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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Strahlarbeiten an einer Oberfläche mittels einer Strahleinheit, insbesondere zum Anschluss an ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einer Halteeinrichtung, die eine Aufnahme für eine Strahleinheit aufweist.
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Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Anschluss an ein Hochdruckreinigungsgerät bzw. zur Verwendung mit einem Hochdruckreinigungsgerät, bei dem ein Strahlmittel, insbesondere Wasser, unter hohem Druck ausgestoßen wird, um Reinigungs- oder Abtragsarbeiten an Oberflächen vorzunehmen. Je nach Anwendungsfall kann das Strahlmittel ggf. Zusätze enthalten, oder es können Reinigungsmittel oder sonstige Fluide als Strahlmittel eingesetzt werden. Der Druckbereich, in dem die vorgenannten Hochdruckreinigungsgeräte arbeiten, erstreckt sich üblicherweise von 50 MPa bis 300 MPa. Der Wasser- bzw. Flüssigkeitsausstoß erfolgt in der Regel über eine Strahleinheit, die je nach Einsatzzweck unterschiedliche Düsen aufweisen kann. Als Beispiele sind unter anderem eine Fächerdüse, die den Strahl in einer Dimension aufweitet eine Rotordüse, die einen auf einem Konus rotierenden Strahl erzeugt oder eine Pendeldüse mit einem in einer Richtung oszillierenden Strahl zu nennen. Für die Bearbeitung größerer Flächen existiert beispielsweise eine Strahleinheit, bei der eine Mehrzahl von Düsen auf einer Kreisbahn rotiert.
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Bisher wird zur Durchführung von Strahlarbeiten, selbst an großen Flächen, die Strahleinheit durch den ausführenden Arbeiter in der Regel von Hand geführt. Im Hinblick auf einen ausreichenden Sicherheitsabstand bei derartigen Arbeiten und zur Vergrößerung der Reichweite ist die Strahleinheit hierbei häufig an einer Lanze montiert. Die Ausführung von Strahlarbeiten ist unter diesen Umständen für den Arbeiter schnell ermüdend und darüber hinaus zeitaufwendig.
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Abhilfe in bestimmten Anwendungssituationen schafft eine aus der
DE 10 2014 000 593 A1 bekannte Vorrichtung, bei der die Strahleinheit durch einen schwenkbaren und teleskopierbaren Arm gestützt wird. Dadurch wird der Arbeiter zum einen entlastet und zum anderen die Reichweite ausgehend von einer festen Arbeitsposition vergrößert. Die vorgenannte, bekannte Vorrichtung besitzt jedoch konstruktiv bedingt den Nachteil, dass zur Bearbeitung größerer Flächen häufig die Strahleinheit durch den Arbeiter nachgeführt oder die Position der Vorrichtung verändert werden muss. Somit ergeben sich die Nachteile einer erhöhten Arbeitsbelastung für den Ausführenden und eines hohen Zeitaufwands in ähnlicher Weise wie bei der rein manuellen Ausführung von Strahlarbeiten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung für Strahlarbeiten bereitzustellen, mittels derer sich große Flächen in einfacher und effizienter Weise bearbeiten lassen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorschlagsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Verschiebeeinrichtung zur insbesondere motorischen Verschiebung der Halteeinrichtung in wenigstens einer Richtung aufweist. Mittels der Verschiebeeinrichtung lässt sich die Halteeinrichtung in wenigstens einer Richtung in definierter Weise, beispielsweise entlang einer Schiene oder eines ähnlichen Führungselements, bewegen. Es besteht dadurch insbesondere die Möglichkeit, eine von der entsprechenden Aufnahme der Halteeinrichtung getragene Strahleinheit entlang einer zu bearbeitenden Oberfläche und in gleichmäßigem Abstand zu dieser zu bewegen.
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Neben der Möglichkeit größere Flächenabschnitte zu bearbeiten ohne das Erfordernis, die Position der gesamten Vorrichtung zu verändern, ergibt sich durch den konstanten Abstand der Strahleinheit zur Oberfläche der Vorteil einer gleichmäßigen Bearbeitung des entsprechenden Flächenabschnitts, da die Reinigungs- bzw. Abtragsleistung bei Strahlarbeiten neben dem Druck und dem Volumenstrom des eingesetzten Strahlmittels insbesondere vom Abstand der Strahleinheit zur Oberfläche abhängt.
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Darüber hinaus ist auch die Einwirkdauer des Strahls ein ausschlaggebender Parameter für die Reinigungs- bzw. Abtragsleistung bei Strahlarbeiten an Oberflächen. Eine Bewegung der Strahleinheit entlang der Oberfläche mit einer konstanten Geschwindigkeit trägt daher zu einem gleichmäßigen Reinigungs- bzw. Abtragsergebnis bei. Eine solche konstante Verschiebegeschwindigkeit kann insbesondere durch eine motorische Verschiebung der Halteeinrichtung durch die Verschiebeeinrichtung der Vorrichtung gewährleistet werden.
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Die Vorschubgeschwindigkeit der Verschiebeeinrichtung ist dabei vorzugsweise einstellbar. Als besonders geeignet für ein gutes Reinigungs- bzw. Abtragsergebnis hat sich eine Vorschubgeschwindigkeit der Verschiebeeinrichtung zwischen 0,08 m/min und 8 m/min erwiesen, wobei jeder Einzelwert innerhalb des angegebenen Intervalls möglich ist und als erfindungswesentlich angesehen wird.
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Mittels wenigstens einer Steuereinrichtung lässt sich die Verschiebeeinrichtung durch einen Bediener in einfacher Weise steuern. Die Steuerung erfolgt dabei wahlweise rein manuell, oder aber teilweise oder vollständig automatisiert.
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Durch wenigstens ein Bedienelement der Steuereinrichtung lässt sich diese von einer Person bedienen. Über ein solches Bedienelement kann beispielsweise die Verschiebebewegung der Verschiebeeinrichtung manuell kontrolliert oder ein automatisches Steuerprogramm abgerufen werden.
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Neben dem Bedienelement zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuereinrichtung zudem wenigstens ein Bedienelement zur Steuerung eines angeschlossenen Hochdruckreinigungsgeräts, insbesondere einer Hochdruckpumpe, aufweisen. Zusätzlich oder alternativ ist es außerdem möglich, dass die Steuereinrichtung wenigstens ein Bedienelement zur Steuerung der Strahleinheit aufweist. Es ergibt sich dadurch für den Bediener der Vorteil, alle für die Durchführung von Strahlarbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendigen Bauteile bzw. Geräte von einer zentralen Stelle aus steuern zu können.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verschiebeeinrichtung derart ausgebildet, dass die Halteeinrichtung in wenigstens zwei, insbesondere zueinander zumindest im Wesentlichen senkrecht angeordneten, Richtungen verschiebbar ist. Durch die zusätzliche Verschieberichtung, die insbesondere quer zur ersten Verschieberichtung verläuft, lässt sich die Halteeinrichtung, und damit letztlich die Strahleinheit, nicht nur parallel zur zu bearbeitenden Oberfläche bewegen, sondern es kann auch beispielsweise der Abstand der Strahleinrichtung zur Oberfläche eingestellt werden. Zusätzlich zur grundsätzlichen Einstellung des Arbeitsabstandes der Strahleinheit zur Oberfläche lässt sich durch die Verschiebbarkeit in einer zweiten Raumrichtung beispielsweise der Verlauf einer schrägen Fläche nachfahren, um so einen konstanten Arbeitsabstand zu gewährleisten, ohne die Vorrichtung als ganzes in einer entsprechend angewinkelten Position betreiben zu müssen.
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Für die Bearbeitung von schräg verlaufenden Flächen ist es von Vorteil, wenn die Halteeinrichtung mit der Aufnahme für die Strahleinheit schwenkbar um wenigstens eine Achse mit der Verschiebeeinrichtung verbunden ist. Die Achse verläuft dabei insbesondere parallel zur Verschieberichtung der Verschiebeeinrichtung. Es ergibt sich hieraus der weitere Vorteil, dass durch ein Wegschwenken der Strahleinheit von der Oberfläche die Strahleinheit in einfacher Weise für Reinigungs- oder Wartungsarbeiten sowie zu einem möglichen Austausch der Strahleinheit zugänglich ist, ohne dass die gesamte Vorrichtung von ihrer Position bewegt werden muss.
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Zur einfachen Fortbewegung weist die Vorrichtung vorzugsweise ein Fahrgestell auf. Die Vorrichtung lässt sich damit in einfacher Weise nicht nur zum Einsatzort transportieren, sondern auch am Einsatzort selbst mit geringem Aufwand, insbesondere durch eine einzelne Person, positionieren und von einem zu bearbeitenden Flächenabschnitt zum nächsten weiterbewegen.
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Zur weiteren Arbeitserleichterung für den Bediener und/oder zur weitergehenden Automatisierung des Arbeitsablaufs bei der Durchführung von Strahlarbeiten an Oberflächen kann die Vorrichtung auch selbstfahrend ausgebildet sein.
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Durch ein austauschbares und/oder verlängerbares Führungselement lässt sich die Verschiebeeinrichtung flexibel an verschiedene Einsatzsituationen anpassen, ohne dass ein Austausch der gesamten Vorrichtung für Strahlarbeiten erforderlich ist. Bei den austauschbaren und/oder verlängerbaren Führungselementen handelt es sich insbesondere um Führungsschienen, an denen die Halteeinrichtung entlang bewegt wird.
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Vorzugsweise ist die gesamte Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Modulen zusammengesetzt. Hierdurch wird eine weitergehende Flexibilität für verschiedene Anwendungsszenarien erreicht. Die Vorrichtung lässt sich beispielsweise mit verschiedenen Verschiebeeinrichtungen, unterschiedlichen Steuereinrichtungen und/oder verschiedenen Fahrgestellen ausstatten, die jeweils in unterschiedlicher Weise zu einer gesamten Vorrichtung für Strahlarbeiten kombiniert werden können.
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Bevorzugt ist die Vorrichtung zerlegbar ausgebildet. Dadurch wird eine deutlich erhöhte Transportstabilität erreicht. ”Zerlegbar” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass wesentliche Baugruppen der Vorrichtung an entsprechenden Schnittstellen auf einfache Weise, d. h. mittels weniger Handgriffe und insbesondere durch eine einzelne Person, voneinander getrennt und wieder miteinander verbunden werden können. Die Vorrichtung kann dadurch auf platzsparende Weise zum Einsatzort gebracht und von diesem wieder abtransportiert werden. Häufig sollen Strahlarbeiten in Innenräumen durchgeführt werden, die nur über vergleichsweise kleinbauende Zugänge erreichbar sind, so dass die Vorrichtung nicht als Ganzes an den Einsatzort gebracht werden kann. Aus der vorgenannten Zerlegbarkeit ergibt sich in einer solchen Situation der Vorteil, dass die Vorrichtung in Teilen an den Einsatzort gebracht werden kann, wo sie letztlich zusammengesetzt und betriebsbereit gemacht wird.
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Üblicherweise wird die Verschiebeeinrichtung mittels eines Motors angetrieben, wobei der Antrieb beispielsweise auf einem ölhydraulischen Prinzip beruhen und/oder elektrisch und/oder pneumatisch erfolgen kann. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass insbesondere beim Betrieb der Vorrichtung mit Wasser als Strahlmittel die Verschiebung der Halteeinrichtung durch Wasserdruck bewirkt wird. Insbesondere wenn der Wasserdruck zur Verschiebung der Halteeinrichtung und zum Betrieb der Strahleinheit von einer gemeinsamen Hochdruckpumpe erzeugt wird, trägt die Kopplung der Reinigungs- bzw. Abtragsleistung des Strahls mit der Vorschubgeschwindigkeit der Strahleinheit zu einem gleichmäßigen Reinigungs- bzw. Abtragsergebnis bei.
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Besonders gute Ergebnisse werden bei Strahlarbeiten erreicht, wenn die Verschiebung der Halteeinrichtung und damit der Strahleinheit oszillierend erfolgt. D. h. bei Erreichen eines Endpunktes des Verschiebebereichs der Verschiebeeinrichtung wird die Bewegungsrichtung umgekehrt, so dass die Halteeinrichtung an das andere Ende des Verschiebebereichs der Verschiebeeinrichtung bewegt wird, usw. Es wird somit ein streifenförmiger Abschnitt der zu bearbeitenden Oberfläche wiederholt überstrichen. Wird die Vorrichtung senkrecht zu diesem Streifen mit einer geeigneten Geschwindigkeit bewegt, so lässt sich in einfacher Weise eine im Wesentlichen rechteckige Fläche mit einer Breite des maximalen Verschiebebereichs der Verschiebeeinrichtung und beliebiger Länge bearbeiten. Die Verschiebung der Vorrichtung kann dabei beispielsweise mittels des Fahrgestells oder insbesondere selbstfahrend erfolgen. Für eine lückenlose Bearbeitung der Fläche ist die Weiterbewegungsgeschwindigkeit der Vorrichtung so zu wählen, dass sich die bei der Hin- und der nachfolgenden Rückbewegung der Strahleinheit überstrichenen Streifen zumindest bereichsweise überlappen.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt der maximale Verschiebebereich der Verschiebeeinrichtung mindestens 50 cm, vorzugsweise mindestens 100 cm, bevorzugt mindestens 150 cm, besonders bevorzugt mindestens 200 cm. Ein größer bemessener Verschiebebereich erhöht die Reichweite der Vorrichtung und trägt damit zu einer effizienteren Bearbeitung von größeren Flächen bei.
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Über die Arbeitserleichterung und die Steigerung der Effizienz hinaus soll die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Arbeiter auch darin unterstützen, Strahlarbeiten in Bereichen vorzunehmen, die durch eine Person nicht ohne Weiteres zu erreichen sind. Zur diesbezüglichen Erhöhung der Reichweite kann die Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie eine maximale Arbeitshöhe von mindestens 3 m erreicht. Konstruktiv wird dies durch einen entsprechenden Aufbau erreicht, wie im weiteren Verlauf näher erläutert werden wird.
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Wie bereits zuvor beschrieben wurde, lässt sich der Arbeitsabstand der Strahleinheit zur zu bearbeitenden Oberfläche bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels einer Ausgestaltung der Verschiebeeinrichtung einstellen, bei der eine Verschiebung der Halteeinrichtung in zwei Raumrichtungen erfolgen kann. Alternativ kann die Aufnahme für eine Strahleinheit an der Halteeinrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer zu bearbeitenden Oberfläche zur Einstellung des Abstandes der Strahleinheit zur Oberfläche verschiebbar sein. Es lässt sich somit ein Arbeitsabstand grundsätzlich einstellen, während alle Bewegungsfreiheitsgrade der Verschiebeeinrichtung zur Verschiebung der Halteeinrichtung frei genutzt werden können.
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Insbesondere bei nicht glatten Oberflächen ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung einer Einrichtung zur automatischen Beabstandung der Strahleinheit zur Oberfläche aufweist. Dadurch entfällt insbesondere das häufige manuelle Nachjustieren des Arbeitsabstandes durch den Bediener.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Zusatzeinrichtung auf, die zur insbesondere federnden Anlage an der Oberfläche und/oder seitlichen Abschirmung eines von der Strahleinheit abgegebenen Arbeitsstrahls ausgebildet ist. Es wird dadurch ein gleichbleibender Abstand zur Oberfläche beibehalten, der zu einem gleichmäßigen Reinigungs- bzw. Abtragsergebnis beiträgt. Durch die Abschirmung werden Materialien und insbesondere Personen in der Umgebung vor dem mit hoher kinetischer Energie von der Oberfläche zurückprallenden Arbeitsstrahl geschützt.
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Die Zusatzeinrichtung kann mindestens eine Federeinrichtung aufweisen, um ein Anliegen der Zusatzeinrichtung – insbesondere über wenigstens eine Rolle – an der Oberfläche zu gewährleisten. Durch die federnde Anlage wird die Kontur bzw. das Relief einer Oberfläche in exakter Weise nachgefahren, so dass sich auch bei stark unebenen Flächen ein gleichmäßiges Reinigungs- bzw. Abtragsergebnis erzielen lässt.
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Das von der Strahleinheit abgegebene Strahlmittel, d. h. in der Regel Wasser, wird nach dem Auftreffen auf die Oberfläche zusammen mit abgetragenen Stoffen von der Oberfläche in die Umgebung zurückgestreut. Um eine Verunreinigung der Umgebung und/oder der Vorrichtung zu vermeiden oder zumindest zu verringern, kann die Vorrichtung eine Absaugeeinrichtung zur Absaugung eines Strahlmittels und/oder von der Oberfläche abgetragenen Stoffe aufweisen.
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Als neutrales Lösungsmittel und wegen seiner weiteren chemischen und physikalischen Eigenschaften eignet sich insbesondere Wasser als Strahlmittel für die Durchführung von Strahlarbeiten der in Rede stehenden Art. Dementsprechend weist die Strahleinheit bevorzugt wenigstens eine Wasserstrahldüse auf.
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Grundsätzlich lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch auch für Strahlarbeiten mit einem alternativen Strahlmittel einsetzen. Zu diesem Zweck kann die Strahleinheit beispielsweise auch wenigstens eine Partikelstrahldüse, insbesondere eine Sandstrahldüse, aufweisen.
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Ein verfahrenstechnischer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt im Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung von Strahlarbeiten an Oberflächen. Zu bearbeitende Oberflächen können dabei insbesondere Böden im Innen- oder Außenbereich, Wände oder Decken sein.
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Weitere Aspekte, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine perspektivische, schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Durchführung von Strahlarbeiten an Böden;
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2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in Vorderansicht;
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3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in seitlicher Ansicht;
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4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in Draufsicht;
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5 eine perspektivische, schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung von Strahlarbeiten an Wänden;
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6 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in Vorderansicht;
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7 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in seitlicher Ansicht;
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8 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 5 in Draufsicht;
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9 eine perspektivische, schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung von Strahlarbeiten an Decken;
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10 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 9 in Vorderansicht;
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11 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 9 in seitlicher Ansicht;
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12 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 9 in Draufsicht; und
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13 eine perspektivische, schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 zusammen mit verschiedenen Anbauteilen zur modularen Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an die jeweilige Anwendungssituation.
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In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung von Strahlarbeiten insbesondere an Bodenflächen gezeigt. Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in dieser Ausführungsform wird daher nachfolgend als Bodenmodus bezeichnet.
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Die Vorrichtung 1 weist als wesentliches Bauteil zur Ausführung von Strahlarbeiten eine Strahleinheit 2 auf. Die Strahleinheit 2 ist insbesondere mit einer Halteeinrichtung 3 über eine entsprechende Aufnahme 4 verbunden.
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Die Halteeinrichtung 3 selbst ist mit einer Verschiebeeinrichtung 5 verbunden und dadurch in ihrer Position mitsamt der Strahleinheit 2 verschiebbar, ohne die Position der Vorrichtung 1 verändern zu müssen. Die Bewegung der Halteeinrichtung 3 erfolgt entlang einem Führungselement 6 der Verschiebeeinrichtung 5.
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Das Führungselement 6 ist vorliegend insbesondere als gerade Lochschiene mit einem Endanschlag 7 ausgebildet. Beispielsweise ist es somit möglich, dass etwa bei einem motorisierten Antrieb der Verschiebeeinrichtung 5 ein Zahnrad oder ein ähnliches Bauteil in die Lochschiene eingreift und so eine Bewegung der Halteeinrichtung 3 bewirkt.
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Erfindungsgemäß möglich sind darüber hinaus jedoch auch andere Formen des Führungselements 6, beispielsweise eine gebogene bzw. gekrümmte Form, um den Bewegungsverlauf bei der Verschiebung der Halteeinrichtung 3, und damit letztlich der Strahleinheit 2, an verschiedene Oberflächenformen bzw. für verschiedene Anwendungssituationen anzupassen.
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Alternativ zu der hier eingesetzten Lochschiene kann auch eine Zahnstange oder ein vergleichbares Bauteil eingesetzt werden.
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Das Führungselement 6 der Verschiebeeinrichtung 5 kann verschieden lang ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Führungselement 6 eine Länge von mindestens 50 cm, bevorzugt von mindestens 100 cm, besonders bevorzugt von mindestens 150 cm, auf. Insbesondere kann das Führungselement 6 eine Länge von mindestens 200 cm wie bei der hier dargestellten Ausführungsform aufweisen.
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Das Führungselement 6 ist insbesondere austauschbar gegen ein Führungselement 6 mit einer anderen Form und/oder Länge.
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Die Verschiebung der Halteeinrichtung 3 erfolgt vorzugsweise motorisch, da auf diese Weise eine konstante Vorschubgeschwindigkeit und ein damit verbundenes gleichmäßiges Reinigung- bzw. Abtragsergebnis erzielt werden kann. Die Verschiebeeinrichtung 5 weist dazu für jede Verschieberichtung jeweils eine einen Motor und vorzugsweise ein Getriebe aufweisende Antriebseinheit 8 auf.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Verschiebung jedoch auch manuell und/oder durch Wasserdruck angetrieben erfolgen. Im letztgenannten Fall wird der Wasserdruck zum Antrieb der Verschiebeeinrichtung 5 insbesondere zusammen mit dem Druck zum Betrieb der Strahleinheit 2 von einer gemeinsamen, nicht dargestellten, Hochdruckpumpe erzeugt.
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Die Vorschubgeschwindigkeit der Verschiebeeinrichtung 5 liegt vorzugsweise zwischen 0,8 m/min und 8 m/min.
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Der zum Betrieb der Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten erzeugte Druck erreicht üblicherweise einen Wert von bis zu 300 MPa.
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Das Strahlmittel, bei dem es sich insbesondere um Wasser handelt, wird mit entsprechend hoher Energie aus einer oder mehreren Düsen 9 der Strahleinheit 2 ausgestoßen, wobei das Ausstoßvolumen zwischen 10 bis 100 l/min, bevorzugt etwa 40 l/min beträgt.
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Vorliegend weist die Strahleinheit 2 eine oder mehrere, insbesondere vier Düsen 9 auf, die insbesondere derart angeordnet sind, dass sie beim Betrieb auf einer Kreisbahn rotieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 lässt sich jedoch mit nahezu jeder möglichen Ausführungsform der Strahleinheit 2 betreiben.
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Die Strahleinheit 2 ist kann schwenkbar, insbesondere schwenkbar mit der Halteeinrichtung 3 verbunden, sein.
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Die Schwenkbewegung erfolgt dabei insbesondere um eine zur Verschieberichtung der Verschiebeeinrichtung 5 parallele Achse. Auf diese Weise wird der Zugang zur Strahleinheit 2 erleichtert, um diese beispielsweise zu reinigen, zu warten oder auszutauschen. Erfindungsgemäß ist jedoch auch eine Schwenkbarkeit in jede andere Richtung möglich.
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Die Strahleinheit 2 ist darüber hinaus, vorzugsweise, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zu bearbeitenden Oberfläche verstellbar mit der Halteeinrichtung 3 verbunden.
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Die Verschiebung der Halteeinrichtung 3 mittels der Verschiebeeinrichtung 5 erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform der Vorrichtung 1 zunächst durch eine entsprechende Ausrichtung des Führungselements 6 insbesondere parallel zum Boden.
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Darüber hinaus ist, vorzugsweise, ein weiteres Führungselement 6 insbesondere in Form einer Lochschiene, bevorzugt mit einem Endanschlag 7 und/oder einer weiteren Antriebseinheit 8, vorgesehen, durch das eine Verschiebung der Halteeinrichtung 3 zumindest im Wesentlichen senkrecht zum Boden möglich ist. Dadurch lässt sich unter anderem ebenfalls der Abstand der Strahleinheit 2 zur zu bearbeitenden Oberfläche, das heißt vorliegend zum Boden, einstellen. Möglich ist darüber hinaus auch, eine gegenüber dem Boden erhöhte Kante bzw. Stufe zu bearbeiten.
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Alternativ kann das zweite Führungselement 6, und damit die weitere Verschieberichtung, auch parallel zur zu bearbeitenden Oberfläche ausgerichtet sein. Führt die Verschiebeeinrichtung 5 in der einen Verschiebeeinrichtung eine lineare Bewegung und der zweiten Verschieberichtung eine oszillierende Bewegung aus, wird im Ergebnis eine im Wesentlichen rechteckige Fläche mäanderförmig abgefahren und mittels der Strahleinheit 2 bearbeitet.
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Erfindungsgemäß kann darüber hinaus auch ein Aufbau der Verschiebeeinrichtung 5 mit mehr als zwei Führungselementen 6 vorgesehen sein.
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Bei einer orthogonalen Anordnung der entsprechenden Verschieberichtungen zueinander ergibt sich hieraus eine freie Positionierbarkeit der Strahleinheit 2 im Raum bei konstanter Position der Vorrichtung 1.
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Zur Steuerung der Verschiebeeinrichtung 5 ist bei den hier dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 10 vorgesehen, die auf der der Strahleinheit 2 gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung 1 angeordnet ist.
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Die Steuerung der Verschiebeeinrichtung 5 erfolgt dabei manuell und/oder automatisiert.
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Die Steuereinrichtung 10 weist, vorzugsweise, ein Gehäuse 11 auf, das insbesondere elektronische Komponenten beherbergt und vorzugsweise von einer Tragstange 12 getragen wird.
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Darüber hinaus weist die Steuereinrichtung 10 insbesondere am Gehäuse 11 vorzugsweise einen oder mehrere Anschlüsse 13 für Verbindungsleitungen 29 auf, bei denen es sich insbesondere um Energie- und/oder Steuerleitungen handeln kann.
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Ferner kann die Steuereinrichtung 10 alternativ oder zusätzlich zu elektronischen Komponenten auch hydraulische und/oder pneumatische Bauteile, wie Ventile oder Druckregler, enthalten.
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Die Steuereinrichtung 10 weist vorliegend insbesondere ein oder mehrere Bedienelemente 14 auf, die vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse 11 zusammengefasst sind.
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Zu den Bedienelementen 14 zählen insbesondere Knöpfe oder Tasten, beispielsweise zur Auswahl von Betriebsarten oder zum Abruf von Steuerprogrammen.
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Es ist insbesondere ein Not-Aus-Knopf vorgesehen, der in einem Notfall oder bei einer Fehlfunktion der Vorrichtung 1 zur Sicherheit des Bedieners durch eine Notabschaltung der Vorrichtung 1 beiträgt. Ferner kann die Steuereinrichtung 10 Bedienelemente 14 insbesondere in Form von Schaltern aufweisen, mittels derer beispielsweise Komponenten der Vorrichtung 1 ein- und ausgeschaltet werden können oder aber die gesamte Vorrichtung 1 aktiviert oder deaktiviert werden kann.
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Als Bedienelemente 14 kommen darüber hinaus auch Regler, beispielsweise zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit der Verschiebeeinrichtung 5, und insbesondere Joysticks, in Frage, die im vorliegenden Fall dazu dienen können, die Vorschubbewegung der Verschiebeeinrichtung 5 manuell zu kontrollieren.
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Neben Bedienelementen 14 zur Steuerung der Verschiebeeinrichtung 5 kann die Steuereinrichtung 10 auch Bedienelemente 14 zur Steuerung eines angeschlossenen, nicht dargestellten Hochdruckreinigungsgeräts, insbesondere einer Hochdruckpumpe, und/oder zur Steuerung der Strahleinheit 2 aufweisen. Dadurch ist nicht nur die Bewegung der Verschiebeeinrichtung 5 steuerbar, sondern nahezu das vollständige für Strahlarbeiten eingesetzte System.
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Eine zentrale Steuerung aller relevanten Betriebsparameter kann in diesem Fall von einer zentralen Steuereinrichtung 10 aus erfolgen. Dies ermöglicht insbesondere die Bedienung der Vorrichtung 1, bzw. des gesamten Systems aus der Vorrichtung 1 und dem Hochdruckreinigungsgerät, durch eine einzelne Person.
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Zur Fortbewegung der Vorrichtung 1 ist vorzugsweise ein Fahrgestell 15 vorgesehen, das einen Längsträger 16, einen Querträger 17 und ein oder mehrere, insbesondere drei Räder 18 aufweisen kann.
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Durch eine dreirädrige Ausbildung wird ein sicherer, wackelfreier Stand der Vorrichtung beim Betrieb gewährleistet. Um die für Strahlarbeiten notwendige Stabilität zu erreichen, sind vorliegend insbesondere zwei der drei Räder 18 zusammen mit dem Querträger 17 auf der der Strahleinheit 2 zugeordneten Seite der Vorrichtung 1 angeordnet.
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Zur manuellen Fortbewegung der Vorrichtung 1 sind insbesondere im Bereich der Steuereinrichtung 10 vorzugsweise ein oder mehrere, insbesondere zwei Griffe 19 vorgesehen. Hierdurch ist es dem Bediener der Vorrichtung 1 möglich, diese in ihrer Position zu verändern, ohne sich von der Steuereinrichtung 10 entfernen zu müssen.
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Ein Führungselement 6 der Verschiebeeinrichtung 5 ist mittels Verbindungselementen 20 mit dem Querträger 17 des Fahrgestells 15 verbunden. Bei den Verbindungselementen 20 handelt es sich im vorliegenden Fall um Winkelprofile.
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Das Führungselement 6 kann insbesondere breiter als der Querträger 17 ausgebildet sein, wie den 2 und 4 zu entnehmen ist. Dadurch werden Arbeiten an einer Kante bzw. Stufe, wie beispielsweise einem Bordstein o. ä., ermöglicht, indem die Halteeinrichtung 3 mit der Strahleinheit 2 mittels der Verschiebeeinrichtung 5 an den äußeren Rand des Führungselements 6 bewegt wird, so dass sie über das Rad 18 hinausragt. Zur Bearbeitung der Kante wird die Vorrichtung 1 an dieser mittels ihres Fahrgestells 15 entlang bewegt.
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Es ist darüber hinaus auch möglich, die Vorrichtung 1 selbstfahrend auszubilden. Zu diesem Zweck können ein oder mehrere Räder 18 durch in 13 dargestellte Antriebsräder 21 ersetzt werden, die einen Vortrieb erzeugen und damit eine selbstständige Bewegung der Vorrichtung 1 bewirken.
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Die Vorrichtung 1 kann darüber hinaus modular aufgebaut sein.
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Verschiedene Teile bzw. Baugruppen der Vorrichtung 1, wie beispielsweise die Strahleinheit 2, die Verschiebeeinrichtung 5, die Steuereinrichtung 10 und/oder das Fahrgestell 15, können durch alternative Ausführungsformen der betreffenden Komponenten ausgetauscht werden. Auf diese Weise lässt sich die Vorrichtung 1 mit geringem Aufwand an verschiedene Anwendungssituationen anpassen.
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Durch eine zerlegbare Ausgestaltung der Vorrichtung 1 lässt sich diese besonders einfach transportieren. Die Verbindung zwischen den verschiedenen Bauteilen ist zu diesem Zweck vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie sich durch wenige Handgriffe und insbesondere von einer Person trennen und wieder verbinden lassen.
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Dadurch ist es beispielsweise möglich, im betriebsbereiten Zustand senkrecht zueinander verlaufende, sich in einer Richtung lang erstreckende Bauteile, wie den Längsträger 16, den Querträger 17 und/oder die Führungselemente 6 der Verschiebeeinrichtung 5, für den Transport parallel zueinander liegend und damit platzsparend zu verstauen.
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Zusätzlich zu dem beschriebenen Modus für Strahlarbeiten an einer Bodenfläche lassen sich durch weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorzugsweise auch weitere Betriebsmodi einstellen. Die vorgenannten Aspekte und Vorteile gelten für diese in entsprechender Weise.
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Die 5 bis 8 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung 1 für die Durchführung von Strahlarbeiten an Wandflächen. Dieser Betriebsmodus wird nachfolgend entsprechend als Wandmodus bezeichnet.
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Durch ein Kreuzverbindungselement 22 wird das in den 1 bis 4 parallel zum Boden angeordnete Führungselement 6 nun im Wesentlichen senkrecht zum Boden und damit parallel zu einer zu bearbeitenden Wandfläche angeordnet.
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Ebenso wie die Vorrichtung 1 in der Ausführungsform im Bodenmodus weist die Verschiebeeinrichtung 5 im hier gezeigten Wandmodus vorzugsweise ein weiteres Führungselement 6 auf, das vorliegend insbesondere senkrecht zur Wand ausgerichtet ist. Mit diesem lässt sich zum einen der Arbeitsabstand der Strahleinheit zur Oberfläche, dass heißt zur Wand, einstellen.
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Darüber hinaus ist es durch die zusätzliche Verschieberichtung möglich, einen schrägen Verlauf der Wandfläche nachzufahren bzw. auszugleichen. Dies kann beispielsweise nötig sein, falls die Vorrichtung 1 mit ihrem Fahrgestell 15 nicht parallel zu einer zu bearbeitenden Wand ausgerichtet werden kann.
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Von zusätzlichem Vorteil ist es, wenn die Halteeinrichtung 3 schwenkbar ist, wobei insbesondere eine um wenigstens eine Achse schwenkbare Verbindung der Halteeinrichtung 3 zur Verschiebeeinrichtung 5 vorgesehen ist. Dadurch kann eine optimierte Ausrichtung der Strahleinheit 2 zur Oberfläche bei einem schrägen Wandverlauf erreicht werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist in den 9 bis 12 dargestellt und eignet sich insbesondere zur Durchführung von Strahlarbeiten an Decken. Entsprechend wird der Betrieb dieser Ausgestaltung der Vorrichtung 1 als Deckenmodus bezeichnet.
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Der grundsätzlich auch bei den Ausführungsformen zur Boden- und zur Wandbearbeitung eingesetzte Aufbau wird für den Deckenmodus vorzugsweise durch eine Konstruktion aus insbesondere zwei weiteren Trägern 23 und zusätzlichen Verbindungselementen 20 modifiziert. Dadurch wird zum einen die Arbeitshöhe der Vorrichtung 1 vergrößert und zum anderen die Verschiebeeinrichtung 5 insbesondere derart umgekehrt, dass im Ergebnis die Strahleinheit 2 nach oben ausgerichtet, dass heißt der Decke zugewandt, angeordnet ist.
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Auch bei der hier dargestellten Ausführungsform zur Deckenbearbeitung ist die Verschiebeeinrichtung 5 derart ausgebildet, dass sie insbesondere eine Verschiebung der Halteeinrichtung 3 mit der Strahleinheit 2 in einer ersten Verschieberichtung entlang eines Führungselements 6, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Decke, sowie eine Verschiebung der Halteeinrichtung 3 in einer weiteren Verschieberichtung entlang eines weiteren Führungselements 6, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Decke, erlaubt.
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Insbesondere im Deckenmodus jedoch auch im Wandmodus lässt sich durch eine entsprechende Kombination der Bauteile der Vorrichtung 1 bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Arbeitshöhe von mindestens drei Metern erreichen. Dabei sind insbesondere die Dimensionierung der tragenden Konstruktion und die Länge der Führungselemente 6 der Verschiebeeinrichtung 5 von Bedeutung.
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Durch einen modularen Aufbau der Vorrichtung 1 lassen sich in einfacher Weise verschiedene Bauteile durch Alternativen ersetzen. 13 zeigt neben der in 1 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 weitere Anbau- bzw. Austauschteile.
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Wie bereits erwähnt, lassen sich ein oder mehrere Räder 18 des Fahrgestells 15 durch Antriebsräder 21 ersetzen, um eine selbstfahrende Ausführungsform der Vorrichtung 1 zu erhalten.
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Vorzugsweise lässt sich die Bewegung der Vorrichtung 1 in diesem Fall von der Steuereinrichtung 10 aus über ein entsprechendes Bedienelement 14, bei dem es sich insbesondere um einen Joystick handelt, steuern.
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Darüber hinaus ist ein alternatives Strahlsystem 24 abgebildet, das neben einer Strahleinheit 2 eine Einrichtung zur automatischen Beabstandung der Strahleinheit 2 zur Oberfläche aufweist.
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Bei dem alternativen Strahlsystem 24 wird die automatische Beabstandung der Strahleinheit 2 zur Oberfläche insbesondere durch eine Zusatzeinrichtung 25 erreicht, die zur federnden Anlage an der Oberfläche dient.
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Durch eine oder mehrere, insbesondere zwei Federeinrichtungen 26 und eine oder mehrere, insbesondere vier Rollen 27 wird ein Anliegen der Zusatzeinrichtung 25 an der Oberfläche gewährleistet. Unebenheiten der Oberfläche werden dadurch ausgeglichen, so dass sich ein gleichbleibender Abstand der Strahleinheit 2 zur Oberfläche ergibt.
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Die Zusatzeinrichtung 25 weist zudem vorzugsweise eine Abschirmeinrichtung 28 auf, die zur seitlichen Abschirmung des von der Strahleinheit 2 abgegebenen Arbeitsstrahls dient. Die Abschirmeinrichtung 28 hat vorliegend die Form einer die Strahleinheit 2 vergleichsweise eng umgebenden Haube.
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Möglich sind jedoch auch andere Ausführungsformen der Abschirmeinrichtung 28, beispielsweise eine die Strahleinheit 2 und die Zusatzeinrichtung 25 vollständig umgebende Hülle.
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Ferner sind in 13 alternative Ausführungsformen der Strahleinheit 2 dargestellt. Diese unterscheiden sich von der im montierten Zustand dargestellten Strahleinheit 2 insbesondere durch ihre Anordnung und Anzahl von Düsen 9.
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Die verschiedenen Strahleinheiten 2 lassen sich vorzugsweise jeweils über die Aufnahme 4 mit der Halteeinrichtung 3 verbinden.
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Bei Austausch der Strahleinrichtung 2 ist zudem für den Anschluss einer Hochdruckleitung an die Strahleinheit 2 Sorge zu tragen. Bedarfsweise kann eine Verbindung der Strahleinheit 2 zur Steuereinrichtung 10 über eine nicht dargestellte Steuerleitung realisiert werden, so dass die Strahleinheit 2 über ein entsprechendes Bedienelement 14 steuerbar ist.
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Nicht dargestellt, jedoch grundsätzlich erfindungsgemäß möglich, ist zudem eine Absaugeeinrichtung zur Absaugung eines Strahlmittels und/oder von Stoffen, die infolge der Strahlarbeiten von einer Oberfläche abgetragen werden. Eine solche Absaugeeinrichtung ist vorzugsweise im Bereich der Strahleinheit 2 vorgesehen oder aber in diese integriert.
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Die hier dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 für Strahlarbeiten einer Oberfläche sind vor allem für den Betrieb mit Wasser als Strahlmittel ausgelegt. Die Strahleinheit 2 weist dazu insbesondere wenigstens eine Wasserstrahldüse auf.
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Grundsätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Strahleinheit 2 derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens eine Partikelstrahldüse, insbesondere eine Sandstrahldüse, aufweist.
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Die vorgenannten Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung 1, insbesondere im Zusammenhang mit der Verschiebeeinrichtung 5, ergeben sich bei Strahlarbeiten letztlich unabhängig vom eingesetzten Strahlmittel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Strahleinheit
- 3
- Halteeinrichtung
- 4
- Aufnahme
- 5
- Verschiebeeinrichtung
- 6
- Führungselement
- 7
- Endanschlag
- 8
- Antriebseinheit
- 9
- Düse
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- Gehäuse
- 12
- Tragstange
- 13
- Anschluss
- 14
- Bedienelement
- 15
- Fahrgestell
- 16
- Längsträger
- 17
- Querträger
- 18
- Rad
- 19
- Griff
- 20
- Verbindungselement
- 21
- Antriebsrad
- 22
- Kreuzverbindungselement
- 23
- Träger
- 24
- alternatives Strahlsystem
- 25
- Zusatzeinrichtung
- 26
- Federeinrichtung
- 27
- Rolle
- 28
- Abschirmeinrichtung
- 29
- Verbindungsleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014000593 A1 [0004]
