DE3116264A1

DE3116264A1 - Vorrichtung zur behandlung von oberflaechen

Info

Publication number: DE3116264A1
Application number: DE19813116264
Authority: DE
Inventors: Robert Tivis 73120 Oklahoma City Okla. Nelson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1982-06-16
Also published as: GB2074482A; US4336671A; ES8300554A1; NO811394L; PT72921B; NL8102041A; PT72921A; GB2074482B; JPS571667A; ES501634A0; CA1161645A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung, mit der Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit gegen die Oberfläche gerichtet werden, um Rost, Schmutz, Farbanstrich oder andere Ablagerungen zu entfernen. Die Vorrichtung gestattet in einzigartiger Weise, die Strahl reinigung wesentlich dichter an Wandungen und anderen Hindernissen für die Maschine und in engeren Wohnvierteln und Gehwegen durchzuführen als andere handelsübliche Maschinen. Die Vorrichtung ist so kompakt konstruiert, daß sie eine wirksame Oberflächenbehandlung bei guter Aufnahme der auf der behandelten Oberfläche abgeschiedenen Strahl mittel teilchen gestattet. Das auf der Oberfläche abgeschiedene Strahlmittel kann durch eine Einrichtung zurückgewonnen werden, die sich unmittelbar neben der Strahl fläche befindet. Das zurückgewonnene Strahlmittel wird durch Ausnutzung der kinetischen Energie ihrer Teilchen auf dem Strömungsweg, der die Blasstrahl- und Rückprall bewegung der Strahlmittel teilchen umfasst, von der Oberfläche auf seinen Rückweg zum Strahlerzeuger gelenkt. Die zurückgeprallten Teilchen werden zur erneuten Verwendung zu der Gebläseeinrichtung zurückgeführt. Ein Elevatorsystem kann dazu dienen, das benutzte Strahlmittel zu der Blaseinrichtung zurückzubringen. Die Konstruktion des Elevators sowie die Art der Reinigung der auf der Oberfläche abgesetzten Strahlmittelteilchen begünstigen das Arbeitsvermögen der Maschine in engen Gängen und in großer Nähe an Seitenwandungen und anderen Hindernissen.

Herkömmliche Oberflächenputzvorrichtungen bedienten sich zur Entfernung von Rost, Farbanstrich, Schmutz oder anderen

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Ablagerungen von der Oberfläche eines Vakuums oder magnetischer Mittel oder Strahlmittelteilchen mit hoher Geschwindigkeit. Beispiele für solche Einrichtungen sind in den US-PSen 3 034 262, 3 380 196, 3 448 544 und 3 691 689 angegeben. Die in der zuletzt genannten Patentschrift beschriebenen Vorrichtungen benutzen zur Wiedergewinnung des auf der behandelten Oberfläche abgesetzten, benutzten Schleifstrahlmittels eine seitlich neben der Strahlfläche angeordnete rotierende Bürste. Beim Betrieb einer solchen Einrichtung können beträchtliche Strahl mittelverluste auftreten. Rückgewinnungssysteme für das benutzte Strahlmittel umfassten auch den Einsatz von Fördersystemen, deren Bewegung im wesentlichen quer zu der Bewegungsrichtung der mobilen Maschinen verläuft, wobei der Förderer dazu dient, das benutzte Strahlmittel zum Gebläse zu heben. Dieser Apparatetyp ist ziemlich sperrig, und seine Manövrierbarkeit läßt einiges zu wünschen übrig, da Arbeiten an Wandungen und anderen Hindernissen schwierig, wenn nicht unmöglich sind.

Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung der US-Patentanmeldung Nr. 752,787 vom 20.12.1976 bedient sich mit Vorteil der Rückprall energie des Strahlmittels zum Sammlung der benutzten Teilchen in einem Sammelbehälter, aus dem sie in einen Trichter zurückkehren, aus dem das Strahlmittel dem Gebläse wieder zugestellt wird. Die Vorrichtung benutzt einen querlaufenden Elevator zum Heben der Teilchen aus dem Sammelbehälter in den Trichter und ist demzufolge ziemlich sperrig und in beengten Bereichen schwierig zu handhaben und zu benutzen. Ferner ist die zum Putzen der Oberfläche von abgesetztem Strahlmaterial vorgesehene Bürste so

angeordnet, daß sie die Teilchen in den Bereich des Sammelbehälters und Elevators bewegt. Diese Bürstenanordnung trägt zu der Sperrigkeit der Vorrichtung bei, und unter bestimmten Umständen kann eine wesentliche Menge Feststoffe auf der behandelten Oberfläche zurückbleiben, so daß nach der Oberflächenbehandlung eine umfangreiche Nachreinigung notwendig ist.

Die vorliegende Erfindung beseitigt zu einem beträchtlichen Maße die vorgenannten Schwierigkeiten und schafft eine

die
kompakte Maschine,/leicht manövrierbar ist und die Behandlung von Oberflächenbereichen nahe an Hindernissen, wie Wänden und dergl., gestattet. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß man die Mittel zur Entfernung des abgesetzten Strahlmittels von der behandelten Oberfläche in nächster Nähe der öffnung in der Vorrichtung anordnet, durch die das Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit gegen die Oberfläche getrieben wird. Die Einrichtung zur Strahl mittel aufnahme ist besonders dadurch von Vorteil, daß die auf der Oberfläche abgeschiedenen Teilchen von der Oberfläche in den Hauptstrom des Strahlmittels gefördert werden, der von der Blas- oder Strahlerzeugungseinrichtung zu der zu behandelnden Oberfläche und dann in die Rückprall!eitung verläuft, durch welche die benutzten Teilchen für erneuten Einsatz in der Blaseinrichtung zurückgeführt werden. Es ist besonders erwünscht, daß die auf der Oberfläche abgesetzten Strahlmittel teilchen aufwärts in die Bahn der fliegenden Teilchen gekehrt werden, die zwischen der Blaseinrichtung und der öffnung gegenüber der zu behandelnden Oberfläche verläuft. Außerdem kann die Kehr-

einrichtung in oder dicht an dieser öffnung angeordnet sein, und sie braucht sich nicht wesentlich Über den Rand der öffnung hinaus zu erstrecken. Demzufolge begrenzt das die öffnung umgebende Gehäuse die maximale Querdimension der'Vorrichtung. Diese kann daher nahe an Hindernissen in wirksamer Weise eingesetzt werden, wobei zugleich eine maximale Manövrierbarkeit der Maschine und ausgezeichnete Entfernung des abgeschiedenen Strahlmittels von der behandelten Oberfläche gegeben sind.

Die Erfindung ist ferner dadurch von Vorteil, daß ein Elevator bzw. Becherwerk vorgesehen ist, der bzw. das in Längsrichtung anstatt in Querrichtung der Maschine läuft. Infolgedessen ist die maximale Breite der Maschine nicht durch den Elevatorweg zur Rückführung der benutzten Teilchen zur Strahlerzeugungseinrichtung bestimmt, und die Breite der Maschine braucht durch den Elevator nicht über die Breite des Gehäuses für die Strahl öffnung hinaus vergrößert zu werden. Demzufolge bleiben die leichte Manövrierbarkeit der Maschine und ihre Fähigkeit, dicht an Hindernissen liegende Oberflächenbereiche behandeln zu können, erhalten. Zweckmäßigerweise kann dieser Typ des Elevators in Verbindung mit dem Sammelbehälter für'die zurückgeworfenen Teilchen der in der genannten Anmeldung Nr. 752,787 beschriebenen Art eingesetzt werden.

Andere Merkmale der Erfindung wie auch die oben erläuterten Merkmale ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform.

Figur 1 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Oberflächenreinigungsgeräts mit Selbstantrieb.

Figur 2 zeigt im Schnitt und vergrößert einen Teil der Vorrichtung im Bereich ihrer offenen Seite.

Die in der Zeichnung dargestellte Oberflächenreinigungsvorrichtung umfaßt eine Blas- oder Strahlerzeugungsmaschine 10 mit einem Gehäuse 12 zur Förderung von als Putzstrahlmittel dienendem Schrotmaterial und anderen Elementen der Vorrichtung, die dazu dienen, das Schrot auf die zu reinigende Oberfläche (nachfolgend Oberfläche 8) zu schießen und das Schrot zurückzuführen, nachdem es wieder gesammelt bzw. abgefangen wurde. Die Maschine wird vorzugsweise nach rechts vorwärts bewegt, wie in Figur 1 gezeigt ist. Auf einer Seite des Gehäuses 12, wie in Figur 1 gezeigt am Boden, befindet sich eine öffnung 14, durch die ein Teil der Oberfläche 8 der Einwirkung des Inneren des Gehäuses ausgesetzt wird, wenn man die Maschine 10 längs eines Weges über die Oberfläche 8 bewegt. Ein von einem Hochleistungselektromotor 19 angetriebenes Zentrifugal rad 18 treibt das Schrotmaterial mit genügend hoher Geschwindigkeit zur öffnung 14, um die zu behandelnde Oberfläche 8 abzureiben und zu putzen und dem Schrot zum Zwecke seiner Rückführung eine ausreichende kinetische Restenergie zu erteilen.

mit

Normalerweise läuft das Zentrifugalrad/etwa 1000'bis 4000 Umdrehungen pro Minute. Andere Antriebsmittel, etwa solche, die anstelle der Zentrifugalkraft Ströme komprimierten Gases benutzen, können

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ebenfalls angewendet werden. Das Zentrifugal- bzw. Schleuderrad ist jedoch im typischen Fall wirksamer und daher bei dieser Ausführungsform bevorzugt. Das angewendete Schleuderrad ist eine herkömmliche, handelsübliche Einrichtung.

Der Aufprall des Schrots auf die Oberfläche erzeugt eine beträchtliche Menge Bruchmasse. Um die öffnung 14 herum ist eine flexible Dichtung 16 angeordnet, die das Schrot, Staub und andere Bruchmasse im wesentlichen daran hindert, während

in
des Abstrahlvorganges/die umgebende Atmosphäre zu entweichen.

Das Strahlmittel wird dem Schleuderrad 18 aus dem Trichter 22 durch Schwerkraft zugeführt und dabei zur Mitte des schnell rotierenden Rades geleitet. Zwischen dem Schleuderrad und dem Trichter 22 ist eine Klappe 32 vorgesehen, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Schrot zugeliefert wird. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das Rad 18 unter einem Zustromwinkel zur Sekrechten angeordnet, um das Schrot unter einem entsprechenden Winkel mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche zu schießen. Aus diesem Abstromwinkel prallt das zugeführte Schrot 80 von der Oberfläche 8 unter einem Reflexionswinkel zu dem Zustromwinkel mit genügender verbleibender kinetischer Energie ab, so daß die Wiedergewinnung des benutzten Schrots erleichtert wird. Wie in Figur 1 gezeigt, ist ein Sammelbehälter 20 in Vorwärtsrichtung zur öffnung 14 vorgesehen, um das von der Oberfläche abprallende benutzte Strahlmittel zu sammeln. In dem Gehäuse ist ferner ein Fördersystem 24 angeordnet, um den benutzten Schrot

aus dem Sammelbehälter 20 zu entfernen und zur weiteren Verwendung in den Trichter 22 zu fördern. Quer in dem Gehäuse und innerhalb der von der öffnung 14 bestimmten Umgrenzung sowie hinter der primären Strahl fläche befindet sich die rotierende Bürste 34, die den auf der Oberfläche sich sammelnden Schrot, Staub und anderes Bruchmaterial in die Strahl mittel bahn lenkt. Wie dargestellt, wird dieses Material etwas aufwärts in den Blasbereich der Strahlmittelbahn gekehrt. Im Ergebnis wird das auf der Oberfläche abgesetzte Material so wieder gewonnen und zusammen mit dem Schrot zum Sammelbehälter 20 befördert.

Zum Fahren der Maschine 10 über die Oberfläche 8 ist Elektromotor 42 in Verbindung mit einem üblichen System aus Kette und Kettenrad für den Antrieb des Rades 44 vorgesehen. Ein Handsteuermechanismus 48 erlaubt es dem Bedienungsmann, die Maschine 10 auf dem gewünschten Weg zu lenken.

Vorstehend sind die verschiedenen Elemente allgemein beschrieben worden, die in der Strahlvorrichtung enthalten sein können. Diese Elemente sowie andere Merkmale der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung werden nachfolgend detaillierter beschrieben, so daß die Merkmale der verschiedenen Teile in Verbindung mit ihrer gegenseitigen Wirkung besser ge'würdigt werden können.

Das Elevatorsystem 24 ist Teil des Rückführsystems, durch das das benutzte Strahlmittel zum Trichter 22 zurückgeführt · wird. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, besteht das Elevatorsystem

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aus einem unteren Rad 38 und einem oberen Rad 40, die beide gegen die Uhrzeigerdrehrichtung rotieren. Um diese Räder 38,40 ist ein Förderband 31 geführt, das seinerseits eine Reihe von gleichmäßig über den gesamten Umfang des Bandes 34 verteilten Bechern 36 trägt. Das obere Rad 40 ist über dem Trichter 22 und hinter dem unteren Rad 38 angeordnet, so daß die Bewegung des Bandes 34 und der Becher unter einem Winkel zur Vertikalen verläuft. Bei dieser Ausbildung nehmen die Becher bei ihrer Bewegung durch den Sammelbehälter 20 das benutzte Schrot auf und werfen es in den Trichter 22 ab. Die Geschwindigkeit des Förderbandes 34 kann gesteuert werden, so daß sie ausreicht, um das Schrot mehr oder weniger aus den Bechern 36 in den Trichter zu werfen, wenn die Becher über das Rad 40 laufen.

Wie oben erläutert, benutzten andere Fördersysteme zur Entfernung von Schrot aus dem Sammelbehälter und Rückführung desselben zur Verwendung in einer Strahlvorrichtung Förderbänder und Becher, die im wesentlichen quer zur Bewegung der Maschine und im allgemeinen quer zur horizontalen Komponente des Schrots auf seiner Strahl- und Rückprallbahn laufen. Diese quergerichtete Ausführung machte die Maschine zu breit für die Benutzung in verhältnismäßig engen Räumen und dicht an Wandungen und anderen Hindernissen.

In dem Quersystem sind die Räder für das Förderband nahe oder sogar außerhalb des Umfangs der öffnung angeordnet, durch die das Schrot zum Zwecke der Reinigung geschossen wird.

Hierdurch wird das Band zwangsläufig auf einem Weg geführt, der breiter als die breiteste Querdimension der öffnung 14 ist.· Dieses Merkmal in Verbindung mit den Bechern, die bei der vertikalen Aufwärtsbewegung an den Seiten der Maschine von dem Band nach außen reichen, macht es unpraktisch oder fast unmöglich, die Öffnung 14 relativ dicht an die zu reinigende Wand oder das Hindernis heranzufahren, im Gegensatz zu dem Fördersystem der hier beschriebenen Erfindung.

Bei der in Figur 1 gezeigten Bewegung und Ausbildung der Fördereinrichtung wurden die Probleme der Querfördersysteme und anderer Systeme zur Rückholung des benutzten Strahlmittels, die bezogen auf die öffnung einen längeren Weg benötigen, im wesentlichen gelöst. Die Breite der Maschine braucht nicht wesentlich größer als die Breite der öffnung 14 zu sein, wenn man quer zur Bewegungsbahn der Maschine misst. Bei dieser Ausbildung können die Breite der öffnung 14 und die Elevatorkonstruktion so sein, daß das die öffnung umgebende Gehäuse die maximale Breite begrenzt. Demgemäß können die Seiten oder die Dichtung der öffnung relativ dicht einer Wandung oder irgendeinem anderen Hindernis ohne Behinderung durcfi den Fördermechanismus oder andere Teile der Putzvorrichtung genähert werden.

Die Ausbildung der die öffnung 14 umgebenden Strahlkammer 52 schafft zusammen mit anderen damit zusammenwirkenden Elementen eine einfache und doch wirksame Einrichtung zur Rückholung des benutzten Strahlmittels. Zum Zwecke der Erläuterung umfasst die

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hier in Verbindung mit Figur 2 genannte Kammer 52 den Teil der Vorrichtung, der sich abströmseitig des Zentrifugalrades bzw. Schleuderrades 18, anströmsei tig der öffnung 14 und auf der Rückseite des Sammelbehälters 20 befindet. Innerhalb dieser Umgrenzung wird Schrot auf die durch die öffnung 14 freie Oberfläche geschossen. Es prallt zurück und wird in den Sammelbehälter 20 gelenkt. Es kann jedoch sein, daß nicht das gesamte Schrot und Bruchmaterial eine ausreichende kinetische Energie haben, um den Sammelbehälter zu erreichen. Die Materialien werden dann eventuell auf die Oberfläche 8 fallen. Um die Materialien von der Oberfläche 8 zurückzuholen, ist rückseitig der Bahn des von dem Schleuderrad gegen die Oberfläche 8 geworfenen Strahl mittels eine Bürste angeordnet. Die Bürste 54 erstreckt sich quer zur öffnung 14 und ist hinter der von dem Schrot beaufschlagten Fläche entgegen der Uhrzeigerrichtung um eine geeignete Welle oder Lagerung drehbar gelagert, um das restliche Schrot und Bruchmaterial aufzukehren. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, werden diese restlichen Materialien in die Bahn des herabkommenden Schrots gelenkt, so daß sie durch die von dem Schleuderrad 18 erzeugte Kraft des Schrots aufgefangen und die oben genannte Rückprallwirkung zu dem Sammelbehälter 20 gelenkt werden. Sollte etwas .von dem Schrot und dem abgeschliffenen Bruchmaterial durch diese Bahn hindurchtreten, ohne von dem herabkommenden Schrot aufgefangen zu werden, kann es sich mit dem zurückprallenden Schrot vereinigen und einfach ohne von der Oberfläche 8 abzuprallen in den Sammelbehälter 20 gelangen.

Durch eine derartige Anordnung und Benutzung einer Bürste 54 erübrigt sich eine besondere Kammer und Rückführschurre für die Bürste. Die Bürste 54 ist vielmehr in der gleichen Kammer wie die anderen Einrichtungen zur Rückführung des benutzten Materials zum Sammelbehälter 20 enthalten. Dies vermindert die Kompliziertheit und die Herstellunsg- und Betriebskosten der Maschine, wobei jedoch ihre Wirksamkeit bei der Rückholung des benutzten Strahl materials und anderer Bruchabfall massen erhalten · bleibt und sogar gesteigert wird.

Die Schurre 58 ist ein Teil der Rückholeinrichtung, für das benutzte, von der Oberfläche 8 zurückprallende Strahlmittel. Diese Schurre lenkt das Strahlmittel zum Sammenbehälter 20 und verringert die kinetische Energie der Schleifstrahlteilchen, so daß sie aus dem Sammelbehälter 20 nicht zurückprallen. Die Schurre zerstreut den zu dem Sammelbehälter fließenden Strom des zurückprallenden Schleifstrahlmittels durch die Wirkung eines Konzentrierungsbereichs 62 und eines Abschwächungsbereichs Der nach dem Zurückprallen von der Oberfläche 8 aufwärts fließende Partikelstrom wird, wie in Figur 2 gezeigt, gegen die obere · konkave Oberfläche 64 der Schurre 58 hin konzentriert. Von der konkaven Oberfläche 64 werden die Partikel dann abwärts zum Sammelbehälter 20 hin reflektiert. Wenn die Teilchen den Sammelbehälter 20 erreichen, hat sich die kinetische Energie soweit abgeschwächt, daß innerhalb des Sammelbehälters selbst nur ein geringer oder kein weiterer Rückprall erfolgt. Demzufolge liegen die Teilchen genügend fest, so daß die Becher 36 das in dem Sammel-

behälter 20 angehäufte Material ausschaufeln können, um es zum Trichter 22 zu fördern.

Wie in Figur 1 gezeigt, sind die abwärts zum Behälter laufenden Becher 36 leer, wobei ihre offene Seite zum Behälter gerichtet ist. Wenn sie um das untere Rad 38 laufen, drehen sich die Becher 36 durch die angesammelten Teilchen aus einer abwärts gerichteten Lage in eine aufwärts gerichtete Lage, um Material in den Bechern aufzunehmen. Die Becher 36 werden mit Material gefüllt und dann aufwärts gefahren. Wenn sie sich um das obere Rad 40 drehen, werden die Strahlmittelteilchen und anderen Materialien in den Trichter 22 zur Beschickung des Schleuderrades 18 abgeworfen. Die Geschwindigkeit der Förderbecher kann gesteuert werden, um ein richtiges Abkippen der Teilchen aus den Bechern in den Behälter 22 zu gewährleisten.

Das Schleifstrahl material wird in dem Trichter 22 gespeichert. Der Trichter hat eine ausreichende Größe, so daß er einen ausreichenden Vorrat Strahlmaterial zur Oberflächenbehandlung enthält. Der Trichter 22 ist durch den Beschickungskanal mit einem Schleuderstrahl rad 18 in Verbindung. An der Ausgangsöffnung des Trichters 22 ist eine Klappe 32 vorgesehen, so daß man eine gewünschte Strömung des Strahlmittels aus dem Trichter durch den Kanal zum Strahlrad einstellen kann. Die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit wird durch zahlreiche Faktoren beeinflußt, wie etwa die Größe des Schleuderrades, die Art des Strahlmittels, die für das Rad verfügbare Energie, die Art der zu behandelnden

Oberfläche und den auf der Oberfläche gewünschten Effekt. Eine normale Strömungsgeschwindigkeit des Strahlmittels ist häufig etwa 11,3 bis 453 kg/min, z.B. etwa 113 bis 339 kg/min.

Das Schleuderstrahl rad oder irgendeine andere benutzte Antriebseinrichtung ist so orientiert, daß das Strahlmittel unter einem Einfallswinkel auf die Oberfläche 8 auftrifft, wobei die Einfallsrichtung mit der Vorwärtsbewegung der Maschine zusammenfällt. Die Orientierung könnte jedoch auch entgegengesetzt der Vorwärtsrichtung sein. Häufig ist die Orientierung so, daß die Antriebsbahn des Strahlmittels, d.h. die Schrotströmung von der Schrotantriebsquelle zu der zu behandelnden Oberfläche, mit der zu behandelnden Oberfläche einen Winkel von etwa 30 bis weniger als 90 °, vorzugsweise 45 bis 75 ° bildet. In der Vorrichtung der Zeichnung ist die Antriebsbahn generell abwärts gerichtet. Infolge der hohen Geschwindigkeit, mit der das Strahlmittel auf die Oberfläche geschossen wird, prallt es von der Oberfläche 8 zurück. Der Winkel, unter dem das Strahlmittel zurückprallt, d.h. der Reflexionswinkel, ist eine Funktion des Einfallswinkels, der Ausbildung des Schleifstrahlmittels und der zu behandelnden Oberfläche an der Auftreffstelle sowie der Wirkung des Strahlmittels auf der Oberfläche. Im allgemeinen ist der Reflexionswinkel diffus, da die behandelte Oberfläche oft unregelmäßig ist. In den Figuren 1 und 2 ist eine glatte Oberfläche und eine gleichmäßige Ausbildung dargestellt, in welchem Falle eine Diffusion beim Zurückprallen nicht in starkem Maße eintritt. Oft prallt sowieso eine Mehrheit, z.B. wenigstens

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etwa 60 oder 75 %, des Strahl mittels innerhalb von etwa 15 oder 20 ° des theoretischen Reflexionswinkels zurück.

Der rotierende Kehrbesen bzw. die rotierende Bürste 54 hat eine ausreichende Drehgeschwindigkeit, daß das von der Oberfläche aufgekehrte Strahlmittel aufwärts in die Blasbahn des Strahlmittels geworfen wird, wobei ein Teil in und durch die Schurre 58 geworfen werden kann. Unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet die rotierende Bürste mit etwa 200 bis 750 UpM, vorzugsweise etwa 260 bis 600 UpM. Die Borsten können aus irgendeinem starken abriebfesten Material sein, wie Nylon (Polyamid), Polyolefin, Stahl oder dergl.. Es ist besonders erwünscht, sämtliche Fremdstoffe zu entfernen, und mit dem rotierenden, die zu behandelnde Oberfläche berührenden Kehrbesen werden benutztes Strahlmaterial sowie das beim Putzen der Oberfläche anfallende Abfallmaterial von der Oberfläche entfernt, und es wird zusätzliches Strahlmaterial für die erneute Verwendung zurückgewonnen. Durch Verwendung der Schurre 58 und und des rotierenden Kehrbesens wird die Entfernung von Schleifstrahlmaterial und Fremdmaterial von der Oberfläche ohne bedeutenden Arbeits- und Energieaufwand verbessert.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Oberflächenputzstrahlvorrichtung ist im wesentlichen ein geschlossenes System, bei dem sehr wenig Gries oder Staub oder anderer zerfallener Abfall in die Atmosphäre entweichen kann. Bei dem andauernden Aufschlagen der Strahlmittel teilchen auf die zu behandelnde Oberfläche wird eine große Menge Gries und Staub mit der Entfer-

nung des Anstrichs, Rosts oder anderer Stoffe von der Oberfläche angesammelt. Zweckmäßigerweise werden Mittel vorgesehen, um diese Verunreinigungen aus der Strahlzone abzusaugen. Vorzugsweise werden aus der Vorrichtung sogar größere Griesteilchen abgesaugt, da beispielsweise Rost- oder Anstrichteilchen oder dergl., die zur Beaufschlagung der Oberfläche zurückgeführt werden, die behandelte Oberfläche verfärben können. Erfindungsgemäß erfolgt eine Abtrennung dieses Materials durch einen Unterdruckluftkanal Das Bruchabfallmaterial wird aus dem Schrot entfernt, wenn dieses in den Trichter 22 abgeworfen wird, und einem Bruchmaterial sammler (nicht dargestellt) abströmseitig des Vakuumkanals 26 zugeführt. Es kann irgendeine geeignete Methode benutzt werden, um in dem Kanal 26 einen Unterdruck zu erzeugen. Im typischen Fall dient hierzu ein Gebläse mit einem Filter, auf dem die Teilchen gesammelt werden. Infolge des Vakuums wird Luft durch die Öffnung 70 zwischen Dichtung 16 und dem Gehäuse um die Öffnung 14 in den Strahlbereich gesaugt. Dieser Luftstrom gelangt durch durch die Blasstrahl- und Rückprallbereiche und durch den Elevator in den Kanal 26.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann mit Eigenantrieb über ein oder mehrere Antriebsräder, z.B. nahe dem vorderen Ende der Vorrichtung, versehen sein. Sie kann in herkömmlicher Weise beispielsweise durch hydraulische, elektrische oder pneumatische Antriebsmittel oder durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden. Wie oben erläutert, dient bei der bevorzugten AusfUhrungsform ein Elektromotor 42 zum Antrieb der

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Strahlmaschine 10. Die Vorrichtung fährt normalerweise mit Selbstantrieb oder äußerem Antrieb mit Geschwindigkeiten von etwa 0 bis 45 m/min oder mehr, je nach der Art der zu behandelnden Oberfläche oder der darauf gewünschten Wirkung. Die Einrichtung ist mit Vorteil so ausgelegt, daß der Bedienungsmann die Geschwindigkeit variieren oder sogar die Fahrt der Vorrichtung stoppen kann, ohne die Behandlung zu beenden. Steuerungen für die Geschwindigkeit der Maschine, die Geschwindigkeit der Blaseinrichtung und die Drehzahl des Drehbesens können in der Nähe des Steuergriffs angebracht werden. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich das Bedienungspult 50 auf dem äußeren Teil des Gehäuses nahe dem Elevator.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf horizontalen oder geneigten Oberflächen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich auch bei Vorrichtungen zur Behandlung vertikaler Oberflächen anwenden. Während die Maschine als mobil und insbesondere zur Behandlung flacher, horizontaler Flächen geeignet beschrieben wurde, kann sie auch stationär betrieben werden, wobei die zu behandelnde Oberfläche an der Gehäuseöffnung vorbei bewegt wird. Durch die Rückholung des Schleifstrahlmaterials unter Benutzung seines Rückpralls und der rotierenden Bürste wird die Ansammlung des Strahlmaterials auf der zu behandelnden Oberfläche verzögert, so daß eine nachteilige Beeinträchtigung der behandelten Oberfläche oder eine ausgedehnte Nachreinigung . vermieden werden. So kann die Vorrichtung die Oberflächenbehandlung fortsetzen, während sie auf der Stelle bleibt, langsam oder sogar rückwärts fährt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist kompakt und verhältnismäßig manövrierfähig. Da ferner im wesentlichen das gesamte Strahlmaterial von der Oberfläche wieder aufgenommen und zurückgeführt wird, ist die Menge benutzten Strahlmaterials, die verloren geht, verhältnismäßig klein. Hierdurch werden die Betriebsgesamtkosten verringert. Ferner wird die Energie der zurückprallenden Teilchen ausreichend genutzt, um die Rückgewinnung zu steigern. Außerdem kann die Vorwärtsgeschwindigkeit der Maschine verändert werden, ohne daß große Mengen benutzten Strahlmaterials den Rückführmechanismus verstopfen. Ein besonderer Vorteil der oben beschriebenen Maschine neben ihrer Kompaktheit und der Einfachheit des Strahlmittel rückhol betriebs ist ihre Fähigkeit, in engen Bereichen und großer Nähe zu Wandungen und anderen Hindernissen opecierSB/zü können.

Es können verschiedene geeignete Strahlmaterialien in der Vorrichtung eingesetzt werden. Beispiele sind Metallschrot, Metallgries, Sand, Glaskügelchen, Metalloxidteilchen und Gestein. Die Wahl der feinteil igen Materialien und ihre Seitenlängen/Durchmesser hängen von der jeweiligen Verwendung und der spezifischen Oberflächenzusammensetzung des zu behandelnden Materials ab. Im allgemeinen wird kugelförmiger Metall schrot wegen seiner Haltbarkeit und der gewünschten Wirkung auf die zu behandelnde Oberfläche bevorzugt. Kugelförmige Schleifstrahlmaterial teilchen liefern auch auf der Oberfläche ein gutes Strahlmuster und einen besser vorherbestimmbaren Winkel der Reflexion an der Oberfläche.

mit
Die Vorrichtung kann jedoch auch/unregelmäßig oder winklig geform-

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ten Teilchen betrieben werden. Solche unregelmäßigen Teilchen sind insbesondere dann dienlich, wenn eine rohe Oberfläche gewünscht wird, z.B. eine nicht gleitende Oberfläche oder eine Gleitschutzoberfläche. Das in herkömmlicher Weise eingesetzte Material wird rauh und kantig.' Diese unregelmäßige Oberfläche ist die Ursache, daß die Teilchen von der Oberfläche in einer nicht vorhersehbaren Weise zurückspringen, so daß es von Wichtigkeit ist, die kombinierten RUckholsysteme der Erfindung vorzusehen. Unter bestimmten Umständen ist es erwünscht, kiesige Materialien einzusetzen, um eine rauhe Oberfläche, z.B. eine Gleitschutzoberfläche zu erzeugen. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, ein Rückholsystem zu benutzen, das im wesentlichen 100 % des benutzten SchleifStrahlmaterials zurückgewinnt. Wenn ferner die Schleifstrahl teilchen zu zerbrechen beginnen, vermindert sich ihre Masse. Die Teilchen besitzen dann weniger kinetische Energie, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, daß die Teilchen nicht beim Zurückprall in der Schurre 58 aufgefangen werden. Das Doppel rückhol system der Erfindung ermöglicht jedoch die Rückführung der kleineren, aber noch brauchbaren Schleifstrahlmittel teilchen, die sonst verloren gehen würden.

Zum Betrieb wird die Maschine 10 auf die Oberfläche gebracht, und sie kann neben irgendwelchen Hindernissen oder Wandungen angeordnet werden, die an die zu reinigende Oberfläche anstoßen. Der Bedienungsmann kann durch das Bedienungspult die Maschine in Betrieb setzen. Wenn die Maschine sich vorwärts bewegen soll, wird die Richtung der Maschine durch Arm 48 gesteuert.

Während des Betriebs wird das Strahlmaterial aus dem Trichter durch den Kanal 30 dem Schleuderrad 18 zugeführt. Das Rad 18 seinerseits schleudert das Strahlmaterial gegen die öffnung 14, um die durch die öffnung freiliegende Oberfläche zu reinigen. Wenn die Maschine vorwärt bewegt wird, werden fortlaufend Bereiche der Oberfläche 8 durch die Strahlkammeröffnung freigelegt, um sie mit dem Schleifstrahlmaterial zu putzen. Durch den Aufschlag des Strahlmaterials auf die Oberfläche wird ein Anstrich oder anderes Bruchmaterial von der Oberfläche entfernt und mit dem Strahlmaterial während des Rückpralls auf der durch die Schurre begrenzten Bahn zum Sammelbehälter gefördert. Gleichzeitig mit dieser Bewegung und dem Rückprall Vorgang des Schrots kehrt die Bürste 54 Bruchabfall und Schrot zu der abwärts gerichteten Bahn des von dem Schleuderrad 18 abgeschleuderten Schrots. Das Schrot und der Bruchabfall, die zur Schurre 58 gelenkt werden, werden konzentriert und in ihrer kinetischen Energie abgeschwächt und ggfs. dem Sammelbehälter 20 zugestellt. Alternativ kann das zurückgeworfene Material direkt zum Zustelltrichter der Strahlerzeugungseinrichtung gefördert werden; dies kann durch verschiedene Methoden erfolgen, von denen wenigstens einige in der Technik bekannt sind, vergib Niederländische Patentanmeldung Nr. 76 12425. So kann sich die Rückprall bahn bis zum Trichter erstrecken, und diese Bahn kann gewünschtenfalls Mittel enthalten, welche die direkte Rückführung des Schrots zum Trichter gewährleisten, vergl. US-PS 3 977 128.

Das in der Zeichnung gezeigte Fördersystem der Maschine

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kann kontinuierlich arbeiten, wobei die Becher 36 durch das Schrot und Abfall material in dem Sammelbehälter 20 bewegt werden, um diese Materialien in jeden einzelnen Becher einzuschaufeln, und sie.in,eine Position oberhalb des Trichters kommen, in der sie durch Abkippen in den Trichter 22 entladen werden. Der Innenraum oberhalb des Trichters unterliegt durch die Unterdruckleitung 26 einem Unterdruck oder Vakuum, so daß Staub und Bruchmaterial aus dem Schrot abgesaugt werden, wenn dieses dem Trichter 22 zugestellt wird.

Der oben beschriebene Betrieb ist eine kontinuierliche Oberflächenbehandlung, wenn die Maschine geradlinig bewegt wird. Die Maschine kann aber auch auf irgendeiner anderen Bahn über die zu reinigende Oberfläche bewegt werden. Die Bewegung längs einer Bahn wird neben einer benachbarten Bahn wiederholt, bis die gesamte Oberfläche gereinigt ist.

Wenngleich der Betrieb in Verbindung mit einer Vorrichtung mit Eigenantrieb beschrieben wurde, kann die Maschine an irgendeine andere Antriebsvorrichtung angekoppelt werden, oder sie kann durch den Bedienungsmann auf dem gewünschten Weg gezogen werden. Alternativ kann die Vorrichtung in einer stationären Position gehalten werden, wobei ein Träger oder eine andere Einrichtung vorgesehen ist, um die zu behandelnde Oberfläche an der öffnung 14 vorbei zu führen.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen Patentansprüche

Γ) Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einer öffnung (14), die nahe an die zu behandelnde Oberfläche (8) gebracht werden kann, Mittel zum Antrieb eines Strahlmittels auf einer Strömungsbahn durch die öffnung (14) des Gehäuses (12) gegen die freiliegende Oberfläche (8), von der es zurückprallt, Mittel zur Rückgewinnung des gegen die Oberfläche vorgetriebenen und von dieser in die Strömungsbahn zurückgeprallten Strahl mittels. und Mittel zur Rückgewinnung von durch die Behandlung auf der Oberfläche (8) abgesetztem Strahlmittel durch dessen Bewegung in die Strömungsbahn.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Gehäuse (12) eine mit der öffnung (14) in Verbindung stehende Blaskammer (52) umgeben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Rückgewinnung von auf der Oberfläche (8) abgesetztem Strahlmittel eine in der Blaskammer (52) befindliche Bürste (54) umfasst, die auf einem freiliegenden Teil der Oberfläche (8) befindliches

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Strahlmittel in die von dem Antriebsmittel erzeugte Strahlmittelbahn lenkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (54) eine drehbare Bürste ist und die Strahlmittelbahn sich zwischen der Bürste (54) und dem Mittel zur Rückgewinnung des gegen die Oberfläche (8) vorgetriebenen und von dieser zurückgeworfenen Strahlmittels befindet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Rückgewinnung des gegen den bestrahlten Teil der Oberfläche (8) geschleuderten und von diesem zurückgeworfenen Strahlmittels einen Sammelbehälter (20) und eine die Kammer (52) mit dem Sammelbehälter (20) verbindende Leitung umfasst» die das von dem bestrahlten Teil der Oberfläche (8) zurückprallende Strahlmittel aufnimmt und es vor Obergabe an den Sammelbehälter (20) abbremst.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Sarnmelbehälter (20) gesammelte Strahlmittel durch Rückführmittel zu dem Strahlantriebsmittel zurückge-

"führt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (14) von einer Dichtung (16) umgeben ist, die das Entweichen des Strahlmittels aus dem Gehäuse (12) zwischen der öffnung (14) und der Oberfläche (8) verhindert.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Rückführung von auf der Oberfläche (8) abgesetztem Strahlmittel eine in der Öffnung (14) angeordnete rotierbare Bürste (54) ist, welche die durch die Öffnung (14) bestrahlte Oberfläche (8) kehrt und das Strahlmittel in die Strahlmittelbahn lenkt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche T bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Antrieb des Strahlmittels ein Zentrifugal rad (18) umfasst, welches das Strahlmittel mit genügender kinetischer Energie zur öffnung (14) lenkt, so daß das Strahlmittel nach dem Aufschlagen auf die Oberfläche (8) zurückprallt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für den Strahlmittelantrieb die Strahlmittel teilchen in einer Hauptströmungsrichtung gegen die Oberfläche (8) schleudert, eine Leitung das zurückgeworfene Strahlmittel zum Sammelbehälter (20) leitet und dem Antriebsmittel zuführt, und daß zwischen dem Sammelbehälter (20) und einem Aufnahmebehälter (22) ein Elevator für den Transport des Strahlmittels aus dem Sammelbehälter (20) zu dem Aufnahmebehälter (22) angeordnet ist und der Elevator eine endlose Bahn zwischen dem Aufnahmebehälter (22) und dem Sammelbehälter (20) umfasst und im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Hauptströmungsrichtung liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die endlose Bahn ein endloses Band (34) mit einer Reihe daran an-

gebrachter Becher (36) ist, durch welches das gesammelte Schleifstrahlmaterial aus dem Sammelbehälter (20) entfernt und zum Aufnahmebehälter (22) gefördert wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (22) ein Trichter ist, in dem sich das von dem Elevator herangeführte Strahlmittel sammelt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel dem Mittel zum Strahl mittel antrieb aus dem oberhalb von dem letzteren angeordneten Trichter zugeführt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elevator ein unteres Rad (38) an dem Sammelbehälter (20) und ein oberes Rad (40) an dem Trichter (22) aufweist, beide Räder (38,40) mit dem endlosen Band (34) in Eingriff sind und es auf der endlosen Bahn antreiben, das untere Rad (38) relativ zu dem Sammelbehälter (20) so angeordnet ist, daß die Becher (36) an dem Band (34) um das Rad (38) durch das Strahlmittel in dem Sammelbehälter (20) rotieren, um das Strahlmittel in die Becher (36) zu schaufeln, und das obere Rad (40) relativ zu dem Trichter (22) so angeordnet ist, daß die Becher (36) sich um das obere Rad (40) drehen, um das in ihnen enthaltene Strahlmittel in den Trichter (22) abzugeben.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Öffnung (14) und dem Sammelbehälter (20) ein Kanal (58) zur Führung des zurückgeprallten Strahlmittels

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zum Sammelbehälter (20) angeordnet ist, durch das Antriebsmittel das Strahlmittel zwischen die Bürste (54) und den Kanal (58) geworfen wird und die Bürste (54) wenigstens einen Teil des Strahlmittels von der Oberfläche (8) in das von dem Antriebsmittel auf die Oberfläche (8) geschleuderte Strahlmittel lenkt.