druckluft kann durch das Einstellen der Dosiervorrichtung 9 geregelt werden.
Ist eine besonders kraftvolle Reinigung mit Druckluft gewünscht, so kann zu
sätzlich die zweite Druckluftversorgungseinrichtung C angeschlossen werden
und die Dosiervorrichtung 9 vollständig geöffnet werden.
Eine zweite Reinigungsmöglichkeit besteht darin, zu dem Druckluftstrom Wasser
zuzusetzen. Dazu wird zusätzlich die Schaltvorrichtung 22 geöffnet. Die Menge
an zugesetztem Wasser kann durch die Dosiervorrichtung 17 eingestellt werden.
Da der Wasserdruck im Reinigungsgerät durch die Druckerhöhungseinrichtung 4
größer ist als der Druck der Druckluft, wird das zugesetzte Wasser mit Über
druck dem Druckluftstrom beigegeben. Dadurch wird sichergestellt, daß die an
der Dosiervorrichtung 17 eingestellte Menge eingehalten wird.
Eine weitere Möglickeit der Reinigung besteht darin, dem Druckluftstrom ein
Gemisch aus Wasser und Festteilen zuzusetzen. Dazu wird zusätzlich zur
Druckluftschaltvorrichtung 21 die Gemisch-Schaltvorrichtung 23 geöffnet, wäh
rend die Schaltvorrichtungen 22 und 24 geschlossen werden. Damit wird, eben
falls mit Überdruck, das aus dem Druckbehälter 2 kommende Gemisch, das den
Druckbehälter 2 über den Auslaß 2e verläßt, in den Druckluftstrom eingegeben.
Durch die Wassereinspritzung 2d wird dem Druckbehälter 2 gleichzeitig ständig
Wasser zugesetzt, so daß der durch die Druckerhöhungseinrichtung 4 aufgebaute
Druck im Druckbehälter 2 beibehalten wird. Die gleiche Menge an Wasser, die
dem Druckbehälter 2 zugeführt wird, tritt folglich als Gemisch am Auslaß 2e aus.
Falls es erwünscht ist, das Mischungsverhältnis von Wasser zu Festteilen, das
üblicherweise bei 20 : 80 Vol. Anteilen liegt, zu verändern, so ist es über die Do
siervorrichtung 15 möglich, zusätzliches Wasser zur Auslaß-Leitung zuzusetzen.
Dies ist besonders für eine schonende Reinigung vorteilhaft.
Über die gegenüber der Wassereinspritzleitung 12 und der Auslaß-Leitung 20 in
ihrem Querschnitt klein dimensionierte Hilfsleitung 14 ist es möglich, daß ein
kleiner Teil des Wassers direkt von der Wassereinspritzleitung 12 in die Auslaß-
Leitung 20 geleitet wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispiels
weise durch Festteile mit einer etwas großen Körnung der Abtransport aus dem
Auslaß 2e etwas behindert ist. Dadurch steigt der Druck vor der Einspritzung 2d
etwas an, was am Manometer 13 abgelesen werden kann, so daß dann automa
tisch über die Hilfsleitung 14 ein Teil des Wassers umgeleitet wird. Dieser Teil
des Wassers, der in der Nähe des Auslasses 2e in die Auslaß-Leitung 20 einge
führt wird, erleichtert auch den Abtransport der Festteile.
Durch die Wasserversorgungseinrichtung 1, A, mit dem Wasserspeicher 1 und
dem Wasseranschluß A ist gewährleistet, daß während des gesamten Reinigungs
vorgangs eine gleichbleibende Wasserversorgung der Druckerhöhungseinrich
tung 4 gegeben ist. Da durch die Schalter 1a und 1b des Wasserspeichers 1 ein
Wasserhöchststand und Wassertiefstand vorgebenen ist, ist die Wasserversor
gung der Pumpe 4c innerhalb dieser Grenzen konstant. Der Wasserspeicher 1
kann somit Schwankungen in der Wasserversorgung über den Wasseranschluß A
ausgleichen. Durch die konstante Wasserversorgung von der Wasserversor
gungseinrichtung 1, A und die direkte Steuerung der Pumpe 4c mit Druckluft
über die Druckluftsteuerleitung 6 wird automatisch ein konstant höherer Was
serdruck in Bezug auf den Luftdruck gewährleistet, ohne daß auf eine variieren
de Wasserversorgung mit Anpassung der Steuerdruckluft reagiert werden müßte.
Aufgrund des konstanten Druckverhältnisses ist die Dosierung von Wasser bzw.
Gemisch in den Druckluftstrom sehr genau möglich.
Die Schnellablaßschaltvorrichtung 24 ermöglicht es weiterhin, das Reinigungsge
rät so abzuschalten, daß innerhalb kürzester Zeit der Sprühvorgang beendet
wird. Werden nämlich die Schaltvorrichtungen 21-23 geschlossen, so verbleibt
in der u. U. sehr langen Sprühleitung 26 ein Rest des Sprühmediums, das u. U.
zu sehr langen Nachsprühzeiten führen kann. Wird hier die Schnellablaß-
Schaltvorrichtung 24 geöffnet, so kann das in der Sprühleitung 26 befindliche
Medium durch die Schnellablaßleitung 25, die einen wesentlich größeren Quer
schnitt als die Sprühleitung 26 aufweist, sehr schnell entweichen. Damit kann
bei Bedarf ein sehr schnelles Unterbrechen des Sprühvorgangs erreicht werden.
Gegenüber dem üblichen "Quetschen" der Sprühleitung 26, z. B. bei einem
Schlauch, zur Erzielung einer schnellen Unterbrechung, hat die Schnellabschalt
vorrichtung auch den Vorteil, daß der Druck in der Sprühleitung 26 sehr schnell
abgebaut wird und somit Gefahrenquellen, z. B. Platzen des Schlauches
(Sprühleitung 26), vermieden werden.
Claims (16)
1. Reinigungsgerät für die Reinigung von Oberflächen mit
zumindest eine Auslaß-Leitung (20) zwischen Druckbehälter (2) und Ge misch-Schalteinrichtung (23),
zumindest eine Wasserleitung (18) zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und Wasser-Schalteinrichtung (22),
zumindest eine Druckluftleitung (19) zwischen Druckluftversorgung (B) und Druckluftschalteinrichtung (21) sowie
zumindest eine Sprühleitung (26) zwischen den Schalteinrichtungen (21- 23) und der Sprühvorrichtung (27) vorgesehen ist,
wobei die Schalteinrichtungen (21-23) unterschiedliche Schaltzustände aufweisen, bei denen entsprechend Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch an der Sprühvorrichtung (27) ausgegeben werden, wobei das Ge misch durch eine Auslaßöffnung (2e) des Druckbehälters (2) über die Aus laßleitung (20) und die Gemisch-Schaltvorrichtung (23) zur Sprühvorrich tung (27) ausgegeben wird, während gleichzeitig über die Wassereinspritz leitung (12) und eine Wassereinspritzvorrichtung (2d) Wasser von der Druckerhöhungseinrichtung (4) in den Druckbehälter (2) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) zumindest einen Wasseranschluß (A) und eine Wasserbereitstellungseinheit (1) mit einem Sicherheitsschalter (1b) umfaßt, wobei der Sicherheitsschalter (1b) das Reinigungsgerät abschaltet, wenn die Druckerhöhungseinrichtung (4) durch die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) nicht mehr ausreichend mit Wasser versorgt wird.
- - einem Druckbehälter (2) zur Aufnahme von Wasser und Festteilen und Speicherung dieser unter Druck,
- - einer Wasserversorgungseinrichtung (1, A),
- - einer Druckluftversorgungseinrichtung (B),
- - einer Druckerhöhungseinrichtung (4), die an der Wasserversorgungsein richtung (1, A) angeschlossen ist und den Druck des zugeführten Wassers erhöht,
- - einer Sprühvorrichtung (27) zum Ausgeben von Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch auf die zu reinigende Oberfläche,
- - mehreren Leitungen zur Führung von Wasser, Druckluft und/oder Festtei len,
- - mehreren Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen (9, 11, 15, 17; 21-24), die in den Leitungen vorgesehen sind, um Wasser-, Druckluft- und/oder Gemisch- Ströme zu regeln,
zumindest eine Auslaß-Leitung (20) zwischen Druckbehälter (2) und Ge misch-Schalteinrichtung (23),
zumindest eine Wasserleitung (18) zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und Wasser-Schalteinrichtung (22),
zumindest eine Druckluftleitung (19) zwischen Druckluftversorgung (B) und Druckluftschalteinrichtung (21) sowie
zumindest eine Sprühleitung (26) zwischen den Schalteinrichtungen (21- 23) und der Sprühvorrichtung (27) vorgesehen ist,
wobei die Schalteinrichtungen (21-23) unterschiedliche Schaltzustände aufweisen, bei denen entsprechend Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch an der Sprühvorrichtung (27) ausgegeben werden, wobei das Ge misch durch eine Auslaßöffnung (2e) des Druckbehälters (2) über die Aus laßleitung (20) und die Gemisch-Schaltvorrichtung (23) zur Sprühvorrich tung (27) ausgegeben wird, während gleichzeitig über die Wassereinspritz leitung (12) und eine Wassereinspritzvorrichtung (2d) Wasser von der Druckerhöhungseinrichtung (4) in den Druckbehälter (2) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) zumindest einen Wasseranschluß (A) und eine Wasserbereitstellungseinheit (1) mit einem Sicherheitsschalter (1b) umfaßt, wobei der Sicherheitsschalter (1b) das Reinigungsgerät abschaltet, wenn die Druckerhöhungseinrichtung (4) durch die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) nicht mehr ausreichend mit Wasser versorgt wird.
2. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wasserbereitstellungseinheit (1, A) einen Wasservorratsbehälter (1) umfaßt,
bei dem der Sicherheitsschalter (1b) als Schwimmschalter ausgeführt ist,
der bei Unterschreitung eines bestimmten Wasserstandes schaltet.
3. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (1) weiterhin einen Über
laufschalter (1a) aufweist, der die Wasserzufuhr von dem Wasseranschluß A
stoppt, wenn ein Wasserhöchststand erreicht worden ist.
4. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (1) einen Feststoffabschei
der (1d) umfaßt, der über eine Leitung mit einer Überlauföffnung (2b) des
Druckbehälters (2) verbunden ist, und von dort mit Wasser versorgt wird.
5. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinrichtung (4) unmittelbar über
eine Druckluftsteuerleitung (6) mit der Druckluftversorgungseinrichtung B
verbunden ist, und durch die anliegende Druckluft gesteuert wird.
6. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Auslaß-Leitung (20) und Druckerhöhungs
einrichtung (4) eine Wasserzusetzleitung (16) vorgesehen ist, über die zu
sätzlich Wasser dem Gemisch zusetzbar ist.
7. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Wassereinspritzleitung (12) und/oder Wasserzu
setzleitung (16) und/oder Wasserleitung (18) zusätzliche Dosiervorrichtun
gen (11, 15, 17) angeordnet sind, durch die die durchgesetzten Mengen re
gelbar sind.
8. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dosiervorrichtungen (11, 15, 17) Lochscheiben mit
verschieden großen Bohrungen aufweisen, mit denen die Durchflußmenge
genau definiert einstellbar ist, wobei der Druckabfall durch die Dosiervor
richtungen (11, 15, 17) auf ca. 0,8 bar begrenzt ist.
9. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine zweite Druckluftversorgungseinrichtung (C) vor
gesehen ist, die parallel zur ersten Druckluftversorgungseinrichtung (B) an
der Druckluftleitung (19) anschließbar ist und somit bei Bedarf die Druck
luftleistung erhöht.
10. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Wassereinspritzleitung (12) und Auslaß-
Leitung (20) eine Hilfsleitung (14) vorgesehen ist, deren Querschnitt ge
genüber der Wassereinspritzleitung (12) und der Auslaß-Leitung (20) we
sentlich kleiner ist.
11. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und einem
verschließbaren Wasseranschluß (3a) an einer Befüllvorrichtung (3) des
Druckbehälters 2 eine Leitung vorgesehen ist, über die Wasser zur Befüll
vorrichtung (3) geführt werden kann, wenn der Wasseranschluß geöffnet
ist.
12. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schalt- und oder Dosiervorrichtungen (11, 15, 17;
21-24) elektropneumatische Ventile umfassen, die über ein mit einem
Druckluftspeicher (7a) versehenen Anschluß (7b) mit der ersten Druckluft
versorgungseinrichtung (B) verbunden sind, und über Druckluft betätigt
werden.
13. Verfahren zur Reinigung von Oberflächen mit Druckluft- und/oder Wasser
und/oder einem Gemisch, insbesondere Wasser-Sand-Gemisch, wobei in ei
nem Druckbehälter das Gemisch erzeugt wird, das durch Einspritzen von
Wasser in den Druckbehälter (2) aus dem Druckbehälter herausgepreßt
wird und zu einer Schalteinrichtung (23) geführt wird, wobei der Druck des
zugeführten Wassers durch eine Druckerhöhungseinrichtung (4) bereitge
stellt wird, und wobei Druckluft und das von der Druckerhöhungseinrich
tung (4) bereitgestellte Druckwasser an weiteren Schalteinrichtungen (21,
22) vorliegt und an den Schalteinrichtungen (21-23) ausgewählt wird, ob
die Reinigung nur mit Druckluft, Wasser oder Gemisch oder einer Kombi
nation aus diesen durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wasserzufuhr zur Druckerhöhungseinrichtung (4) so geführt ist, daß die
Wasserzufuhr konstant ist und automatisch überwacht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der durch
die Druckerhöhungseinrichtung (4) erzeugte Druck des Wassers sich auto
matisch auf einen Wert einstellt, der ca. 20% über dem der Druckluft liegt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abfluß des Gemisches aus dem Druckbehälter (2) durch eine geringe Was
serzuleitung kurz hinter dem Abfluß (2e) erleichtert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mengen an Druckluft, Wasser und Gemisch genau einstellbar sind.
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