DE4430133A1 - Strahlkessel für Trocken- und Naßstrahlverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlkessel zum Ausbringen eines Strahlmittels in Strahlsystemen, insbesondere für die Oberflächenbehandlung, mit einer über einen beweglichen Verschlußkegel bei Druckbeaufschlagung des Strahlkessels verschließbaren Einfüllöffnung für das Strahlmittel, einer Druckluftzuleitung in das Innere des Strahlkessels und einem Strahlmittelausgang, an welchen über eine geeignete Leitungsverbindung eine mit Druckluft beaufschlagte Strahldüse anschließbar ist.

Strahlkessel mit den vorgenannten Merkmalen werden beim sogenannten "Sandstrahlen" eingesetzt; hierbei wird das trockene Strahlmittel über die Einfüllöffnung des Strahlkessels in den Strahlkessel eingefüllt. Anschließend wird der Strahlkessel mittels der über die Druckluftzuleitung eingebrachten Druckluft unter einen Druck gesetzt, wodurch der Verschlußkegel angehoben wird und somit die Einfüllöffnung verschließt. Gleichzeitig wird Druckluft über einen Strahlschlauch zur Strahldüse geleitet, wobei die Luft auf dem Wege zur Strahldüse an einem am Strahlmittel­ ausgang des Strahlkessels anschließenden Strahlmittel- Dosierventil vorbeigeführt und mit Strahlmittel angereichert wird. Entsprechend dem verwendeten Strahlmittel sowie der zu strahlenden Fläche wird der in gleicher Höhe eingestellte Strahl- und der Kesseldruck am Ausgang des für die Druck­ lufterzeugung herangezogenen Kompressors üblicherweise zwischen 3 und 10 bar eingestellt. Ist eine Charge verbraucht, so wird die Strahlmittelzufuhr zur Strahldüse unterbrochen, wobei gleichzeitig der Strahlkessel abgeblasen und damit drucklos gemacht wird, so daß der der Einfüll­ öffnung zugeordnete Verschlußkegel diese für ein erneutes Befüllen des Strahlkessels mit Strahlmittel freigibt.

Mit dem bekannten Strahlkessel ist der Nachteil verbunden, daß nur im sogenannten Trockenstrahlverfahren gearbeitet werden kann, bei welchem ein trockenes, rieselfähiges Strahlmittel Voraussetzung für den Einsatz des bekannten Strahlkessels ist. Somit ergibt sich für das Trockenstrahl­ verfahren der Nachteil, daß das Strahlmittel auf der Baustelle trocken gelagert werden muß; Strahlarbeiten bei Regenwetter sind nicht möglich, und zudem ergibt sich bei der Strahlarbeit eine starke Staubentwicklung. Schließlich ist ein sogenanntes Softstrahlen mit Drücken zwischen 0,5 und 3 bar nicht möglich.

Alternativ zum vorstehend beschriebenen Trockenstrahlver­ fahren kommt zur Vermeidung von dessen Nachteilen das sogenannte Naßstrahlverfahren in Anwendung; hierzu sind bei bekannten Ausführungen dem Strahlkessel Wasserpumpen und Mischventile zugeordnet, so daß ein durchfeuchtetes Strahlmittel vorbereitet werden kann; pneumatische Vibratoren fördern das nicht fließfähige feuchte Strahlmittel in den Strahlkessel, in welchem sich bei der Strahlarbeit ein entsprechender Ablauf vollzieht. Das aus dem Strahlkessel austretende Strahlmittel wird dabei in speziellen Mischkammern oder Mischventilen der der Strahldüse zugeführten Strahlluft zugesetzt. Mit diesem Naßstrahlverfahren beziehungsweise der dafür erforderlichen Einrichtung ist der Nachteil verbunden, daß aufgrund der erforderlichen Einzelteile wie Wasserpumpe, Vibratoren und Mischkammern ein komplizierter und störanfälliger Apparat vorhanden sein muß; gleichzeitig ergibt sich eine Beschränkung auf spezielle Strahlmittel, und schließlich ist eine Verwendung der für das Naßstrahlverfahren eingerichteten Apparatur für das Trockenstrahlen nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strahlkessel zur Verfügung zu stellen, der sowohl für das Trockenstrahlverfahren als auch für das Naßstrahlverfahren ohne Umrüstung, lediglich mit anderer Bedienfunktion einsetzbar ist, und zwar für jedes beliebige Strahlmittel.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß in die Einfüllöffnung ein mit einer auf dessen Umfang liegenden Wasserringleitung versehenes Sieb eingesetzt ist, wobei die Wasserringleitung zum Verschlußkegel gerichtete Wasseraustrittsdüsen aufweist und an eine Wasserzufuhrleitung anschließbar ist, wobei der Strahlkessel unterhalb des Verschlußkegels eine über ein Ventil verschließbare Überlauföffnung aufweist und in die Druckluftzufuhrleitung ein Druckminderventil eingeschaltet ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Strahlkessel ohne Zuschaltung der Wasserzufuhr im Trockenstrahlverfahren zu betreiben, während für den Einsatz des Naßstrahlverfahrens lediglich die Wasserzufuhr zur Wasserringleitung während der Einfüllung des Strahlmittels zu öffnen ist, bis der Strahlkessel mit dem durchtränkten Strahlmittel bis zum Anstieg des Wasserspiegels an die Überlauföffnung gefüllt ist; da das Naßstrahlverfahren einen über dem Druck an der Strahldüse liegenden Druck im Innern des Strahlkessels voraussetzt ist erfindungsgemäß in die Druckluftzufuhrleitung ein Druckminderventil eingeschaltet, mittels dessen der Druck in der zur Strahldüse führenden Leitung geringer eingestellt werden kann.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der gleiche Strahlkessel ohne Umrüstung für das Trockenstrahlverfahren wie auch für das Naßstrahlverfahren eingesetzt werden kann, wobei auch jedes beliebige Strahlmittel, sei es Pulver oder Granulat, einsetzbar ist. Insbesondere für den Einsatz beim Naßstrahlen zeichnet sich der erfindungsgemäße Strahlkessel durch einen einfachen und unkomplizierten und damit störun­ anfälligen Aufbau aus. Da für den Strahlkessel keine konstruktiv in besonderer Weise angepaßten Bauteile erforderlich sind, ist ein solcher Strahlkessel auch kostengünstig herzustellen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen die Wasserringleitung und die Wasserzufuhrleitung ein Injektor zum Einbringen beispielsweise eines sogenannten Rostverzögerers in das in die Wasserringleitung eingebrachte Wasser angeordnet.

Zum Schutz des in die Druckluftzufuhr eingeschalteten Druckminderventils kann zwischen das Druckminderventil und dem Strahlkessel ein Rückschlagventil eingeschaltet sein.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ferner an den Strahlmittelausgang des Strahlkessels ein Mischventil für die Zugabe von Strahlmittel in den zur Strahldüse führenden Druckluftstrom angeschlossen.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung eines Strahlkessels mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen zum Trockenstrahlen, wobei hierfür der Druck im Strahlkessel und an der Strahldüse in gleicher Höhe eingestellt ist.

Soweit die Erfindung eine Verwendung des Strahlkessels mit den vorgenannten Merkmalen zum Naßstrahlen zum Gegenstand hat, ist der Druck im Strahlkessel etwas höher als der Strahldruck an der Strahldüse eingestellt, beispielsweise liegt er um 0,5 bar über dem Strahldruck. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß es die unterschiedlichen Drücke im Strahlkessel beziehungsweise an der Strahldüse möglich machen, im Naßstrahlverfahren auch feinstes Softstrahlen mit geringen Drücken auszuführen. Bei einer Druckerhöhung ist mit dem gleichen Strahlkessel auch ein sogenanntes Power- Strahlen ermöglicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist; die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Strahlkessel in einer Darstellung nach Art einer Schaltung.

Der Strahlkessel 10 hat einen konisch nach unten zulaufenden Strahlbehälter 11, auf den ein konkav gewölbter Einlaßbereich 12 mit einer Einfüllöffnung 13 angeordnet ist; der Einfüllöffnung 13 ist ein vertikal beweglicher Verschlußkegel 14 derart zugeordnet, daß beim Anheben des Verschlußkegels 14 aus der in der Zeichnung dargestellten Stellung die Einfüllöffnung 13 durch den Verschlußkegel 14 verschlossen wird.

Im Bereich des Einlasses 12 ist ein Sieb 15 angeordnet, auf dessen äußeren Umfang eine Wasserringleitung 16 verläuft, welche an eine Wasserzufuhrleitung 17 angeschlossen ist; wie nicht weiter dargestellt, kann in die Wasserzufuhrleitung 17 ein Injektor zum Einbringen eines Additivs eingeschaltet sein.

In den Strahlkessel 10 führt eine Druckluftzufuhrleitung 18, die im Bereich des Verschlußkegels 14 endet, damit der eingebrachte Druck auf den Verschlußkegel wirken kann. Am unteren Ende des konischen Gefäßes 11 befindet sich ein Strahlmittelausgang 19, an den ein Strahlmittelmischventil 20 angeschlossen ist.

Die Druckluftversorgung erfolgt von einem Kompressor 28, von welchem eine Leitung 29 zu einer Verzweigung 21 führt; von der Verzweigung 21 nimmt einerseits die Druckluftzufuhr­ leitung 18 in den Strahlkessel 10 und andererseits eine Leitung 22 ihren Ausgang, welche Leitung 22 zu einer Strahldüse 23 führt; an die Leitung 22 ist das Strahlmittel­ mischventil 20 angeschlossen.

In die Druckmittelzufuhrleitung 18 ist ein Druckminderventil 24 eingeschaltet, wobei zwischen Druckminderventil 24 und Strahlkessel 10 zum Schutz des Druckminderventils ein Rückschlagventil 25 vorgesehen ist.

Der Strahlkessel 10 ist mit einer Überlauföffnung 26 versehen, die über ein Ventil 27 verschließbar ist.

Wird nun der vorstehend beschriebene Strahlkessel im Trockenstrahlverfahren eingesetzt, so wird bei geschlossener Wasserzufuhrleitung 17 und geschlossener Überlauföffnung 26 das rieselfähige Strahlmittel über das Sieb 15 und die geöffnete Einfüllöffnung 13 in den Strahlkessel 10 verbracht; sobald der gewünschte Füllstand im Strahlkessel 10 erreicht ist, wird die Druckluftzufuhrleitung 18 geöffnet, so daß der Verschlußkegel 14 die Einfüllöffnung 13 verschließt. An dem Druckminderventil 24 wird hinsichtlich des in der Druckluftzufuhrleitung 18 wie auch in der Druckluftleitung 22 zur Strahldüse 23 herrschenden Drucks ein gleicher Wert eingestellt. Im übrigen vollzieht sich dann der Vorgang des Trockenstrahlens in gleicher Weise wie zum Stand der Technik beschrieben.

Soll der erfindungsgemäße Strahlkessel nun im Naßstrahlver­ fahren eingesetzt werden, so ist es lediglich erforderlich, während des Einbringens des Strahlmittels auf das Sieb 15 die Wasserzufuhrleitung 17 zu öffnen, so daß über die Wasserringleitung 16 und die darin angeordneten Wasser­ austrittsöffnungen das austretende Wasser das Strahlmittel über den Einlaßbereich 12 durchtränkt und über die Einfüll­ öffnung 13 das Strahlmittel in den Strahlkessel 10 spült. Hierbei ist gleichzeitig über das Ventil 27 die Überlauföffnung 26 geöffnet. Dieser Füllvorgang ist beendet, wenn an der Überlauföffnung 26 Wasser austritt; dann wird die Wasserzufuhr in der Wasserzufuhrleitung 17 abgestellt und die Überlauföffnung 26 wird mit dem Ventil 27 geschlossen. Über die Druckbeaufschlagung des Strahlkessels 10 wird der Verschlußkegel 14 geschlossen, und es kann der Strahlkesseldruck an dem Druckminderventil 24 auf den gewünschten Wert eingestellt werden, wobei der im Strahlkessel 10 herrschende Druck vorzugsweise um 0,5 bar höher eingestellt wird als der an der Strahldüse 23 herrschende Druck, damit das durchtränkte Strahlmittel einwandfrei in dem Strahlmittelmischventil 20, in welchem die gewünschte Strahlmittelmenge eingestellt wird, dosiert werden kann. Dabei kann die in der Druckluftleitung 22 strömende Luftmenge über ein Mengenregelventil 30 eingestellt werden, wobei die Mengenregelung aber die Druckvorgabe unverändert läßt, welches Mengenregelventil 30 durch ein in der Leitung 22 fließmäßig hinter dem Mengen­ regelventil 30 angeordnetes zweites Rückschlagventil 31 geschützt ist.

Im Betrieb vollzieht sich dann die gleiche Vorgehensweise auch beim Naßstrahlverfahren wie zu dem Trockenstrahlver­ fahren beschrieben.

Soll im Anschluß an eine Benutzung im Naßstrahlverfahren der Strahlkessel 10 für das Trockenstrahlverfahren zum Einsatz kommen, so sind feuchte Strahlmittelreste aus dem Strahl­ kessel 10 mittels Druckluft herauszublasen, und anschließend ist der Strahlkessel 10 so lange zu belüften, bis er von innen ausgetrocknet ist und somit ohne die Gefahr von Anbackungen mit trockenem Strahlmittel gefüllt werden kann.

Es versteht sich, daß zusätzlich zu der in der Zeichnung dargestellten Anordnung weitere Regel-, Schalt- und Sicherheitsventile sowie entsprechende Anzeigen und elektrische Schalt- und Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um die beschriebenen Strahlvorgänge im einzelnen abwickeln zu können; die Anordnung solcher ergänzenden Schalt- und Regelteile zählt jedoch nicht zum unmittelbaren Gegenstand der Erfindung und ergibt sich aus dem Stand der Technik.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (6)

1. Strahlkessel zum Ausbringen eines Strahlmittels in Strahlsystemen, insbesondere für die Oberflächenbe­ handlung, mit einer über einen beweglichen Verschlußkegel bei Druckbeaufschlagung des Strahlkessels verschließbaren Einfüllöffnung für das Strahlmittel, einer Druckluftzuleitung in das Innere des Strahlkessels und einem Strahlmittelausgang, an welchen über eine geeignete Leitungsverbindung eine mit Druckluft beaufschlagte Strahldüse anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einfüllöffnung (13) ein mit einer auf dessen Umfang liegenden Wasserringleitung (16) versehenes Sieb (15) eingesetzt ist, wobei die Wasserringleitung (16) zum Verschlußkegel (14) gerichtete Wasseraustrittsdüsen aufweist und an eine Wasserzufuhrleitung (17) anschließbar ist, wobei der Strahlkessel (10) unterhalb des Verschlußkegels (14) eine über ein Ventil (27) verschließbare Überlauföffnung (26) aufweist und in die Druckluftzufuhrleitung (18) ein Druckminderventil (24) eingeschaltet ist.

2. Strahlkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wasserringleitung (16) und Wasserzufuhrleitung (17) ein Injektor zum Einbringen von Additiven in das in die Wasserringleitung (16) eingebrachte Wasser angeordnet ist.

3. Strahlkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Strahlkessel (10) und Druckminderventil (24) ein Rückschlagventil (25) angeordnet ist.

4. Strahlkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Strahlmittelausgang (19) des Strahlkessels (10) ein Mischventil (20) für die Zugabe von Strahlmittel in die zu der Strahldüse (23) führende Druckluftleitung (22) angeordnet ist.

5. Verwendung eines Strahlkessels nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für das Trockenstrahlverfahren, wobei der Druck im Strahlkessel (10) und an der Strahldüse (23) in gleicher Höhe eingestellt ist.

6. Verwendung eines Strahlkessels nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Naßstrahlen, wobei der Druck im Strahlkessel (10) höher als der Druck an der Strahldüse (23) eingestellt ist.