EP1034889A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestrahlen mit Strahlmittel unter Kühlung - Google Patents

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EP1034889A2
EP1034889A2 EP00104374A EP00104374A EP1034889A2 EP 1034889 A2 EP1034889 A2 EP 1034889A2 EP 00104374 A EP00104374 A EP 00104374A EP 00104374 A EP00104374 A EP 00104374A EP 1034889 A2 EP1034889 A2 EP 1034889A2
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blasting
conveying gas
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workpiece
liquefied gases
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Serex Jean-Pierre
Saxer Ing.- Htl Joseph
Schiffbauer Dipl-Ing.(FH) Reiner
Buingerdipl.Phys. Alexander
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Linde GmbH
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Linde Gas AG
Linde Technische Gase GmbH
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material

Definitions

  • the invention relates to a method for irradiating a workpiece with under Normal conditions in a solid state of abrasive, the Blasting agent dosed into a conveying gas stream in a blasting system, with the feed gas stream conveyed to a blasting device and onto the workpiece to be machined be blasted.
  • the invention further relates to a device for irradiating a Workpiece with a solid state under normal conditions Blasting media comprising a blasting system with means for metering in the blasting media into a conveying gas stream, a blasting hose that runs from the blasting system to a Blasting device leads from which the blasting agent onto the workpiece to be machined be blasted.
  • Abrasives have been known for a long time and are used for numerous applications used. Blasting with these conventional abrasives shows usually a much higher abrasiveness than exposure to some Time also known abrasives, which are present in fluid form under normal conditions such as dry ice.
  • Conventional abrasives include for example quartz sand (sandblasting), but also steel gravel, hard cusk gravel, Grain of wire, corundum or other inorganic or organic abrasives or Plant-based abrasives.
  • the present invention is therefore based on the object of a method and a Show device of the type mentioned, which an effective dust binding show in a simple way.
  • This object is achieved in that the feed gas stream is cooled and dust-binding condensate droplets in the jet directed towards the workpiece be generated.
  • the feed gas stream is cooled by adding liquefied gases.
  • liquefied gases is understood to mean a liquefied gas or a mixture of several liquefied gases.
  • all suitable gases can be used for the invention.
  • Liquefied nitrogen (LIN), liquefied carbon dioxide (LCO 2 ) or liquefied synthetic air are used with advantage.
  • the use of liquefied synthetic air enables treatment even in heavy rooms without heavy breathing protection (e.g. filter protection is sufficient).
  • the cooling can not (yet) by adding liquefied gases in the blasting media carrying gas flow.
  • liquefied gas in a partial stream of the conveying gas stream can be fed.
  • a partial stream of the conveying gas stream can be bypassed be guided around the blasting system, with the feed of liquefied gases in this bypass partial flow takes place.
  • the cooling can be done by adding liquefied gas to the already Blasting media carrying conveying gas flow.
  • Addition of the liquefied gases takes place within the blasting device.
  • compressed air is used as the gas for the conveying gas stream
  • the device according to the invention shown in FIG. 1 shows a blasting system 1 with a compressed air supply 2.
  • the blasting system 1 contains a reservoir for the blasting media 3.
  • the blasting agent 3 is added to the compressed air delivery flow from line 2 and passed via the blasting hose 7 to the blasting device 4, which is designed as a blasting gun.
  • a bypass line 5 is shown in Figure 1 for a partial flow of compressed air. For example, liquid nitrogen or liquid carbon dioxide is fed into the bypass line for cooling from a gas supply 6.
  • FIG. 2 shows , as in FIG. 1 described above, a blasting system 1 with a reservoir for the blasting medium 3, to which compressed air is supplied as the conveying gas via line 2.
  • the blasting system 1 is connected to the blasting gun 4 via the blasting hose 7.
  • a line 9 from the gas container 6 to the blasting gun 4 is provided in FIG.
  • Liquefied gas such as, for example, liquid nitrogen, is passed via this line 9 for cooling into the blasting gun 4.
  • the jet of compressed air and blasting media is cooled within the blasting gun 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit unter Normalbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegenden Strahlmitteln, wobei die Strahlmittel in einer Strahlanlage in einen Fördergasstrom eindosiert, mit dem Fördergasstrom zu einer Strahlvorrichtung gefördert und auf das zu bearbeitende Werkstück gestrahlt werden.
Erfindungsgemäß wird der Födergasstrom zur Staubbindung gekühlt. Die Kühlung erfolgt bevorzugt durch Einspeisung von verflüssigten Gasen wie CO2 oder N2.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks mit unter Normalbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegenden Strahlmitteln, wobei die Strahlmittel in einer Strahlanlage in einen Fördergasstrom eindosiert, mit dem Fordergasstrom zu einer Strahlvorrichtung gefördert und auf das zu bearbeitende Werkstück gestrahlt werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit unter Normalbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegenden Strahlmitteln umfassend eine Strahlanlage mit Mitteln zum Eindosieren der Strahlmittel in einen Fördergasstrom, einen Strahlschlauch, der von der Strahlanlage zu einer Strahlvorrichtung führt, aus welcher die Strahlmittel auf das zu bearbeitende Werkstück gestrahlt werden.
Das Bestrahlen von Werkstücken mit unter Normalbedingungen partikelförmig vorliegenden Strahlmitteln ist seit langem bekannt und wird für zahlreiche Anwendungsfälle eingesetzt. Eine Strahlbearbeitung mit diesen konventionellen Strahlmitteln weist in der Regel eine wesentlich höhere Abrasivität auf als ein Bestrahlen mit seit einiger Zeit auch bekannten, bei Normalbedingungen in fluider Form vorliegenden Strahlmitteln wie beispielsweise Trockeneis. Zu den konventionellen Strahlmitteln zählen beispielsweise Quarzsand (Sandstrahlen), aber auch Stahlkies, Hartguskies, Drahtkorn, Korund oder andere anorganische oder organische Strahlmittel oder Strahlmittel auf pflanzlicher Basis.
Mit der Strahlbehandlung unter Einsatz von herkömmlichen, abrasiven Strahlmitteln geht üblicherweise eine starke Staubentwicklung einher. Der Staub wird durch die abprallenden Strahlmitteln und das abgestrahlte Material hervorgerufen. Diese starke Staubentwicklung ist in der Regel sehr unerwünscht.
Neben den trockenen Abrasivstrahlbehandlungen gibt es auch nasse Strahlbehandlungen mit herkömmlichen Abrasivstrahlmitteln unter Zugabe von Wasser. Durch diese Zugabe von Wasser erreicht man zwar in der Regel eine Staubbindung, allerdings wird der Effekt der Staubbindung mit großen Abwassermengen erkauft, die aufwendig gefaßt und entsorgt werden müssen.
Die Staubbindung in den nassen Strahlbehandlungen ist folglich mit gravierenden Nachteilen verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welche eine effektive Staubbindung auf einfache Art und Weise zeigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fördergasstrom gekühlt wird und im zum Werkstück hingerichteten Strahl staubbindende Kondensattröpfchen erzeugt werden.
Durch die Kälte des aus der Strahlvorrichtung austretenden aus kaltem Fördergas und Strahlmitteln bestehenden Strahls kommt es spontan zu einer Nebelbildung. Dabei entstehen Kondensattröpfchen, mit deren Hilfe eine Staubbindung ermöglicht wird.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Fördergasstrom durch Zugabe von verflüssigten Gasen gekühlt. Unter 'verflüssigten Gasen' wird im Rahmen der Erfindung ein verflüssigtes Gas oder ein Gemisch aus mehreren verflüssigten Gasen verstanden. Grundsätzlich können für die Erfindung alle geeigneten Gase verwendet werden. Mit Vorteil werden verflüssigter Stickstoff (LIN), verflüssigtes Kohlendioxid (LCO2) oder verflüssigte synthetische Luft eingesetzt. Durch den Einsatz von verflüssigter synthetischer Luft wird beispielsweise in engen Räumen eine Behandlung auch ohne schweren Atemschutz (z.B. ist Filterschutz ausreichend) ermöglicht.
Die Kühlung kann durch Zugabe von verflüssigten Gasen in den (noch) keine Strahlmittel mitführenden Fördergasstrom erfolgen. Insbesondere kann verflüssigtes Gas in einen Teilstrom des Fördergasstromes eingespeist werden.
In Ausgestaltung der Erfindung kann ein Teilstrom des Fördergasstromes als Bypass um die Strahlanlage geführt werden, wobei die Einspeisung von verflüssigten Gasen in diesen Bypass-Teilstrom erfolgt.
Alternativ kann die Kühlung durch Zugabe von verflüssigten Gases in den bereits Strahlmittel mitführenden Fördergasstrom erfolgen. Bevorzugt findet dabei eine Zugabe der verflüssigten Gase innerhalb der Strahlvorrichtung statt.
Im folgenden soll die Erfindung anhand zweier, schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Figur 1
eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kühlung im Bypass und
Figur 2
eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kühlung innerhalb der Strahlpistole.
In den Ausführungsbeispielen wird als Gas für den Fördergasstrom Druckluft verwendet
Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt eine Strahlanlage 1 mit einer Druckluftversorgung 2. In der Strahlanlage 1 ist ein Vorratsbehälter für die Strahlmittel 3 enthalten. In der Strahlanlage 1 wird dem Druckluft-Förderstrom aus Leitung 2 das Strahlmittel 3 zugegeben und über den Strahlschlauch 7 zur Strahlvorrichtung 4 geleitet, die als Strahlpistole ausgestaltet ist. Außerdem ist in Figur 1 eine Bypass-Leitung 5 für einen Teilstrom der Druckluft gezeigt. Aus einer Gasvorsorgung 6 wird beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxid in die Bypassleitung zur Kühlung eingespeist.
In Figur 2 ist wie in der oben beschriebenen Figur 1 eine Strahlanlage 1 mit einem Vorratsbehälter für die Strahlmittel 3 gezeigt, zu der über Leitung 2 Druckluft als Fördergas zugeführt wird. Die Strahlanlage 1 ist über den Strahlschlauch 7 mit der Strahlpistole 4 verbunden. Im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung ist in Figur 2 eine Leitung 9 vom Gasbehälter 6 zur Strahlpistole 4 vorgesehen. Über diese Leitung 9 wird verflüssigtes Gas wie beispielsweise flüssiger Stickstoff zur Kühlung in die Strahlpistole 4 geleitet. Innerhalb der Strahlpistole 4 findet eine Kühlung des Strahles aus Druckluft und Strahlmitteln statt.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks mit unter Normalbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegenden Strahlmitteln (3), wobei die Strahlmittel (3) in einer Strahlanlage (1) in einen Fördergasstrom (2, 5, 7) eindosiert, mit dem Fördergasstrom zu einer Strahlvorrichtung (4) gefördert und auf das zu bearbeitende Werkstück gestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergasstrom (2, 5, 7) gekühlt wird und im zum Werkstück hin gerichteten Strahl staubbindende Kondensattröpfchen erzeugt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergasstrom (2, 5, 7) durch Zugabe von verflüssigten Gasen (6) gekühlt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß verflüssigter Stickstoff, verflüssigtes Kohlendioxid oder verflüssigte synthetische Luft eingesetzt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch Zugabe von verflüssigten Gasen (6) in den noch keine Strahlmittel (3) mitführenden Fördergasstrom (2, 5) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch Zugabe von verflüssigten Gasen (6) in einen Teilstrom (5) des Fördergasstromes (2) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung durch Zugabe von verflüssigten Gasen (6) in den Strahlmittel (3) mitführenden Fördergasstrom (7), bevorzugt innerhalb der Strahlvorrichtung (4), stattfindet.
  7. Vorrichtung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit unter Normalbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegenden Strahlmitteln (3) umfassend eine Strahlanlage (1) mit Mitteln zum Eindosieren der Strahlmittel (3) in einen Fördergasstrom (2, 5), einen Strahlschlauch (7), der von der Strahlanlage (1) zu einer Strahlvorrichtung (4) führt, aus welcher die Strahlmittel (3) auf das zu bearbeitende Werkstück gestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Mittel (6, 8, 9) zum Kühlen des Fördergasstromes (2, 5, 7) und zur Erzeugung von staubbindenden Kondensattröpfchen im zum Werkstück hin gerichteten Strahl umfaßt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (5, 8, 9) zur Einspeisung von verflüssigten Gasen (6) in den Fördergasstrom (2, 5, 7) vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (8) zur Einspeisung von verflüssigten Gasen (6) in einen Teilstrom (5) des Fördergasstromes vorhanden ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom (5) als Bypass (5) um die Strahlanlage (1) ausgestaltet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (9) zur Einspeisung von verflüssigten Gasen (6) in den Strahlmittel (3) mitführenden Fördergasstrom (7), bevorzugt innerhalb der Strahlvorrichtung (4), vorgesehen ist.
EP00104374A 1999-03-05 2000-03-02 Verfahren und Vorrichtung zum Bestrahlen mit Strahlmittel unter Kühlung Withdrawn EP1034889A3 (de)

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