EP2151300A1 - Device and method for cleaning objects using dry snow - Google Patents
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- EP2151300A1 EP2151300A1 EP08018251A EP08018251A EP2151300A1 EP 2151300 A1 EP2151300 A1 EP 2151300A1 EP 08018251 A EP08018251 A EP 08018251A EP 08018251 A EP08018251 A EP 08018251A EP 2151300 A1 EP2151300 A1 EP 2151300A1
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- 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
Definitions
- the present invention relates to an apparatus and method for cleaning articles by dry snow.
- Dry ice is carbon dioxide converted to the solid state and cooled to at least -78.5 ° C. Dry ice passes under atmospheric pressure directly from the solid state in the gaseous, whereby no molten liquid is formed. This can be particularly easy Way, namely with normal compressed air, both the bombardment with dry ice and the suction and removal of dirt particles done.
- the cleaning effect of CO 2 snow is limited. To remove more stubborn soils, it is compressed into granules or pellets or the like by pressing them through dies.
- the mass density of the pellets is about 1000 kg / m 3 . They have the form of pins with a length of about 5 mm to 30 mm and a diameter of about 3 mm.
- the FR-A-2 837 122 to provide the cryogenic CO 2 with an additive of synthetic or mineral particles.
- the CO 2 particles are preferably around 150-250 microns, the synthetic or mineral particles by 50 microns in size.
- the synthetic additives may be formed, for example, from tallow or resin-coated recycling waste. With this method, coatings, such as paint, anti-corrosion paint, dust or grinding dust and natural impurities, such as fats are to be removed.
- the object of the present invention is to provide an apparatus and a method with which the efficiency of cleaning with dry snow can be further increased.
- the object of the invention is to provide a method and a device suitable for carrying out the method for cryogenic cleaning of objects by means of dry snow with simultaneously high cleaning action and good handling and automation.
- the object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 8.
- a device for cleaning objects by means of dry snow comprises an expansion channel for generating CO 2 snow from liquid CO 2 , a nozzle for discharging the CO 2 snow, and means for mixing the CO 2 snow with an abrasive additive, wherein the means for mixing the additive is the nozzle is.
- the resulting material flow can be ideally conditioned and the consumption of CO 2 or additive can be limited.
- the solid additives have a high heat capacity and a high temperature compared to dry snow.
- the residence time of the additive in dry snow is short. This ensures that there is no appreciable heat transfer from the additive to the dry snow.
- the dry snow is delivered in almost unchanged quality together with the additive to the object to be cleaned.
- the feed to the Venturi nozzle may be at least partially helically guided around the compression part of the Venturi nozzle.
- the addition at the narrowest point or the point of the smallest cross-section is advantageous because of the prevailing high flow velocity and the well-defined and stable flow conditions. Due to the helical arrangement, the supply for the CO 2 snow, which requires a specific line length, can be realized in a space-saving manner.
- Fig. 3 shows a second embodiment of the invention.
- CO 2 carbon dioxide
- A abrasive additive
- DL compressed air
- FIG. 2 shows an embodiment of an apparatus according to the present invention.
- a venturi 7 is preceded by a connecting piece 8 and an ejection funnel 9 connected downstream.
- the venturi 7, the connecting piece 8 and the discharge funnel 9 can be integrated in a pistol grip (not shown in detail) or in a tool holder of a machine (not shown in more detail).
- the Venturi nozzle 14 is arranged coaxially within a tube wall 16, where it is flowed around by a stream of abrasive material as a sheath flow 17.
- a stream of abrasive material as a sheath flow 17.
- the abrasive stream is sucked by the compressed air / dry snow stream and entrained and mixed into a mixture 20, which is guided in a discharge pipe 19 for further use as a cleaning jet.
- the cross section of the tube wall 16 tapers to that of the discharge tube 19, whereby an additional acceleration effect is achieved.
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mittels Trockenschnee.The present invention relates to an apparatus and method for cleaning articles by dry snow.
Zum Reinigen der Oberflächen von Gegenständen im industriellen Bereich sind unterschiedlichste chemische und physikalische Reinigungsverfahren und Möglichkeiten bekannt.For cleaning the surfaces of objects in the industrial sector a variety of chemical and physical cleaning methods and possibilities are known.
Chemische Reinigungsverfahren erfordern aufgrund der dort verwendeten oft aggressiven Mittel und aufgrund gesetzlicher Vorschriften einen hohen Aufwand an Sicherheits- und Entsorgungseinrichtungen. Daher ist es bei den physikalischen Reinigungsverfahren, bei denen die Verunreinigungen in der Regel durch Beschuss oder Bestrahlung der zu reinigenden Oberfläche mit Sand-, Metall- oder Glaspartikeln entfernt werden, erforderlich, dass das Reinigen selbst in gesonderten Kabinen durchgeführt wird. Hierfür muss das zu reinigende Bauteil zunächst aus der entsprechenden Maschine ausgebaut und in eine solche Kabine eingelegt werden.Chemical cleaning methods require a high expenditure on safety and disposal facilities due to the often aggressive means used there and due to legal regulations. Therefore, in the physical cleaning processes in which the impurities are usually removed by bombardment or irradiation of the surface to be cleaned with sand, metal or glass particles, it is required that the cleaning be carried out even in separate cabins. For this purpose, the component to be cleaned must first be removed from the corresponding machine and inserted into such a cabin.
Eine weitere Alternative besteht darin, Bauteile mittels Beschuss durch Trockeneis zu reinigen. Beim Trockeneis handelt es sich um in den festen Aggregatzustand überführtes und auf mindestens -78,5°C gekühltes Kohlendioxid. Trockeneis geht unter Atmosphärendruck unmittelbar vom festen Aggregatzustand in den gasförmigen über, wobei keine Schmelzflüssigkeit entsteht. Dadurch kann auf besonders einfache Weise, nämlich mit normaler Druckluft, sowohl der Beschuss mit Trockeneis als auch die Absaugung und Abfuhr der Schmutzpartikel erfolgen.Another alternative is to clean components by bombardment with dry ice. Dry ice is carbon dioxide converted to the solid state and cooled to at least -78.5 ° C. Dry ice passes under atmospheric pressure directly from the solid state in the gaseous, whereby no molten liquid is formed. This can be particularly easy Way, namely with normal compressed air, both the bombardment with dry ice and the suction and removal of dirt particles done.
Trockeneis liegt bei der Produktion in Form von Schnee vor. Die Erzeugung von CO2-Schnee vor Ort mittels einer Düse aus flüssigem CO2 und die direkte Bestrahlung einer Oberfläche mit diesem Schnee, ggf. mit Unterstützung von Druckluft, ist verfahrenstechnisch vergleichsweise einfach zu handhaben und leicht zu automatisieren.Dry ice is present during production in the form of snow. The generation of CO 2 snow locally by means of a nozzle of liquid CO 2 and the direct irradiation of a surface with this snow, possibly with the assistance of compressed air, is procedurally comparatively easy to handle and easy to automate.
Die Reinigungswirkung von CO2-Schnee ist jedoch begrenzt. Um hartnäckigere Verschmutzungen abrasiv zu entfernen, wird er zu Granulat bzw. Pellets oder dergleichen komprimiert, indem man ihn durch Matrizen drückt. Die Massendichte der Pellets beträgt etwa 1000 kg/m3. Sie haben die Form von Stiften mit einer Länge von etwa 5 mm bis 30 mm und einem Durchmesser von etwa 3 mm.However, the cleaning effect of CO 2 snow is limited. To remove more stubborn soils, it is compressed into granules or pellets or the like by pressing them through dies. The mass density of the pellets is about 1000 kg / m 3 . They have the form of pins with a length of about 5 mm to 30 mm and a diameter of about 3 mm.
Zur weiteren Steigerung der Reinigungswirkung von CO2-Partikeln schlägt die
Die Firma Cryotechnics, NL bietet ein ähnliches Verfahren namens CryoAdd an, bei welchem zum Reinigen von Gegenständen Trockeneis (CO2) in Form von Pellets, Nuggets oder Blöcken verwendet wird, wobei dieses Trockeneismaterial in einem Druckluftstrom auf die zu reinigende Oberfläche geblasen wird. Zur Erhöhung der Reinigungswirkung kann diesem Druckluft/Trockeneis-Gemisch abrasives oder nichtabrasives Material hinzugefügt werden. Nicht-abrasive Teilchen dringen dabei in die Verschmutzungsschicht ein und ermöglichen eine gesteigerte Wirkung der explosiven Sublimation der Trockeneispartikel, während abrasive Teilchen verwendet werden, um harte Oberflächenschichten mechanisch zu entfernen.Cryotechnics, NL offers a similar process called CryoAdd, which uses dry ice (CO 2 ) in the form of pellets, nuggets or blocks to clean objects, this dry ice material being blown onto the surface to be cleaned in a stream of compressed air. To increase the cleaning effect, abrasive or non-abrasive material can be added to this compressed air / dry ice mixture. Non-abrasive particles penetrate into the soil layer and allow for increased effect of explosive sublimation of the dry ice particles, while abrasive particles are used to mechanically remove hard surface layers.
Die Verwendung von CO2-Pellets bringt jedoch auch Nachteile mit sich. Für CO2-Pellets muss ein spezielles Silo vorgesehen werden. Wenn die Pellets zu lange im Silo vorgehalten werden, verklumpen sie. Die Reinigungsfunktion der Pellets hängt stark von der Lagerzeit ab.However, the use of CO 2 pellets also has disadvantages. For CO 2 pellets, a special silo must be provided. If the pellets are stored too long in the silo, they clump together. The cleaning function of the pellets depends strongly on the storage time.
Es sind verschiedene Vorrichtungen (z.B. Cold Jet, Micro Clean) bekannt, bei denen vorgesehen ist CO2-Pellets oder Blockeis in einer separaten Einrichtung wie z.B. einem Raspelwerk o.ä. wieder zu zerkleinern und anschließend einer Düse der Vorrichtung zuzuführen. Dieses erneute Zerkleinern benötigt viel Energie und führt somit zu höheren Kosten für die Reinigung.There are various devices (eg Cold Jet, Micro Clean) are known in which provided CO 2 pellets or block ice in a separate device such as a rasp or the like. again to be crushed and then fed to a nozzle of the device. This comminution requires a lot of energy and thus leads to higher cleaning costs.
In der
Aus der
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen die Effizienz beim Reinigen mit Trockenschnee weiter gesteigert werden kann.The object of the present invention is to provide an apparatus and a method with which the efficiency of cleaning with dry snow can be further increased.
Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und ein zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben zur cryogenen Reinigung von Gegenständen mittels Trockenschnee bei gleichzeitig hoher Reinigungswirkung und guter Handhabbarkeit und Automatisierbarkeit.In particular, the object of the invention is to provide a method and a device suitable for carrying out the method for cryogenic cleaning of objects by means of dry snow with simultaneously high cleaning action and good handling and automation.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst.The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 8.
Nach der Erfindung wird ein Gemisch aus CO2-Schnee und abrasivem Additiv erzeugt und auf den zu reinigenden Gegenstand gerichtet, wobei das Gemisch vorzugsweise mit Druckluft beaufschlagt wird.According to the invention, a mixture of CO 2 snow and abrasive additive is produced and directed to the object to be cleaned, wherein the mixture is preferably applied with compressed air.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen mittels Trockenschnee vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine Expansionskanal zum Erzeugen von CO2-Schnee aus flüssigem CO2, eine Düse zum Ausgeben des CO2-Schnees und eine Einrichtung zum Vermischen des CO2-Schnees mit einem abrasiven Additiv, wobei die Einrichtung zum Vermischen des Additivs die Düse ist.According to the invention, a device for cleaning objects by means of dry snow is provided. The apparatus comprises an expansion channel for generating CO 2 snow from liquid CO 2 , a nozzle for discharging the CO 2 snow, and means for mixing the CO 2 snow with an abrasive additive, wherein the means for mixing the additive is the nozzle is.
Die Kombination aus CO2-Schnee und abrasivem Additiv kann Oberflächen erheblich stärker reinigen als CO2-Schnee allein und gleicht daher die energetischen Schwächen des Schneestrahl-Verfahrens gut aus. Andererseits treten die Nachteile von Pellets nicht auf. Insbesondere ist es möglich, die Reinigungswirkung genau zu dosieren und gleichbleibend bereitzustellen. Diese Herstellungsweise ist im Gegensatz zum Handling von CO2-Pellets verfahrenstechnisch leicht beherrschbar und lässt sich einfach automatisieren.The combination of CO 2 snow and abrasive additive can clean surfaces considerably more than CO 2 snow alone and therefore compensates well for the energetic weaknesses of the snow blasting process. On the other hand, the disadvantages of pellets do not occur. In particular, it is possible to accurately meter the cleaning effect and provide consistent. In contrast to the handling of CO 2 pellets, this method of production is easy to control in terms of process technology and can be easily automated.
Durch die Beaufschlagung mit Druckluft kann der resultierende Stoffstrom ideal konditioniert werden und der Verbrauch an CO2 oder Additiv begrenzt werden.By applying compressed air, the resulting material flow can be ideally conditioned and the consumption of CO 2 or additive can be limited.
Dadurch, dass das Additiv erst in der Düse zugesetzt wird gelangt das Additiv mit dem Trockenschnee erst unmittelbar vor dem Abstrahlen in Kontakt.Due to the fact that the additive is added only in the nozzle, the additive with the dry snow only comes into contact immediately before blasting.
Die Feststoff-Additive besitzen eine hohe Wärmekapazität und im Vergleich zum Trockenschnee eine hohe Temperatur. Durch die Zugabe des Additivs in der Düse ist die Verweilzeit des Additivs im Trockenschnee kurz. Dadurch wird sichergestellt, dass kein nennenswerter Wärmeübergang vom Additiv auf den Trockenschnee erfolgt. Hierdurch wird der Trockenschnee in fast unveränderter Qualität zusammen mit dem Additiv auf den zu reinigenden Gegenstand abgegeben.The solid additives have a high heat capacity and a high temperature compared to dry snow. By adding the additive in the nozzle, the residence time of the additive in dry snow is short. This ensures that there is no appreciable heat transfer from the additive to the dry snow. As a result, the dry snow is delivered in almost unchanged quality together with the additive to the object to be cleaned.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass das abrasive Additiv nur mit der Düse in Kontakt kommt. Hierdurch findet kein durch das Additiv verursachter erhöhter Verschleiß an den der Düse vorgeordneten Bauteilen statt.Another significant advantage is that the abrasive additive only comes in contact with the nozzle. As a result, no increased wear caused by the additive takes place on the components upstream of the nozzle.
Gemäß einer Ausführungsform wird flüssiges CO2 einem Expansionskanal zugeführt und in diesem so entspannt, dass daraus CO2-Schnee und vorzugsweise zusätzlich CO2-Gas entsteht. Der CO2-Schnee wird dann einer Venturidüse zugeführt. In einer solchen Konstruktion wird der erzeugte Trockenschnee ohne Zwischenschritte so verwendet, wie er erzeugt wird. Die Handhabung und Lagerung flüssigen Kohlendioxids ist gut und sicher beherrschbar.According to one embodiment, liquid CO 2 is supplied to an expansion channel and relaxed in it in such a way that CO 2 snow and preferably additionally CO 2 gas are produced therefrom. The CO 2 snow is then fed to a Venturi nozzle. In such a construction, the dry snow produced is used without intermediate steps as it is produced. The handling and storage of liquid carbon dioxide is well and safely manageable.
Der CO2-Schnee wird vorzugsweise im Abschnitt des engsten Querschnitts der Venturidüse oder auf der Unterdruckseite der Venturidüse zugeführt.The CO 2 snow is preferably supplied in the section of the narrowest cross section of the Venturi nozzle or on the negative pressure side of the Venturi nozzle.
Das abrasive Additiv wird ebenfalls im Abschnitt des engsten Querschnitts der Venturidüse oder auf der Unterdruckseite der Venturidüse zugegeben werden.The abrasive additive will also be added in the section of the narrowest section of the venturi or on the vacuum side of the venturi.
Die Zuführung zu der Venturidüse kann wenigstens teilweise wendelförmig um den Kompressionsteil der Venturidüse geführt sein. Die Zugabe am engsten Punkt bzw. dem Punkt des geringsten Querschnitts ist wegen der dort vorherrschenden hohen Strömungsgeschwindigkeit und der wohldefinierten und stabilen Strömungsverhältnisse vorteilhaft. Durch die wendelförmige Anordnung kann die Zuführung für den CO2-Schnee, die eine bestimmte Leitungslänge erfordert, platzsparend verwirklicht werden.The feed to the Venturi nozzle may be at least partially helically guided around the compression part of the Venturi nozzle. The addition at the narrowest point or the point of the smallest cross-section is advantageous because of the prevailing high flow velocity and the well-defined and stable flow conditions. Due to the helical arrangement, the supply for the CO 2 snow, which requires a specific line length, can be realized in a space-saving manner.
Alternativ kann das abrasive Additiv an der Mündung der Venturidüse zugegeben werden, wobei das abrasive Additiv vorzugsweise durch Saugwirkung in den Massenstrom von CO2-Schnee und Luft eingebracht wird.Alternatively, the abrasive additive may be added at the mouth of the venturi, with the abrasive additive preferably being introduced by suction into the mass flow of CO 2 snow and air.
Das abrasive Additiv weist vorzugsweise wenigstens einen der folgenden Stoffe auf:
- Sande (z.B. Quarz-, Muschel-,Lava-, Granitsand)
- Lavagranulat oder dergleichen,
- Calciumcarbonat,
- Calciumbicarbonat,
- Natriumhydrogencarbonat,
- Glasperlen oder dergleichen,
- Glasbruch, vorzugsweise aus Glasperlen oder dergleichen
- Metallpulver und/oder Metallstaub, vorzugsweise aus Eisen, einer Eisenlegierung, Aluminium, Kupfer oder Messing oder dergleichen,
- Korund oder dergleichen,
- Nuss-Schalen und/oder Bruchstücke davon,
- ölhaltige Kerne wie etwa Kirschkerne und/oder Bruchstücke davon,
- Kunststoffgranulat, vorzugsweise aus PE, PA, oder PC oder dergleichen.
- Sands (eg quartz, shell, lava, granite sand)
- Lava granules or the like,
- calcium carbonate,
- calcium bicarbonate,
- sodium bicarbonate,
- Glass beads or the like,
- Glass breakage, preferably from glass beads or the like
- Metal powder and / or metal dust, preferably of iron, an iron alloy, aluminum, copper or brass or the like,
- Corundum or the like,
- Nut shells and / or fragments thereof,
- oily kernels such as cherry pits and / or fragments thereof,
- Plastic granules, preferably made of PE, PA, or PC or the like.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen ersichtlich, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the description of the exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings.
Zunächst wird das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung anhand einer schematischen Darstellung in
Gemäß der Darstellung in
Innerhalb der Vorrichtung 1 wird aus diesen Bestandteilen ein Gemisch aus Trockenschnee, Abrasivstoff und Druckluft erzeugt und als Reinigungsstrahl 5 abgegeben. Der Reinigungsstrahl 5 wird auf einen zu reinigenden Gegenstand 6 gerichtet. Allfällige Einrichtungen zum Absperren und Regulieren der Massenströme des Kohlendioxids, der Druckluft und des Additivs sowie zum Bereithalten bzw. Erzeugen der jeweiligen Stoffe sind in der Figur nicht näher dargestellt; ihre Ausführung wird der Fachmann an den Gegebenheiten und Eigenschaften der Stoffe ausrichten.Within the device 1, a mixture of dry snow, abrasive and compressed air is generated from these components and discharged as a cleaning jet 5. The cleaning jet 5 is directed to an object 6 to be cleaned. Any devices for shutting off and regulating the mass flows of carbon dioxide, the compressed air and the additive and for keeping or generating the respective substances are not shown in detail in the figure; their execution will be adapted by the skilled person to the conditions and properties of the substances.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Zugabe von Druckluft optional ist. Es kann z.B. das CO2 bereits unter hohem Druck zugeführt werden oder der Abrasivstoff mit ausreichender Strömungsgeschwindigkeit in einem gasförmigen Träger zugeführt werden, um in der Vorrichtung 1 miteinander vermischt zu werden.It should be noted that the addition of compressed air is optional. For example, the CO 2 can already be supplied under high pressure or the abrasive with sufficient Flow rate can be supplied in a gaseous carrier to be mixed together in the device 1.
Im Sinne der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zum Vermischen von CO2-Schnee mit einem abrasiven Additiv, die als Düse ausgebildet ist, vorzugsweise unter Beaufschlagen mit Druckluft, wobei das entstehende Gemisch auf den zu reinigenden Gegenstand ausgegeben wird.For the purposes of the invention, the device comprises a device for mixing CO 2 snow with an abrasive additive, which is designed as a nozzle, preferably under the action of compressed air, wherein the resulting mixture is dispensed onto the object to be cleaned.
Durch die Addition abrasiven Materials bzw. von abrasiven Stoffen wird ein Gemisch erzeugt, dessen Reinigungswirkung der von CO2-Schnee alleine überlegen ist. Die Reinigungswirkung ist genau zu dosieren und gleichbleibend bereitzustellen. Die Kombination aus CO2-Schnee und dem abrasiven Additiv ist einfach automatisierbar und verfahrenstechnisch leicht beherrschbar, das lästige Handling von Trockeneispellets entfällt.The addition of abrasive material or of abrasive substances produces a mixture whose cleaning effect is superior to that of CO 2 snow alone. The cleaning effect must be precisely metered and consistently provided. The combination of CO 2 snow and the abrasive additive is easy to automate and is easy to control in terms of process engineering, eliminating the annoying handling of dry ice pellets.
Über die Zufuhrleitung 2 ist das Anschluss-Stück 8 mit einem Behälter 10 verbunden. Der Behälter 10 enthält flüssiges Kohlendioxid (LCO2). Eine Pumpe 11 und ein Magnetventil 12 sind zur Regulierung des Massenstroms vorgesehen. Das Magnetventil 12 ist in der Figur als Auf/Zu-Ventil (Absperrventil) dargestellt, kann aber auch als Regelventil ausgestaltet sein. Das Magnetventil 12 kann mittels einer Regeleinrichtung (nicht näher dargestellt) mit einem vorbestimmten Tastverhältnis angesteuert werden, um die Öffnungs- und Schließzeiten zu steuern. Ein Drucktank 13 ist vorgesehen, um den Behälter 10 mit einem vorgegebenen Druck zu beaufschlagen. Der Behälter 10 ist kälteisoliert.Via the
Über die nur angedeutete Druckluftleitung 4 wird dem Anschluss-Stück 8 auch Druckluft zugeführt. Das Anschluss-Stück 8 ist als Expansionskanal ausgebildet. Der LCO2-Strom wird in dem Expansionskanal 8 entspannt. Auf diese Weise wird ein Trockenschnee-Strom erzeugt der im weitern Verlauf des Anschluss-Stücks mit der Druckluft vermischt wird.About the only indicated compressed
Im Abschnitt des geringsten Querschnitts der Venturidüse 7 wird über die Abrasivstoff-Leitung 3 ein Abrasivstoff zugeführt. Dieser wird durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit im Abschnitt des geringsten Querschnitts mitgerissen und verteilt sich in dem Druckluft/Trockenschnee-Strom zu einem Gemisch, das über den Auswurftrichter 9 als Reinigungsstrahl 5 abgegeben wird.In the section of the smallest cross-section of the
Im Sinne der Erfindung dient die Venturidüse als eine Einrichtung zum Vermischen des CO2-Schnees mit einem abrasiven Additiv, vorzugsweise unter Beaufschlagen mit Druckluft. Der Auswurftrichter 9 dient als Einrichtung zum Richten des entstehenden Gemischs auf den zu reinigenden Gegenstand, während das Anschluss-Stück als Einrichtung zum Zuführen von Trockenschnee dient.For the purposes of the invention, the venturi serves as a means for mixing the CO 2 snow with an abrasive additive, preferably under pressurized air. The
In
Die Venturidüse 14 ist koaxial innerhalb einer Rohrwandung 16 angeordnet, wo sie von einem Strom eines abrasiven Stoffes als Mantelströmung 17 umströmt wird. Am Austrittsquerschnitt 15 der Venturidüse 14 wird der Abrasivstoffstrom von dem Druckluft/Trockenschnee-Strom angesaugt und mitgerissen und zu einem Gemisch 20 vermischt, das in einem Ableitungsrohr 19 der weiteren Verwendung als Reinigungsstrahl geführt wird. In einem Bereich 18 verjüngt sich der Querschnitt der Rohrwandung 16 zu derjenigen des Ableitungsrohres 19, wodurch noch ein zusätzlicher Beschleunigungseffekt erzielt wird.The
Mittels einer Bohrung 21 im Bereich des geringsten Querschnitts der Venturidüse kann einerseits ein Ausgleich von Druckschwankungen erzielt werden, andererseits kann die Bohrung 21 so ausgebildet sein, dass ein Teilstrom des Abrasivstoffstroms bereits hier dem Vorgemisch zugeführt wird.By means of a
Stromaufwärts des Kompressionsteils 23 wird aus einer nicht näher dargestellten Quelle Druckluft DL zugeführt. Im Abschnitt des geringsten Querschnitts 25 wird über eine CO2-Zuführung 26 CO2-Schnee aus Vorentspannung zugeführt. Ebenso wird dort über eine Abrasivstoff-Zuführung 27 ein Abrasivstoff A zugeführt. Die CO2-Zuführung 26 kann als Expansionskanal 8 ausgebildet sein, in dem der CO2-Schnee aus flüssigem CO2 erzeugt wird. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit im Abschnitt des geringsten Querschnitts 25 werden CO2-Schnee und Abrasivstoff mitgerissen und gemeinsam mit der Druckluft als Reinigungsstrahl 5 stromabwärts des Expansionsteils 24 abgegeben.Upstream of the
Bei allen Ausführungsbeispielen kann das abrasive Additiv jeder feste Stoff sein, der eine abrasive Wirkung aufweist und sich in gewünschter Form fördern lässt. Er wird anhand der Gegebenheiten, insbesondere der erwünschten Intensität der abrasiven Wirkung, aber auch der Beschaffungsmöglichkeiten, des Preises, der Lagerungs- und Förderungseigenschaften sowie weiterer Eigenschaften und Wirkungen ausgewählt.In all embodiments, the abrasive additive may be any solid that has an abrasive action and can be conveyed in the desired shape. It is based on the conditions, in particular the desired intensity of the abrasive Effect, but also the procurement options, the price, the storage and promotion properties and other properties and effects selected.
Folgende Stoffe bieten sich als abrasives Additiv an:
- Sande (z.B. Quarz-, Muschel-,Lava-, Granitsand)
- Lavagranulat oder dergleichen,
- Calciumcarbonat,
- Calciumbicarbonat,
- Natriumhydrogencarbonat (Backpulver),
- Glasperlen oder dergleichen,
- Glasbruch, vorzugsweise aus Glasperlen oder dergleichen
- Metallpulver und/oder Metallstaub, vorzugsweise aus Eisen, einer Eisenlegierung, Aluminium, Kupfer oder Messing oder dergleichen,
- Korund oder dergleichen,
- Nuss-Schalen und/oder Bruchstücke davon,
- ölhaltige Kerne wie etwa Kirschkerne und/oder Bruchstücke davon,
- Kunststoffgranulat, vorzugsweise aus PE, PA, oder PC oder dergleichen.
- Sands (eg quartz, shell, lava, granite sand)
- Lava granules or the like,
- calcium carbonate,
- calcium bicarbonate,
- Sodium bicarbonate (baking powder),
- Glass beads or the like,
- Glass breakage, preferably from glass beads or the like
- Metal powder and / or metal dust, preferably of iron, an iron alloy, aluminum, copper or brass or the like,
- Corundum or the like,
- Nut shells and / or fragments thereof,
- oily kernels such as cherry pits and / or fragments thereof,
- Plastic granules, preferably made of PE, PA, or PC or the like.
Es ist auch möglich, mehrere Additivstoffe in einem ausgewählten Massen- oder Volumenverhältnis einzusetzen. Dabei können getrennte Leitungen und Zuführungsstellen für unterschiedliche Additive vorgesehen sein. Etwa kann ein Additiv im Abschnitt des geringsten Querschnitts 25, ein anderes im Austrittsquerschnitt der Venturidüse zugesetzt werden. Es können auch mehrere Zuführungsstellen im Bereich des geringsten Querschnitts 25 vorgesehen sein.It is also possible to use several additive substances in a selected mass or volume ratio. In this case, separate lines and feed points can be provided for different additives. For example, one additive may be added in the section of
Zusätzlich zu abrasiven Additiven können auch Bindemittel, antimikrobielle, desinfizierende, oberflächenaktive (tenside) oder odorierende Stoffe als weitere Additive zugesetzt werden. Hierbei kommen auch weitere Zuführungsstellen in Betracht. So kann ein flüssiges Additiv etwa direkt in den Reinigungsstrahl gegeben werden oder bereits einem flüssigen Kohlendioxid vor dessen Entspannung zugesetzt werden.In addition to abrasive additives, it is also possible to add binders, antimicrobial, disinfectant, surfactants or odorizing substances as further additives. In this case, further feeding points come into consideration. For example, a liquid additive can be added directly into the cleaning jet or it can already be added to a liquid carbon dioxide before it is released.
Anstelle der Venturidüse kann auch eine Lavaldüse vorgesehen sein.Instead of the Venturi nozzle, a Laval nozzle may also be provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen mittels Trockeneis zeichnen sich aus durch die Verwendung einer Mischung aus CO2-Schnee, Druckluft und einem abrasiven Additiv zur Reinigung von Gegenständen.The inventive method and apparatus for cleaning objects by means of dry ice are characterized by the use of a mixture of CO 2 snow, compressed air and an abrasive additive for cleaning articles.
- 11
- Vorrichtung zum ReinigenDevice for cleaning
- 22
- Zufuhrleitung für CO2 Supply line for CO 2
- 33
- Leitung für AbrasivstoffConduction for abrasive
- 44
- Leitung für DruckluftLine for compressed air
- 55
- Massenstrommass flow
- 66
- zu reinigender Gegenstandobject to be cleaned
- 77
- Venturidüseventuri
- 88th
- Anschluss-StückUnion joint
- 99
- Auswurftrichterdischarge hoppers
- 1010
- Behälter für flüssiges CO2 Container for liquid CO 2
- 1111
- Pumpepump
- 1212
- Magnetventilmagnetic valve
- 1313
- Drucktankpressure tank
- 1414
- Venturidüseventuri
- 1515
- Austrittsebeneexit plane
- 1616
- Rohrwandungpipe wall
- 1717
- Mantelkanalbowl channel
- 1818
- Mischbereichmixing area
- 1919
- Ableitungsrohrdrain pipe
- 2020
- Gemischmixture
- 2121
- Bohrungdrilling
- 22,22'22.22 '
- Gehäusecasing
- 2323
- Kompressionsteilcompression part
- 2424
- Expansionsteilexpansion part
- 2525
- Abschnitt des geringsten QuerschnittsSection of the smallest cross section
- 26,26'26.26 '
- CO2-ZuführungCO 2 feed
- 2727
- Abrasivstoff-ZuführungAbrasive supply
- AA
- Abrasivstoffabrasive
- DLDL
- Druckluftcompressed air
- LCO2 LCO 2
- flüssiges CO2 liquid CO 2
Claims (14)
einer Einrichtung zum Vermischen des CO2-Schnees mit einem abrasiven Additiv,
dadurch gekenzeichnet,
dass die Einrichtung zum Vermischen des Additivs die Düse ist.Device for cleaning objects by means of dry snow, having an expansion channel for generating CO 2 snow from liquid CO 2 , a nozzle for emitting CO 2 snow,
a device for mixing the CO 2 snow with an abrasive additive,
characterized by
in that the means for mixing the additive is the nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass der CO2-Schnee im Abschnitt des geringsten Querschnitts 25 der Venturidüse zugeführt wird.Device according to claim 1,
characterized,
that the CO 2 snow is supplied in the section of the smallest cross-section 25 of the venturi.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Zuführen des CO2-Schnees zu der Venturidüse wenigstens teilweise wendelförmig um den Kompressionsteil der Venturidüse führt.Device according to claim 2,
characterized,
that the means for supplying the CO at least partially helically leads 2 snow to the Venturi nozzle to the compression part of the Venturi nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv im Bereich des geringsten Querschnitts 25 der Venturidüse zugegeben wird.Device according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the abrasive additive in the region of smallest cross-section is added to 25 of the venturi.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv an der Mündung der Venturidüse zugegeben wird, wobei das abrasive Additiv vorzugsweise durch Saugwirkung in den Massenstrom von CO2-Schnee und Luft eingebracht wird.Device according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the abrasive additive is added at the mouth of the Venturi nozzle, wherein the abrasive additive is preferably introduced by suction into the mass flow of CO 2 snow and air.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Venturidüse innerhalb einer Rohrwandung angeordnet ist und das abrasive Additiv die Venturidüse innerhalb der Rohrwandung mantelförmig umströmt.Device according to claim 5,
characterized,
that the Venturi nozzle is arranged within a tube wall and the abrasive additive flows around the Venturi nozzle inside the tube wall in the manner of a jacket.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv wenigstens einen der folgenden Stoffe aufweist:
characterized,
that the abrasive additive has at least one of the following substances:
dadurch gekennzeichnet,
dass der CO2-Schnee im Bereich des geringsten Querschnitts der Venturidüse zugeführt wird.Method according to claim 8,
characterized,
that the CO 2 snow is supplied in the region of the smallest cross-section of the Venturi nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass der CO2-Schnee vor Zuführung zu der Venturidüse wenigstens teilweise wendelförmig um den Kompressionsteil der Venturidüse geführt wird.Method according to claim 9,
characterized,
that the CO 2 snow before being fed to the Venturi nozzle at least partially helically guided around the compression part of the Venturi nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv im Bereich des geringsten Querschnitts der Venturidüse zugegeben wird.Method according to one of claims 9 to 10,
characterized,
that the abrasive additive is added in the area of the smallest cross-section of the Venturi nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv an der Mündung der Venturidüse zugegeben wird, wobei das abrasive Additiv vorzugsweise durch Saugwirkung in den Massenstrom von CO2-Schnee und Luft eingebracht wird.Method according to one of claims 10 to 11,
characterized,
that the abrasive additive is added at the mouth of the Venturi nozzle, wherein the abrasive additive is preferably introduced by suction into the mass flow of CO 2 snow and air.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv die Venturidüse mantelförmig umströmt.Method according to claim 12,
characterized,
that the abrasive additive flows around the Venturi nozzle like a jacket.
dadurch gekennzeichnet,
dass das abrasive Additiv wenigstens einen der folgenden Stoffe aufweist:
characterized,
that the abrasive additive has at least one of the following substances:
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