DE924075C

DE924075C - Sandstrahl-Verfahren und -Vorrichtung zur Oberflaechenbehandlung

Info

Publication number: DE924075C
Application number: DEM18782A
Authority: DE
Original assignee: MARIBLAST CORP
Current assignee: MARIBLAST CORP
Priority date: 1952-05-31
Filing date: 1953-05-30
Publication date: 1955-02-24
Also published as: FR1080033A; US2667015A; GB731117A; NL92868C

Description

AUSGEGEBEN AM 24. FEBRUAR 1955

M 18782 XH/67 b

Die Erfindung betrifft ein Sandstrahl-Verfahren und eine -Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Säuberung von Schiffskörpern, bei dem Sand durch Druckluft oder Druckflüssigkeit in einem dicht geschlossenen Behälter aufgeschwemmt und dann das Gemisch unter Druck einer Spritzdüse zugeführt wird.

Bei einem bekannten Sandstrahl-Verfahren wird Wasser unter Druck durch einen Sand enthaltenden Behälter geleitet. Bei seinem Durchgang durch den Behälter nimmt das Wasser dem Sand zu einer Spritzdüse mit, aus der die Mischung dann gegen die zu reinigende Fläche gespritzt wird.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wird hochkomprimierte Luft in den oberen Teil eines dichten Behälters eingeführt, der Wasser und Sand enthält. Wasser und Sand werden dann durch die Druckluft aus dem unteren Behälterteil herausgepreßt und einem weiteren Strom rasch bewegter Luft zugemischt. Die Endmischung aus Luft, Wasser und Sand wird dann mit einer Düse gegen die zu reinigende Fläche gespritzt.

Die übrigen bekannten Sandstrahl-Verfahren sind im wesentlichen nur Verbesserungen dieser beiden Verfahren. Die bekannten Verfahren sind unzulänglich, weil sich der feuchte Sand im Behälter und in den verschiedenen Leitungen und Öffnungen gern zu Klumpen ballt und Leitungen, Ventile und Düsen verstopft, so daß der Sandstrom gegebenenfalls nur zögernd aus der Düse austritt. Der Druck an der Düsenmündung fällt dann plötzlich ab. Wenn dann der Druck im System wieder ansteigt, fliegen die Sandklümpchen unter Erschütterungen und Druckstößen plötzlich nach außen. Der Sand ist bei den bekannten Verfahren also nicht gleichmäßig in der Säuberungsflüssigkeit

und hat deshalb auch keine konstante Säuberungswirkung.

Die fortgesetzten Erschütterungen und Druckstöße an def Düse ermüden die Bedienungsperson. Außerdem entgleitet die Düse leicht der Hand. Die Bedienung der Düse erfordert deshalb große Aufmerksamkeit und Anstrengung, was auf die Dauer ermüdet.

Das Verfahren nach der Erfindung dagegen ίο erzeugt einen klumpenfreieo Reinigungs- bzw. Schleifstrahl mit völlig gleichmäßiger Verteilung des Sandes bei kontinuierlichem und stoßfreiem Zustrom zur Spritzdüse. Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die Druckluft oder die Druckflüssigkeit von unten her in den Behälter durch edm Sieb in eine auf dem Sieb lagernde Sandschicht gedrückt wird, worauf sich im Behälter eine obere sandfreie und eine untere den Sand in gleichmäßiger und klumpenfreier Aufschwemmung enthaltende Schicht bilden, die getrennt abgezapft, dann in einem regelbaren Verhältnis in einem Mischrohr vereinigt und von dort unter Druck der Spritzdüse zugeführt werden.

Sandstrahl verfahren mit nassen Fördermitteln begünstigen unter Umständen das Rosten blanker Eisen- und Stahlflächen. Bei der Erfindung wird dies ebenfalls in an sich bekannter Weise durch den Zus&tz eines Korrosionsschutzmittels im Reindgungsstrahl verhindert. Zur gleichmäßigen Verteilung führt man das Korrosionsschutzmittel zweckmäßig bereits dem Mischbehälter zu.

Der aus der Spritzdüse kommende sandhaltdge Reinigungsstrahl läuft völlig stoßfrei und ist bequem regelbar. Die Spritzdüse liegt dabei ruhig und erschütterungsfrei in der Hand der Bedienungsperson, die nicht mehr so rasch ermüdet. Verstopfungen der Spritzleitung oder Düse und die damit verbundenen unangenehmen Betriebsunterbrechungen kommen nicht mehr vor. Die behandelte Oberfläche wird infolge der gleichmäßigen Bearbeitung und der Vermeidung von Druckstößen und des Aufschlags von Sandklumpen geschont, so daß man nach dem neuen Verfahren unbedenklich auch durch Farbanstriche oder sonstige Überzüge veredelte Oberflächen abstrahlen und reinigen kann, ohne daß Verletzungen der Schutzschicht auftreten.

Bei der zu diesem Verfahren gehörigen neuen

Vorrichtung wird ein Wasserstrom unter Druck nach oben in den unteren Teil eines Behälters gedrückt, in dem eine Siebplatte angeordnet ist. Die Siebplatte liegt unmittelbar über dem unteren Teil des Behälters und kann eine Sandschicht tragen.

Der ganze Behälter ist während des Betriebes gegen die Außenluft abgeschlossen. Das in den unteren Teil des Behälters eintretende Wasser wird mittels der Siebplatte gleichmäßig auf die Sandschicht verteilt, strömt nach oben, dehnt die Sandschicht dabei aus und hält die Sandteilchen in dauernder Bewegung. Die Sandschicht verhält,sich daher wie eine Flüssigkeitsschicht und zeigt die für eine Flüssigkeit typischem Strömungseigenschaften.

Im Behälter entstehen zwei Schichten. Die untere Schicht B (Fig. 1) enthält Wasser und aufgeschwemmten Sand und die obere Schicht A reines Wasser.

Aufgeschwemmter Sand und Wasser strömen danni durch einen Kanal, der von der Siebplatte bis zur Auslaßleitung reicht. Das klare Wasser in der oberen Schichte gelangt in eine Über lauf leitung, die sich mit dem Strom des aufgeschwemmten Sandes vereinigt, der aus dem Behälter in die Auslaßleitung fließt. Der vereinigte Strom von Wasser und aufgeschwemmtem Sand gelangt dann durch einen Gummischlauch zur Spritzdüse.

Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung. Dabei zeigt

Fig. ι eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und Fig. 2 einen Grundriß.

Der Behälter 11 hat einen nach unten· gewölbten Boden 12 und einen ebenfalls nach unten gewölbten Deckel 13 und ist nach außen dicht. Oberhalb des Bodens 12 befindet sich eine horizontale Platte 14 mit zahlreichen Löchern 14°, durch die das Wasser nach oben strömen kann.

Eine im Boden des Behälters 11 angeordnete Einlaßöffnung 15 ist mit einem Einlaßrohr 16 zur Zuführung von Druckwasser verbunden. Von der Platte 14 führt ein Kanal 17 nach unten zum Mischrohr 18 durch den Boden 12 des Behälters 11. Das obere Ende des Kanals 17 liegt höher als die Einlaßöffnung 15. Das Mischrohr 18 ist mit einem Gummischlauch 19 verbunden, der in einer Spritzdüse 20 endet.

An der Seitenwand des Behälters 11 ist nahe dem oberen Ende ein Über lauf rohr 21 angeschlossen, das sich längs des Behälters nach unten erstreckt und sich dann mit dem Mischrohr 18 vereinigt. Die im Auslaßkanal 17 fließende Menge von Wasser und Sand, die sich gegebenenfalls mit dem Wasser aus dem Überlauf rohr 21 vereinigt, ist durch das Ventil 17° regelbar. Damit läßt sich die Abriebkraft des Strahles regeln. An der Seitenwand des Behälters 11 ist oberhalb der Platte 14 ein weiteres Einlaßrohr 22 angeordnet, durch das man der Sand-Wasser-Mischung ein Korrosionsschutzmittel zusetzt.

Der Deckel 13 vom Behälter 11 ist mit einem herausnehmbaren) Stopfen 23 versehen. Durch diesen Stopfen füllt man den Sand in den Behälter ein. Infolge der Wölbung von Deckel 13 nach unten rutscht der Sand von selbst nach unten und durch die Öffnung 24.

Zur Inbetriebnahme füllt man durch die Öffnung 24 Sand in den Behälter 11. Der Sand fällt nach unten auf die Siebplatte 14. Die in den Behälter 11 eingebrachte Sandmenge soll etwa mehr als die Hälfte des Behältervolumens zwischen dem Deckel 13 und der Siebplatte 14 betragen. Ein Teil des trockenen Sandes fällt zwar durch die Löcher 14⁰ durch, diese Sandmenge ist aber geringfügig. Außerdem wird bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung, wenn sich Wasser im Behälter 11 befindet, der durch die Löcher 14° hindurchgefallene Sand zum größten Teil wieder nach oben in den Bereich B gebracht.

Anschließend setzt man den Stopfen 23 wieder in die Öffnung 24 ein. Hierauf wird Druckwasser von etwa 7 kg/cm² durch das Rohr 16 in den unteren Teil des Behälters 11 eingeführt. Das Wasser verteilt sich mittels der Siebplatte 14 gleichmäßig auf den Sand, dehnt die Sandschicht um 15 bis 20% aus und bewirkt das Aufschwemmen des Sandes im Bereich B. Aufgeschwemmter Sand und Wasser entweichen dann aus dem Bereich B durch den Kanal 17 nach unten in das Mischrohr 18 und schließlich durch den Gummischlauch 19 in die Spritzdüse 20 nach außen. Das klare Wasser aus dem Bereich A strömt durch das Überlauf rohr 21 und vereinigt sich mit der Schwemme aus dem Kanal 17.

Sobald der Sandvorrat im Behälter erschöpft ist, muß die Vorrichtung stillgelegt und der Behälter wieder mit Sand gefüllt werden, Dem Behälter kann durch das Rohr 22 eine die Korrosion verhindernde Flüssigkeit, z.B. verdünnte Phosphorsäure oder eine verdünnte Chromsäuresalzlösung, zugeführt werden. Das Korrosionsschutzmittel kann dabei der Sandschicht vor Einlaß des Druckwassers in den Behälter oder fortlaufend während des Betriebes zugeführt werden.

An Stelle von Wasser kann natürlich auch Druckluft als Fördermittel verwendet werden. Die Luft wird dann unter einem Druck von 7 kg/cm² durch das Rohr 16 in den Behälter 11 eingeführt. Die nach oben strömende Luft dehnt sich aus und schwemmt die Sandschicht genau so wie Wasser auf. Im Behälter entstehen zwei Schichten. Die obere Schicht^ enthält nur Luft, und die untere SchichtB enthalt Luft und aufgeschwemmten Sand.

Aufgeschwemmter Sand und Luft aus der Schicht B strömen dann durch den Kanal 17 nach unten zu den verschiedenen Leitungen, bis sie durch die Düse 20 nach außen treten. Die reine Luft aus der Schicht^ strömt durch die Leitung 21 und vereinigt sich mit der Mischung aus aufgeschwemmtem Sand und Luft im Mischrohr 18.

Wenn man den Druck des Mediums bis auf 70 bis 350 kg/cm² steigert, dann wirkt der Sand-Wasser-Strahl wie ein Schneidstrahl. Man kann bei diesen Drücken dann sogar Metall schneiden, wobei die Flüssigkeitsbeimischung die Entwicklung störender Hitze unterdrückt. Bei der Oberflächenbehandlung muß man deshalb immer für die Einhaltung bestimmter Drücke des Mediums sorgen, andernfalls verletzt man unter Umständen die behandelte Fläche.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Sandstrahl-Verfahren zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Reinigung von Schiffskörpern, bei dem Sand durch Druckluft oder Druckflüssigkeit in einem dicht geschlossenen Behälter aufgeschwemmt und dann das Gemisch unter Druck einer Spritzdüse zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- oo luft oder die Druckflüssigkeit von unten her in den Behälter durch ein Sieb in eine auf dem Sieb lagernde Sandschicht gedrückt wird und die sich im Behälter hierbei bildenden Schichten (eine obere sandfreie und eine untere, den Sand in gleichmäßiger und klumpenfreier Aufschwemmung enthaltende Schicht) getrennt abgezapft, dann in einem regelbaren Verhältnis in einem Mischrohr vereinigt und von dort unter Druck der Spritzdüse zugeführt werden.
2. Sandstrahl-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Korrosiomsschutzmittel dem Sand-, Luft- bzw. Wassergemisch zugesetzt wird, wobei das Korrosionsschutzmittel vorzugsweise der unteren aufgeschwemmten Schicht oder der Sandschicht vor dem Aufschwemmen laufend beim jeweiligen Nachfüllen des Sandes zugesetzt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dichte Behälter (11) einen vorzugsweise nach unten gewölbten Boden (12) mit einem Einlaßstutzen (15) für das komprimierte Fördermittel, mit Abstand darüber eine siebartig gelochte, quer zur Hauptachse des Behälters liegende Platte (14) und einen vorzugsweise ebenfalls nach unten gewölbten Deckel (13) mit verschließbarer Sandfüllöffnung (24) hat und im oberen und unteren Teil des Behälters je eine getrennte Abzapfleitung (21 bzw. 17) vorhanden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzapf leitung (17) am unteren Behälterteil von der Platte (14) nach unten durch den Behälterboden (12) geht und ein Drosselventil (17°) enthält.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzapfleitung (21 bzw. 17) in einem Mischrohr (18) vereinigt ist, an das die Förderleitung (19) mit der Spritzdüse (20) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des komprimierten Fördermittels in den Behälter (15) regelbar ist, z. B. mit einem Drosselventil des Einlaßrohres (16) zum Einlaßstutzen (15).
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Behälter (11), vorzugsweise im Bereich der aufgeschwemmten Sandschicht, eine regelbare Zuleitung für ein Korrosionsschutzmittel angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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