DE9317447U1

DE9317447U1 - Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks

Info

Publication number: DE9317447U1
Application number: DE9317447U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2003-11-16

Description

Anlage zum Reinigen und/oder

Abtragen der Oberfläche eines

Werkstücks

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks mit einem Aggregat zur Erzeugung hochdruckbeaufschlagten Wassers und einer mit dem Aggregat verbundenen, auf das Werkstück gerichteten Düse.

Das Hochdruckreinigen, d.h. das Beaufschlagen der Oberfläche eines Werkstücks mit unter hohem Druck stehenden Wasser ist ein bekanntes, häufig eingesetztes Verfahren, um festhaftende Verunreinigungen oder andere, unerwünschte Oberflächenschichten zu entfernen. Gewöhnlich wird das einem Versorgungsnetz entnommene Wasser durch einen Kompressor auf den erforderlichen Druck vorgespannt und durch eine Düse auf das Werkstück gerichtet, so daß aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Wasserpartikel auch fest anhaftende Schichten gelöst und abgetragen
werden. Die bekannten Hochdruckreiniger werden in erster Linie als Mobilgeräte zum Reinigen der Außenfläche von Gebäuden oder industrieller Anlagenteile verwendet.

Da das von der gesäuberten Oberfläche herablaufende, druckentspannte Wasser bei den konventionel-

len Hochdruckreinigern anschließend einer Entsorgungsleitung zugeführt wird, ist der hohe Bedarf frischen Wassers aus ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten als nachteilig anzusehen. Mit dem abfließenden Wasser werden auch die abgetragenen Oberflächenschichten mitgeführt, so daß möglicherweise auch umweltgefährdende Stoffe in die Entsorgungsleitung gelangen. Ein weiterer Nachteil ist die Gefährdung des Bedienungspersonals durch das aus den Düsen austretende bzw. von den Oberflächen reflektierte, unter ungünstigen Umständen schwere Verletzungen bedingende hochdruckbeaufschlagte Wasser.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks zu schaffen, die sich durch Umweltfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit auszeichnet und die Arbeitssi-0 cherheit des Bedienungspersonals gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß das Werkstück und die Düse in einem allseitig geschlossenen Behälter angeordnet sind, daß der Behälter vorzugsweise am Boden durch eine Rückführungsleitung mit dem Aggregat verbunden ist und daß ein Filter in die Rückführungsleitung eingefügt ist.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, das zu reinigende Werkstück und die durch ein Aggregat mit hochdruckbeaufschlagtem Wasser versorgte Düse innerhalb eines geschlossenen Behälters anzuordnen

• *

• · t

und das druckentspannte, ablaufende Wasser vorzugsweise vom Boden des Behälters durch eine mit einem Filter versehene Leitung in einem geschlossenen
Kreislauf dem Aggregat zurückzuführen. Die Oberfläehe des Werkstücks wird durch die Düse mit dem vom Aggregat vorgespannten, unter Druck stehenden Wasser beaufschlagt, um auch festsitzende Verunreinigungen bzw. schwer entfernbare Oberflächenschichten zu beseitigen. Da der Behälter allseitig geschlossen ist, kann das Wasser nicht in unerwünschter

Weise austreten und somit dem Kreislauf verlorengehen; weiterhin ist durch den Behälter eine Gefährdung des Arbeitspersonals durch den relativ intensiven Wasserstrahl ausgeschlossen. Das sich am Boden des Behälters ansammelnde, mit den abgetragenen Schichten verunreinigte Wasser wird durch einen in die Rückführungsleitung eingefügten Filter gereinigt, so daß zum einen eine Beeinträchtigung des
Aggregats durch die mitgeführten Rückstände nicht

zu befürchten ist und zum anderen die mitunter umweltgefährdenden, im Filter aufgefangenen Rückstände unschwer der Entsorgung zugeführt werden
können. Um zu erreichen, daß das gesamte Wasser im Kreislauf verbleibt, ist die Rückführungsleitung

vorzugsweise am tiefsten Punkt des Bodens des Behälters angeschlossen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich in der gründlichen Reinigung des Werkstücks, der verbesserten Arbeitssicherheit und der durch den geschlossenen Wasserkreislauf bedingten Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit, die durch den
Filter - aufgrund der erleichterten Entsorgung der

abgetragenen Schichten - weiter gesteigert ist.

Da es sich zur Erzielung einer hinreichenden Reinigungswirkung gewöhnlich als notwendig erweist, den aus der Düse austretenden Wasserstrahl auf eine relativ geringe Fläche zu konzentrieren, bietet sich insbesondere bei größeren Oberflächen an, die Düse relativ zum Werkstück zu verschieben und über das Werkstück zu führen. Im Rahmen des erfindungsgemä-Ben Gedankens ist dabei beliebig, ob die Düse oder das Werkstück verschiebbar ist.

Um eine über die Oberfläche des Werkstücks homogene Reinigungswirkung zu gewährleisten, ist ein konstanter Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück empfehlenswert.

Im speziellen wird die Düse bei planen Werkstücken in oberflächenparalleler Richtung vorzugsweise in einem kartesischen Koordinatensystem bewegt, während bei gekrümmten Werkstücken eine dreidimensional gesteuerte Bewegung der Düse zweckmäßig ist.

Auch die Form des aus der Düse austretenden Wasser-Strahls ist beliebig. Neben einer zylindrischen

Form ist ein Kegelmantel vorgeschlagen; der Vorzug letzterer besteht primär darin, daß ein größerer Oberflächenbereich gleichzeitig eine Reinigungswirkung erfährt.
30

Falls die Wasserpartikel in einem geringen Winkel zur Oberfläche des Werkstücks auftreffen, ist als vorteilhaft anzusehen, daß bereits losgelöste oder

gelockerte Schichten - im Verhältnis zu einem näherungsweise senkrecht auftreffenden Wasserstrahl besser Untergriffen und von der Oberfläche entfernt werden. Durch prinzipiell ebenfalls denkbare, etwa orthogonal auftreffende Wasserpartikel würden die Verunreinigungen unerwünschterweise in das Werkstück hineingetrieben.

Bevorzugt ist, mehrere, vorzugsweise drei Düsen in einem Kopf anzuordnen, um gleichzeitig größere Werkstückoberflächen mit einem Wasserstrahl zu beaufschlagen.

Sind die Düsen symmetrisch zur Achse des Kopfes angeordnet, ist eine homogene Bearbeitung des Werkstücks gewährleistet.

Weiterhin ist empfohlen, den Kopf um seine Längsachse drehbar zu gestalten und durch die azi-0 mutale Rotation - vorzugsweise in Verbindung mit einer oberflächenparallelen Verschiebung - größere Oberflächenbereiche sukzessive mit einem Wasserstrahl homogener Intensität zu beaufschlagen.

Überlagern sich die aus den einzelnen Düsen austretenden Wasserstrahlen zumindest geringfügig, ist garantiert, daß das gesamte Werkstück erreicht wird und eine Reinigung erfährt.

0 In einer empfehlenswerten Ausgestaltung der Erfindung sind die Achsen der Düsen im Winkel zur Längsachse des Kopfes befestigt. Der Vorzug besteht darin, daß die Reinigungswirkung aufgrund des ge-

&Lgr; ·

ringen Winkels zwischen der Oberfläche des Werkstücks und des auftreffenden Wasserstrahls vervollkommnet ist.

Zur translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung der Düse und/oder des Kopfes und/oder des Werkstücks ist im konkreten ein pneumatischer Antrieb vorgeschlagen,

Weiterhin kann die Steuerung der Anlage, d.h. der Bewegungen der Düse, des Kopfes und/oder des Werkstücks durch einen Rechner erfolgen. Insbesondere die Möglichkeit, die Anlage durch Änderungen des Programms exakt auf beliebige Werkstücke abzustimmen, ist als vorteilhaft anzusehen.

Als Aggregat zur Erzeugung hochdruckbeaufschlagten Wassers können bereits bekannte, kommerziell erhältliche Kompressoren Verwendung finden. Im konkreten sind Geräte mit einem wassergefüllten Zylinder bevorzugt, in dem ein hydraulisch angetriebener Kolben angeordnet ist. Sie ermöglichen, Wasserdrücke bis zu einigen Tausend bar zu erzeugen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei-0 bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird.

- 10 -

Sie zeigt in schematischer Darstellung eine Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks.

Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Aggregat (3) zur Erzeugung hochdruckbeaufschlagten Wassers, einem mit drei Düsen (2) versehenen Kopf (8), einem Werkstück (1), einem Behälter (6), einer Rückführungsleitung (4) sowie einem FiI-ter (7). Der Hochdruckausgang des Aggregats (3) ist durch eine Leitung (9) mit dem - wie durch die Pfeile angedeutet - um seine Längsachse rotierbaren und parallel zum Werkstück verschiebbaren Kopf (8) verbunden. Die auf das Werkstück (1) gerichteten, an der Unterseite des Kopfes (8) angebrachten Düsen (2) sind symmetrisch und im Winkel zur Längsachse des Kopfes (8) befestigt. Am Boden (5) des das Werkstück (1) und den Kopf (8) allseitig umschließenden Behälters (6) ist die ihrerseits mit dem 0 Eingang des Aggregats (3) verbundene, mit einem Filter (7) versehene Rückführungsleitung (4) angeschlossen. Der vom Aggregat (3) ausgehende, über die Leitung (9), die Düsen (2), evtl. das Werkstück (1), den Boden (5) des Behälters (6) und die Rückführungsleitung (4) sowie den Filter (7) umlaufende Wasserkreislauf ist unschwer zu erkennen.

Im Ergebnis erhält man eine Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks, die sich durch Arbeitssicherheit, Umweltfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit und eine homogenen Wirkung auszeichnet.

Claims

· bdW.iPohiier..·' European Patent Attorney ■ Europäischer Patentvertreter · Mandataire en Brevets Europeens Postfach 6323 · D-97013 Würzburg · Kaiserstr. 27 · ©0931 /14566 · Fax 0931 /18566 - ANSPRUCHE

1. Anlage zum Reinigen und/oder Abtragen der Oberfläche eines Werkstücks mit einem Aggregat zur Erzeugung hochdruckbeaufschlagten Wassers und einer mit dem Aggregat verbundenen, auf das Werkstück gerichteten Düse, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (1) und die Düse (2) in einem allseitig geschlossenen Behälter (6) angeordnet sind, daß der Behälter vorzugsweise am Boden durch eine Rückführungsleitung (4) mit dem Aggregat (3) verbunden ist und

daß ein Filter (7) in die Rückführungsleitung (4) eingefügt ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) relativ zum Werkstück verschiebbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in konstantem Abstand zur Oberfläche des Werkstücks (1) verschiebbare Düse (2).

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Düse (2) relativ zum Werkstück (1) in oberflächenparalleler Richtung, vorzugsweise in einem kartesischen Koordinatensystem verschieb-

bar ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn zeichnet durch eine in drei Dimensionen verschiebbare Düse (2).

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) derart gestaltet ist, daß die Wasserstrahlen kegelmantelförmig austreten.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) so angebracht ist, daß die Wasserstrahlen in einem geringen Winkel zur Oberfläche des Werkstücks (1) auftreffen.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn zeichnet durch mehrere, vorzugsweise drei in einem Kopf (8) angeordnete Düsen (2).

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (2) symmetrisch zur Achse des Kopfes (8) befestigt sind.

10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen um seine Längsachse drehbaren Kopf (8).

11. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die Düsen (2) derart gestaltet sind, daß sich die austretenden Wasserstrahlen zumindest geringfügig überlagern.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die Achsen der Düsen (2) im Winkel zur Achse des Kopfes (8) verlaufen.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die Düse (2) und/oder der Kopf (8) und/oder das Werkstück (1) pneumatisch
verschiebbar und/oder drehbar sind.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ge- kennzeichnet durch eine Rechnersteuerung der Düse

(2) und/oder des Kopfes (8) und/oder des Werkstücks (1).

5

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß das Aggregat (3) einen mit Wasser gefüllten Zylinder aufweist, in dem ein hydraulisch angetriebener Kolben angeordnet ist.