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"Verfahren zum Druckluftstrahlen"
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckluftstrahlen, wobei
ein körniges Strahimittel durch einen Tragluftstrom gefördert und beschleunigt wird
- Hauptstrom - und zum Befeuchten des Strahlmittels mittels eines Zusatzluftstroms
in diesen Hauptstrom eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser,in verteilter Form eingebracht
wird.
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Das Druckluftstrahlen, früher auch als Sandstrahlen bezeichnet, ist
seit Jahrzehnten bekannt. Beim Druckluftstrahlen wird ein körniges Strahlmittel
in einen Tragluftstrom eingebracht und durch den Tragluftstrom gefördert, beschleunigt
und gegen eine zu behandelnde Oberfläche geblasen.
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Ursprünglich wurde das Druckluftstrahlen ohne Flüssigkeit im Hauptstrom
- Tragluftstrom mit Strahlmittel - als Trockenstrahlen durchgeführt. Dieses Trockenstrahlen
ist von der Strahlwirkung her sehr effektiv, führt jedoch zu einer erheblichen,
vielfach unakzeptablen Staubentwicklung. Daher ist es auch schon lange bekannt,
in den Hauptstrom - Tragluftstrom mit Strahlmittel - eine -Flüssigkeit in verteilter
Form einzubringen (vgl. die US-PSen 24 05 854 und 24 40 643). Im einzelnen wird
dabei in einem Mischbereich des Strahlgerätes die Flüssigkeit - Wasser oder eine
andere Flüssigkeit - in den Hauptstrom eingebracht. Dieses Einbringen einer Flüssigkeit
in den Hauptstrom des Strah!-mittels führt zum Naßstrahlen. Dieses Naßstrahlen ist
jedoch insoweit nachteilig, als eine erhebliche Staubbelästigung nur durch Einbringen
einer relativ großen Flüssigkeitsmenge in den Hauptstrom verhindert werden kann.
Der Flüssigkeitsverbrauch ist also beim Naßstrahlen relativ hoch, die am Strahlobjekt
ablaufende Flüssigkeit führt zu Entsorgungsproblemen und die am Strahlobjekt erzielte
Strahlwirkung ist durch die Flüssigkeit weniger gut als beim reinen Trockenstrahlen.
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Die Schwierigkeiten beim Naßstrahlen sind schon erkannt worden und
es ist auch schon versucht worden, die Vorteile des Trockenstrahlens mit denen des
Naßstrahlens gemeinsam zu erreichen, ohne die Nachteile beider Verfahren mit zu
verwirklichen.
Das hierzu bekannte Verfahren (vgl. die DE-OS 27 24 318) ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Zusatzluftstrom mit der Flüssigkeit in Form eines Flüssigkeitsnebels in
den Hauptstrom eingebracht wird. Dies führt dazu, daß die einzelnen Partikel des
Strahlmittels von der in Form eines Flüssigkeitsnebels eingebrachten Flüssigkeit
benetzt werden, so daß die beim Trockenstrahlen auftretende Staubbelästigung mit
einer relativ geringen Flüssigkeitsmenge verhindert wird. Mit anderen Worten wird
durch die als Flüssigkeitsnebel vorliegende Flüssigkeit eine bessere relative Staubbindung
erreicht. Angeschlossen an die Terminologie "Trockenstrahlen" und "Naßstrahlen"
hat sich für dieses Verfahren der Ausdruck "Feuchtstrahlen" eingebürgert.
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Die vorliegende Erfindung geht von dem zuvor erläuterten Verfahren
zum "Feuchtstrahlen" aus. Bei diesem bekannten Verfahren ist die relative Staubbindung
wegen der in Form eines Flüssigkeitsnebels eingebrachten Flüssigkeit schon ziemlich
gut, jedoch ist hinsichtlich der relativen Staubbindung auch bei diesem Verfahren
ein Optimum noch nicht erreicht. Im übrigen ist bei diesem bekannten Verfahren das
Problem der Korrosion gestrahlter Flächen des Strahlobjekts ebenso virulent wie
beim Naßstrahlen. Das Problem der Korrosion qestrahlter Flächen des Strahlobjekts
versucht man dadurch zu lösen, daß die Oberfläche eines Strahlobjekts in relativ
kleinen Abschnitten gestrahlt wird und daß jeder gestrahlte Abschnitt kurzfristig
mit einem Korrosionsschutzmittel behandelt wird. Ein solches Korrosionsschutzmittel
kann einen vorläufigen Korrosionsschutz bewirken, kann aber auch schon für den endgültigen
Korrosionsschutz dienen. Mitunter wird der Flüssigkeit auch ein Korrosionsinhibitor
beigemischt, so daß während des Strahlens des Strahlobjekts auf chemischem Wege
ein vorläufiger Korrosionsschutz erzielt wird. Dadurch können dann die jeweils zu
strahlenden Abschnitte der Oberfläche eines Strahlobjekts etwas größer bemessen
werden. Im übrigen gilt grundsätzlich, daß derartige Inhibitoren nicht nur für den
Korrosionsschutz sondern auch für andere die gestrahlte Oberfläche des Strahlobjekts
beeinträchtigende Umwelteinflüsse bekannt sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte, zuvor
erläuterte Verfahren zum "Feuchtstrahlen" so ausgestalten und weiterzubilden, daß
eine noch bessere relative Staubbindung erreicht wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in Form einer Dispersion
mit einem Gas als dispergierter Phase in den Hauptstrom eingebracht wird. Erfindungsgemäß
ist erkannt worden, daß eine optimale Benetzung der Partikel des körnigen Strahlmittels
durch die Flüssigkeit und im Ergebnis eine optimale relative Staubbindung - Staubbindung
bezogen auf die eingesetzte Flüssigkeitsmenge - erzielt wird, wenn die wirksame
Oberfläche der einzubringenden Flüssigkeit durch Gasbläschen um ein Vielfaches vergrößert
wird. Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß die Flüssigkeit als Schaum durch
den Zusatzluftstrom in den Hauptstrom eingebracht. In Anlehnung an die Terminologie
"Trockenstrahlen", Naßstrahlen" und "Feuchtstrahlen" kann man für das erfindungsgemäße
Verfahren den Ausdruck "Dispersionsstrahlen" verwenden.
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Abgesehen von der Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum "Dispersionsstrahlen" mit einer gegenüber dem Verfahren zum "Feuchtstrahlen"
nochmals geringeren Flüssigkeitsmenge die beim Trockenstrahlen auftretende Staubbelästigung
verhindert werden kann, wird je nach Stabilität der Dispersior gewissermaßen von
selbst eine vorläufige mechanische Abdeckung einer gestrahlten Oberfläche eines
Strahlobjekts erzielt. Dadurch können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne besondere
ergänzende Maßnahmen erheblich größere Abschnitte gestrahlt werden als beim bislang
bekannten Feuchtstrahlen.
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Die in Form einer Dispersion vorliegende Flüssigkeit wird in bekannter
Weise mittels eines Zusatzluftstroms in den Hauptstrom eingebracht. Dabei ist es
zweckmäßig, wenn die Dispersion schon vor Einbringen der Flüssigkeit in den Zusatzluftstrom
erzeugt wird.
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Zuvor ist erläutert worden, daß für die "mechanische" Abdeckung einer
gestrahlten Oberfläche eines Strahlobjekts durch die Dispersion der Flüssigkeit
die Stabilität dieser Dispersion von Bedeutung ist. Die Stabilität von Dispersionen
läßt sich generell durch Dispersionsstabilisatoren erhöhen, so daß auch erfindungsgemäß
die Flüssigkeit vorzugsweise einen Dispersionstabilisator enthält. Welcher Art derartige
Dispersionsstabilisatoren sind, hängt von der Flüssigkeit ab, die verwendet wird.
Einzelheiten sind einem Fachmann aus seinem Fachwissen heraus geläufig.
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Bislang ist nur erläutert worden, daß die dispergierte Phase ein Gas
ist. Am einfachsten ist es natürlich, wenn als dispergierte Phase Luft verwendet
wird.
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Unter dem Blickwinkel des Korrosionsschutzes der gestrahlten Oberfläche
eines Strahlobjekts durch die Dispersion empfiehlt es sich mitunter, als dispergierte
Phase ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, zu verwenden. Passende Inertgase sind
aus dem Stand der Technik bekannt (vgl. beispielsweise Neumüller "Römpps Chemie-Lexikon"
8. Auflage 1983, Band 3, Seite 1874, Stichwort "Inertgase").
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Durch die zuvor erläuterte "mechanische" Abdeckung der gestrahlten
Oberfläche eines Strahlobjekts durch die Dispersion wird zumindest vorübergehend
die Einwirkung von die Oberfläche des Strahlobjekts beeinträchtigenden Umwelteinflüssen
verhindert, beispielsweise können Korrosionsstimulatoren in der Umgebungsatmosphäre
nicht wirksam werden. Unabhängig von und zusätzlich zu dieser "mechanischen" Abdeckung
bzw. Konservierung der gestrahlten Oberfläche des Strahlobjekts ist auch eine "chemische"
Abdeckung bzw. Konservierung möglich. Grundsätzlich ist das in Verbindung mit dem
Stand der Technik schon erläutert worden. Die Erfindung bietet dafür aber eine besonders
elegante Möglichkeit, als nämlich als dispergierte Phase ein Inhibitorgas oder ein
einen Inhibitor enthaltendes Gas verwendet werden kann. Beispielsweise kann einem
als dispergierte Phase verwendeten Inertgas ein Korrosionsinhibitor beigemengt werden.
Welche Inhibitoren hier in Frage kommen, ist für einen Durchschnittsfachmann im
Einzelfall leicht zu ermitteln (vgl. Winnacker/Küchler "Chemische Technologie",
Band 6, 3. Auflage 1973, Seite 608 ff, Abschnitt "2.1. Inhibitoren").
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Verfahren der in Rede stehenden Art können, wie erfindungsgemäß erkannt
worden ist, auch zum Reinigen von Apparaten, Behältern, Rohrleitungen usw.
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in durch radioaktive Strahlung belasteten Anlagen (Dekontaminationsverfahren)
verwendet werden. Hierfür bietet das erfindungsgemäße Verfahren die elegante Möglichkeit,
als dispergierte Phase ein Dekontaminationsgas oder ein einen Dekontaminationsstoff
enthaltendes Gas zu verwenden. Welche Dekontaminationsstoffe im einzelnen in Frage
kommen, ist im Einzelfall für einen Durchschnittsfachmann gleichfalls aus dem Stand
der Technik zu entnehmen (vgl. Winnacker/ Küchler "Chemische Technologie",Band 2,
3. Auflage 1970, Seite 617, Abschnitt "4.114. Dekontamination"). Ein derartiges
erfindungsgemäßen Verfahren ließe sich in Anlehnung an die zuvor erläuterte Terminologie
beispielsweise als "Dekontstrahlen" bezeichnen.
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Selbstverständlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren
mit einem Gas als dispergierter Phase durchzuführen, das abgesehen von der sowieso
erreichten "mechanischen" Konservierung der gestrahlten Oberfläche eines Strah objekts
eine vorläufige chemische Konservierung und eine Dekontamination ermöglicht.
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Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
beispielsweise aus der eingangs schon genannten DE-OS 27 24 318 bekannt, so daß
insoweit der Offenbarungsgehalt der DE-OS 27 24 318 in den Offenbarungsgehalt der
vorliegenden Patentanmeldung einbezogen wird.