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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere
sich aufwärts
erstreckenden Oberflächen,
welche vertikale Oberflächen
einschließen.
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Die Oberflächenbehandlung, die mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgeführt
wird, umfasst das Schleudern von partikelartigem Material auf die
Oberfläche
und die anschließende
Wiedergewinnung eines Teils oder der Gesamtheit des partikelförmigen Materials,
welches von der Oberfläche
zurückprallt,
wobei das wiedergewonnene Material in der Vorrichtung anschließend erneut
benutzt wird. Bei dem partikelförmigen
Material kann es sich beispielsweise um Stahlschrot, Stahlgrieß, Sand
oder jegliches andere geeignete partikelförmige Material handeln.
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Vorrichtungen, die zum Gebrauch zur
Behandlung von sich aufwärts
erstreckenden Oberflächen
einschließlich
vertikaler Oberflächen
bestimmt waren, umfassten in der Vergangenheit Vorrichtungen, mit
de Maßgabe
konstruiert waren, dass sie in einer vertikalen Richtung entlang
der Oberfläche nach
oben und nach unten bewegt werden konnten. Das partikelförmige Material
wird in einigen Fällen aufwärts unter
einem spitzen Winkel auf die Oberfläche geschleudert wie z. B.
bei der Vorrichtung gemäß der US-A-3900969.
In anderen Fällen
wird das Material unter einem spitzen Winkel nach unten auf die Oberfläche geschleudert.
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In der US-A-4095378, insbesondere
der dortigen 22 ist eine Maschine
zur Behandlung einer vertikalen Oberfläche beschrieben, bei welcher
partikelförmiges
Material mittels eines Wurfrades in horizontaler Richtung senkrecht
auf die Oberfläche
geschleudert wird. Das Wurfrad ist um eine vertikale Achse angetrieben.
Das partikelförmige
Material fällt nach
erfolgtem Auftreffen auf die Oberfläche zusammen mit Trümmerstücken der
Oberfläche
unter Schwerkrafteinfluss vertikal, bevor es unter Vakuumeinfluss
einem Separator zugeführt
wird, der sich oberhalb des Wurfrades befindet.
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Erfindungsgemäß wird eine zur Behandlung einer
vertikalen Oberfläche
geeignete Vorrichtung vorgeschlagen, die aus einem mit einer Öffnung versehenen
beweglichen Gehäuse
besteht, welche Öffnung
dazu bestimmt ist, der zu bearbeitenden Oberfläche gegenüber zu liegen und aus Mitteln,
die sich innerhalb des Gehäuses
befinden und dazu bestimmt sind, ein partikelartiges Material durch
die Öffnung
hinaus und auf die genannte Oberfläche zu schleudern, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mittel zum Herausschleudern von Material
mit der Maßgabe
angeordnet ist, dass das partikelartige Material unter einem spitzen
Winkel auf die genannte Oberfläche
geschleudert wird und dass die Vorrichtung eine zur Führung von
zurückgepralltem
Material bestimmte Leitung umfasst, die sich ausgehend von der genannten Öffnung erstreckt
und die mit der Maßgabe angeordnet
ist, dass sie solches partikelartiges Material wieder aufnimmt,
welches von der Oberfläche
abgeprallt ist, und zwar unter einem spitzen Abprallwinkel zu dieser,
nachdem es durch die genannten Mittel zum Schleudern des Materials
auf die Oberfläche
geschleudert worden ist, wobei sich die für zurückgepralltes Material bestimmte
Leitung ausgehend von der Öffnung
bis zu einem Mittel erstreckt, welches dazu bestimmt ist, zurückgepralltes
partikelartiges Material von sonstigem Material zu trennen und das partikelartige
Material unter Schwerkrafteinfluss zu den genannten Mitteln zum
Schleudern des Materials zu führen,
so dass, sobald die Vorrichtung zur Behandlung einer vertikalen
Oberfläche
positioniert ist, das zum Schleudern von Material bestimmte Mittel dahingehend
angeordnet ist, dass das auf die vertikale Oberfläche auftreffende
Material in einer im wesentlichen horizontalen Richtung unter dem
genannten spitzen Winkel zu der Oberfläche geführt wird und dass die zur Führung zurückgeprallten
Materials bestimmte Leitung dahingehend ausgebildet ist, dass das
zurückgeprallte
Material zwangsläufig
einem Pfad folgt, der das zurückgeprallte
Material dem Trennmittel zwecks Rückführung unter Schwerkrafteinfluss
zu dem Mittel zum Schleudern des Materials zuführt.
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Die vorliegende Beschreibung ist
dahingehend zu verstehen, dass die in dieser beschriebene erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Betrieb bei der Behandlung einer vertikalen Oberfläche bestimmt
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann auch zur Behandlung von sich allgemein aufwärts erstreckenden Oberflächen benutzt werden,
vorausgesetzt, dass die Oberfläche
eine hinreichende vertikale Komponente für den Betrieb der Vorrichtung
aufweist.
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Vorzugsweise weist die zur Führung zurückgeprallten
Materials bestimmte Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine spiralförmige Gestalt
auf, welche den Pfad des zurückgeprallten
Materials gegenüber
der Horizontalrichtung, in welcher er von der zu behandelnden Oberfläche zurückprallt, aufwärts in Richtung
auf den Einlass des Trennmittels hin umlenkt.
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Die Gestalt der spiralförmigen,
zur Wiedergewinnung bestimmten Leitung kann mit der Maßgabe ausgebildet
sein, dass die Richtung des zurückgeprallten
Materials um wenigstens 90° gewendet
wird, so dass die Spirale wenigstens 1/4 einer vollständigen Wendung
bildet.
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Das Trennmittel umfasst gewöhnlicherweise einen
Zuführtrichter,
in welchen das zurückgeprallte, aus
der Leitung zur Führung
des zurückgeprallten Materials
heraustretende Material unter Schwerkrafteinfluss fällt.
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Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
Rollmittel, z. B. Räder,
die dazu bestimmt sind, die zu behandelnde Oberfläche zu berühren. Alternativ
oder zusätzlich
kann die Vorrichtung Mittel aufweisen, die dazu bestimmt sind, die Vorrichtung
auf einer horizontalen Oberfläche
in der Nähe
der zu behandelnden Oberfläche
zu stützen, wobei
solche Mittel Rollmittel, z. B. wiederum Räder sein können.
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Die Rollmittel zur Stützung der
Vorrichtung auf einer horizontalen Oberfläche können mit Antriebsmitteln, z.
B. einem Elektromotor in Verbindung stehen.
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Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung Mittel,
durch welche die Höhe
der Öffnung
in dem Gehäuse
im Verhältnis
zu einer horizontalen Stützfläche wahlweise
justiert werden kann.
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Das Mittel zur Justierung kann die
Montage des Gehäuses,
der zur Wiedergewinnung bestehenden Leitung und des Trennmittels
als Unterbaugruppe umfassen, wobei die Unterbaugruppe mit der Maßgabe angeordnet
ist, dass sie im Verhältnis
zu einem Stützrahmen
bewegbar ist und wobei Mittel zum Fixieren der Unterbaugruppe in
einer ausgewählten Position
relativ zu dem Stützrahmen
vorgesehen sind.
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Die Justiermittel umfassen gewöhnlicherweise
eine Welle, auf der die Unterbaugruppe mittels Gleitlagern gleitfähig gelagert
ist und solche Mittel, die dazu bestimmt sind, eine relative Gleitbewegung zwischen
der Welle den Lagern zu verhindern, sobald eine ausgewählte Relativposition
erreicht worden ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr
beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben werden. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer zur Oberflächenbehandlung
bestimmten Maschine;
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2 eine
rückseitige
Ansicht der in 1 gezeigten
zur Oberflächenbehandlung
bestimmten Maschine;
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3 eine
Draufsicht auf die in 1 gezeigte,
zur Oberflächenbehandlung
bestimmte Maschine;
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4 eine
Seitenansicht eines Teils der zur Oberflächenbehandlung bestimmten Maschine
unter Auslassung der Haube;
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5 eine
rückseitige
Ansicht des in 4 gezeigten
Teils der Maschine;
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6 eine
vorderseitige Ansicht des in 4 gezeigten
Teils der Maschine und
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7 eine
Draufsicht auf den in 4 gezeigten
Teil der Maschine.
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Es wird im Folgenden zunächst auf
die 1 bis 3 Bezug genommen, gemäß welchen
die gezeigte Maschine aus den folgenden wesentlichen Teilen besteht:
Einem Strahlgehäuse 10,
eine der Wiedergewinnung dienende Leitung 30, einen der
Wiedergewinnung dienenden Trichter 50 und einen Stützrahmen 70.
Diese Teile sind hauptsächlich
aus geeignetem Stahlwerkstoffen hergestellt. Im Betrieb ist die Maschine
auf einer horizontalen Oberfläche 80 abgestützt, über welche
sie angetrieben wird und auf welcher sie ein Verfahren zum Schrotstrahlen
oder ein anderes Verfahren an einer benachbarten vertikalen Oberfläche 90 ausführt. Die
Bewegungsrichtung der Maschine ist in den 1, 3 jeweils
durch die Pfeile A, B wiedergeben.
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Das Strahlgehäuse 10 enthält ein auf
der Wirkung von Zentrifugalkräften
beruhendes Wurfrad 16, welches um eine Achse 18 drehbar
gelagert ist, die sich senkrecht zu der Längsachse der Leitung 12 erstreckt.
Das Strahlgehäuse
weist einen rechteckigen Querschnitt auf, der sich ungefähr 50 mm
bis zu 250 mm von dem Mittelpunkt des Wurfrades 16 in Richtung
auf die Oberfläche 90 hin
erstreckt. Der Abschnitt des Gehäuses,
der der Oberfläche 90 abgekehrt
ist, ist gekrümmt
ausgebildet und folgt dem Profil des Wurfrades, wobei das Ende der
Leitung durch eine gekrümmte
Endwandung 14 geschlossen wird. Das Strahlgehäuse weist
eine kreisförmige Öffnung 17 auf,
welche den Zugang zu dem Wurfrad 16 ermöglicht und welche durch eine
Stützplatte
für das Wurfrad
geschlossen ist.
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Gewöhnlicherweise umfasst das Wurfrad 16 eine
Rückplatte,
die mit in Umfangsrichtung beabstandeten, sich radial erstreckenden
Schaufeln versehen ist, ein zentrales Laufrad und einen getrennten zentralen
Käfig,
der sich über
das Laufrad erstreckt und durch welchen partikelförmiges Material
dem Laufrad und anschließend
den zum Werten bestimmten Schaufeln zugeführt wird. Das Wurfrad 16 ist
um die Achse 18 mittels eines Elektromotors 20 angetrieben,
wodurch partikelförmiges
Material, das in den Käfig
eingeführt
worden ist, durch die Schleuderschaufeln des Rades mit hoher Geschwindigkeit
entlang des Strahlgehäuses
geschleudert wird.
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Das gegenüberliegende Ende des Strahlgehäuses 10 führt zu einer
rechteckförmigen Öffnung 22,
durch welche hindurch die vertikale Oberfläche 90 mit auftreffendem
partikelförmigem
Material beaufschlagt wird, welches mittels des Wurfrades 16 auf
die Oberfläche
geschleudert wird. Die Öffnung 22 begrenzt
eine rechteckförmige
Fläche
von ungefähr 70
mm × 230
mm, welche entlang ihrer Peripherie mittels eines Dichtungssystems 24 abgedichtet
ist, das aus einem Mantel aus einem geeigneten biegsamen Werkstoff
wie z. B. Polyurethan besteht.
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Die Öffnung 22 steht auch
mit dem einen Ende der der Wiedergewinnung dienenden Leitung 30 in
Verbindung, welche sich bis zu dem, der Wiedergewinnung dienenden
Trichter 50 entlang eines aufwärts führenden spiralförmigen Pfades
erstreckt, wie in den Zeichnungen dargestellt. Die Funktion der zur
Wiedergewinnung dienenden Leitung 30 besteht darin, partikelförmiges Material
aufzunehmen, und zwar zusammen mit Trümmerteilen, die durch die Wirkung
des Materials auf der Oberfläche 90 entstanden
sind, welches von der Oberfläche
zurückprallt und
darin, diese Trümmerstücke und
das partikelförmige
Material zu dem, der Wiedergewinnung dienenden Trichter 50 zu
führen.
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Die Querschnittsfläche der
zur Wiedergewinnung bestimmten Leitung beträgt ungefähr 75 mm × 250 mm an ihrem unteren,
der Öffnung 22 benachbarten
Ende. Die Mittelachse der der Wiedergewinnung dienenden Leitung
folgt einem dreidimensional gekrümmten
Pfad, der eine aufwärts
gerichtete Wendung um ungefähr
90° und
auch einen Bogen von ungefähr
145° in
einer imaginären
Ebene senkrecht zu der vertikalen zu behandelnden Oberfläche 90 beschreibt.
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Das obere Ende der zur Wiedergewinnung bestimmten
Leitung 30 ist in einem Haubenabschnitt 32 gebildet,
der das obere Ende des zur Wiedergewinnung bestimmten Trichters 50 abdeckt,
der an diesem oberen Ende Abmessungen von ungefähr 160 mm × 250 mm aufweist. Diese rechteckige
Querschnittsfläche
wird bis zu einer Tiefe von ungefähr 75 mm durch rechteckförmige Seitenplatten 52, 53, 54, 55 aufrechterhalten,
welche das Oberteil des Trichters bilden. Diese Querschnittsfläche verjüngt sich anschließend allmählich bis
zu einer Fläche
von ungefähr
95 mm × 105
mm im Boden 51 des Trichters, wobei die Seiten des sich
verjüngenden
Teils des Trichters durch vier trapezförmige Flächen 56, 57, 58, 59 gebildet
sind.
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Der Boden 51 des Trichters
weist eine zentrale kreisförmige Öffnung 60 auf,
die mit dem oberen Ende eines Zuführrohres 62 in Verbindung
steht, durch welches das partikelförmige Material zu dem Strahlgehäuse 10 zurückgeführt wird,
von wo aus es dem Wurfrad 16 zugeführt wird.
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Das partikelförmige Material, welches zu dem
Trichter 50 zurückgeführt worden
ist, und zwar über
die zur Wiedergewinnung dienende Leitung 30 sowie mit Vakuumunterstützung wird
von den, von der Oberfläche 90 herrührenden
Trümmerteilen durch
Luftsichtung getrennt.
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Der Stützrahmen umfasst einen U-förmigen Rahmen,
der aus ersten und zweiten, sich aufrechterstreckenden Gliedern 71, 72 besteht,
die über ein
Querteil 73 untereinander in Verbindung stehen. Am dem
unteren Ende eines jeden der aufrechten Glieder 71, 72 ist
ein Fußteil 74, 75 befestigt,
welches sich in auswärtiger
Richtung erstreckt. Dreieckförmige
Verstärkungsplatten 76, 77 verstärken die
Verbindung zwischen den Gliedern 71, 72 und den
Fußteilen 74, 75.
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Das erste aufrechte Glied 71 trägt ein erstes Führungsrad 78,
welches an einer Konsole 79 drehbar gelagert ist und dahingehend
angeordnet ist, dass es in Rollbewegung mit der vertikalen Oberfläche 90 steht.
Das zweite aufrechte Glied 72 trägt zweite und dritte Führungsräder 81, 82,
die Vertikal voneinander beabstandet sind, die an jeweiligen Konsolen 83, 84 drehbar
gelagert sind und die ebenfalls mit der Maßgabe angeordnet sind, dass
sie in Rollberührung
mit der vertikalen Oberfläche 90 stehen.
Ein viertes Rad 85 ist an einer Konsole 86 angebracht,
die an der Wiedergewinnung bestimmten Leitung 30 befestigt
ist. Die Räder 78, 81, 82, 85 bilden auf
diesem Wege eine durch vier Punkte gekennzeichnete Berührungsanordnung
mit der vertikalen Oberfläche 90.
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An jedem Fußteil 74, 75 ist
jeweils ein Laufrad 87, 88 mittels geeigneter
Konsolen 89, 91 befestigt. Die Laufräder 87, 88 sind
um Achsen drehbar gelagert, die sich senkrecht zu denjenigen erstrecken, um
welche die Führungsräder 78, 82, 81, 85 drehen. Eines
der Laufräder
steht in Antriebsverbindung mit einem Elektromotor 92.
Die Vorrichtung kann auf diese Weise über eine horizontale Oberfläche verschoben
werden, auf welcher sie mittels der Laufräder 87, 88 abgestützt ist.
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Das Strahlgehäuse 10, die zur Wiedergewinnung
bestimmte Leitung, der zur Wiedergewinnung bestimmte Trichter 50 und
mit diesen in Verbindung stehende Komponenten sind als Unterbaugruppe ausgebildet,
die als Einheit angeordnet ist und relativ zu dem Stützrahmen 70 bewegbar
ist. Dies wird mittels eines Stützschaftes 94 erreicht,
der sich parallel zu dem zweiten sich aufrecht erstreckenden Glied 72 des
Stützrahmens 70 und
diesem benachbart zwischen dem Querteil 73 und einer an
dem zweiten aufrechten Glied befestigten Konsole 95 erstreckt.
An dem Strahlgehäuse 10 sowie
dem Trichter 50 sind Gleitlager 96, 97 befestigt,
in welchen der Stützschaft 94 aufgenommen
ist und welche es ermöglichen, dass
die aus dem Strahlgehäuse 10,
der zur Wiedergewinnung bestimmten Leitung 30, des zur
Wiedergewinnung bestimmten Trichters 50 und mit diesen
in Verbindung stehende Komponenten bestehende Unterbaugruppe als
Einheit entlang des Stützschaftes 94 gleiten
kann und sich auf diese Weise relativ zu dem Stützrahmen 70 bewegen
kann. Eine Gleitbewegung wird mittels einer Winde erreicht. Eine
justierte Relativposition der bewegbaren Einheit und des Rahmens
werden ebenfalls mittels der Winde erreicht.
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Mittels des oben beschriebenen Mechanismus
kann die Vorrichtung justiert werden, um Abschnitte der vertikalen
Oberfläche 90 nach
Maßgabe unter schiedlicher
Höhen oberhalb
der horizontalen Oberfläche 80 zu
behandeln, beispielsweise aufeinanderfolgende Streifen mit zunehmender
Höhe oberhalb
der horizontalen Oberfläche.
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Die 4 bis 7 der Zeichnungen zeigen
das Strahlgehäuse,
die zur Wiedergewinnung bestimmte Leitung und den zur Wiedergewinnung
bestimmten Trichter der Oberflächenbehandlungsmaschine,
jedoch ohne die Haube 32. Einige der inneren Teile sind
auf diese Weise deutlicher wiedergegeben.