EP1034891B1

EP1034891B1 - Reinigungsgerät und -verfahren

Info

Publication number: EP1034891B1
Application number: EP00104095A
Authority: EP
Inventors: Josef Keizers
Original assignee: torbo Engineering Keizers GmbH
Current assignee: torbo Engineering Keizers GmbH
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2020-02-28
Also published as: EP1034891A2; EP1034891A3; DE50008716D1; ES2232338T3; ATE283146T1; DE19910563A1; PT1034891E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Aus der US-Patentschrift US-5,283,991 ist ein Gerät und ein Verfahren bekannt, bei dem in einem Druckbehälter ein Gemisch aus Wasser und Festteilen erzeugt und unter Druck bevorratet wird. Beim Betrieb wird Wasser von einem Wasseranschluß mit Druck in den Druckbehälter hineingepumpt, so daß an einem Auslaß des Druckbehälters das Gemisch unter Druck aus dem Druckbehälter austritt. Das Gemisch wird über eine Schalteinrichtung zu einer Düse befördert, über die es auf die zu reinigende Oberfläche ausgegeben wird. Die Schalteinrichtung weist darüber hinaus einen Druckluftanschluß auf, so daß über die Schalteinrichtung auch Druckluft zur Austrittsdüse geleitet werden kann. Üblicherweise wird das Reinigungsgerät bzw. -verfahren so eingesetzt, daß über die Schalteinrichtung zunächst Druckluft an der Austrittsdüse ausgegeben wird. Mit dieser Druckluft können zu reinigende Oberflächen zunächst von lose haftendem Schmutz befreit werden. Soll anschließend stärker haftender Schmutz von der Oberfläche entfernt werden, so kann diesem Luftdruckstrahl über die Schalteinrichtung das Gemisch aus dem Druckbehälter beigemischt werden. Über einen weiteren Anschluß an der Schalteinrichtung, an dem Druckwasser anliegt, ist es möglich, dem Druckluftstrom alternativ oder ergänzend zum Gemisch auch Druckwasser zuzusetzen. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Wasser-Festteile-Mischungsverhältnis verändert werden soll, oder wenn ausschließlich mit Druckluft und Druckwasser gereinigt werden soll.

Bei diesem bekannten Reinigungsgerät bzw. -verfahren, hängt der Druck des Druckwassers von dem angeschlossenen Luftdruck und dem angeschlossenen Wasserdruck ab, wobei die den Druck des Druckwassers regelnde Druckluft über ein Ventil eingestellt werden muß. Da es für die Sicherheit des Druckbehälters außerordentlich wichtig ist, daß keine Luft in den Druckbehälter gelangt, da dieses im Gegensatz zum Wasser komprimierbar ist und deshalb veränderte Sicherheitsanforderungen an den Druckbehälter stellt sowie den Betrieb des Gerätes stört, ist es wichtig, daß der Bediener ständig die Wasserzufuhr von dem Wasseranschluß kontrolliert und die Druckverhältnisse in dem Reinigungsgerät, insbesondere den Druck im Druckbehälter in Abhängigkeit des Vordrucks des Wassers, über das o. g. Ventil regelt, falls die Wasserversorgung über den Wasseranschluß schwankt, oder für den gewünschten Wasserdruck keine ausreichenden Wassermengen bereitgestellt werden können. Darüber hinaus muß der Bediener bei dem bekannten Gerät bzw. Verfahren je nach den Druckverhältnissen, d. h. dem eingestellten Luftdruck bzw. Wasserdruck, die verschiedenen Ströme, wie z. B. Wasser-Festteile-Fluß, Wasserfluß oder Druckluftstrom, über verschiedene Einstelleinrichtungen regeln, damit die für den gewünschten Reinigungserfolg benötigten Mischungsverhältnisse zwischen den einzelnen Strömen und Strahlmengen eingehalten werden. Dies hängt jedoch auch wieder von den eingestellten Werten für Druckluft und Druckwasser bzw. ihrem Verhältnis zueinander ab.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren sowie ein Gerät zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen, das bedienungsfreundlich ist, d.h. das den Bediener weitgehend von Überwachungs- und Einstellaufgaben befreit, wobei gleichzeitig eine gleichbleibende und gute Dosierung von Druckluft, Druckwasser und Gemisch sowie ein sparsamer Umgang mit Wasser erreicht wird. Darüber hinaus soll das Reinigungsgerät einfach und sicher aufgebaut sein und eine ausreichende Leistung bereitstellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Reinigungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät bzw. Verfahren ist, daß die Wasserversorgung konstant ist und automatisch überwacht wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wasserversorgungseinrichtung eine Wasserbereitstellungseinheit mit einem Sicherheitsschalter umfaßt, der das Reinigungsgerät abschaltet, bevor die Wasserversorgung unzureichend wird. Dadurch wird gewährleistet, daß beim Betrieb ausschließlich Wasser in den Druckbehälter gepumpt wird und keine Luft, durch die die Sicherheit des Druckbehälters gefährdet werden könnte. Durch die konstante Wasserzufuhr aus der Wasserbereitstellungseinheit ist ein konstanter Wasserzufluß zu dem Reinigungsgerät gewährleistet. Dies ermöglicht wiederum, daß die Druckerhöhungseinrichtung, die das zugeführte Wasser als Druckwasser für das Gerät bereitstellt, automatisch über die Druckluft gesteuert werden kann, so daß das Druckwasser immer einen um ca. 20 % erhöhten Druckwert gegenüber der Druckluft aufweist. Diese Steuerung der Druckerhöhungseinrichtung über die Druckluft kann deshalb automatisch erfolgen, weil nicht auf eine schwankende Wasserzufuhr mit einer Regelung der Druckluft, die die Druckerhöhungseinrichtung steuert, reagiert werden muß.

Vorteilhafterweise umfaßt die Wasserbereitstellungseinheit einen Wasservorratsbehälter, der als Zwischenpuffer dient, wobei an dem Wasservorratsbehälter ein Schwimmschalter vorgesehen ist, der die Aufgaben des Sicherheitsschalters übernimmt. Sinkt das Wasser in dem Wasservorratsbehälter unter eine bestimmte Mindesthöhe, so spricht der Schwimmschalter an und schaltet das Gerät ab. Damit ist gewährleistet, daß beim Betrieb des Reinigungsgeräts Wasser in ausreichender Weise zur Verfügung steht.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Wasservorratsbehälter weiterhin einen Überlaufschalter auf, der die Wasserzufuhr zu dem Wasservorratsbehälter stoppt, wenn ein Wasserhöchststand erreicht ist. Damit wird vermieden, daß übermäßig Wasser verbraucht wird, das nicht benötigt wird.

Zur Wassereinsparung ist es weiterhin vorteilhaft, an dem Wasservorratsbehälter einen Feststoffabscheider vorzusehen, so daß überschüssiges Wasser aus dem Druckbehälter, das über eine Überlauföffnung beim Befüllen des Druckbehälters ablaufen kann, zum Wasservorratsbehälter der Wasserversorgungseinrichtung zurückgeführt werden kann. Da das überschüssige Wasser aus dem Druckbehälter Festteile enthalten kann, ist es notwendig, diese vor der Rückführung des Wassers zur Wasserversorgung mit einem Feststoffabscheider abzutrennen.

Wie bereits oben erwähnt, ist es durch die konstante und automatische Wasserversorgung möglich, die Druckerhöhungseinrichtung zur Erzeugung des Druckwassers automatisch über die angeschlossene Druckluft zu regeln. Die Regelung erfolgt dabei in der Weise, daß durch die unmittelbar an der Druckerhöhungseinrichtung anliegende Druckluft der erzeugte Wasserdruck um ca. 20 % über dem der anliegenden Druckluft ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Wasserdruck immer ca. 20 % bzw. 0.2 - 0,8 bar höher ist als der angeschlossene Luftdruck. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil somit bei einer Zugabe von Wasser und/oder Gemisch zum Druckluftstrom das Wasser bzw. das Gemisch mit Druck in den Druckluftstrom eingegeben wird. Dies hat zur Folge, daß bei der Mischung der verschiedenen Ströme keine Injektorwirkung auftritt und die gewünschte Dosierung somit genau eingehalten werden kann.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Auslaß-Leitung, die am Auslaß des Druckbehälters angeschlossen ist, und der Druckerhöhungseinrichtung eine Wasserzusetzleitung vorgesehen, über die bei Bedarf zusätzliches Druckwasser dem Gemisch zugesetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß durch die Menge an zusätzlich zugesetztem Wasser das Verhältnis Wasser/Festteile entsprechend den Reinigungserfordernissen in einfacher Weise verändert werden kann. Während das Verhältnis Wasser zu Festteile bei der im Druckbehälter erzeugten Mischung bei üblicherweise 80 vol-% Festteilen zu 20 vol-% Wasser liegt, kann dieses Verhältnis durch Zugabe von Wasser über die Wasserzusetzleitung in Richtung auf einen größeren Wasseranteil verändert werden.

Die Wasser-, Druckluft- und Wasser-Festteile-Ströme werden vorteilhafterweise über Schalteinrichtungen zur Austrittsdüse geführt. Durch die Schalteinrichtungen können die verschiedenen Ströme zur Austrittsdüse freigeschaltet oder gesperrt werden. Obwohl es selbstverständlich möglich ist, diese Schalteinrichtungen als Ventile auszuführen, bei denen es auch möglich ist, den Volumenstrom zu regeln, ist es vorteilhaft, diese Schalteinrichtungen als Ein-/Aus-Schalter auszuführen, die es nur erlauben, Druckluft, Druckwasser oder Gemisch zuzuschalten oder abzusperren. Sind die Schalteinrichtungen als Ein-/Aus-Schalter ausgeführt, so ist es besonders vorteilhaft, zusätzliche Dosiervorrichtungen in den verschiedenen Leitungen, wie Druckluftleitung, Wasserleitung, Wasserzusetzleitung und/oder Wassereinspritzleitung, d. h. die Leitung, mit der Druckwasser in den Druckbehälter eingespritzt wird, um das Gemisch aus dem Druckbehälter herauszubefördern, vorzusehen. Über diese Dosiervorrichtungen können die durchgesetzten Mengen an Druckluft und/oder Wasser geregelt werden.

Die Dosiereinrichtungen sind vorteilhafterweise als Dosierventile ausgeführt, die in ihrem Innern jeweils eine Lochscheibe mit verschieden großen Bohrungen aufweisen, so daß je nach eingestellter Bohrung die Durchflußmenge genau definiert und reproduzierbar einstellbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Dosiereinrichtungen so in die Leitungen eingebaut sind, daß der Druckabfall beim Betrieb an den Dosiereinrichtungen nur geringfügig, d.h. ca. 0.2 - 0.8 bar, ist. Da, wie oben erläutert, bei dem erfindungsgemäßen Gerät bzw. Verfahren die Wasserversorgung und das Druckverhältnis zwischen Wasser und Luft konstant gehalten ist, ist es durch die beschriebenen Dosiereinrichtungen, insbesondere mit den Lochscheibenventilen möglich, genaue und reproduzierbare Dosiereinstellungen vorzunehmen. Der Bediener kann somit in einfacher Weise an den Dosiereinrichtungen eine gewisse Durchflußmenge einstellen und diese, beispielsweise an einer Skala, an den Dosiereinrichtungen ablesen, und er kann sich sicher sein, daß in Bezug auf den angeschlossenen Druckluftstrom, d. h. unabhängig von diesem, die gewünschte Menge an Wasser bzw. Gemisch, zudosiert wird. Der Bediener muß also keine Anpassung des Wasserdrucks vornehmen und somit auch keine Nachdosierung der Wasser- bzw. Druckluftströme infolge eines geänderten Wasserdruck-Luftdruck-Verhältnisses. Da darüber hinaus der Ausgangsstrom aus den Dosierventilen mit Überdruck in die anderen Ströme injiziert wird, entsteht auch keine Injektwirkung, die die Dosierung verfälschen könnte. Ferner ist durch das erfindungsgemäße Reinigungsgerät bzw. Verfahren sichergestellt, daß nur nicht-komprimierbares Wasser dem Druckbehälter zugeführt wird und somit eine entsprechende Menge an Gemisch aus dem Druckbehälter austritt. Auch dies unterstützt die exakte Dosierung.

Um eine größere Reinigungsleistung erzielen zu können, ist eine bevorzugte Ausführungsform mit einer zweiten Druckluftversorgungseinrichtung ausgestattet, die parallel zur ersten Druckluftversorgungseinrichtung an der Druckluftleitung angeschlossen ist. Somit kann bei Bedarf eine höhere Druckluftleistung zur Verfügung gestellt werden. Vorteilhafterweise wird die zweite Druckluftversorgungseinrichtung so geschaltet, daß zunächst die Druckluftmenge aus der ersten Druckluftversorgungseinrichtung über eine Dosiereinrichtung gesteuert werden kann, und, falls diese nicht mehr ausreicht, die Druckluft der zweiten Druckluftversorgungseinrichtung zugeschaltet werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Wassereinspritzleitung, die das Druckwasser dem Druckbehälter zuführt, und der Auslaß-Leitung, die das Gemisch aus dem Druckbehälter abführt, eine Hilfsleitung vorgesehen, deren Querschnitt gegenüber den beiden vorgenannten Leitungen wesentlich kleiner ist. Damit wird erreicht, daß bei einer schlechten Ableitung des Gemisches aus dem Druckbehälter, z. B. bei Verwendung von Festteilen mit zu großem Durchmesser oder Festteilen ohne Feinanteilen oder von lehmhaltigem Sand als Festteile, der Druckaufstau bei der Einspritzung des Druckwassers in den Druckbehälter über die Hilfsleitung abgebaut werden kann, wobei die Zufuhr von Wasser in der Nähe des Auslasses des Druckbehälters gleichzeitig die Ableitung des Gemisches erleichtert. Damit wird sichergestellt, daß auch unter schwierigen Bedingungen ein reibungsloser Betrieb des Druckbehälters gegeben ist.

Zur besseren Befüllung des Druckbehälters mit Festteilen, insbesondere Sanden, ist es vorteilhaft, an einer Befüllvorrichtung, z. B. in Form eines Befüllungstrichters, einen verschließbaren Wasseranschluß vorzusehen, zu dem über eine Leitung von der Druckerhöhungseinrichtung Druckwasser zugeführt werden kann, so daß das Einfüllen der Festteile durch Wasserzufuhr erleichtert wird.

Vorzugsweise sind die Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen in den verschiedenen Leitungen als elektropneumatische Ventile ausgeführt, die über Druckluft, die von der Druckluftversorgungseinrichtung abgezweigt wird, betätigt werden. Besonders bevorzugt ist es, dabei einen Druckluftbehälter als Zwischenspeicher vorzusehen, um eine Betätigung der Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen zu gewährleisten, auch wenn die Druckluftversorgung ausfallen sollte. Die elektropneumatischen Ventile besitzen weiterhin den Vorteil, daß diese auch über eine Fernbedienung gesteuert werden können, so daß der Bediener, der beispielsweise an der Austrittsdüse weit entfernt von dem eigentlichen Reinigungsgerät arbeitet, über eine Fernsteuerung die Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen bedienen kann.

Die wesentlichen Merkmale, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden im folgenden bei der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich, das anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben wird. Dabei zeigt,

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts.

Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät umfaßt im wesentlichen eine Wasserversorgungseinrichtung 1, A, einen Druckbehälter 2 mit einer darauf angebrachten Befüllvorrichtung 3, eine Druckerhöhungseinrichtung 4, eine Sprühvorrichtung 27, mehrere Leitungen zur Führung von Wasser, Druckluft und/oder Gemisch sowie mehrere Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen (21 - 24; 9, 11, 15, 17) zum Regulieren der jeweiligen Durchflußmengen. Neben der ersten Druckluftversorgungseinrichtung B beinhaltet dieses vorteilhafte Ausführungsbeispiel eine weitere Druckluftversorgungseinrichtung C, die zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Reinigungsgerätes zusätzlich zur Druckluftversorgungseinrichtung B zugeschaltet werden kann.

Die Wasserversorgungseinrichtung 1, A umfaßt einen Wasserspeicher 1 und einen Wasseranschluß A. Des weiteren weist der Wasserspeicher 1 zwei Schalter 1a, 1b auf, die vorteilhafterweise als Schwimmschalter ausgeführt sind, und beim Überschreiten eines Wasserhöchststandes (Schalter 1a) bzw. eines Wassertiefstands (1b) schalten. Bei Überschreiten des Wasserhöchststandes schaltet der Schalter 1a die Wasserzufuhr zum Wasserspeicher 1 ab, indem der Wasseranschluß A verschlossen wird. Der Schalter 1b schaltet bei Unterschreiten eines Wassertiefstandes das Reinigungsgerät ab.

Ferner beinhaltet die Wasserversorgungseinrichtung 1, A einen Feststoffabscheider 1d, der vorteilhafterweise im oberen Teil des Wasserspeichers 1 angeordnet ist, so daß der Wasserhöchststand im Wasserspeicher 1 unterhalb des Feststoffabscheiders 1d liegt. Der Feststoffabscheider 1d wird über eine Leitung von dem Überlauf 2b des Druckbehälters 2 gespeist und dient zur Rückgewinnung von feststofffreiem Wasser.

Der Druckbehälter 2, der zur Herstellung eines Gemisches aus Wasser und Festteilen und zur Bereitstellung dieses Gemisches unter Druck dient, weist an seinem unteren Ende eine Wassereinspritzung 2d und einen Auslaß 2e auf, während im oberen Teil eine Einfüllöffnung 2a, ein Überlauf 2b und ein Überdruckventil 2c angeordnet sind.

Direkt an der Einfüllöffnung 2a ist eine Befüllvorrichtung 3 in Form eines Siebaufsatzes vorgesehen. Der Siebaufsatz 3 umfaßt einen trichterförmigen Grundkörper, in dem ein Sieb angeordnet ist, um Festteile, wie z.B. Sande zu sieben, so daß die Festteile die gewünschte Korngröße aufweisen. Außerdem weist der Siebaufsatz 3 einen Wasseranschluß 3a und eine Rütteleinheit 3b auf. Der Wasseranschluß ist so ausgebildet, daß das in den Siebaufsatz 3 strömende Wasser die darin befindlichen Feststeile in eine leichte Rotation versetzt. Durch die Strömung des Wassers und/oder die Vibration, die durch die Rütteleinheit 3b erzeugt wird, wird das Befüllen des Druckwasserbehälters mit Festteilen erleichtert.

Die Druckerhöhungseinrichtung 4, die über eine Leitung 4a direkt mit der Wasserversorgungseinrichtung 1, A verbunden ist, umfaßt im wesentlichen eine Pumpe 4c, der vorteilhafterweise ein Wasserfilter 4b vorgeschaltet ist. Neben der Zuleitung 4a weist die Pumpe 4c eine Ausgangsleitung 4d auf, bei der das durch die Pumpe 4c erzeugte Druckwasser ausgegeben wird. Ferner ist an der Pumpe 4c ein Anschluß für die Druckluftsteuerleitung 6 vorhanden, über den die zur Steuerung der Pumpe notwendige Druckluft anliegt. Durch die Druckluft, die an der Druckluftsteuerleitung 6 anliegt, wird die Pumpe 4c so gesteuert, daß der Wasserdruck am Pumpenausgang 4d um etwa 20% höher ist als der Luftdruck in der Druckluftsteuerleitung 6.

Da die Druckluftsteuerleitung 6 direkt mit der Druckluftversorgungseinrichtung B verbunden ist, herrscht in der Druckluftsteuerleitung 6 der gleiche Luftdruck, wie in der Druckluftversorgungseinrichtung B.

Der Pumpenausgang 4d ist zum einen über eine Leitung mit dem verschließbaren Wasseranschluß 3a der Befüllvorrichtung 3 verbunden. Zum anderen ist der Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrichtung 4 über die Wassereinspritzleitung 12 mit der Wassereinspritzung 2d des Druckbehälters 2 verbunden. Bei der gezeigten vorteilhaften Ausführungsform sind in der Wassereinspritzleitung 12 eine Dosiervorrichtung 11, ein Rückschlagventil RV und ein Manometer 13 vorgesehen. Über die Dosiervorrichtung 11 kann die Wassermenge, die über die Einspritzung 2d in den Druckbehälter 2 zugeführt wird, eingestellt werden.

Darüber hinaus ist der Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrichtung 4 über die Wasserleitung 18 mit der Wasserschaltvorrichtung 22 verbunden. In der Wasserleitung 18 ist ebenfalls eine Dosiervorrichtung 17 und ein Rückschlagventil RV angeordnet.

Eine weitere Wasserzusetzleitung 16 ist parallel zur Wassereinspritzleitung 12 und zur Wasserleitung 18 am Pumpenausgang 4d der Druckerhöhungseinrichtung 4 angeschlossen. Auch diese Wasserzusetzleitung 16 weist eine Dosiervorrichtung 15 und ein Rückschlagventil RV auf. Das andere Ende der Wasserzusetzleitung 16 mündet in die Auslaß-Leitung 20, die sich vom Auslaß 2e des Druckbehälters 2 zur Gemisch-Schaltvorrichtung 23 erstreckt. Auf diese Weise ist es möglich, dem Gemisch, das aus dem Druckbehälter 2 zur Gemisch-Schaltvorrichtung 23 geführt wird, zusätzlich eine über die Dosiervorrichtung 15 einstellbare Menge an Wasser zuzusetzen.

Um den Abfluß des Gemisches aus dem Druckbehälter 2 zu erleichtern, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin eine Hilfsleitung 14 vorgesehen, die von der Wassereinspritzleitung 12 ausgeht und in der Nähe des Auslasses 2e des Druckbehälters 2 in die Auslaß-Leitung 20 einmündet. Der Querschnitt der Hilfsleitung 14 ist gegenüber den Querschnitten der Wassereinspritzleitung 12 und der Auslaß-Leitung 20 stark reduziert, so daß nur eine geringe Menge an Wasser durch die Hilfsleitung 14 fließen kann, was jedoch den Ausfluß des Gemisches aus dem Druckbehälter 2 erleichtert. Auch die Hilfsleitung 14 weist ein Rückschlagventil RV auf.

Neben der Wasserschaltvorrichtung 22 und der Gemisch-Schaltvorrichtung 23 weist das erfindungsgemäße Reinigungsgerät eine Druckluftschaltvorrichtung 21 auf. Diese Druckluftschaltvorrichtung 21 ist über die Druckluftleitung 19 mit der zweiten Druckluftversorgungseinrichtung C sowie über die Verbindungsleitungen 8 und 5 mit der ersten Druckluftversorgungseinrichtung B verbunden. In der Verbindungsleitung 8 ist ebenfalls eine Dosiervorrichtung 9 und ein Rückschlagventil RV vorgesehen. Die Druckluftleitung 19 kann darüber hinaus ein Manomoter 10 aufweisen.

Zusätzlich zu den Schaltvorrichtungen 21 - 23 ist eine Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 vorgesehen, die mit einer Schnellablaßleitung 25 verbunden ist. Die Schaltvorrichtungen 21 - 24 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als Ein-/Aus-Schalter ausgeführt und sind vorteilhafterweise so hintereinander angeordnet, daß die Druckluftschaltvorrichtung 21 der Wasserschaltvorrichtung 22 vorgeschaltet ist, während die Wasserschaltvorrichtung 22 wiederum der Gemisch-Schaltvorrichtung 23 vorgeschaltet ist. Auf diese Weise kann bei geöffneter Druckluftschaltvorrichtung 21 dem Druckluftstrom durch Öffnen der Wasserschaltvorrichtung 22 Wasser bzw. durch Öffnen der Gemisch-Schaltvorrichtung 23 ein Gemisch zugesetzt werden, ohne daß Festteile Beschädigungen an der Druckluftschaltvorrichtung 21 oder der Wasserschaltvorrichtung 22 verursachen könnten. Anschließend an die Gemisch-Schaltvorrichtung 23 ist die Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 angeordnet. An die Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 schließt sich die Sprühleitung 26 an, an deren Ende sich die Sprühvorrichung 27 befindet. Je nachdem, welche der Schaltvorrichtungen 21 - 23 geöffnet oder geschlossen ist, wird somit Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch über die Sprühleitung 26 an die Sprühvorrichtung 27 abgegeben. Die Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 ist so ausgeführt, daß bei geöffneter Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 der Zugang zur Schnellablaßleitung 25 geöffnet ist, und somit Druckluft, Wasser und/oder Gemisch über die Schnellablaßleitung 25 abgelassen werden können. Da der Durchmesser der Schnellablaßleitung 25 wesentlich größer ist als der Durchmesser der Sprühleitung 26, ist damit ein schnelles Abschalten des Reinigungsgerätes gewährleistet.

Die Schaltvorrichtungen 21 - 24 sowie die Dosiervorrichtungen von 9, 11, 15 und 17 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise als elektropneumatische Ventile ausgeführt. Dadurch ist es möglich, daß sie beispielsweise auch durch eine Fernbedienung, die sich vorteilhafterweise an der Sprühvorrichtung 27 befinden kann, bedient werden können. Die zur Betätigung der elektropneumatischen Ventile notwendige Druckluft wird von der Druckluftversorgungseinrichtung B bereitgestellt, wobei vorteilhafterweise ein Druckluftbehälter 7a als Puffer zwischengeschaltet ist, damit eine ständige Versorgung der elektropneumatischen Ventile mit Druckluft sichergestellt ist.

Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in der folgenden Weise betrieben:

Zunächst wird der Druckluftbehälter 2 mit Festteilen, d. h. körnige Materialien, die lehmfrei und schwerer als Wasser sind sowie eine Korngrößes bis max. 3 mm besitzen, z. B. Sand oder dgl., und Wasser gefüllt. Dabei werden die Festteile und/oder Wasser über den Siebaufsatz 3 in die Einfüllöffnung 2a eingefüllt. Durch das höhere Gewicht der Festteile sinken diese beim Befüllen des Druckbehälters 2 nach unten ab, während das leichtere Wasser am geöffneten Überlauf 2b entweichen kann. Da der Überlauf 2b mit dem Feststoffabscheider 1d verbunden ist, wird das überschüssige Wasser im Feststoffabscheider 1d von den Festteilen getrennt und dann der Wasserversorgungseinrichtung 1, A zur Verfügung gestellt. Der Druckbehälter 2 wird solange mit Festteilen und/oder Wasser gefüllt, bis die Festteile bis an den Überlauf 2b heranreichen. Dann wird der Überlauf 2b verschlossen und der Rest des Druckwasserbehälters wird bis zur Einfüllöffnung 2a mit Wasser aufgefüllt. Diese Restauffüllung mit Wasser kann über die Einspritzung 2d oder über die Einfüllöffnung 2a erfolgen. Die Auffüllung mit Wasser über die Einspritzung 2d hat den Vorteil, daß die Festteile im unteren Bereich durch das eindringende Wasser etwas gelockert werden. Ist der Druckbehälter 2 vollständig mit Wasser gefüllt, so wird die Einfüllöffnung 2a verschlossen und der Druckbehälter 2 wird über die Einspritzung 2d unter Druck gesetzt.

Die Pumpe 4c wird über die Druckluftsteuerleitung 6 direkt durch die Druckluftversorgungseinrichtung B so gesteuert, daß der Wasserdruck bzw. der Druck im Druckbehälter 2 etwa 0,2 bis 0,8 bar höher ist als der angeschlossene Luftdruck.

Die Reinigung von Oberflächen kann mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät nun auf folgende Weise erfolgen. Zum einen kann die Reinigung ausschließlich mit Druckluft durchgeführt werden. Dazu wird die Druckluftschaltvorrichtung 21 geöffnet, während die übrigen Schaltvorrichtungen 22 - 24 geschlossen sind. Damit wird über die Leitungen 5, 8 und 19 Druckluft von der ersten Druckluftversorgungseinrichtung B zur Sprühvorrichtung 27 geleitet. Die Menge an Druckluft kann durch das Einstellen der Dosiervorrichtung 9 geregelt werden. Ist eine besonders kraftvolle Reinigung mit Druckluft gewünscht, so kann zusätzlich die zweite Druckluftversorgungseinrichtung C angeschlossen werden und die Dosiervorrichtung 9 vollständig geöffnet werden.

Eine zweite Reinigungsmöglichkeit besteht darin, zu dem Druckluftstrom Wasser zuzusetzen. Dazu wird zusätzlich die Schaltvorrichtung 22 geöffnet. Die Menge an zugesetztem Wasser kann durch die Dosiervorrichtung 17 eingestellt werden. Da der Wasserdruck im Reinigungsgerät durch die Druckerhöhungseinrichtung 4 größer ist als der Druck der Druckluft, wird das zugesetzte Wasser mit Überdruck dem Druckluftstrom beigegeben. Dadurch wird sichergestellt, daß die an der Dosiervorrichtung 17 eingestellte Menge eingehalten wird.

Eine weitere Möglickeit der Reinigung besteht darin, dem Druckluftstrom ein Gemisch aus Wasser und Festteilen zuzusetzen. Dazu wird zusätzlich zur Druckluftschaltvorrichtung 21 die Gemisch-Schaltvorrichtung 23 geöffnet, während die Schaltvorrichtungen 22 und 24 geschlossen werden. Damit wird, ebenfalls mit Überdruck, das aus dem Druckbehälter 2 kommende Gemisch, das den Druckbehälter 2 über den Auslaß 2e verläßt, in den Druckluftstrom eingegeben. Durch die Wassereinspritzung 2d wird dem Druckbehälter 2 gleichzeitig ständig Wasser zugesetzt, so daß der durch die Druckerhöhungseinrichtung 4 aufgebaute Druck im Druckbehälter 2 beibehalten wird. Die gleiche Menge an Wasser, die dem Druckbehälter 2 zugeführt wird, tritt folglich als Gemisch am Auslaß 2e aus.

Falls es erwünscht ist, das Mischungsverhältnis von Wasser zu Festteilen, das üblicherweise bei 20:80 Vol. Anteilen liegt, zu verändern, so ist es über die Dosiervorrichtung 15 möglich, zusätzliches Wasser zur Auslaß-Leitung zuzusetzen. Dies ist besonders für eine schonende Reinigung vorteilhaft.

Über die gegenüber der Wassereinspritzleitung 12 und der Auslaß-Leitung 20 in ihrem Querschnitt klein dimensionierte Hilfsleitung 14 ist es möglich, daß ein kleiner Teil des Wassers direkt von der Wassereinspritzleitung 12 in die Auslaß-Leitung 20 geleitet wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beispielsweise durch Festteile mit einer etwas großen Körnung der Abstransport aus dem Auslaß 2e etwas behindert ist. Dadurch steigt der Druck vor der Einspritzung 2d etwas an, was am Manometer 13 abgelesen werden kann, so daß dann automatisch über die Hilfsleitung 14 ein Teil des Wassers umgeleitet wird. Dieser Teil des Wassers, der in der Nähe des Auslasses 2e in die Auslaß-Leitung 20 eingeführt wird, erleichtert auch den Abtransport der Festteile.

Durch die Wasserversorgungseinrichtung 1, A, mit dem Wasserspeicher 1 und dem Wasseranschluß A ist gewährleistet, daß während des gesamten Reinigungsvorgangs eine gleichbleibende Wasserversorgung der Druckerhöhungseinrichtung 4 gegeben ist. Da durch die Schalter 1a und 1b des Wasserspeichers 1 ein Wasserhöchststand und Wassertiefstand vorgebenen ist, ist die Wasserversorgung der Pumpe 4c innerhalb dieser Grenzen konstant. Der Wasserspeicher 1 kann somit Schwankungen in der Wasserversorgung über den Wasseranschluß A ausgleichen. Durch die konstante Wasserversorgung von der Wasserversorgungseinrichtung 1, A und die direkte Steuerung der Pumpe 4c mit Druckluft über die Druckluftsteuerleitung 6 wird automatisch ein konstant höherer Wasserdruck in Bezug auf den Luftdruck gewährleistet, ohne daß auf eine variierende Wasserversorgung mit Anpassung der Steuerdruckluft reagiert werden müßte.

Aufgrund des konstanten Druckverhältnisses ist die Dosierung von Wasser bzw. Gemisch in den Druckluftstrom sehr genau möglich.

Die Schnellablaßschaltvorrichtung 24 ermöglicht es weiterhin, das Reinigungsgerät so abzuschalten, daß innerhalb kürzester Zeit der Sprühvorgang beendet wird. Werden nämlich die Schaltvorrichtungen 21 - 23 geschlossen, so verbleibt in der u. U. sehr langen Sprühleitung 26 ein Rest des Sprühmediums, das u. U. zu sehr langen Nachsprühzeiten führen kann. Wird hier die Schnellablaß-Schaltvorrichtung 24 geöffnet, so kann das in der Sprühleitung 26 befindliche Medium durch die Schnellablaßleitung 25, die einen wesentlich größeren Querschnitt als die Sprühleitung 26 aufweist, sehr schnell entweichen. Damit kann bei Bedarf ein sehr schnelles Unterbrechen des Sprühvorgangs erreicht werden.

Gegenüber dem üblichen Quetschen" der Sprühleitung 26, z. B. bei einem Schlauch, zur Erzielung einer schnellen Unterbrechung, hat die Schnellabschaltvorrichtung auch den Vorteil, daß der Druck in der Sprühleitung 26 sehr schnell abgebaut wird und somit Gefahrenquellen, z. B. Platzen des Schlauches (Sprühleitung 26), vermieden werden.

Claims

Reinigungsgerät für die Reinigung von Oberflächen mit

einem Druckbehälter (2) zur Aufnahme von Wasser und Festteilen und Speicherung dieser unter Druck,

einer Wasserversorgungseinrichtung (1, A),

einer Druckluftversorgungseinrichtung (B),

einer Druckerhöhungseinrichtung (4), die an der Wasserversorgungseinrichtung (1, A) angeschlossen ist und den Druck des zugeführten Wassers erhöht,

einer Sprühvorrichtung (27) zum Ausgeben von Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch auf die zu reinigende Oberfläche,

mehrere Leitungen zur Führung von Wasser, Druckluft und/oder Festteilen,

mehrere Schalt- und/oder Dosiervorrichtungen (9, 11, 15, 17; 21 - 24), die in den Leitungen vorgesehen sind, um Wasser-, Druckluft- und/oder Gemisch-Ströme zu regeln,

wobei zumindest eine Wassereinspritzleitung (12) zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und Druckbehälter (2),
zumindest eine Auslass-Leitung (20) zwischen Druckbehälter (2) und Gemisch-Schalteinrichtung (23),
zumindest eine Wasserleitung (18) zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und Wasser-Schalteinrichtung (22),
zumindest eine Druckluftleitung (19) zwischen Druckluftversorgung (B) und Druckluftschalteinrichtung (21) sowie
zumindest eine Sprühleitung (26) zwischen den Schalteinrichtungen (21 - 23) und der Sprühvorrichtung (27) vorgesehen ist,
wobei die Schalteinrichtungen (21 - 23) unterschiedliche Schaltzustände aufweisen, bei denen entsprechend Druckluft und/oder Wasser und/oder Gemisch an der Sprühvorrichtung (27) ausgegeben werden, wobei das Gemisch durch eine Auslassöffnung (2e) des Druckbehälters (2) über die Auslass-Leitung (20) und die Gemisch-Schaltvorrichtung (23) zur Sprühvorrichtung (27) ausgegeben wird, während gleichzeitig über die Wassereinspritzleitung (12) und eine Wassereinspritzvorrichtung (2d) Wasser von der Druckerhöhungseinrichtung (4) in den Druckbehälter (2) zugeführt wird und die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) zumindest einen Wasseranschluß (A) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserversorgungseinrichtung des Weiteren eine Wasserbereitstellungseinheit (1) aufweist, die so gestaltet ist, dass ein konstanter Wasserzufluss erreicht wird, mit einem Sicherheitsschalter (1b), wobei der Sicherheitsschalter (1b) das Reinigungsgerät abschaltet, wenn die Druckerhöhungseinrichtung (4) durch die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) nicht mehr ausreichend mit Wasser versorgt wird.
Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserbereitstellungseinheit (1, A) einen Wasservorratsbehälter (1) umfasst, bei dem der Sicherheitsschalter (1b) als Schwimmschalter ausgeführt ist, der bei Unterschreitung eines bestimmten Wasserstandes schaltet.
Reinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasservorratsbehälter (1) weiterhin einen Überlaufschalter (1a) aufweist, der die Wasserzufuhr von dem Wasseranschluss A stoppt, wenn ein Wasserhöchststand erreicht worden ist.
Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (1) einen Feststoffabscheider (1d) umfasst, der über eine Leitung mit einer Überlauföffnung (2b) des Druckbehälters (2) verbunden ist, und von dort mit Wasser versorgt wird.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinrichtung (4) unmittelbar über eine Druckluftsteuerleitung (6) mit der Druckluftversorgungseinrichtung B verbunden ist, und durch die anliegende Druckluft gesteuert wird.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Auslass-Leitung (20) und Druckerhöhungseinrichtung (4) eine Wasserzusetzleitung (16) vorgesehen ist, über die zusätzlich Wasser dem Gemisch zusetzbar ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wassereinspritzleitung (12) und/oder Wasserzusetzleitung (16) und/oder Wasserleitung (18) Dosiervorrichtungen (11, 15, 17) angeordnet sind, durch die die durchgesetzten Mengen regelbar sind.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtungen (11, 15, 17) Lochscheiben mit verschieden großen Bohrungen aufweisen, mit denen die Durchflussmenge genau definiert einstellbar ist, wobei der Druckabfall durch die Dosiervorrichtungen (11, 15, 17) auf ca. 0,8 bar begrenzt ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Druckluftversorgungseinrichtung (C) vorgesehen ist, die parallel zur ersten Druckluftversorgungseinrichtung (B) an der Druckluftleitung (19) anschließbar ist und somit bei Bedarf die Druckluftleistung erhöht.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wassereinspritzleitung (12) und Auslass-Leitung (20) eine Hilfsleitung (14) vorgesehen ist, deren Querschnitt gegenüber der Wassereinspritzleitung (12) und der Auslass-Leitung (20) wesentlich kleiner ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Druckerhöhungseinrichtung (4) und einem verschließbaren Wasser- anschluss (3a) an einer Befüllvorrichtung (3) des Druckbehälters 2 eine Leitung vorgesehen ist, über die Wasser zur Befüllvorrichtung (3) geführt werden kann, wenn der Wasseranschluss geöffnet ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und oder Dosiervorrichtungen (11, 15, 17; 21 - 24) elektropneumatische Ventile umfassen, die über ein mit einem Druckluftspeicher (7a) versehenen Anschluss (7b) mit der ersten Druckluftversorgungseinrichtung (B) verbunden sind, und über Druckluft betätigt werden.
Verfahren zur Reinigung von Oberflächen mit Druckluft- und/oder Wasser und/oder einem Wasser-Feststoff-Gemisch, insbesondere Wasser-Sand-Gemisch, wobei in einem Druckbehälter das Gemisch erzeugt wird, das durch Einspritzen von Wasser in den Druckbehälter (2) aus dem Druckbehälter herausgepresst wird und zu einer Schalteinrichtung (23) geführt wird, wobei der Druck des zugeführten Wassers durch eine Druckerhöhungseinrichtung (4) bereitgestellt wird, und wobei Druckluft und das von der Druckerhöhungseinrichtung (4) bereitgestellte Druckwasser an weiteren Schalteinrichtungen (21, 22) vorliegt und an den Schalteinrichtungen (21 - 23) ausgewählt wird, ob die Reinigung nur mit Druckluft, Wasser oder Gemisch oder einer Kombination aus diesen durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr zur Druckerhöhungseinrichtung (4) so geführt ist, dass die Wasserzufuhr konstant ist und automatisch überwacht wird, so daß das Reinigungsgerät abschaltet, wenn die Druckerhöhungseinrichtung (4) durch die Wasserversorgungseinrichtung (1, A) nicht mehr ausreichend mit Wasser versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Druckerhöhungseinrichtung (4) erzeugte Druck des Wassers sich automatisch auf einen Wert einstellt, der ca. 20 % über dem der Druckluft liegt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfluss des Gemisches aus dem Druckbehälter (2) durch eine geringe Wasserzuleitung kurz hinter dem Abfluss (2e) erleichtert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengen an Druckluft, Wasser und Gemisch genau einstellbar sind.