EP1035947B1

EP1035947B1 - Strahlverfahren zum reinigen von rohren

Info

Publication number: EP1035947B1
Application number: EP98964479A
Authority: EP
Inventors: Jens-Werner Kipp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2002-01-16
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: ATE211957T1; PL340883A1; ES2169934T3; WO1999029470A1; US6315639B1; EP1035947A1; JP2001525261A; PL187959B1; JP3623164B2; DE59802675D1

Description

Die Erfindung betrifft Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 und 3 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 6, die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet sind.

Strahlvorrichtungen allgemein dienen zum Reinigen von Oberflächen mit Hilfe eines zumeist gasförmigen Strahlmediums, dem ein abrasives Strahlmittel wie Sand oder dergleichen zugesetzt sein kann. Es ist auch bekannt, als Strahlmittel Trockeneis oder Trockenschnee zu verwenden (DE-A-195 35 557). Der Einsatz von Trockeneis hat den Vorteil, daß die abzureinigenden und anschließend zu entsorgenden Stoffe nicht durch zusätzliche Strahlmittel vermehrt werden, da Trockeneis nach Gebrauch verdampft.

Das Trockeneis bewirkt einen Reinigungseffekt durch:

1.
Thermische Schockversprödung des abzureinigenden Materials mit Rißbildung (Thermospannungen)

2.
Eindringen von Partikeln in die durch Thermospannungen erzeugten Risse der abzureinigenden Materialien mit anschließender schlagartiger Volumenvergrößerung der Partikel bei dem Übergang in den gasförmigen Zustand (Sublimation), die zu einer "Absprengung" der abzureinigenden Materialien führt

3.
Kinetische Energie bei dem Aufschlag der Partikel mit hoher Geschwindigkeit auf die abzureinigenden Materialien.

Im Hinblick auf eine schnelle und rationelle Reinigung größerer Flächen ist es wünschenswert, daß der von der Strahldüse erzeugte Strahl möglichst weit aufgefächert ist. Zu diesem Zweck sind Flachdüsen bekannt, die einen fächerartig aufgeweiteten Strahl erzeugen. Bei Verwendung abrasiver Strahlmittel besteht jedoch ein Nachteil darin, daß die Partikel des Strahlmittels auf die sich verjüngenden Wände der Düse aufprallen, so daß es entweder zu einem erhöhten Verschleiß an der Düse kommt oder, im Fall von Trockeneis, die Partikel des Strahlmittels in noch feinere Partikel zerschlagen werden, die keine nennenswerte abrasive Wirkung mehr haben.

Aus der den nächst kommenden Stand der Technik beschreibenden US-A-5 664 992 ist ein Strahlverfahren bekannt, bei dem die Strahldüse sich zunächst verjüngt und dann wieder erweitert, so daß eine Beschleunigung des Strahlmediums erreicht wird. Ein spindelförmiger Ablenkkörper wird gemeinsam mit mit der Strahldüse durch daß Rohr bewegt und lenkt das abrasive Strahlmittel auf die Rohrwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, Strahlverfahren und eine Strahlvorrichtung zu schaffen, die eine effiziente und gründliche Reinigung der Innenflächen von Rohren oder sonstigen Hohlkörpern insbesondere mit Trockeneis ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn sich, wie in Anspruch 1, der Ablenkkörper allein, also ohne die Düse durch das Rohr bewegt, muß die Bewegung des Ablenkkörpers gebremst werden, damit seine Geschwindigkeit stets kleiner als die Strömungsgeschwindigkeit des Strahlmediums ist und die erwünschte Ablenkungswirkung erzielt wird. Dieses Abbremsen erfolgt mit Hilfe eines Zugseils oder, vom entgegengesetzten Rohrende her, mit Hilfe einer Stange.

Die Strömung des Strahlmediums kann dabei mit Hilfe eines an einem Ende des zu reinigenden Rohres angeordneten Druck- oder Sauggebläses erzeugt werden.

Die Zentrierung des Ablenkkegels auf die Rohrachse kann entweder rein aerodynamisch erreicht werden oder mit Hilfe von mindestens drei flexiblen Führungsstäben oder Kufen, die eine Führung für den Ablenkkegel bei seiner Bewegung durch das Rohr bilden. Im Hinblick auf die Bogengängigkeit kann auch der Ablenkkegel selbst flexibel sein. Wahlweise kann anstelle des Ablenkkegels auch ein z.B. kugelförmiger Ablenkkörper vorgesehen sein.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 3 verwendet man, wie in US-A-5 664 992, eine durch das Rohr bewegte Strahldüse, die sich in einem stromaufwärtigen Abschnitt stetig zu einer Engstelle verjüngt und sich von der Engstelle aus stromabwärts wieder stetig erweitert, wobei stromabwärts der Engstelle und koaxial zur Strahldüse ein Ablenkkörper angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Ablenkkegel über mehrere auf dem Umfang der Strahldüse verteilte Haltestege mit der Strahldüse verbunden, so daß die Spitze des Ablenkkegels stets in einem definierten Abstand zur Engstelle der Strahldüse gehalten wird. Als Strahlmittel wird Trockeneis eingesetzt. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Aufhängung des Ablenkkörpers nicht in der Mitte, sondern am Umfang der Düse erfolgt, damit die stoßempfindlichen Pellets nicht vorzeitig zerschlagen werden.

Bevorzugt ist die Druck- und Volumenleistung der Druckquelle so auf die Strahldüse abgestimmt, daß das Strahlmedium an- der Engstelle der Düse Schallgeschwindigkeit erreicht. Aufgrund des Laval-Effektes läßt sich das Strahlmedium dann im stromabwärtigen Teil der Düse auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen, so daß eine besonders intensive Reinigungswirkung erzielt wird. An der Spitze des Ablenkkegels bildet sich eine stationäre Stoßwelle in der Form eines Machschen Kegels. Vermutlich trägt diese Stoßwelle dazu bei, das Strahlmittel von der Oberfläche des Ablenkkegels fernzuhalten.

Sofern beim Reinigen von Rohren eine gewisse Bogengängigkeit der Vorrichtung erwünscht ist, können die Haltestege sowie eine die Strahldüse tragende Lanze elastisch biegsam sein.

Zur Zentrierung der Strahldüse im Rohr können Kufen oder sonstige Zentriereinrichtungen vorgesehen sein. Wenn die Strahldüse durch das Rohr gezogen wird, können auch aerodynamische Selbstzentrierungseffekte zur Zentrierung der Strahldüse ausgenutzt werden.

Bei der Vorrichtung nach Anspruch 8 braucht der Außendurchmesser der Düse selbst nicht größer zu sein als der Außendurchmesser des Ablenkkörpers, so daß eine schlanke, auch für Rohre mit kleinem Innendurchmesser geeignete Bauform erreicht wird.

Da die Ablenkung des Strahlmediums und des Strahlmittels durch den Ablenkkörper bewirkt wird, besteht hinsichtlich der Gestaltung der eigentlichen Düse eine hohe konstruktive Freiheit. Insbesondere kann die Düse als Laval-Düse ausgebildet werden, mit der sich hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Strahlmediums, gegebenenfalls sogar Überschallströmungen erreichen lassen.

Der Einsatz von Trockeneis ist bisher wenig effektiv bei der Abreinigung von Materialien oder Beschichtungen, bei denen die Schockkühlung (ca. -80° C) nicht oder nur in geringem Ausmaß zu einer Schockversprödung des Materials mit anschließender Rißbildung führt, z.B. bei verhärteten Kalkablagerungen, harten Ablagerungen organischer Stoffe oder Gipsablagerungen. Da die Schockkühlung hier nicht zu Thermospannungen oder Rissen führt, können die Trockeneispartikel nicht in das Material bzw. zwischen das abzureinigende Material und die Werkstückoberfläche eindringen und damit auch nicht zu Absprengungen durch schlagartige Sublimation führen. Die kinetische Aufschlagenergie des relativ weichen Trockeneises zeigt dann nur eine geringe Wirkung.

Durch die Zugabe eines zusätzlichen, leicht bis stark abrasiven Strahlmittels zu dem Trockeneis wird eine Wirkungsverbesserung erzielt, die auch die Abreinigung von allein mit Trockeneis nicht zu entfernenden Materialien ermöglicht.

Bei dem zusätzlichen Strahlmittel kann es sich um ein leicht abrasives Strahlmittel handeln. Wahlweise kann auch ein stark abrasives Strahlmittel wie zum Beispiel Strahlgranulat zugesetzt werden. Ebenso ist die Zugabe chemischer Mittel, z.B. kalklösender Mittel möglich. Zur Stabilisierung der Trockeneis-Pellets kann es auch zweckmäßig sein, dem Strahlmedium ein Kaltgas, z.B. gekühltes N₂ oder dgl. zuzusetzen.

Die Zusatzstrahlmittel sollen so beschaffen/dosiert sein, daß sie keine bzw. nur eine möglichst geringe Abfallvermehrung mit sich bringen und keine Schäden - z.B. durch nachfolgende Korrosion - an den zu reinigenden Oberflächen verursachen.

Besonders vorteilhaft ist deshalb die Zugabe von Zusatzstrahlmitteln, die wasserlöslich sind, in den anfallenden geringen Rückstandsmengen verträglich für Wasser und Kläranlagen sind und keine Korrosionsnachwirkungen verursachen. Die Zusatzmittel sollten zudem kältebeständig sein bzw. sollte die Abrasivität durch die tiefen Temperaturen noch verstärkt werden. Andererseits dürfen die Zusatzstrahlmittel die Wirkungsweise des Trockeneises als Strahlmittel nicht beeinträchtigen. Geeignet ist zum Beispiel Zucker in kristalliner oder pulverisierter Form.

Die Zugabe der Zusatzstrahlmittel kann durch Vermischung mit Trockeneis erfolgen. Das Mischungsverhältnis kann je nach Erfordernis gewählt werden.

Das Zusatzstrahlmittel kann auch durch den dynamischen Druck des Strahlmediums (zusätzlich) angesaugt werden (Injektionsdüse). Diese Ansaugung kann durch eine abzweigende Leitung in der Düse oder auch in der Leitungszuführung zwischen Trockeneiseingabevorrichtung und der Strahldüse erfolgen.

Bei der Reinigung von Rohrleitungen mittels einer an das Rohrende angesetzten Kegeldüse oder eines Strahladapters kann es bei z.B. durch Verschmutzungen bedingten Engstellen zu einem Gegendruck des Strahlmediums in die Strahldüse kommen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Zusatzstrahlmittel ebenfalls mit Druck in den Strom des Strahlmediums einzubringen. Die Zuführung des Zusatzstrahlmittels kann in diesem Fall ebenfalls an der Strahldüse bzw. dem Strahladapter erfolgen oder in der Leitungszuführung zwischen Trockeneiseingabevorrichtung und der Strahldüse oder dem Strahladapter.

Der Druck des Strahlmediums, mit dessen Hilfe das Zusatzstrahlmittel zugeführt wird, sollte ähnlich dem Druck des Hauptstromes sein oder jedenfalls so hoch, daß ein durch Gegendruck bedingter Rückstau des Zusatzstrahlmittels vermieden wird und ein gleichmäßiger Strahl der zusammengeführten Strahlmedien und Strahlmitteln erreicht wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Rohres und eine erfindungsgemäße Strahlvorrichtung;
Fig. 2: einen schematischen Längsschnitt durch eine Strahlvorrichtung gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel;
Figur 3: einen axialen Schnitt einer Strahlvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Figur 4: eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des wesentlichen Elements einer Strahlvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
Figur 5: einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Strahldüse mit einer Zuleitung für ein Zusatzstrahlmittel; und
Figur 6: eine Prinzipskizze einer Strahlvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die in Figur 1 gezeigte Strahlvorrichtung weist in an sich bekannter Weise eine Druckquelle 10, beispielsweise einen Druckluftkompressor auf, der über einen flexiblen Druckschlauch 12 mit einer Strahldüse 14 verbunden ist. In der Druckluftleitung zwischen dem Kompressor und der Strahldüse kann eine ebenfalls an sich bekannte Zudosiervorrichtung 16 zum Eindosieren eines Strahlmittels, beispielsweise von Trockeneis, in den Druckluftstrom vorgesehen sein.

Die Strahldüse 14 ist im gezeigten Beispiel Teil eines Strahlkopfes 18, der axial durch das Innere eines zu reinigenden Rohres 20 gezogen oder geschoben werden kann. Zum Schieben oder Ziehen des Strahlkopfes dient der Druckschlauch 12, eine Lanze oder ein am entgegengesetzten Ende des Strahlkopfes angebrachtes Zugseil.

Die Strahldüse 14 ist als Laval-Düse ausgebildet und weist demgemäß einen stromaufwärtigen Abschnitt 22 auf. der sich von einem Kupplungsstück 24 für den Druckschlauch aus stetig, annähernd konisch, zu einer Engstelle 26 verjüngt. An den stromaufwärtigen Abschnitt 22 schließt sich ein stromabwärtiger Abschnitt 28 an, der sich von der Engstelle 26 aus wieder stetig erweitert. Aufgrund der Verjüngung des stromaufwärtigen Abschnitts 22 nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft zur Engstelle 26 hin zu. Bei ausreichender Druck- und Volumenleistung der Druckquelle 10 erreicht die Druckluft an der Engstelle 26 Schallgeschwindigkeit, während der Druck dort auf den Laval-Druck abnimmt. Die allmähliche Erweiterung des stromabwärtigen Abschnitts 28 der Strahldüse führt dazu, daß die Druckluft hinter der Engstelle 26 weiter beschleunigt wird und so ein Mehrfaches der Schallgeschwindigkeit erreicht.

Zu der Sonde 18 gehört weiterhin noch ein Ablenkkegel 30, der koaxial zur Strahldüse 14 ausgerichtet ist und mit seiner Spitze in den aus der Strahldüse austretenden Gasstrahl ragt. Die annähernd konische Ablenkfläche 32 des Ablenkkegels 30 ist im gezeigten Beispiel im Längsschnitt leicht konkav gerundet. Der Kegelwinkel an der Spitze beträgt im gezeigten Beispiel etwa 12°.

Die Abschnitte 22 und 28 der Strahldüse haben etwa gleiche Länge, und der Öffnungsquerschnitt an der Mündung 34 beträgt im gezeigten Beispiel das Zweifache des Querschnitts an der Engstelle 26.

In der gezeigten Ausführungsform liegt die Spitze des Ablenkkegels 30 genau in Höhe der Mündung 34 der Strahldüse 14. Wahlweise kann die Spitze des Ablenkkegels auch etwas in die Strahldüse hineinragen. In diesem Fall ist bei der Gestaltung des stromabwärtigen Abschnitts 28 der Laval-Düse der auf den Ablenkkegel entfallende Querschnitt in Rechnung zu stellen.

Durch den Ablenkkegel 30 wird der aus der Strahldüse 14 austretende Überschallstrahl gleichmäßig radial in alle Richtungen abgelenkt, so daß er die Form eines Kegelmantels annimmt und in dieser Form gleichmäßig auf die Innenwand des Rohres 20 auftrifft. Das in dem Gasstrahl mitgeführte Strahlmittel wird aufgrund aerodynamischer Effekte gleichfalls radial nach außen abgelenkt und entfaltet somit seine abrasive Wirkung an der Wand des Rohres 20. während nur ein vernachlässigbar geringer Teil der mitgeführten Partikel mit dem Ablenkkegel 30 in Berührung kommt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Ablenkkegel 30 mit Hilfe von drei in Winkelabständen von 120° angeordneten Stäben 36 an der Strahldüse 14 gehalten. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Spitze des Ablenkkegels 30 stets präzise auf die Achse der Strahldüse 14 zentriert ist. Die Stäbe 36 können einen dreieckigen oder linsenförmigen Querschnitt aufweisen und auf der Innenseite eine Art Schneidkante bilden, so daß sie für das austretende Strahlmittel kein nennenswertes Hindernis bilden.

Die entgegengesetzten Enden der Stäbe 36 sind in entsprechende Längsnuten in den Außenflächen der Strahldüse 14 und des Ablenkkegels 30 eingelassen und durch Verschweißen oder in sonstiger Weise befestigt. Auf diese Weise wird eine besonders kleinbauende Gestaltung der Sonde 18 erreicht. die sich auch für das Reinigen von Rohren 20 mit engem Querschnitt eignet.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des Strahlkopfes 18. die für Rohre mit größerem Querschnitt oder auch zum Abstrahlen von frei zugänglichen Flächen geeignet ist. Die Spitze des Ablenkkegels 30 ragt hier etwas in die Mündung der Strahldüse 14 hinein. Der stromabwärtige Abschnitt 28 der Strahldüse ist zur Mündung hin etwas stärker erweitert als bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1, so daß das Querschnittsverhältnis zwischen der freien Austrittsfläche an der Mündung und der Querschnittsfläche an der Engstelle 26 wieder ungefähr 2:1 beträgt.

Die Stäbe 36 sind hier als Rundstäbe ausgebildet, die mit dünneren Endabschnitten 38 in entsprechende axiale Bohrungen 40 des Ablenkkegels 30 und der Strahldüse 14 eingreifen. Die Endabschnitte 38 und die Bohrungen 40 können mit Rechts- und Linksgewinde versehen sein, so daß sich die Stäbe mit der Strahldüse und dem Ablenkkegel verschrauben lassen. Die Bohrungen 40 des Ablenkkegels 30 sind an dem der Strahldüse 14 zugewandten Ende stufenförmig erweitert und nehmen den dickeren Mittelabschnitt der Rundstäbe 36 auf, so daß ein sauberer Anschluß der Rundstäbe an die Ablenkfläche des Kegels erreicht wird.

Im gezeigten Beispiel stoßen die dickeren Mittelabschnitte der Rundstäbe 36 stumpf an der Stirnfläche der Strahldüse 14 an, so daß ein definierter Abstand zwischen der Strahldüse und dem Ablenkkegel 30 eingehalten wird. Wahlweise kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß die Rundstäbe auch in der Strahldüse 14 in erweiterte Bohrungen eingreifen. In diesem Fall läßt sich der axiale Abstand zwischen dem Ablenkkegel 30 und der Strahldüse 14 innerhalb gewisser Grenzen stufenlos variieren, so daß die Strahlcharakteristik optimiert werden kann.

Die in Figur 3 gezeigte Strahlvorrichtung dient zum Reinigen der Innenflächen eines Rohres 110 mit Hilfe eines festen oder flüssigen Strahlmediums mit oder ohne Strahlmittel.

Eine Düse 112 in der Form eines an das Rohrende ankuppelbaren Adapters dient dazu, das Strahlmedium unter hohem Druck in das Rohr einzuleiten. Im gezeigten Beispiel weist die Düse 112 einfach am vorderen Ende einen Außenkonus 114 auf, der in das Rohrende eingreift und sich dicht an die Innenwand des Rohres anlegt, wenn die Düse mit der Hand mit leichtem Druck gegen das Rohrende gehalten wird. An das entgegengesetzte Ende der Düse ist ein nicht gezeigter Druckschlauch ankuppelbar, über den das Strahlmedium zugeführt wird.

Weiterhin gehört zu der Strahlvorrichtung ein getrennt von der Düse 112 ausgebildeter Ablenkkörper 116. Im gezeigten Beispiel hat der Ablenkkörper 116 eine langgestreckte, schiffchenartige Form mit einem konisch ausgebildeten stromaufwärtigen Ende 118. Die Querschnittsform des Ablenkkörpers 116 ist an die Querschnittsform des Rohres 110 angepaßt und ist demgemäß bei Rundrohren kreisförmig. Der Außendurchmesser des Ablenkkörpers ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 110.

In einer Axialbohrung 120 des Ablenkkörpers 116 ist ein Zugseil 122 befestigt, das durch das Rohr 110 und durch die Mündung der Düse 112 verläuft und außerhalb des Rohres 110 durch eine schräge seitliche Öffnung 124 aus der Düse 112 austritt. Das freie Ende des Zugseils 122 wird mit der Hand gehalten, von einer nicht gezeigten Wickelvorrichtung abgewickelt oder mit Hilfe eines hebelbetätigten selbsthemmenden Arretierungsmechanismus, wie er beispielsweise bei Kartuschen zum Auspressen von pastösen Massen bekannt ist, schrittweise nachgelassen.

Das von der Düse 112 abgegebene Strahlmedium strömt mit hoher Geschwindigkeit durch das.Rohr 110 und trifft auf das konische Ende 118 des Ablenkkörpers 116 und wird dadurch radial nach außen abgelenkt, so daß es schräg auf die Rohrwand trifft und die Innenfläche des Rohres reinigt. Dem Strahlmedium kann ein Strahlmittel mit mäßig abrasiver Wirkung, beispielsweise Trockeneis beigemischt sein. Zum Zuführen des Strahlmittels kann die Düse 112 mit Öffnungen entsprechend der Öffnung 124 versehen sein. Durch diese Öffnungen können auch andere Zusätze zu dem Strahlmedium zugeführt werden, beispielsweise, um die Rohrwand chemisch zu behandeln oder kalk- oder schmutzabweisend zu "beschichten".

Das Strahlmittel wird durch den Ablenkkörper 116 ebenso abgelenkt wie das Strahlmedium, so daß eine intensive Reinigung der Rohrwand erreicht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Partikel des Strahlmittels aufgrund fluiddynamischer Effekte kaum auf die Oberfläche des Ablenkkörpers trifft, sondern mit der Strömung so umgelenkt wird, daß sie direkt auf die Rohrwand treffen. Das Strahlmedium und das Strahlmittel sowie das gegebenenfalls von der Rohrwand abgetragene Material treten durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Ablenkkörper und der Rohrwand und werden über das der Düse 112 entgegengesetzte Rohrende abgeführt.

Wenn das Zugseil 122 allmählich nachgelassen wird, bewegt sich der Ablenkkörper 116 selbstzentriert durch das Rohr, so daß das Rohr 10 nach und nach auf der gesamten Länge gereinigt werden kann.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Ablenkkörpers 116, das für noch kleinere Rohrdurchmesser geeignet ist.

Der Ablenkkörper nach Figur 4 hat einen schiffchenförmigen stromaufwärtigen Teil 126 und einen als separates Bauteil ausgebildeten konusförmigen stromabwärtigen Teil 128. Die beiden Teile 126, 128 können miteinander verschraubt oder in sonstiger Weise aneinander befestigt sein. Der stromaufwärtige Teil weist einen sich konisch erweiternden Abschnitt 130, einen kürzeren zylindrischen Abschnitt 132 und einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 134 auf, die in der angegebenen Reihenfolge in Strömungsrichtung aufeinanderfolgen Zusammen mit der zylindrischen Rohrwand bildet der Teil 126 eine ringförmige Düse, deren Querschnitt sich wie bei einer Laval-Düse zunächst verengt und dann wieder erweitert. Auf diese Weise läßt sich durch den Laval-Effekt stromabwärts des Teils 126 eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit, unter Umständen Überschallgeschwindigkeit erreichen. Der konusförmige Teil 128 bildet den eigentlichen Ablenkkörper, der dann das Strahlmedium und die Partikel des Strahlmittels mit hoher Geschwindigkeit auf die Rohrwand lenkt. Allerdings kann das Strahlmedium auch schon durch den Abschnitt 130 ein erstes Mal auf die Rohrwand gelenkt werden.

Der Ablenkkörper 116 nach Figur 4 weist die Axialbohrung 120 auf und hat außerdem in seinem zylindrischen Abschnitt 132 eine mit Innengewinde versehenden Querbohrung 136. die es gestattet, das Zugseil 122 mit einer Madenschraube zu fixieren.

Falls ein stark abrasives Strahlmittel verwendet wird, kann das Zugseil beschädigt werden und reißen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Bewegung des Ablenkkörpers 116 mit Hilfe einer Stange 138 zu verzögern, die vom entgegengesetzten Ende her in das Rohr 110 eingesteckt und von Hand oder maschinell geführt wird. Der Abschnitt 134 und der konusförmige Teil 128 des Ablenkkörpers weisen eine Axialbohrung 140 mit größerem Durchmesser auf. in welche die Stange 138 eingesteckt oder eingeschraubt werden kann.

Schließlich kann der Ablenkkörper 116 noch einen Reibkörper oder Kratzer 142 aufweisen, der in Figur 4 strichpunktiert eingezeichnet ist. Der Kratzer 142 legt sich mit seinen Klingen vorzugsweise unter elastischer Vorspannung an die Innenwand des Rohres an und erzeugt so eine Bremswirkung, die die Bewegung des Ablenkkörpers 116 verzögert. So kann gegebenenfalls auf die Stange 138 oder das Zugseil 122 verzichtet werden. Zugleich werden durch den Kratzer 142 an der Rohrwand haftende Verunreinigungen gelockert. Im gezeigten Beispiel dient der Kratzer 142 zur Vorreinigung. der die Verunreinigungen lockert, bevor sie mit dem vom Ablenkkörper abgelenkten Strahl vollständig entfernt werden. Wahlweise oder zusätzlich kann an dem Ablenkkörper jedoch auch ein nachgeschleppter Kratzer zum Nachreinigen der abgestrahlten Oberfläche vorgesehen sein. Die Klingen des Kratzers 142 können leicht schraubenförmig angestellt sein, so daß sich der Ablenkkörper während seiner Bewegung durch das Rohr um seine Längsachse dreht.

In Fig. 5 ist eine Strahldüse 210 gezeigt, die mit ihrer Spitze an ein Ende eines zu reinigenden Rohres 212 angesetzt wird und der über eine Leitung 214 ein gasförmiges Strahlmedium (Luft) zugeführt wird, das bereits mit Trockeneis versetzt ist. Die Strahldüse dient dazu, das Strahlmedium und das Strahlmittel in das Rohr 212 einzuleiten. Da eine Düsenwirkung dabei nicht zwingend erforderlich ist, wird die Strahldüse treffender auch als Strahladapter bezeichnet. Über einen seitlich an der Strahldüse angebrachten Einlaß 216 wird ein Zusatzstrahlmittel, beispielsweise Kristallzucker, zugeführt. Die Zufuhr erfolgt vorzugsweise druckluftunterstützt, kann jedoch auch allein nach dem Strahlpumpenprinzip aufgrund des in einem konischen Teil 218 der Strahldüse erzeugten Unterdruckes erfolgen. In einem sich stromabwärts anschließenden Kopfteil 220 der Strahldüse ist ein schräg in den Hauptkanal einlaufender Nebenkanal 222 ausgebildet.

In Fig. 6 ist schematisch eine Trockeneiseingabevorrichtung 224 gezeigt, die über die Leitung 214 mit der an ein Ende des Rohres 212 angesetzten Strahldüse 210 verbunden ist. An das entgegengesetzte Rohrende ist ein Endstück 226 angeschlossen, das im gezeigten Beispiel mit zwei Sauggebläsen 228 verbunden ist.

Ein Zugseil 230 tritt durch den Nebenkanal 222 der Strahldüse 210 in das Rohr 212 ein und tritt am entgegengesetzten Ende des Rohres durch eine Öffnung in dem Endstück 226 wieder aus. Mit Hilfe dieses Zugseils läßt sich ein Ablenkkörper 232 in Längsrichtung durch das Rohr 212 hindurchziehen.

Die beiden parallel arbeitenden Sauggebläse 228 haben eine wesentlich höhere Förderleistung als sie mit herkömmlichen Kompressoren oder Verdampfern erzeugbar ist und gestatten es so, auch bei Rohren 212 mit relativ großem Durchmesser eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Inneren des Rohres aufrechtzuerhalten. Die Umgebungsluft wird über die Düse 210 angesaugt und in der Trockeneiseingabevorrichtung 224 mit Trockeneis versetzt. Wahlweise kann über den Einlaß 216 das zusätzliche Strahlmittel zugeführt werden. Innerhalb des Rohres 212 wird die mit den Strahlmitteln versetzte Luft an dem Ablenkkörper 232 erneut beschleunigt und auf die Rohrwand umgelenkt, so daß eine intensive Reinigungswirkung erzielt wird. Das Endstück 226 enthält eine Abscheidevorrichtung oder einen Filter für das ausgetragene Material und ggf. das feste Zusatzstrahlmittel. Die Abscheidevorrichtung, beispielsweise in der Form eines Zyklons, kann auch in die Sauggebläse 228 integriert sein.

Claims

Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren mit Hilfe eines Strahlmediums, bei dem ein von dem Strahlmedium umströmter Ablenkkörper (116; 232) mit Hilfe des Strahlmediums durch das Rohr (110; 210) geblasen und dabei die Bewegung des Ablenkkörpers verzögert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung der Bewegung des Ablenkkörpers mit Hilfe eines Zugseils (122; 230) vom stromaufwärtigen Ende des Rohres her oder mit Hilfe einer Stange (138) vom stromabwärtigen Ende des Rohres her erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem gasförmigen Strahlmedium Trockeneis als Strahlmittel zugesetzt wird.
Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren mit Hilfe eines Strahlmediums, bei dem man eine das Strahlmedium abgebende Strahldüse (14), die sich in einem stromaufwärtigen Abschnitt (22) stetig zu einer Engstelle (26) verjüngt und sich von der Engstelle aus stromabwärts wieder stetig erweitert, und einen von dem Strahlmedium umströmten Ablenkkörper (30) gemeinsam durch das Rohr (20) bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkkörper durch mindestens drei auf dem Umfang der Strahldüse und des Ablenkkörpers verteilte axiale Stäbe (36) mit der Strahldüse verbunden ist und daß dem gasförmigen Strahlmedium Trockeneis als Strahlmittel zugesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Trockeneis ein weiteres Strahlmittel, beispielsweise Zucker, oder ein chemisches Agens zugesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmedium an einem Ende des Rohres (212) angesaugt wird.
Strahlvorrichtung zum Abstrahlen der Innenflächen von Rohren (110), mit einer koaxial zum Rohr ausgerichteten, das Strahlmedium abgebenden Düse (112) und einem Ablenkkörper (116), der am stromaufwärtigen Ende einen sich erweiternden Abschnitt (130) und weiter stromabwärts einen sich verjüngenden Abschnitt (134) aufweist und das Strahlmedium auf die Rohrwand lenkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkkörper (116) allein, relativ zur Düse, durch das Rohr bewegbar ist und daß sich an den sich verjüngenden Abschnitt (134) stromabwärts ein Teil (128) anschließt, der sich in Strömungsrichtung erweitert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (112) als an das Rohrende ankuppelbarer Adapter zum Einleiten des Strahlmediums in das Rohr ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkkörper (116) einen Reibkörper (142) aufweist, der mit der Innenwand des Rohres (10) in Reibberührung steht.