EP0250915A1 - Verfahren zum Entfernen von auf Werkstücken befindlichen Farbschichten - Google Patents

Abstract

Auf Werkstücken befindliche Farb- oder Lackschichten können durch mechanische Einwirkung mit einer Nadelpistole (3) besonders dann gut entfernt werden, wenn sie zuvor durch ein tiefsiedenden kryogenes Kältemittel versprödet werden. Bei kälteempfindlichen Werkstücken, beispielsweise manchen ferritischen Stählen historischer Bauwerke, kann die Versprödung jedoch nicht vorgenommen werden, da die Werkstücke sich dabei zu tief abkühlen würden. Um auch von derartigen kälteempfindlichen Werkstücken Farbschichten (2) durch Versprödung und mechanische Einwirkung entfernen zu können, wird das Kältemittel gleichzeitig mit der mechanischen Einwirkung der Nadelpistole zugeführt, und zwar lediglich in deren Bearbeitungszone. Zweckmäßigerweise wird das Kältemittel durch einen Stutzen (9) in die Nadelpistole selbst eingeführt (Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von auf Werkstücken befindlichen Farbschichten nach dem Oberbe­griff des Anspruchs 1.
• Farb- und Lackschichten können auf vielfältige Weise von Werkstücken entfernt werden, beispielsweise durch Einwirkung chemischer Lösungsmittel, Hitze, Sandstrahlen oder ähnliche mechanische Einwirkungen. Eine besonders saubere und um­weltfreundliche Methode besteht darin, die Farbschichten durch die mechanische Einwirkung von druckluftbetriebenen Nadelpistolen zu entfernen. Der Wirkungsgrad der Nadel­pistolen wird erheblich gesteigert, wenn die Farbschichten zuvor durch ein tiefsiedendes kryogenes Kältemittel wie flüssiger Stickstoff oder CO₂-Trockeneis versprödet werden.
• Bei kälteempfindlichen Werkstücken verbietet sich jedoch diese Methode. So bestehen z. B. manche historische Stahl­konstruktionen aus ferritischem Altstahl mit z. T. unbe­kannter Zusammensetzung, der bereits bei Temperaturen unter -10°C ein völlig sprödes Verhalten hat. Gerade derartige Bauwerke wurden im Laufe der Zeit immer wieder erneut mit Farbe überstrichen, die bei einer Grundrenovierung ent­fernt werden muß.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­fahren zur Entfernung von Farbschichten mit Hilfe von Nadelpistolen und Versprödung durch ein tiefsiedendes kryo­genes Kältmittel zu schaffen, welches auch bei kälte­empfindlichen Werkstücken angewendet werden kann, ohne daß sich die Werkstücke unzulässig tief abkühlen.
• Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berück­sichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungs­gemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine zu starke Ab­kühlung des Werkstückes mit Sicherheit vermieden, da das Kältemittel nur während der kurzen Zeit der mechanischen Einwirkung der Nadelpistole und nur in die eng begrenzte Bearbeitungszone zugeführt wird, vorzugsweise in direkter Abhängigkeit von der Dicke und Beschaffenheit der jewei­ligen Farbschicht.
• Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind unmittel­bar ersichtlich.
• Das zu reinigende Werkstück wird nur zum Zeitpunkt der mechanischen Behandlung mit der Nadelpistole lokal abge­kühlt. Die Abkühldauer des Werkstücks bzw. der Vorschub der Nadelpistole wird zwangsläufig durch den fortlaufen­den Farbabtrag bestimmt. Durch eine entsprechende Para­metervorgabe, abgestimmt auf den individuellen Anwendungs­fall und der Tatsache, daß das Werkstück nur kurzzeitig abgekühlt wird, kommt es zu keiner kritischen Unterkühlung und damit verbundenen Versprödung des Werkstoffes.
• Da die Abkühlung des beschichteten Werkstückes und dessen mechanische Behandlung mit der Nadelpistole gleichzeitig erfolgen, wirken in der oberen Grenzschicht des Anstriches relativ große Kräfte. Dies sind einerseits Scherkräfte, hervorgerufen durch die Abkühlung, welche im wesentlichen parallel zur Werkstückoberfläche wirken. Diese überlagern sich mit den mechanischen Kräften, die von der Nadelpistole aus auf die Werkstückoberfläche wirken. Dadurch kommt es, begünstigt durch die Versprödung des Anstriches bei tie­fen Temperaturen, zum leichten Abtrag des Oberflächen­schutzes.
  Beim Einsatz der Nadelpistole mit Kältemittelzulauf kommt es zu einer vier bis fünffachen Leistungssteigerung gegen­über dem Farbabtrag mit einer Nadelpistole ohne Kälte­mittelzulauf.
• Da die Werkstückabkühlung der mechanischen Behandlung nicht voreilt, sondern mit ihr gleichzeitig erfolgt, wird weni­ger Kältmittel verbraucht. Eilt nämlich die Abkühlung der mechanischen Behandlung voraus, führt die Zeit zwischen den beiden Arbeitsgängen zu Abstrahlverlusten. Diese könnten hinsichtlich der Versprödung des Anstriches durch ein tie­feres Abkühlen des Werkstückes, das dann als Kältespeicher dient, kompensiert werden. Allerdings kommt es dann zwangs­ läufig zu der unerwünschten Versprödung bei Stahl und zu einem unerwünscht hohen Kältemittelbedarf.
• Der Abtrag alter Anstriche ist mit einem Arbeitsgang und so mit geringem Personalaufwand möglich.
• Da der Anstrich großflächig abgetragen wird, entsteht kein Staub und die damit verbundene Umweltbelastung. Der Abtrag von Anstrichen mit toxischen Bestandteilen ist daher einfach und sicher zu bewerkstelligen.
• Die Betriebskosten sind gering, da chemische Entlackungs­mittel und Strahlmittel nicht eingesetzt werden und folg­lich auch nicht entfernt werden müssen.
• Wegen des geringen apparativen Aufwandes kann das erfin­dungsgemäße Verfahren praktisch an jedem beliebigen Ort­eingesetzt werden.
• Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Es zeigen:
• Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungs­gemäßen Verfahrens mit flüssigem Stickstoff als Kältemittel,
• Fig. 2 die Abmessungen eines Profilstahles, von dem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgetra­gene Farbschichten entfernt wurden.
• Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zeigt ein Bauteil 1 aus kälteempfindlichem ferritischen Altstahl, von dem eine Farbschicht 2 entfernt werden soll. Hierzu dient eine Nadelpistole 3 mit Nadeln 4 aus Kunststoff oder Metall. Die Nadelpistole 3 wird mit Druckluft betrieben, die in einem Kompressor 5 erzeugt wird. Der Betriebsdruck der Nadelpistole 3 wird mit dem Druckregler 6 in Abhängig­keit von der Dicke der Farbschicht 2 eingestellt. Als Käl­temittel dient flüssiger Stickstoff, der dem Speicher 7 entnommen und dessen Menge mittels des Durchflußreglers 8 den Erfordernissen der Farbschicht 2 entsprechend einge­stellt wird. Der flüssige Stickstoff wird direkt in die Nadelpistole 3 eingeleitet, und zwar durch den Stutzen 9, der am Führungsschaft 10 für die Nadeln angebracht ist.
• Fig. 2 zeigt die Abmessungen eines kältempfindlichen Stahlträgers 11, von dem im Rahmen eines Versuchs mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Farbschicht abge­tragen wurde. Die Farbschicht bestand aus einem Anstrich­system aus zum Teil mehr als 20 einzelnen Schichten. Eigentlicher Grundanstrich war Bleimennige, die Deckbe­schichtung bleihaltige Ölfarbe. Die Dicke des Anstriches lag zwischen 0,8 mm und 1,3 mm.
Ergebnis des Versuches:
• Der Abtrag des Anstriches war möglich, ohne daß der Stahl hinsichtlich seiner Zähigkeit kritisch unterkühlt wurde. Das Reinigungsergebnis ist als gut bis sehr gut zu bewer­ten. Daten und Angaben zu dem Ausführungsbeispiel sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen. Wie aus dieser hervor­geht, wurde der gesamte Stahlträger innerhalb von ca. 35 Minuten vollständig gereinigt

  

  

Claims (3)

1. Verfahren zum Entfernen von auf Werkstücken befindlichen Farbschichten (2) durch Verspröden mittels eines tief­siedenden kryogenen Kältmittels und Einwirkung einer Nadelpistole (3),
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kältemittel gleichzeitig mit der mechanischen Einwirkung der Nadelpistole lediglich in deren Bearbei­tungszone zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kältemittel durch einen Stutzen (9) in die Nadelpistole (3) eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck des Kältemittels und der Betriebsdruck der Nadelpistole in Abhängigkeit von der Dicke der Farbschicht (2) vorgegeben werden.

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