DE4230026A1

DE4230026A1 - Paint stripping device

Info

Publication number: DE4230026A1
Application number: DE4230026A
Authority: DE
Inventors: Otmar Fahrion
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-03-17
Also published as: WO1994005517A1; EP0659123A1

Abstract

In order to strip paint from the skin (10) of an aircraft, the invention proposes a device with a work head (12) with a treatment chamber (34) which can be placed close (38) against the skin of the aircraft. Located in the treatment chamber is a heat-exchange unit (40) whose curved end surface (42) matches the curvature of the aircraft skin (10) and is brought into thermal contact with the paint layer on the skin directly or through a layer (52) of heat-conducting gas. Liquid nitrogen (48) is allowed to evaporate in the heat-exchange unit. The resulting coolant gas is led away from the work head (12) through a common main.

Description

Die Außenhaut eines Flugzeuges wird in der Regel lackiert, um Korrosionserscheinungen zu vermeiden und ein Eigner spezifisches Aussehen zu erhalten. Diese Lackierung muß infolge Verschleißes gemäß Herstellervorschrift regel mäßig ausgebessert oder ganz erneuert werden. Auch bei Wech sel des Eigners findet eine Neulackierung statt. Die zum Lackieren der Außenhaut eines Flugzeuges verwendeten Lacke müssen extremen Belastungen standhalten (Temperaturen zwi schen -55°C und 70°C, Luft- und Staubabrieb bei Ge schwindigkeiten bis über 2000 km/h, chemische Einwirkungen von Öl, Kerosin Seeluft, mechanische Einwirkung durch Ha gel, Schnee, Regen, Vibrationen, Steinschlag usw.) Diese hohen Anforderungen lassen sich derzeit nur durch Lacke mit hohen Schadstoffanteilen (Phenol) erreichen.The outer skin of an aircraft is usually painted, to avoid signs of corrosion and an owner to get specific looks. This paint job must as a result of wear in accordance with the manufacturer's regulations moderately repaired or completely renewed. Even with change The owner is repainted. The for Painting the exterior skin of an aircraft used paints have to withstand extreme loads (temperatures between between -55 ° C and 70 ° C, air and dust abrasion at Ge speeds up to 2000 km / h, chemical effects of oil, kerosene sea air, mechanical action by Ha gel, snow, rain, vibrations, stone chips, etc.) This High demands can currently only be met by paints with high levels of pollutants (phenol).

Das Entlacken erfolgt derzeit überwiegend durch manuelles Abbeizen des alten Lackes unter Verwendung von Lösungsmit teln. Dieses bedeutet einen Gefahr für Mensch und Umwelt; insbesondere ist die Entsorgung des beim Entlacken anfallen den Gemisches aus Altlack und Lösemittel sehr teuer.Stripping is currently mainly done by manual Stripping the old paint using solvents teln. This means a danger to people and the environment; in particular, the disposal of paint stripping the mixture of old paint and solvent very expensive.

Nun vereinzelt erfolgt ein Entlacken unter Verwendung von Wasserstrahlen, wenn keine Gefahr der Beschädigung von Dich tungen, Elektronik, Mechanik, Hydraulik, gummiähnlichen Teilen oder Glas besteht. Nur an militärischen Flugzeugen wird auch ein Kornstrahlen mit Kunststoff-, Stein- oder Holzgranulat angewandt. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr, daß die Oberfläche des Flugzeuges mechanisch ver dichtet wird und hierdurch Spannungen und Verformungen ent stehen. Now stripping is carried out occasionally using Water jets when there is no risk of damaging you tion, electronics, mechanics, hydraulics, rubber-like Parts or glass. Military aircraft only is also a grain blasting with plastic, stone or Wood granulate applied. With this procedure there is the Danger that the surface of the aircraft mechanically ver is sealed and thereby entail tensions and deformations stand.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, abbaubare kompakte Flug zeugteile zum Entlacken in flüssigen Stickstoff zu tauchen.There has also been proposed a degradable compact flight immerse the parts for stripping in liquid nitrogen.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Einrichtung zum Entlacken der Außenhaut eines Flugzeuges geschaffen werden, die auch an nicht abbaubaren Teilen eines Flugzeuges ein Verspröden und/oder Ablösen der Lackschicht durch Herunter kühlen auf sehr tiefe Temperaturen wirtschaftlich gewähr leistet, insbesondere den Verbrauch an verdampfendem flüssi gem Kühlmittel kleinhält.By the present invention, a device for Paint stripping of the outer skin of an aircraft is created, which also on non-degradable parts of an aircraft Embrittlement and / or detachment of the lacquer layer by downward cooling economically to very low temperatures performs, especially the consumption of evaporating liquid according to coolant.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Ent lackungseinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merk malen.This object is achieved by an Ent Painting device with the note specified in claim 1 to paint.

Bei der erfindungsgemäßen Entlackungseinrichtung hat man eine nur zur Außenhaut des Flugzeuges hin offene im wesent lichen dicht auf die Außenhaut aufgesetzte Behandlungskam mer, in welcher das bei tiefen Temperaturen siedende Kühl mittel, in der Regel Stickstoff, zum Verdampfen gebracht wird und dort die sehr niederen Temperaturen erzeugt. Da durch, daß die Behandlungskammer geschlossen ist, wird ei nerseits die Menge des einzusetzenden Kühlmittels klein ge halten, und ferner ist gewährleistet, daß es in der Behand lungskammer und an der Außenhaut des Flugzeuges nicht zu starkem Niederschlag von Feuchtigkeit aus der Umgebungsat mosphäre kommt. Die erfindungsgemäße Entlackungseinrichtung läßt sich leicht automatisieren und unter numerischer Steu erung der Bewegung der Arbeitsköpfe zum weitgehend automa tischen Entlacken eines Flugzeuges einsetzen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Entlackungseinrichtung ist ungefährlich für Mensch und Umwelt. Der abgelöste Altlack fällt für sich allein in Form trockener Flitter an.In the stripping device according to the invention, one has essentially only one that is open to the outer skin of the aircraft treatment came close to the skin in which the cooling boiling at low temperatures medium, usually nitrogen, evaporated is generated there and the very low temperatures. There that the treatment chamber is closed, ei on the other hand, the amount of coolant to be used is small hold, and it is also ensured that it is in the treatment chamber and on the outer skin of the aircraft heavy precipitation of moisture from the surrounding area atmosphere is coming. The paint stripping device according to the invention can be easily automated and under numerical control tion of the movement of the working heads to a largely automa use the paint stripping of an aircraft. The stake the stripping device according to the invention is harmless for people and the environment. The detached old paint falls on its own alone in the form of dry tinsel.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Unter claims specified.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 gestattet es, das Kühlmittel auf geschlossenem Weg durch den Arbeits kopf zu führen, wobei aber zugleich eine gute Wärmeübertra gung zur Außenhaut des Flugzeuges gewährleistet ist. Eine gute Wärmeübertragung zur Außenhaut des Flugzeuges hin ist deshalb vorteilhaft, weil man so die Lackschicht sehr rasch abkühlen kann, so daß es an der Grenzfläche zwischen Lack und Außenhaut zu großen thermischen Spannungen kommt, die das Ablösen der Lackschicht begünstigen. Bei langsamer Ab kühlung kühlen sich dagegen der zu bearbeitende Abschnitt der Außenhaut und die Lackschicht im wesentlichen gleich schnell ab, so daß die thermischen Spannungen vermindert sind.The development of the invention according to claim 2 allows it, the coolant on a closed path through the work head, but at the same time good heat transfer is guaranteed to the outer skin of the aircraft. A there is good heat transfer to the outer skin of the aircraft advantageous because you get the paint layer very quickly can cool so that it is at the interface between paint and the outer skin comes to great thermal stresses favor the detachment of the paint layer. With slow down cooling, however, cool the section to be machined the outer skin and the lacquer layer essentially the same rapidly, so that the thermal stresses are reduced are.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine gute Wärmeübertragung zur Außenhaut des Flugzeuges auch bei sehr unregelmäßig geformter Oberfläche der Außen haut, z. B. kleinen Beulen oder dergleichen. Darüber hinaus kann man über die Dichte bzw. den Druck des Wärmetauscher gases sehr einfach den thermischen Widerstand der thermi schen Übertragungsstrecke zwischen Wärmetauscher und Außen haut kontinuierlich in weiten Grenzen einstellen.The development of the invention according to claim 3 enables good heat transfer to the outer skin of the aircraft even with a very irregularly shaped surface on the outside skin, e.g. B. small bumps or the like. Furthermore one can about the density or the pressure of the heat exchanger gases very simply the thermal resistance of the thermi between the heat exchanger and the outside Set skin continuously within wide limits.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf verbesserten Wärmekontakt zur Außenhaut des Flugzeuges von Vorteil, nachdem die freie Oberfläche des Wärmetauschers in der Regel selbst keine exakte Formanpassung an die Außenhaut des jeweils zu entlackenden Flugzeuges bzw. dessen Abschnitten haben kann.The development of the invention according to claim 4 is also with regard to improved thermal contact with the outer skin of the Airplane advantageous after the free surface of the As a rule, the heat exchanger itself does not have an exact shape adjustment to the outer skin of the aircraft to be stripped or whose sections can have.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 werden auch Nachstellbewegungen des Wärmetauschers mit größerem Hub möglich. With the development of the invention according to claim 5 also adjustment movements of the heat exchanger with a larger one Stroke possible.

Bei einem gemäß Anspruch 6 ausgebildeten Arbeitskopf kann man gleichzeitig mit dem Abkühlen der Lackschicht auf diese eine Kratzwirkung ausüben.In a trained according to claim 6 head one coincides with the cooling of the lacquer layer on this have a scratching effect.

Ein Arbeitskopf gemäß Anspruch 7 richtet Strahlen des Kühl mittels direkt gegen die Außenhaut des Flugzeuges, wo dann das Verdampfen erfolgt. Man hat so eine sehr abrupte und intensive Kühlung der Außenhaut. Auch kann ein solcher Ar beitskopf mit unregelmäßig geformten Oberflächen besonders gut zurecht kommen.A working head according to claim 7 directs rays of cooling directly against the outer skin of the aircraft, where then the evaporation takes place. You have a very abrupt and intensive cooling of the outer skin. Such an Ar beitskopf with irregularly shaped surfaces especially doing well.

Ein gemäß Anspruch 8 ausgebildeter Arbeitskopf kann einen großen Abschnitt der Außenhaut überdecken, da der Rand der Behandlungskammer entsprechend der Hauptkrümmung der Außen haut gestaltet ist. Dies ist im Hinblick auf ein rasches Entlacken großer Flugzeuge von Vorteil.A working head designed according to claim 8 can one cover a large section of the outer skin, since the edge of the Treatment chamber according to the main curvature of the outside skin is designed. This is in view of a quick Stripping large aircraft is an advantage.

Eine Abdichtung des Randes der Behandlungskammer, wie sie im Anspruch 9 angegeben ist, arbeitet auch bei niederen Temperaturen zuverlässig und hat lange Standzeit.Sealing the edge of the treatment chamber like it is specified in claim 9, also works with lower Reliable temperatures and long service life.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 wird eine weitere Verbesserung der Dichtheit der Behandlungs kammer erzielt, wobei die elastische Dichtung nur geringe ren negativen Temperaturen ausgesetzt ist.With the development of the invention according to claim 10 a further improvement in the tightness of the treatment chamber achieved, the elastic seal only slight is exposed to negative temperatures.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist im Hinblick auf eine weitere Ersparnis an Kühlmittel von Vor teil. Das beim Verdampfen des flüssigen Kühlmittels ent stehende kalte Gas kann in einem weiteren Arbeitskopf zur Vorkühlung eines anderen zu entlackenden Teilbereiches der Außenhaut verwendet werden. Dies hat den weiteren Vorteil, daß das verbrauchte Gas insgesamt mit höherer Temperatur anfällt, so daß dem Raum, dem dieses Gas zugeführt wird, weniger Wärme entzogen wird und auch geringere Feuchtigkeits kondensation in diesem Raum stattfindet.The development of the invention according to claim 11 is in With a view to further saving on coolant from before part. This ent when the liquid coolant evaporates standing cold gas can be in another working head Pre-cooling another part of the area to be stripped Outer skin can be used. This has the further advantage that the total gas consumed is at a higher temperature occurs so that the space to which this gas is supplied less heat is extracted and less moisture condensation takes place in this room.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 dient dazu, dem verbrauchten aus dem Kühlmittel erhaltenen Gas Restkälte zu entziehen. Diese Restkälte kann z. B. in einer Klimaanlage des Gebäudekomplexes verwendet werden, in welchem die Entlackungseinrichtung aufgestellt ist.The further development of the invention according to claim 12 serves to get the used up from the coolant Extract gas residual cold. This residual coldness can e.g. B. in an air conditioning system of the building complex can be used, in which the paint stripper is installed.

Bei einer Entlackungseinrichtung gemäß Anspruch 13 können vorübergehende Unterschiede im Verbrauch an flüssigem Kühl mittel und im Verbrauch an kaltem Kühlgas ausgeglichen wer den.In a stripping device according to claim 13 can temporary differences in the consumption of liquid cooling medium and balanced in the consumption of cold cooling gas the.

Bei einer Einrichtung gemäß Anspruch 14 ist es möglich, den Arbeitskopf im Bedarfsfalle rasch auf Raumtemperatur oder höhere Temperatur aufzuheizen, z. B. dann, wenn das Arbeiten beendet werden soll und ein Kondensieren von Feuch tigkeit im Inneren des Arbeitskopfes vermieden werden soll.In a device according to claim 14, it is possible the working head quickly to room temperature if necessary or heat up higher temperature, e.g. B. if that Work should be stopped and condensation from moisture activity inside the working head should be avoided.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 dient der Verringerung des Kühlmittelverbrauches und der Verringerung der Kondensation von Feuchtigkeit auf dem Arbeitskopf.The further development of the invention according to claim 15 serves to reduce coolant consumption and Reducing the condensation of moisture on the Working head.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will now be further elucidated by way of example play explained with reference to the drawing. In this show:

Fig. 1 eine Aufsicht auf den Bugabschnitt eines Flug zeuges und zwei Arbeitsbühnen, die mit Entlackungs- Arbeitsköpfen versehen sind; Figure 1 is a plan view of the bow section of a plane and two work platforms that are provided with paint stripping working heads.

Fig. 2 eine Stirnaufsicht auf einen anderen Flugzeug abschnitt, der mit zwei von einem Flurfahrzeug getragenen Entlackungs-Arbeitsköpfen bearbei tet wird; Fig. 2 is a front view of another aircraft section, which is processed with two stripping work heads carried by an industrial vehicle;

Fig. 3 einen schematischen transversalen Schnitt durch einen ersten Entlackungs-Arbeitskopf zusammen mit der Außenhaut eines Flugzeuges; Figure 3 is a schematic transverse section through a first Entlackungs work head together with the outer skin of an aircraft.

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, in welcher ein abgewandelter Entlackungs-Arbeitskopf wie dergegeben ist; Figure 4 is a view similar to Figure 3 showing a modified paint stripper head as shown;

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, in welcher ein nochmals abgewandelter Entlackungs-Arbeits kopf gezeigt ist; und Fig. 5 is a view similar to Figure 3, in which a further modified paint stripping work head is shown. and

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Kühlmittel-Versor gungseinrichtung für Entlackungs-Arbeitsköpfe, wie sie in den Fig. 1-5 gezeigt sind. Fig. 6 is a block diagram of a coolant supply device for paint stripping heads, as shown in Figs. 1-5.

In den Fig. 1 und 2 ist bei 10 schematisch die Außen haut eines Verkehrsflugzeuges wiedergegeben, die von der auf sie aufgebrachten Lackschicht befreit werden soll. Hierzu werden insgesamt mit 12 bezeichnete Entlackungs- Arbeitsköpfe verwendet, die über zwei vertikal beabstan dete Hydraulikzylinder 14, 16 (vgl. Fig. 2, analog in Fig. 1 zu denken) in ihrer Neigung einstellbar sind. Die Hydraulikzylinder 14, 16 sind von Arbeitsbühnen 18 getra gen, die ihrerseits an zwei Doppel-Scherengestängen 20, 22 befestigt sind. Letztere sind an Schlitten 24 festge macht, die auf vertikalen Rahmen 26 in der Höhe verstellbar sind.In Figs. 1 and 2, the exterior of a commercial aircraft is at 10 schematically shown skin that is to be freed from the force applied to them coating layer. For this purpose, a total of 12 paint stripping working heads are used, the inclination of which can be adjusted via two vertically spaced hydraulic cylinders 14 , 16 (see FIG. 2, to be thought analogously in FIG. 1). The hydraulic cylinders 14 , 16 are from work platforms 18 getra conditions, which in turn are attached to two double scissor linkages 20 , 22 . The latter are festge on carriage 24 , which are adjustable in height on vertical frames 26 .

Die Rahmen 26 sind ihrerseits auf horizontalen Trägern 28 in horizontaler Richtung verschiebbar geführt, wo bei diese Träger Teil eines das Flugzeug umgebenden, nicht näher gezeigten Docks sind. Die Rahmen 26 können aber auch von einem Flurfahrzeug 30 getragen sein, wie in Fig. 2 wiedergegeben.The frames 26 are in turn guided on horizontal supports 28 so as to be displaceable in the horizontal direction, where these supports are part of a dock, not shown, surrounding the aircraft. However, the frames 26 can also be carried by an industrial vehicle 30 , as shown in FIG. 2.

Damit lassen sich die Arbeitsbühnen 18 in Längsrichtung des Flugzeuges verfahren, in der Höhe verstellen, in zur Flugzeugachse senkrechter Richtung verstellen und in ihrem Anstellwinkel zur Flugzeugachse einstellen. Da zusätzlich die Arbeitsköpfe 12 in ihrer Neigung einstellbar sind, kann man die unterschiedlichen Abschnitte der Außenhaut 10 glei chermaßen bearbeiten. Die entsprechenden Verstellbewegungen für die Arbeitsbühnen und Arbeitsköpfe kann man unter nu merischer Steuerung abwickeln.The work platforms 18 can thus be moved in the longitudinal direction of the aircraft, adjusted in height, adjusted in the direction perpendicular to the aircraft axis and adjusted in their angle of attack to the aircraft axis. In addition, since the working heads 12 are adjustable in inclination, the different sections of the outer skin 10 can be machined equally. The corresponding adjustment movements for the work platforms and work heads can be handled under nu meric control.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat ein Arbeitskopf 12 ein Gehäuse 32, welches eine zur Außenhaut des Flugzeuges hin offene, rechteckigen Querschnitt aufweisende Behandlungs kammer 34 begrenzt. Die Rückseite des Gehäuses 32 trägt zwei Laschen 36, an denen die Hydraulikzylinder 14, 16 angreifen. Der freie Rand Umfangswände der Behandlungskammer 43 trägt eine umlaufende Dichtung 38.As can be seen from FIG. 3, a working head 12 has a housing 32 which delimits a treatment chamber 34 which is open to the outer skin of the aircraft and has a rectangular cross section. The rear of the housing 32 carries two tabs 36 on which the hydraulic cylinders 14 , 16 engage. The free edge of the peripheral walls of the treatment chamber 43 carries a circumferential seal 38 .

Im Inneren des Gehäuses 32 ist ein Wärmetauscherteil 40 angeordnet, welches eine der Außenhaut 10 gegenüberliegen de gemäß der Außenhaut gekrümmte vordere Stirnfläche 42 aufweist. Ein Ansatz 44 des Wärmetauscherteiles 40 er streckt sich in den hinteren Abschnitt der Behandlungskam mer 34, der über einen Einlaß 46 mit flüssigem Stickstoff 48 beschickt wird. Zur Verminderung des Gewichtes und Ma terialersparnis sowie zur Vergrößerung der wirksamen Ober fläche kann der Ansatz 44 in der Praxis aus einer Vielzahl von Stäben bestehen oder eine größere Anzahl von Sackboh rungen aufweisen. Ein geeignetes Material für das Wärmetau scherteil 40 ist Aluminium oder Kupfer. Arranged in the interior of the housing 32 is a heat exchanger part 40 which has a front end face 42 which is opposite the outer skin 10 and which is curved in accordance with the outer skin. An approach 44 of the heat exchanger part 40 he extends into the rear portion of the treatment chamber 34 , which is charged with liquid nitrogen 48 via an inlet 46 . In order to reduce the weight and material savings and to increase the effective surface area, the approach 44 can in practice consist of a large number of rods or have a larger number of blind holes. A suitable material for the Wärmetau shear part 40 is aluminum or copper.

Der beim Abkühlen des Wärmetauscherteiles 40 entstehende gasförmige Stickstoff wird über einen Auslaß 50 abgezogen.The gaseous nitrogen formed when the heat exchanger part 40 cools is drawn off via an outlet 50 .

Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist das Wärme tauscherteil 40 in der Behandlungskammer 34 so befestigt, daß zwischen seiner Stirnfläche 42 und der Außenhaut 10 ein schmaler Spalt 52 besteht. Diesem wird über einen Stutzen 54 ein Wärmetauschergas zugeführt, welches einen tieferen Siedepunkt aufweist als den Siedepunkt des flüssi gen Stickstoffs, z. B. ein Edelgas. Durch Einstellen des im Spalt 52 herrschenden Druckes läßt sich dann die Wärme übertragung zur Außenhaut 10 auf einfache Weise in weiten Grenzen variieren.In the embodiment considered here, the heat exchanger part 40 is fastened in the treatment chamber 34 so that there is a narrow gap 52 between its end face 42 and the outer skin 10 . This is a heat exchanger gas supplied via a nozzle 54 , which has a lower boiling point than the boiling point of the liquid nitrogen, z. B. an inert gas. By adjusting the pressure prevailing in the gap 52 , the heat transfer to the outer skin 10 can then be varied within wide limits in a simple manner.

Verzichtet man auf diese Variationsmöglichkeit, kann man als Wärmetauschergas auch trockenen Stickstoff verwenden. Ferner kann man dann das Wärmetauscherteil 40 auch in Tiefenrichtung der Behandlungskammer 34 verstellbar ausbilden und dann vor der Kältebehandlung so nahe wie möglich gegen die Außenhaut 10 vorschieben.If this variation option is not used, dry nitrogen can also be used as the heat exchange gas. Furthermore, the heat exchanger part 40 can then also be designed to be adjustable in the depth direction of the treatment chamber 34 and then be pushed as close as possible against the outer skin 10 before the cold treatment.

Ein das Gehäuse 32 umgebendes äußeres Isoliergehäuse ist in Fig. 3 nur gestrichelt bei 56 angedeutet. Es kann sich hierbei um einen aus Metall gefertigten Vakuummantel, einen aus thermisch sehr schlecht leitenden Kunststoffmaterial (Schaummaterial oder Vielzahl von Lagen aus Superisolations folie) gefertigten Mantel oder eine Kombination aus Vakuum mantel und Kunststoff-Isoliermantel handeln.An outer insulating housing surrounding the housing 32 is only indicated by dashed lines at 56 in FIG. 3. It can be a vacuum jacket made of metal, a jacket made of thermally very poorly conductive plastic material (foam material or multiple layers of super insulation foil) or a combination of vacuum jacket and plastic insulating jacket.

Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 be steht das Wärmetauscherteil 40 aus einer gemäß der Krüm mung der Außenhaut 10 gebogenen Tauscherplatte 58, auf welche eine Wärmetauscherschlange 60 fest in gutem Wärmekon takt aufgebracht, z. B. aufgelötet ist. Die der Außenhaut zugewandte in Fig. 4 links gelegene Stirnfläche der gebo genen Tauscherplatte 58 trägt einen Metallfilz 62, der aus Kupferdrähten oder Bronzedrähten oder Drähten aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und vorzugsweise zumindest bei Raumtemperatur elastisch federt. Unter der Vorspannung von Schraubendruckfedern 64 paßt sich somit der Metallfilz 62 der Kontur der Außenhaut 10 an. Diese Formanpassung erfolgt dann, wenn der Metallfilz 62 bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffes schon verhältnismäßig hart ist, bei Raumtemperatur.In the modified embodiment according to FIG. 4, the heat exchanger part 40 consists of a heat exchanger plate 58 bent according to the curvature of the outer skin 10 , onto which a heat exchanger coil 60 is firmly applied in good thermal contact, for. B. is soldered. The left in Fig. 4 facing end face of the bent exchanger plate 58 carries a metal felt 62 , which is made of copper wires or bronze wires or wires made of an aluminum alloy and preferably resiliently springs at least at room temperature. Under the pretension of helical compression springs 64 , the metal felt 62 adapts to the contour of the outer skin 10 . This shape adaptation takes place when the metal felt 62 is already relatively hard at the temperature of the liquid nitrogen, at room temperature.

Die Wärmetauscherschlange 60 ist über ein Steuerventil 66 mit einer Speiseleitung 68 für flüssigen Stickstoff verbun den. Ein am Ausgang der Wärmetauscherschlange 60 vorgesehe nes Regelventil 70 ist auslaßseitig mit einer Sammelleitung 72 für verdampftes, aber noch recht kaltes Kühlmittel ver bunden. Die Speiseleitung 68 und die Sammelleitung 72 sind von Isoliermänteln 74, 76 umgeben.The heat exchanger coil 60 is connected via a control valve 66 to a feed line 68 for liquid nitrogen. A provided at the outlet of the heat exchanger coil 60 NES control valve 70 is on the outlet side with a manifold 72 for evaporated, but still quite cold coolant a related party. The feed line 68 and the collecting line 72 are surrounded by insulating jackets 74 , 76 .

Zur Abdichtung der Behandlungskammer 34 gegen die Umgebung sind in die obere und untere Kammerwand Dichtleisten 78, 80 verschiebbar eingesetzt, die aus einem schlecht wärme leitenden Material, z. B. Edelstahl, hergestellt sind. Die Dichtleisten 78, 80 werden durch Federn 82 in Anlage an der Außenhaut 10 gehalten. Entsprechend sind in den seitlichen Begrenzungswänden der Behandlungskammer 34 Dichtleisten 84 geführt, deren Randkante gemäß dem Durchmesser der Außenhaut 10 gekrümmt ist. Die Dichtleisten 84 werden wieder durch Federn (nicht gezeigt) auf die Außenhaut 10 hin vorgespannt.To seal the treatment chamber 34 from the environment sealing strips 78 , 80 are slidably inserted in the upper and lower chamber wall, which are made of a poorly heat-conducting material, for. B. stainless steel. The sealing strips 78 , 80 are held in contact with the outer skin 10 by springs 82 . Correspondingly, sealing strips 84 are guided in the lateral boundary walls of the treatment chamber 34 , the edge of which is curved in accordance with the diameter of the outer skin 10 . The sealing strips 84 are again biased towards the outer skin 10 by springs (not shown).

Auf dem Isoliergehäuse 56 sind äußere aufblasbare Dichtun gen 86 vorgesehen, die leckagemäßig zu den Dichtleisten 78, 80, 84 in Reihe geschaltet sind. Sie stehen über eine Leitung 88 mit einer geeigneten Druckluftquelle in Verbin dung. On the insulating housing 56 outer inflatable seals 86 are provided, which are connected in leakage to the sealing strips 78 , 80 , 84 in series. They are connected via line 88 to a suitable compressed air source.

Beim Arbeitskopf gemäß Fig. 5 sind an die Speiseleitung 68 mehrere Düsenköpfe 90 über Regelventile 92 angeschlossen. Sie richten Kühlmittelstrahlen 94 gegen die Außenhaut des Flugzeuges. Die Kühlmittelstrahlen 94 können sehr kaltes Stickstoffgas oder flüssiger Stickstoff sein, wie später unter Bezugnahme auf Fig. 6 noch genauer beschrieben wird. Das verbrauchte Kühlmittel wird über die Sammelleitung 72 direkt aus der Behandlungskammer 34 abgezogen.In the working head according to FIG. 5, a plurality of nozzle heads 90 are connected to the feed line 68 via control valves 92 . They direct coolant jets 94 against the outer skin of the aircraft. The coolant jets 94 can be very cold nitrogen gas or liquid nitrogen, as will be described in more detail later with reference to FIG. 6. The used coolant is withdrawn directly from the treatment chamber 34 via the manifold 72 .

In Fig. 6 ist ein Arbeitskopf 12 nur schematisch wieder gegeben. Er ist über die zugeordnete Speiseleitung 68 und Sammelleitung 72 mit den Arbeitsanschlüssen eines 5/3-Servo ventiles 96 verbunden. Dieses ist eingangsseitig mit ei ner Versorgungsleitung 98 für flüssigen Stickstoff, einer Sammelleitung 100 für kaltes Stickstoffgas, einer Versor gungsleitung 102 für kaltes Stickstoffgas und mit einer Sammelleitung 104 für verbrauchtes, wärmeres Stickstoffgas verbunden.In FIG. 6, a working head 12 is given only schematically. It is connected to the working connections of a 5/3 servo valve 96 via the assigned feed line 68 and manifold 72 . This is connected on the input side to a supply line 98 for liquid nitrogen, a collecting line 100 for cold nitrogen gas, a supply line 102 for cold nitrogen gas and with a collecting line 104 for used, warmer nitrogen gas.

Die Versorgungsleitung 98 taucht in einen Vorratsbehälter 106 für flüssigen Stickstoff ein, in welchem durch ein Re gelventil 108 ein vorgegebener gewünschter Druck einge stellt wird. Damit ist die Versorgungsleitung 98 und bei entsprechender Stellung des Servoventiles 96 auch der Ar beitskopf 12 mit flüssigem Stickstoff vorgegebenen Drucks beaufschlagt. Die individuellen Steuerventile 66 gestatten ein dem jeweiligen lokalen Bedarfangemessenes Dosieren der Kühlleistung.The supply line 98 is immersed in a reservoir 106 for liquid nitrogen, in which a predetermined desired pressure is set by a control valve 108 . So that the supply line 98 and with a corresponding position of the servo valve 96 and the Ar beitskopf 12 is pressurized with liquid nitrogen predetermined pressure. The individual control valves 66 allow the cooling capacity to be metered according to the respective local requirements.

Die Sammelleitung 100 ist mit der Ansaugseite einer Pumpe 110 verbunden, deren Förderseite über einen Druckregler 112 an die Kaltgas-Versorgungsleitung 102 angeschlossen ist. Ferner ist an die Förderseite der Pumpe 110 ein Kaltgas- Zwischenspeicher 114 angeschlossen. The manifold 100 is connected to the suction side of a pump 110 , the delivery side of which is connected to the cold gas supply line 102 via a pressure regulator 112 . Furthermore, a cold gas buffer 114 is connected to the delivery side of the pump 110 .

Die Sammelleitung 104 ist mit der Saugseite einer weiteren Pumpe 116 verbunden, deren Förderseite über einen Wärme tauscher 118 mit einer vorzugsweise über Dach geführten Auslaßleitung 120 in Verbindung steht. Im Wärmetauscher 118 wird dem für Entlackungszwecke nicht mehr verwendbaren flüssigen Stickstoff Restkälte entzogen, die z. B. in einem schematisch angedeuteten Kältemittelkreis 122 einer Klima anlage des Gebäudekomplexes verwendet werden kann. Damit verläßt das Stickstoffgas die Entlackungseinrichtung mit einer Temperatur, die sich nicht mehr stark von der Umge bungstemperatur unterscheidet, so daß beim Vermischen mit der Umgebungsatmosphäre nur in geringem Ausmaße Feuchtig keit ausgefällt wird.The manifold 104 is connected to the suction side of a further pump 116 , the delivery side of which is connected via a heat exchanger 118 to an outlet line 120, which is preferably led through the roof. In the heat exchanger 118 , the residual nitrogen is removed from the liquid nitrogen, which can no longer be used for paint stripping purposes. B. in a schematically indicated refrigerant circuit 122 of an air conditioning system of the building complex can be used. Thus, the nitrogen gas leaves the stripping device at a temperature which is no longer very different from the ambient temperature, so that moisture is precipitated only to a small extent when mixed with the ambient atmosphere.

Die oben beschriebene Entlackungseinrichtung enthält vor zugsweise eine gerade Anzahl von Arbeitsköpfen, von denen je weils die Hälfte zum Vor-Abkühlen eines Außenhautbereiches unter Verwendung von kaltem Stickstoffgas verwendet wird, welches von der anderen Hälfte der Arbeitsköpfe bei der Außenhaut-Endabkühlung unter Verwendung flüssigen Stick stoffes erzeugt wird. Das Umschalten eines Arbeitskopfes vom Vorkühlen mit gasförmigem Stickstoff auf volle Abkühlung unter Verwendung flüssigen Stickstoffes erfolgt einfach durch entsprechende Umsteuerung des zugeordneten Servoventiles 96. Unterschiede im Verbrauch an flüssigem Stickstoff und gasförmigem Stickstoff und Unterschiede in der Anzahl gera de zugeschalteter Arbeitsköpfe kann der Kaltgas-Zwischen speicher 114 ausgleichen.The paint stripping device described above preferably contains an even number of working heads, half of which are used for pre-cooling an outer skin area using cold nitrogen gas, which is used by the other half of the working heads for the final skin cooling using liquid nitrogen is produced. Switching a working head from pre-cooling with gaseous nitrogen to full cooling using liquid nitrogen is done simply by appropriately reversing the assigned servo valve 96 . The cold gas buffer store 114 can compensate for differences in the consumption of liquid nitrogen and gaseous nitrogen and differences in the number of working heads that have just been switched on.

Bei einem weiter abgewandelten Ausführungsbeispiel der Ent lackungseinrichtung kann das Servoventil 96 einlaßseitig mit zwei weiteren Anschlüssen verbunden sein, die mit einer Heißluft-Versorgungsleitung bzw. einer Sammelleitung für verbrauchte Heißluft verbunden sind. Das Servoventil 96 hat dann eine vierte Arbeitsstellung, in welcher seine bei den Arbeitsöffnungen mit der Heißgas-Versorgungsleitung bzw. der entsprechenden Sammelleitung verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Arbeitskopf rasch auf Um gebungstemperatur aufzuheizen, so daß auch bei von der Außen haut 10 abgehobenem Arbeitskopf keine Feuchtigkeitskon densation in der Behandlungskammer 34 erfolgt.In a further modified exemplary embodiment of the paint device, the servo valve 96 can be connected on the inlet side to two further connections which are connected to a hot air supply line or a collecting line for used hot air. The servo valve 96 then has a fourth working position, in which its are connected to the hot gas supply line or the corresponding manifold at the working openings. In this way, it is possible to quickly heat the working head to the ambient temperature, so that no moisture condensation occurs in the treatment chamber 34 even when the working head is lifted from the outer skin 10 .

Ferner ist es möglich, die für einen guten Wärmekontakt sorgende Metallschicht 62 bürstenähnlich auszubilden und auf einem drehbaren Kern anzuordnen, dessen Mantel die Wärmetauscherplatte 40 bildet und auf der Innenseite die Wärmetauscherschlange 60 trägt, die über Drehkupplungen an die Versorgungsleitung 68 bzw. die Sammelleitung 72 ange schlossen ist. Man kann dann durch Drehen der gekühlten Metallbürsten-Walze zusammen mit dem Abkühlen auch eine leichte mechanische Kratzwirkung auf die abzulösende Lack schicht ausüben.Furthermore, it is possible to form the metal layer 62, which ensures good thermal contact, in a brush-like manner and to arrange it on a rotatable core, the jacket of which forms the heat exchanger plate 40 and on the inside carries the heat exchanger coil 60 , which is connected to the supply line 68 or the collecting line 72 via rotary couplings is closed. You can then exert a slight mechanical scratching effect on the paint to be removed by rotating the cooled metal brush roller together with the cooling.

Die Erfindung wurde obenstehend unter Bezugnahme auf flüssi gen Stickstoff als Kühlmittel beschrieben. Es versteht sich, daß man statt dessen auch andere niederen Siedepunkt aufwei sende Kühlmittel verwenden kann, z. B. flüssigen Sauerstoff oder flüssige Edelgase, wenn die mit diesem Kühlmittel ver bundenen höheren Kosten aus anderen Gründen gerechtfertigt sind, etwa im Hinblick auf chemische Wechselwirkungen mit dem Lack oder der Oberfläche der Außenhaut.The invention has been described above with reference to liquid described nitrogen as a coolant. It goes without saying that one has other lower boiling points instead Send coolant can use, for. B. liquid oxygen or liquid noble gases, if the ver with this coolant associated higher costs justified for other reasons with regard to chemical interactions with the paint or the surface of the outer skin.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen war der Arbeitskopf jeweils an einer in vier Koordinaten einstell baren Arbeitsbühne schwenkbar befestigt. Es versteht sich, daß man einen Arbeitskopf auch mit geeigneten Hebzeugen, Kranen usw. an zu entlackenden Bereichen der Außenhaut eines Flugzeuges positionieren kann.In the exemplary embodiments described above, the Set the working head at one in four coordinates work platform swivel-mounted. It goes without saying that a working head can also be used with suitable lifting gear, Cranes, etc. on areas of the outer skin to be stripped Aircraft can position.

Für Nacharbeiten an schwierigen Stellen, z. B. Niet-Reihen, oder für Arbeiten an sehr schwer zugänglichen oder extrem gekrümmten Bereichen der Außenhaut kann man auch kleine Abmessungen aufweisende Arbeitsköpfe mit dem oben beschrie benen Aufbau realisieren, die dann von Hand bewegt werden können.For reworking in difficult places, e.g. B. rows of rivets, or for work on very difficult to access or extremely curved areas of the outer skin can also be small Working heads with the dimensions described above Realize the above structure, which are then moved by hand can.

Schließlich kann man den freien Rand der Behandlungskammer auch verformbar gestalten (z. B. durch eine Mehrzahl in zur Außenhaut senkrechter Richtung gegeneinander bewegbarer Wandsegmente oder durch flexible Wandendbereiche) oder mit auswechselbaren Wandstücken zu realisieren, um so eine ad hoc-Anpassung der Dichtlinie an stark unterschiedlich gekrümmte Bereiche der Außenhaut zu ermöglichen.Finally you can see the free edge of the treatment chamber also make it deformable (e.g. by a plurality in Outer skin perpendicular to the direction of movement Wall segments or through flexible wall end areas) or with interchangeable wall pieces to create an ad hoc adjustment of the sealing line to very different to allow curved areas of the outer skin.

Claims

1. Device for stripping the outer skin of an aircraft, characterized by a source ( 106 ) for a very low temperature coolant, in particular liquid nitrogen, by at least one working head ( 12 ) in which a treatment chamber ( 34 ) open on one side is formed, the sealing means (38; 74-86) on the outer skin (10) on settable by a disposed in the treatment chamber (34) cold generator (40) having an inlet (46) for fresh coolant and an outlet (50) for spent coolant , through a feed line ( 68 , 98 ) for supplying the fresh coolant from the coolant source ( 106 ) to the working head ( 12 ) and through a manifold ( 72 , 100 ) for removing the used coolant from the working head ( 12 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the cooling generator comprises a heat exchanger part ( 40 ), one side of which is struck with the coolant ( 48 ) and the second side of which is in heat-conducting contact with the outer skin ( 10 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the second side of the heat exchanger ( 40 ) via a good heat-conducting layer ( 52 ) from at very low temperatures condensing gas with the outer skin ( 10 ) is in contact.

4. Device according to claim 2, characterized in that the second side of the heat exchanger ( 40 ) via a deformable, preferably elastic material layer ( 62 ) made of a good heat-conducting material, for. B. a metal fleece or a metal felt with the outer skin ( 10 ) is in contact.

5. Device according to claim 4, characterized by Fe countries ( 64 ) for biasing the heat exchanger ( 40 ) and the deformable material layer ( 62 ) against the outer skin ( 10 ).

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the heat exchanger ( 40 ) is designed as a roller core and carries on its outer surface the deformable material layer ( 62 ), which is preferably brush-like out.

7. Device according to claim 1, characterized in that the cooling generator comprises nozzles ( 90 ) which direct coolant against the outer skin ( 10 ).

8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that the free edge of the treatment chamber ( 34 ) is curved according to the curvature of the outer skin to be treated ( 10 ) or is adaptable thereto.

9. Device according to one of claims 1-8, characterized in that the edge wall of the treatment chamber ( 34 ) resiliently (82 ') carries prestressed sealing strips ( 78 , 80 , 84 ).

10. The device according to claim 9, characterized by the sealing strips ( 78 , 80 , 84 ) assigned elastic, preferably inflatable secondary seals ( 86 ) outside the sealing strips ( 78 , 80 , 84 ), preferably also outside of the treatment chamber ( 34 ) surrounding Iso liergehäuses ( 56 ) are arranged.

11. Device according to one of claims 1-10, characterized by a changeover valve ( 96 ), via which the Ar beitskopf ( 12 ) either with a liquid coolant supply line ( 98 ) or with a cold coolant gas supply line ( 102 ) can be connected, and by a pump ( 110 ), the suction side of which is connected to a first manifold ( 100 ) for cold coolant gas and the pressure side of which is connected to the supply line ( 102 ) for cold coolant gas.

12. The device according to claim 11, characterized in that a second manifold ( 104 ) for used coolant gas with a further heat exchanger ( 118 ) is connected ver.

13. The device according to claim 11 or 12, characterized by a on the delivery side of the pump ( 110 ) closed buffer ( 114 ) for cold coolant gas.

14. Device according to one of claims 1-13, characterized in that the working heads ( 12 ) can be connected via a changeover valve ( 96 ) to a further supply line for heating gas and a further collecting line for used heating gas.

15. Device according to one of claims 1-14, characterized in that the treatment chamber ( 34 ) is surrounded by an insulating outer housing ( 56 ).