DE2607097A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von oberflaechen, insbesondere zum reinigen und/oder schneiden von oberflaechen, wie metalloberflaechen, oberflaechen von baukoerpern o.dgl. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum behandeln von oberflaechen, insbesondere zum reinigen und/oder schneiden von oberflaechen, wie metalloberflaechen, oberflaechen von baukoerpern o.dgl.

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DE2607097A1 DE19762607097 DE2607097A DE2607097A1 DE 2607097 A1 DE2607097 A1 DE 2607097A1 DE 19762607097 DE19762607097 DE 19762607097 DE 2607097 A DE2607097 A DE 2607097A DE 2607097 A1 DE2607097 A1 DE 2607097A1
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Description

2607097 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte
Diplom-Physiker
Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke
Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch
Anwaltsakte: 47 126/MS.
43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf.789
16. Januar 1976
P atentanmeldung WoIfgang Maasberg Dorfstraße 14
Krudenberg (Post Drevenack)
"Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von
Oberflächen, insbesondere zum Reinigen und/oder Schneiden von Oberflächen, wie Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgl."
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Oberflächen, insbesondere zum Reinigen und/oder Schneiden von Oberflächen, wie Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgl., mittels eines gegen die zu reinigende Oberfläche gerichteten und darüber wandernden Druckstrahls aus einem unter Hoch-
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— t —
oder Höchstdruck stehenden Reinigungsmedium. Als Reinigungsmedium kommen ζ. B. bloßes Wasser, vIasser/Reinigungsmittel-IIischungen, Wasser/Sand-Mischungen od. dgl. Flüssigkeiten und ihre Mischungen mit anderen Flüssigkeiten oder festen Stoffen in geeigneter Körnung in Frage.
Zum Behandeln und insbesondere Reinigen von Oberflächen ist es bekannt, durch eine oder mehrere Strahldüsen Wasser unter mehr oder weniger hohem Druck auf die zu reinigende Oberfläche zu spritzen, v;o das Druckwasser den Schmutz lösen und abspülen soll. Der Abtrag- und Reinigungseffekt ist umso größer, je höher der Strahldruck ist. Insoweit sind jedoch Grenzen gesetzt, so daß sich besonders festanhaftende Schmutzpartikel von der zu reinigenden Oberfläche schließlich nicht mehr lösen und abspülen lassen. Hinzu kommt, daß bei bloßer Anstrahlung der zu reinigenden Oberfläche mit dem Reinigungsmedium regelmäßig mit extremem Energieaufwand gearbeitet werden muß. Dennoch bleiben die abzutragenden Volumina verhältnismäßig gering. Daraus resultiert ein unbefriedigender Wirkungsgrad. - Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Behandeln von Oberflächen und insbesondere zum Reinigen der Oberflächen von Baukörpern, von Metalloberflächen od. dgl. anzugeben, welches sich durch erhöhten Reinigungseffekt, erhebliche Einsparung an Energie und dadurch optimalen Wirkungsgrad auszeichnet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß der Druckstrahl in einem vorgegebenen Frequenzbereich in Schwingungen versetzt sowie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit und vorgegebenem Abstand zwischen Druckstrahlerzeuger und zu reinigender Oberfläche geführt wird. - Die-
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se Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß besonders intensive Behandlungseffekte, insbesondere Abtrags- und Reinigungseffekte erreicht werden, welche auf die oszillierende Bewegung des Druckstrahls zurückzuführen sind. Dabei kann bei bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung der Druckstrahl quer zu seiner Vorschubrichtung und/ oder in Vorschubrichtung und/oder in Strahlrichtung in Schwingungen versetzt v/erden. Bei quer zu seiner Vorschubrichtung oszillierendem Druckstrahl wird eine besonders große Flächenreinigung erreicht. Oszilliert der Druckstrahl in Vorschubrichtung, so wird überraschenderweise ein Mehrfaches normaler Schneidwirkung ohne Oszillation erreicht. Als Schneidmedium kommen ebenfalls Wasser/Sand-Mischungen od. dgl. Flüssigkeiten und ihre Mischungen mit anderen festen Stoffen in geeigneter Körnung oder nur solche festen Stoffe in Frage. Beide Effekte werden durch eine Oszillation in Strahlrichtung noch verbessert. Eine Überlagerung der Schwingungen quer zur Vorschubrichtung und in Vorschubrichtung des Druckstrahls führt zu kreisförmigen bzw. elliptischen Bewegungen des Druckstrahls und damit zu einem maximalen Reinigungseffekt. Vorzugsweise wird der Druckstrahl periodischen, z. B. sinusförmigen, mäander förmigen, dreieckförmigen od. dgl. Schwingungen unterworfen. Weiter sieht die Erfindung vor, da.ß der Druckstrahl in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 1000 Hz, Vorzugspreise 5 Ez bis 50 Hz, schwingt und ein Strahldruck bis zu 1000 Bar und mehr erzeugt wird. Zweckmäßigerweise schwingt der Druckstrahl dabei mit einer Amplitude von 1 cm bis 10 cm und mehr. Ferner wird der Druckstrahl erfindungsgemäß mit einer Vorschubgeschwindigkeit gemäß der notwendigen Strahlüberdeckung uud mit einem Abstand zwischen Druckstrahlerzeuger und zu reinigender bzw. zu schneidender Oberfläche von 0,2 cm bis 200 cm und mehr gefahren. Bei Berücksichtigung der obengenannten Werte wird ein Optimum an Intensität der Behandlungseffekte, insbesondere Abtrags- und
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Reinigungseffekte sowie Schneideffekte unter Berücksichtigung eines extrem reduzierten Energieaufwandes erreicht. Dabei können grundsätzlich mehrere Druckstrahlen in Nebeneinander- und/ oder Hintereinander-Anordnung gleichzeitig in Schwingungen versetzt und gemeinsam geführt werden. In diesem Zusammenhang ist denkbar, daß die Druckstrahlen im Takt oder Gegentakt zueinander schwingen.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Behandeln von Oberflächen und insbesondere Reinigen und Schneiden von Oberflächen, wie Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgl., mit einer gegen die zu reinigende oder zu schneidende Oberfläche gerichteten Strahldüse, welche sich durch besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf die Strahldüse ein Schwingantrieb, z. B. Kurbel-, Unwucht- oder Elektromagnet-Antrieb arbeitet. Die Strahldüse kann pendelnd aufgehängt und gegen die zu reinigende Oberfläche höhenverstellbar sowie amplitudenverstellbar angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist die Strahldüse als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet. Die Ausführungsform als Rundstrahldüse empfiehlt sich insbesondere dann, v/enn Schneidwirkung erzielt werden soll und dazu der Druckstrahl in Vorschubrichtung oszilliert. Die Ausführungsform als Flachstrahldüse empfiehlt sich insbesondere dann, \-;enn große Vorschübe erreicht werden sollen. In einem solchen Fall wird man eine Auffächerung der Flachstrahldüse quer zur Oszillationsrichtung wählen. Endlich können mehrere Strahldüsen in Reihe nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet und mit dem Schwingantrieb oder mehreren voneinander unabhängigen Schwingantrieben gekoppelt sein, ganz in Abhängigkeit davon, ob die Strahldüsen im Takt oder Gegentakt oszillieren sollen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
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oszillierende Strahldüse als Düse einer Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzspistole ausgeführt. Hit der vorzugsweise manuell geführten oder mit einem Schwinger bestückten Spritzpistole lassen sich dann die gleichen oben beschriebenen Reinigungs- und Schneideffekte erzielen.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren zum Behandeln von Oberflächen, insbesondere zum Reinigen von Metalloberflächen, der Oberflächen von Baukörpern od. dgl. aber auch zum Schneiden von Oberflächen angegeben wird, welches sich durch hervorragende Abtrags- und Reinigungseffekte sowie Schneideffekte auszeichnet und gleichzeitig extreme Energieeinsparung bezogen auf die abzutragenden bzw. zu entfernenden Volumina gewährleistet. Daraus resultiert ein optimaler Wirkungsgrad. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird einfache und funktionsgerechte Bauweise erreicht, weil lediglich ein Schwingantrieb für die den Druckstrahl erzeugende Strahldüse vorzusehen ist. Darüber hinaus ist die oszillierende Betätigung einer Hochdruckspritzpistole und gleicher Reinigungs- und Schneidwirkung möglich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine nach Lehre der Erfindung quer zur Vorschubrichtung schwingende Strahldüse und
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Schwingantrieb in der Ausführungsform eines Kurbelantriebes für eine Strahldüse.
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Die dargestellte Strahldüse 1 dient zum Behandeln von Oberflächen 2 mittels eines gegen die zu reinigende oder zu schneidende Oberfläche gerichteten und darüber wandernden Druckstrahls 3 aus einem unter Hoch- oder Höchstdruck stehenden Reinigungsmedium oder Schneidmedium. Die Strahldüse 1 und damit der aus ihr austretende Druckstrahl 1 werden in einem vorgegebenen Frequenzbereich in Schwingungen versetzt sowie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit und Abstand A zwischen eben der Strahldüse 1 als Druckstrahlerzeuger und der zu behandelnden Oberfläche 2 geführt. Nach dem Ausführungsbeispiel wird die Strahldüse 1 quer zu ihrer Vorschubrichtung in Schwingungen versetzt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Sttahld.üse 1 zusätzlich/oder in Vorschubrichtung und/oder in Strahlrichtung oszilliert. Bei Identität von Vorschubrichtung und Oszillationsrichtung tritt Schneidwirkung ein. Vorzugsweise wird die Strahldüse 1 periodischen, z. B. sinusförmigen, mäanderförmigen, dreieckförmigen od. dgl. Schwingungen unterworfen. Die Strahldüse 1 schwingt in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 1000 Hz, vorzugsweise 5 Hz bis 50 Hz, während ein Strahldruck bis zu 1000 Bar und mehr erzeugt werden kann. Die Schwingungsamplitude kann von 1 cm bis zu 20 cm und mehr gewählt werden. Die Strahldüse 1 wird mit einer Vorschubgeschwindigkfit gemäß der notwendigen Strahlüberdeckung und mit einem Abstand A zu der zu behandelnden Oberfläche von 0,2 cm bis 200 cm und mehr gefahren. Nicht gezeigt ist jede Möglichkeit, wonach mehrere Strahldüsen 1 in Nebeneinander- und/oder Hintereinander-Anordnung gleichzeitig in Schwingungen versetzt und gemeinsam geführt werden. Dabei können die Strahldüsen 1 im Takt oder Gegentakt zueinander schwingen.
Auf die Strahldüse 1 arbeitet ein Schwingantrieb, z.B. ein Kurbel-, Unwucht-, Kurven- oder Elektromagnet-Antrieb. Dargestellt ist
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ein Kurbel-Antrieb 4. Darüber hinaus kann die Strahldüse pendelnd aufgehängt und gegen die zu behandelnde Oberfläche 2
höhenverstellbar sowie amplitudenverstellbar angeordnet sein, -./as lediglich durch Pfeile angeordnet ist. Die Strahldüse ist zweckmäßigerweise als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet. Sie kann in eine oszillierende Hochdruckspritzpistole mit Schwinger eingesetzt sein.
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Claims (14)

  1. Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    Patentansprüche :
    ί !.,Verfahren zum Behandeln von Oberflächen, insbesondere zum Reinigen und/oder Schneiden von Oberflächen, wie Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgl., mittels eines gegen die zu reinigende Oberfläche gerichteten und darüber wandernden Druckstrahls aus einem unter Hoch- oder Höchstdruck stehenden Reinigungsmediums, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl in einem vorgegebenen Frequenzbereich in Schwingungen versetzt sowie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit und vorgegebenem Abstand zwischen dem Druckstrahlerzeuger und der zu reinigenden Oberfläche geführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl quer zu seiner Vorschubrichtung und/oder in Vorschubrichtung und/oder in Strahlrichtung in Schwingungen versetzt und bei in Vorschubrichtung schwingendem Druckstrahl die zu behandelnde Oberfläche zerschnitten wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl periodischen, z. B. sinusförmigen, mäanderförmigen, dreieckförmigen od. dgl. Schwingungen unterworfen wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 1000 Hz, vorzugsweise 5 Hz bis 50 Hz, schwingt und ein otrahldruck bis zu 1000 Bar und mehr erzeugt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl mit einer Amplitude von 1 cm bis
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    20 cm und mehr schwingt.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl mit einem Abstand zwischen Druckstrahlerzeuger und zu reinigender bzw. zu schneidender Oberfläche von 0,2 cm bis 200 cm und mehr gefahren wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Druckstrahlen in Nebeneinander- und/oder Hintereinander-Anordnung in Schwingungen versetzt und über die zu reinigende bzw. zu schneidende Oberfläche geführt werden.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstrahlen im Takt oder Gegentakt zueinander schwingen.
  9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer gegen die zu reinigenden Oberfläche gerichteten Strahldüse, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Strahldüse (1) ein Schwingantrieb (4), z. B. Kurbel-, Unwucht-, Kurven- oder Elektromagnet-Antrieb arbeitet.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (1) pendelnd aufgehängt ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (1) gegen die zu reinigende Oberfläche (2) höhenverstellbar und amplitudenverstellbar angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge-
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    Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwähe in Essen
    -VSr-
    kennzeichnet, daß die Strahldüse (1) als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahldüsen (1) in Reihe nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet und mit einem einzigen oder mehreren voneinander unabhängigen Schwingantrieben gekoppelt sind.
  14. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
    der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Spritzpistole, insbesondere Hochdruckspritzpistole, mit Strahldüse (1) und Schwinger.
    709834/0832
DE19762607097 1976-02-21 1976-02-21 Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen, insbesondere Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern o.dgl. Expired DE2607097C2 (de)

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