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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Beschichtungen, insbesondere zum Entfernen von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen auf Stahlteilen.
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Aus dem Stand der Technik sind seit langem elektrisch beheizte Geräte zum Entfernen von Farbanstrichstoffen bekannt.
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So wird in der
DE 543520 C ein elektrisch beheizbarer Farbenabtrennspachtel beschrieben, bei dem an der Spachtelklinge elektrische Heizkörper angeordnet sind. Die Heizkörper sind auf verstellbar an der Spachtelklinge angeordneten Kupferplatten angebracht. Die Kupferplatten erstrecken sich zur Vermeidung von Wärmeverlusten bis nahe an die Schneide der Spachtelklinge. Weil die Schneide der Spachtelklinge einem hohen Verschleiß unterliegt, sind erfindungsgemäß die Kupferplatten verstellbar angeordnet, um stets einen guten Wärmeeintrag in der Nähe der Schneide in die Spachtelklinge zu erreichen. Zweck der Erfindung sind kurze Wege für die Wärmeleitung vom Heizelement zur Schneide der Spachtelklinge.
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Ein bezüglich des Wämeeintrages verbesserter elektrisch beheizter Trennspachtel wird in der
DD 236 844 A1 beschrieben. Die Spachtelklinge des hier beschriebenen Trennspachtels ist u-förmig ausgebildet, d. h. sie weist zwei durch einen Steg verbundene Schenkel auf. An dem aus einem elektrisch schlecht leitenden Werkstoff bestehenden Steg ist die Schneide der Spachtelklinge ausgebildet. Die Schenkel bestehen aus einem elektrisch gut leitendem Werkstoff. Die Erwärmung der Schneide der Spachtelklinge erfolgt durch direkte Widerstandserwärmung. Dazu wird ein elektrischer Strom durch die u-förmige Spachtelklinge, d. h. durch die beiden Schenkel und den sie verbindenden Steg, geleitet. Durch die direkte Widerstandserwärmung entsteht die Wärme direkt in der Schneide, so dass Wämeverluste vermieden werden.
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Zur Entfernung von Farbanstrichstoffen sind weiterhin seit langem elektrisch beheizte Heißluftgeräte bekannt. Beispielhaft sei hier auf die
US4,551,615 C verwiesen. Diese Geräte erzeugen einen Heißluftstrom, der auf die zu entfernende Farbschicht gerichtet wird, wodurch ein Erweichen der Farbschicht bewirkt wird. Die erweichte Farbschicht wird dann üblicherweise mittels eines Spachtels abgetragen.
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Aus der
US 6,822,197 B1 ist schließlich eine Kombination beider Wirkprinzipien bekannt. Ein elektrisch beheizter Farbkratzer gemäß der Lehre der
US 6,822,197 B1 besteht aus einer an einem Griff angebrachten elektrisch beheizten u-förmigen Spachtelklinge sowie einem im Griff angeordneten Heißluftgebläse. Die Anordnung der Spachtelklinge am Griff ist so ausgebildet, dass ein Wechsel der Spachtelklinge möglich ist. Das Heißluftgebläse ist so angeordnet, dass der Heißluftstrom durch den Griff des Farbkratzers in Richtung des die Schneide aufweisenden Steges der Spachtelklinge strömt.
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Es hat sich im praktischen Einsatz gezeigt, dass alle vorbekannten Geräte und Vorrichtungen zum Entfernen von Farbanstrichstoffen nur wenig effektiv für die Entfernung von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen angewendet werden können. Eine zur Zeit übliche Technologie zur Entfernung von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen ist daher das Abstrahlen dieser Beschichtung mittels eines Sandstrahlgebläses. Diese Technologie ist jedoch sehr aufwändig und umweltbelastend, insbesondere wenn eine dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtung von einer großen Tragkonstruktion aus Stahl, wie z. B. dem Dachtragwerk einer Sporthalle, entfernt werden soll. Problematisch sind hierbei der entstehende Staub sowie vagabundierendes Strahlgut. Zum Schutz davor werden häufig aufwändig Umhausungen errichtet.
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Bekannt ist darüber hinaus auch die Entfernung von Farbschichten von metallischen Gegenständen und Konstruktionen mittels Induktionsverfahren. Dazu werden mittels elektromagnetischer Induktion in der metallischen Oberfläche des zu entschichtenden Gegenstandes Wirbelströme induziert, die eine Erwärmung der metallischen Oberfläche bewirken. Die Erwärmung geht auf die zu entfernende Farbschicht über, wodurch diese erweicht wird und in bekannter Weise entfernt werden kann. Bei sehr dünnen Schichten kann so auch ein Abdampfen der Beschichtung erreicht werden. Angeboten wird dieses Verfahren beispielsweise von der Firma Oftec GmbH, 46282 Dorsten (http://www.oftec-gmbh.com/033c3f99fe0a87d17/index.html). Nachteilig hierbei ist ein vergleichsweise hoher Apparate- und Energieaufwand.
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Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Entfernen von Beschichtungen, insbesondere zum Entfernen von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen auf Stahlteilen, die einfach und robust aufgebaut ist und keinen hohen Apparate- und Energieaufwand benötigt. Die Vorrichtung soll darüber hinaus von einer Person bedienbar sein und zur Entfernung von Beschichtungen von großen Tragkonstruktion aus Stahl geeignet sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung zum Entfernen von Beschichtungen mit den Merkmalen des 1. Schutzanspruches gelöst. Die Schutzansprüche 2 bis 10 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens eine an einem Handgriff angeordnete elektrisch beheizbare Spachtelklinge mit einer Schneide zum Abtrennen der Beschichtung sowie einem Mittel zum Erzeugen und Leiten eines Heißluftstromes in Richtung der Spachtelklinge, wobei letzteres als Mittel zum Leiten des Heißluftstromes eine am Handgriff angebrachte Luftauslassdüse umfasst, deren Auslassöffnung sich oberhalb einer Breitseite der Spachtelklinge befindet, so dass der Heißluftstrom vor die Schneide der Spachtelklinge geleitet wird. Die Mittel zur Erzeugung des Heißluftstromes sind bevorzugt ein Gebläse und eine elektrische Heizeinrichtung. Das Gebläse zur Erzeugung des Luftstromes kann bei einer vorteilhaft kompakten Ausgestaltung der Erfindung im Handgriff der Vorrichtung untergebracht sein. Es kann jedoch auch als separates Gerät ausgebildet und mittels eines flexiblen Rohres mit der Düse verbunden sein. Zweckmäßig ist es, die elektrische Heizeinrichtung in der Luftauslassdüse anzuordnen, weil dann der Heißluftstrom nur entlang kurzer Wege innerhalb der Vorrichtung geleitet wird. Dies ist zum einen energieeffizient, weil Energieverluste gering gehalten werden, und zum anderen wird ein unnötiges Aufheizen von Teilen der Vorrichtung, wie beispielsweise dem Handgriff, vermieden.
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Die Auslassöffnung der Luftauslassdüse ist so ausgebildet und angeordnet, dass der Heißluftstrom auf einen in der Ebene der Spachtelklinge, vor der Schneide der Spachtelklinge liegenden Flächenbereich, der sich von der Schneide der Spachtelklinge weg erstreckt, gerichtet ist. Die Breite dieses Flächenbereiches entspricht mindestens der Länge der Schneide der Spachtelklinge. Seine Länge ist ca. zweimal seine Breite oder ca. zweimal die Länge der Schneide der Spachtelklinge. Bevorzugt ist die Luftauslassöffnung, ggf. auch die Luftauslassdüse, um eine parallel zur Schneide der Spachtelklinge liegende Achse schwenkbar angeordnet. Dadurch kann die Richtung des Heißluftstroms verändert und die Lage des besagten Flächenabschnittes vor der Schneide der Spachtelklinge eingestellt werden.
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Es kann zweckmäßig sein, zwischen der Auslassöffnung der Luftauslassdüse und der Spachtelklinge eine Luftleiteinrichtung anzuordnen, die den aus der Luftauslassdüse austretenden Heißluftstrom vor die Schneide der Spachtelklinge leitet bzw. verhindert, dass ein Teil des Heißluftstromes auf die Spachtelklinge trifft und von dieser dann in die Umgebung geleitet oder reflektiert wird. Das vordere der Auslassöffnung der Luftauslassdüse abgewandte Ende der Luftleiteinrichtung sollte sich etwa 3 bis 5 cm oberhalb der Schneide der Spachtelklinge befinden, d. h. es sollte bezogen auf die Ebene der Spachtelklinge etwa 3 bis 5 cm senkrecht zur Schneide der Spachtelklinge entfernt sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Luftleiteinrichtung aus einem durchsichtigen Material besteht, weil dann bei der Handhabung der Vorrichtung zum Entfernen einer Beschichtung dem Bearbeiter die Sicht auf den vorderen Bereich der Spachtelklinge, insbesondere auf die Schneide und den davorliegenden Flächenbereich, nicht verdeckt wird.
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Zur Entfernung einer dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung wird der Heißluftstrom bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 500 bis 700°C, besonders bevorzugt auf 600°C, temperiert. Bei dieser Temperatur ist nach einer Einwirkzeit zwischen 1 bis 2 s des Heißluftstromes auf besagtes, vor der Schneide der Spachtelklinge liegendes Flächenelement der Brandschutzbeschichtung diese in diesem Flächenelement auf ca. 200 bis 250°C erwärmt und in einem weichen, plastischen Zustand. Die Brandschutzbeschichtung schäumt bei dieser Temperatur noch nicht auf, bildet also noch keine Dämmschicht. Die Brandschutzbeschichtung kann in diesem weichen plastischen Zustand leicht mit der Spachtelklinge von der Oberfläche eines Stahlteiles entfernt werden. Dazu wird die Schneide der erwärmten Spachtelklinge auf der Oberfläche des Stahlteiles aufliegend unter die Brandschutzbeschichtung geschoben und die Brandschutzbeschichtung so von der Oberfläche des Stahlteiles abgetrennt.
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Das Stahlteil selbst wird bei dieser Vorgehensweise nur wenig erwärmt. Der wesentliche Teil der durch den Heißluftstrom und die erwärmte Spachtelklinge bereitgestellten Wärmeenergie bewirkt die Erwärmung der Brandschutzbeschichtung. Bevorzugt erfolgt die elektrische Beheizung der Spachtelklinge durch Widerstandserwärmung mittels eines direkt durch die Spachtelklinge, bevorzugt in unmittelbarer Nähe der Schneide, geleiteten elektrischen Stromes. Dazu kann der vordere Bereich der Spachtelklinge, an dem die Schneide ausgebildet ist, aus einem Material mit einem ausreichend hohen elektrischen Widerstand bestehen, so dass bei Leitung eines elektrischen Stromes durch diesen Bereich eine für die Beheizung der Spachtelklinge ausreichende Widerstandserwärmung erfolgt. Die Spachtelklinge kann dazu, wie in der
DD 236 844 A1 beschrieben, u-förmig ausgebildet sein, d. h. zwei durch einen Steg verbundene Schenkel aufweisen, wobei die Schenkel aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen und der die Schenkel verbindende Steg, an dem die Schneide der Spachtelklinge ausgebildet ist, aus einem elektrisch schlecht leitendem Material. Natürlich sind auch andere bekannte Ausbildungen der elektrischen Widerstandsbeheizung der Spachtelklinge denkbar, wie beispielsweise in der Nähe der Schneide der Spachtelklinge angeordnete Widerstandsheizelemente oder die Anregung von Wirbelströmen in der Spachtelklinge durch von einer an der Spachtelklinge angeordneten Spule erzeugte Magnetfelder.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aus wenigen Baugruppen einfach aufgebaut. Sie ist energetisch sehr effektiv und in der Anwendung problemlos. Die hohe Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich insbesondere daraus, dass die eingesetzte elektrische Energie im Wesentlichen nur eine Erwärmung der zu entfernenden Beschichtung bewirkt, während das beschichtete Bauteil selbst nur eine geringe Erwärmung erfährt. Die Vorrichtung kann mühelos von einer Person gehandhabt werden und ist insbesondere auch gut zur Entfernung von Beschichtungen von Stahlbaukonstruktionen, wie z. B. dem Tragwerk einer Halle, geeignet. Letzteres, und hierbei insbesondere die Entfernung von dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtungen von Stahlbaukonstruktionen, bildet das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Vorrichtung so auszubilden, dass die Spachtelklinge auswechselbar ist, um je nach Aufgabe die Länge der Schneide der Spachtelklinge der Aufgabe anzupassen. Selbstverständlich sind für unterschiedliche Aufgaben auch Vorrichtungen mit unterschiedlich langen Schneiden der Spachtelklinge denkbar.
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Ebenso gehört es mit zur Erfindung, dass die Intensität und/oder die Temperatur des Heißluftstromes veränderbar und damit an die Arbeitsaufgabe anpassbar sind. Gleiches gilt für die elektrische Energie zur elektrischen Beheizung der Spachtelklinge.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles weiter erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
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1: eine erste Ausbildung einer Vorrichtung bestehend aus einem Spachtel mit elektrisch beheizter Spachtelklinge und einer oberhalb einer Breitseite der Spachtelklinge angeordneten Luftauslassdüse, in
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2: eine zweite Ausbildung einer Vorrichtung mit einer elektrisch beheizten Spachtelklinge, einem im Handgriff angeordneten Gebläse und einer elektrischen Heizeinrichtung sowie einer Luftleiteinrichtung in Seitenansicht und in
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3: die Draufsicht der Vorrichtung gemäß 2.
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1 zeigt eine erste Ausbildung einer Vorrichtung, die einen Spachtel 1 mit einer elektrisch beheizten Spachtelklinge 2 und einer oberhalb einer Breitseite der Spachtelklinge 2 angeordneten Luftauslassdüse 3 umfasst. Die Spachtelklinge 2 ist über einen Steg 4 an einem Handgriff 5 angeordnet. Am Steg 4 ist ein Bolzen 6 angebracht. Der Bolzen 6 ist an dem dem Steg 4 abgewandten Ende so ausgebildet, dass mittels einer Schelle 7 die Luftauslassdüse 3 um eine parallel zur Schneide der Spachtelklinge 2 liegende Achse schwenkbar montiert werden kann. Die Luftauslassdüse 3 ist über ein flexibles Rohr 8 mit einem nicht dargestellten Gebläse verbunden. In der Luftauslassdüse 3 ist eine ebenfalls nicht dargestellte elektrische Heizeinrichtung angeordnet. Die Luftauslassdüse 3 ist so oberhalb einer Breitseite der Spachtelklinge 2 positioniert, dass ihre Auslassöffnung 9 ca. 3 bis 5 cm beabstandet zur Schneide 10 der Spachtelklinge 2 ist. Die Spachtelklinge 2 weist zwei Befestigungsschrauben 11 auf. Mittels der Befestigungsschrauben 11 sind elektrische Zuleitungen 12 elektrisch kontaktiert mit der Spachtelklinge 2 verbunden. Die Befestigungsschrauben 11 sind so an der Spachtelklinge 2 positioniert, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die Zuleitungen 12 ein elektrischer Strom durch die Spachtelklinge 2 angetrieben wird, der eine Erwärmung der Spachtelklinge 2, insbesondere der Schneide der Spachtelklinge 2, bewirkt. Dazu besteht der stromführende Bereich der Spachtelklinge 2 aus Heizleiterband NiCr 30/20, Werkstoff 1.4860, um eine Erwärmung der Spachtelklinge 2 auf eine Temperatur zwischen 400 bis 500°C zu bewirken. Der vom nicht dargestellten Gebläse erzeugte über den flexiblen Schlauch 8 zur Luftauslassdüse 3 geführte Luftstrom wird mittels der in der Luftauslassdüse 3 angeordneten ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Heizeinrichtung auf eine Temperatur zwischen 500 bis 700°C, bevorzugt 600°C, erhitzt. Sowohl die elektrische Energieversorgung zur Widerstandserwärmung der Spachtelklinge 2 als auch die elektrische Energieversorgung zur Speisung der in der Luftauslassdüse 3 angeordneten elektrischen Heizeinrichtung zur Erwärmung des Luftstromes sind elektrisch geregelt ausgebildet, um die Spachtelklinge 2 und den Luftstrom auf eine vorbestimmte Temperatur, wie beschrieben, zu erwärmen. Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vorrichtung, beispielsweise zur Entfernung einer dämmschichtbildenden Beschichtung von einem Stahlteil, wird zunächst der Spachtel 1 unmittelbar über die zu entschichtende Oberfläche gehalten, und zwar derart, dass die Schneide 10 der Spachtelklinge 2 auf der Oberfläche aufliegt. Die auf ca. 450°C erwärmte Schneide 10 der Spachtelklinge 2 dringt in die Beschichtung bis auf die Oberfläche des Stahlteiles ein, während der aus der Auslassöffnung 9 der Luftauslassdüse 3 austretende auf ca. 600°C erwärmte Heißluftstrom auf einen Flächenbereich der dämmschichtbildenden Beschichtung von ca. 10 cm vor der Schneide 10 auf die dämmschichtbildende Beschichtung auftrifft und die dämmschichtbildende Beschichtung in besagtem Flächenbereich erwärmt, ohne dass dabei eine wesentliche Erwärmung des Stahlteiles erfolgt. Innerhalb von ca. 1 bis 2 s Einwirkzeit des auf ca. 600°C erwärmten Heißluftstromes auf die dämmschichtbildende Beschichtung wird diese auf ca. 200°C erwärmt und plastisch und kann durch Vorschieben der Schneide 10 der Spachtelklinge 2 entlang der Oberfläche des Stahlteiles von diesem abgelöst werden.
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In den 2 und 3 ist eine zweite Ausbildung der Vorrichtung gezeigt, bei der das Gebläse 13 zur Erzeugung des Luftstromes im Handgriff 5 des Spachtels 1 angeordnet ist. Der Handgriff 5 ist dazu hohl ausgebildet und bildet im Bereich oberhalb der Schneide 10 der Spachtelklinge 2 die Luftauslassdüse 3 aus. In diesem Bereich ist die elektrische Heizeinrichtung 14 zur Erwärmung des Luftstromes angeordnet. An das Ende der Luftauslassdüse 3 schließt sich eine Luftleiteinrichtung 15 an, mittels derer der Heißluftstrom auf einen vorbestimmten Flächenbereich vor der Schneide 10 der Spachtelklinge 2 geleitet wird. Die Luftleiteinrichtung 15 besteht mindestens abschnittsweise aus einem durchsichtigen Material, um der die Vorrichtung handhabenden Person die Sicht auf die Schneide 10 der Spachtelklinge 2 und den davorliegenden Flächenbereich, auf den der Heißluftstrom auftrifft, zu ermöglichen. Dies erleichtert die Handhabung der Vorrichtung, indem die handhabende Person zum einen das Abheben der Beschichtung beim Vorschieben der Schneide 10 der Spachtelklinge 2 beobachten kann und sie zum anderen auch erkennt, wie in dem mit dem Heißluftstrom beaufschlagten Flächenabschnitt die Erwärmung und Erweichung der zu entfernenden Beschichtung erfolgt und sie so zeitlich konform zur Erwärmung das Vorschieben der Schneide 10 der Spachtelklinge 2 vornehmen kann. Die hier nicht ausdrücklich genannten weiteren Teile der in den 2 und 3 gezeigten zweiten Ausbildung der Vorrichtung sind analog den entsprechenden Teilen der in 1 gezeigten und beschriebenen ersten Ausbildung der Vorrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spachtel
- 2
- Spachtelklinge
- 3
- Luftauslassdüse
- 4
- Steg
- 5
- Handgriff
- 6
- Bolzen
- 7
- Schelle
- 8
- flexibles Rohr
- 9
- Auslassöffnung
- 10
- Schneide (der Spachtelklinge 2)
- 11
- Befestigungsschrauben
- 12
- Zuleitungen
- 13
- Gebläse
- 14
- elektrische Heizeinrichtung
- 15
- Luftleiteinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 543520 C [0003]
- DD 236844 A1 [0004, 0015]
- US 4551615 C [0005]
- US 6822197 B1 [0006, 0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.oftec-gmbh.com/033c3f99fe0a87d17/index.html [0008]
