EP3254807B1 - Vorrichtung und verfahren zum reinigen mit einer strahlvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum reinigen mit einer strahlvorrichtung Download PDF

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EP3254807B1
EP3254807B1 EP16173382.9A EP16173382A EP3254807B1 EP 3254807 B1 EP3254807 B1 EP 3254807B1 EP 16173382 A EP16173382 A EP 16173382A EP 3254807 B1 EP3254807 B1 EP 3254807B1
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EP
European Patent Office
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propellant gas
adjustable
gas
supply
blasting material
Prior art date
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EP16173382.9A
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EP3254807A1 (de
EP3254807C0 (de
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Juerg Solenthaler
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Desisa GmbH
Original Assignee
Desisa GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Publication of EP3254807C0 publication Critical patent/EP3254807C0/de
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
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    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor
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    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B24C7/0053—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 with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
    • B24C7/0053—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 with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
    • B24C7/0061—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 with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier of feed pressure

Definitions

  • the application relates to a device and a method for cleaning, in particular for dry ice cleaning, according to the preambles of the independent claims.
  • Dry ice pellets are compressed and/or pressed dry ice.
  • pellets from a storage container are metered into a stream of compressed air, carried in the direction of a blasting gun and finally accelerated with a nozzle, for example a Laval nozzle, towards a surface to be cleaned.
  • a nozzle for example a Laval nozzle
  • a propellant gas stream for example a compressed air stream, creates a partial vacuum of a jet device.
  • the dry ice together with a flow of conveying gas surrounding the dry ice, is torn from a storage container through a suction line into the blasting device by the negative pressure and accelerated there with the propellant gas in the direction of the surface to be cleaned.
  • the 1-hose blasting system and the 2-hose system can also be combined if an additional compressed air stream is fed into the blasting device with the 1-hose blasting system.
  • the more blasting material is drawn through the suction line the more blasting material is released.
  • This amount can be increased by increasing the propellant gas supply or by adjusting the throughput capacity for the propellant gas in the jet device, for example according to EP 0 786 311 through replaceable air fingers.
  • the DE 10 254 159 discloses a blasting device in which part of the propellant gas is diverted before the acceleration of the blasting agent and is fed back to the blasting agent stream after the acceleration of the blasting agent.
  • the admixture increases the blasting power without adding additional propellant gas. If the supplied propellant gas stream envelops the blasting agent, it prevents an edge layer of propellant from forming at a reduced speed.
  • the supply of dry pellets into the suction line can be changed to regulate the delivery rate, for example according to DE 196 24 652 via a screw conveyor operated by an air motor.
  • the delivery rate of the blasting material can only be adjusted imprecisely.
  • a system for dispensing cold particles in which a propellant gas stream draws material from a storage container.
  • the propellant gas stream is led to a jet nozzle via two lines, both of which are equipped with a valve.
  • One of the lines forms a bypass that pressurizes the container to prevent the material from blocking.
  • the CN 102327884 A discloses a dry ice cleaning device in which compressed air is led to a Venturi nozzle via a high-pressure line and a low-pressure line. A valve and a material container are provided in the low pressure line.
  • the US 5,319,946 shows a device for storing and projecting ice balls, in which compressed air is fed directly into a jet gun and into the suction line, via which the ice balls are pulled out of a container.
  • the US 5,876,267 discloses a blasting device with a supply line for compressed air and a suction line for abrasive material. An additional compressed air supply line is also provided.
  • the task is to provide a device and a method for dry ice cleaning in which the disadvantages of the known are avoided, in particular the delivery rate of the blasting material being able to be varied during operation independently of a predetermined propellant gas flow.
  • the task is solved by a device according to claim 1, for cleaning, especially dry ice cleaning, with a blasting device.
  • the jet device includes a first supply for propellant gas.
  • the propellant gas is preferably compressed air.
  • the jet device can preferably be connected to a device for supplying propellant gas, for example by means of a pressure line to a compressed air tap, for example on a mobile or stationary compressor.
  • the blasting device comprises at least one further supply for a blasting material, in particular dry ice pellets, which is connected to a suction line.
  • the suction line leads in particular to a storage container in which the blasting material is located.
  • the blasting device includes a mixing space in which the blasting material can be mixed with the propellant gas and an acceleration section for accelerating the blasting material with the propellant gas.
  • the further feed for a blasting material preferably flows into the mixing room.
  • the propellant gas is preferably led from the first supply for propellant gas via a nozzle into the mixing space.
  • the nozzle can have a section with a decreasing flow cross section. The propellant gas is accelerated in the nozzle.
  • the mixture of blasting material and propellant gas is then accelerated in the acceleration section and typically leaves the blasting device in the direction of the surface to be cleaned.
  • a tapering section can be provided downstream of the feed for the blasting material, in which the flow cross section decreases in the flow direction to a minimum cross section, which is followed by the acceleration section.
  • the tapered section can still be considered part of the mixing space.
  • the acceleration section preferably has a flow cross section that widens in the direction of flow.
  • At least one conveying gas flow upstream of the acceleration section can be adjusted during operation, independently of the first propellant gas flow, so that the delivery rate of the blasting material can be adjusted.
  • the adjustment is not made by adjusting the first propellant gas flow, but rather by influencing the gas that surrounds the blasting material, i.e. the conveying gas, before the mixture of blasting material and gas is accelerated in the acceleration section.
  • the negative pressure that ensures the suction of the blasting material is influenced.
  • At least one gas supply for an adjustable gas flow can be provided in the suction line and/or in the mixing chamber.
  • the gas supply also enables, among other things, uniform gas delivery, even if the supply of blasting material to the suction line is interrupted.
  • a gas opening with an adjustable opening cross section can be provided.
  • Ambient air can enter the suction line and/or the mixing chamber through the gas opening, thereby reducing the pressure difference responsible for the suction.
  • the gas supply can be designed as a further supply for propellant gas, with a further supply for propellant gas being provided in the suction line and/or in the mixing space, which can be supplied with propellant gas independently of the action on the first supply for propellant gas.
  • a bypass can be provided for guiding an adjustable proportion of propellant gas, the bypass in particular leading from the first supply for propellant gas into the suction line and/or into the mixing space.
  • the bypass line ensures that, on the one hand, the same amount of propellant gas is always available for acceleration, but on the other hand, less propellant gas enters the mixing chamber directly, for example through the nozzle, and therefore less blasting material is sucked in.
  • the bypass is fed in upstream of the acceleration section, the effect is intensified because the propellant gas fed in also leads to a reduction in the pressure difference that ensures the suction of the blasting material.
  • the intake port can extend into the storage container and is in fluid communication with the intake line.
  • a gas supply for an adjustable gas flow can be provided in the intake port and/or in the stop surface.
  • the gas supply can be designed as a gas opening with an adjustable opening cross section, through which, for example, ambient air can enter the intake line.
  • a bypass can be provided for guiding an adjustable proportion of propellant gas, in particular from the first supply for propellant gas, into the intake port and/or into the stop surface.
  • a gas supply for example a gas opening with an adjustable opening cross section or a supply for a propellant gas, can also be provided between the intake port and the intake line.
  • the device preferably comprises an adjusting device for adjusting the adjustable gas flow.
  • a throttle valve, a pressure regulator and/or an opening adjuster can be provided, depending on whether the inflow of ambient air, propellant gas and/or propellant gas branched off in a bypass is to be adjusted.
  • the device can include a Venturi nozzle for supplying the supplied gas, in particular at a gas supply in the intake line, in the intake port or in the stop surface.
  • the blasting material is then sucked in and accelerated at the location of the gas supply, which ensures that the blasting material is transported past the gas supply and that the gas supply does not become blocked.
  • a conveying gas flow can also be adjusted upstream of the acceleration path independently of the first propellant gas flow if an adjustable deflection element is mounted in the jet device, preferably in the mixing chamber, which deflects at least part of the propellant gas flow.
  • the propellant gas flow can be disturbed as it exits a nozzle into the mixing space in such a way that the pressure difference that ensures the suction of the blasting material is reduced.
  • the deflection element can, for example, be designed in the form of a displaceable pin which can be guided into the mixing space, for example in front of the nozzle through which propellant gas flows into the mixing space.
  • the device comprises a storage container for blasting material, in which at least one suction port and at least one corresponding stop surface are arranged.
  • the intake port and stop surface are movably mounted in relation to each other.
  • the stop connector is preferably movable.
  • the movement between the intake port and the stop surface, in particular the deflection and/or frequency of the intake port, can be adjusted during operation.
  • the setting is carried out in particular electrically, for example by means of a process control, for example a so-called “mini PLC”, a miniaturized programmable logic controller, and/or by means of an electro-pneumatic valve.
  • a process control for example a so-called “mini PLC”, a miniaturized programmable logic controller, and/or by means of an electro-pneumatic valve.
  • the process control can, for example, operate a solenoid valve.
  • a "Mini PLC" and/or the valve are typically powered by a battery, consuming little power, so the battery only needs to be changed infrequently, for example every three years.
  • a conveying gas flow can be adjusted independently of the first propellant gas flow, because the longer the intake port remains away from the stop surface, the more conveying gas can reach the suction line with the blasting material. In addition, more blasting material can get into the intake port the further away the intake port is from the suction surface.
  • the lower and upper dead centers of the movable intake manifold and/or the frequency of the back and forth movement can be adjusted.
  • a further supply for propellant gas is arranged in the acceleration section, which can be supplied with propellant gas.
  • a bypass is provided for guiding a portion of propellant gas from the first supply Propellant gas into the acceleration section.
  • the further supply for propellant gas can therefore be fed from a bypass.
  • the propellant gas can preferably be fed into the acceleration path via at least one annular opening or concentrically arranged openings.
  • the penetrating propellant gas keeps the blasting material away from the wall of the acceleration section so that the blasting material is not slowed down on the wall.
  • the device comprises at least one further supply line for at least one further blasting material.
  • Additional blasting material can be added to a first blasting material, for example dry ice pellets, for example a solid such as calcium carbonate or soda, or shredded organic material such as nut shells or corn cobs. Solids increase the level of performance when cleaning, for example when derusting a metallic surface.
  • the supply line can be in the mixing room, in the suction line and/or in the storage container.
  • the quantity supplied is preferably adjustable, with a valve being arranged in the supply line, for example, with which the inflow of further blasting material is permitted or prevented, or the quantity of the inflow is adjustable.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method according to claim 9, for cleaning, in particular dry ice cleaning, with a blasting device as described above.
  • the blasting device comprises a first supply for propellant gas, at least one further supply for a blasting material, in particular dry ice pellets, which is connected to a suction line, a mixing space in which the blasting material can be mixed with the propellant gas, and an acceleration section for accelerating the blasting material with the propellant gas .
  • At least one conveying gas flow is adjusted upstream of the acceleration section independently of a first propellant gas flow through a first supply for propellant gas.
  • an adjustable gas flow can be supplied in the suction line and/or in the mixing chamber.
  • An adjustable gas flow can be supplied, for example, by gas flowing into the suction line through openings in the suction line that have an adjustable size and/or by gas flowing into the mixing space through adjustable openings.
  • the gas can be ambient air. The more false air supply is allowed, the lower the suction pressure becomes in the part of the suction line that leads upstream from the openings to the storage container.
  • An adjustable gas flow can be supplied, for example by supplying a propellant gas flow to the suction line and/or the mixing chamber is supplied, which is independent of the first propellant gas flow through the first propellant gas supply.
  • an adjustable proportion of the propellant gas can be guided via a bypass from the first supply for propellant gas into the intake line and/or into the mixing chamber.
  • the feed into the mixing chamber is preferably not carried out in such a way that the propellant gas fed in via the bypass itself develops a significant suction effect in the intake line.
  • the feed does not take place via a nozzle-like supply line.
  • the blasting material is conveyed from a storage container in which at least one suction port and at least one corresponding stop surface are arranged.
  • the intake port and stop surface are movably mounted in relation to each other.
  • the stop connector is preferably movable.
  • An adjustable gas flow can be supplied in the intake port and/or in the stop surface.
  • gas flows through adjustable openings into the intake port and/or into the stop surface.
  • a propellant gas stream can be supplied that is independent of the first propellant gas stream through the first propellant gas supply.
  • an adjustable part of the propellant gas flows via a bypass from the first supply for propellant gas into the intake port and/or into the stop surface.
  • the further gas flow is preferably adjusted into the mixing chamber, into the suction line, into the suction port and/or into the stop surface, in particular via a throttle valve, a pressure regulator and/or an opening adjuster.
  • the further gas stream in particular a propellant gas stream, further in particular a propellant gas stream guided via a bypass, can be supplied via a Venturi nozzle, in particular to the intake line, the intake port and/or the stop surface.
  • a conveying gas flow can also be set upstream of the acceleration path independently of the first propellant gas flow by deflecting at least part of the propellant gas flow in the jet device, preferably in the mixing chamber, via an adjustable deflection element.
  • the blasting material is conveyed from a storage container in which at least one movably mounted suction port and at least one corresponding stop surface are arranged, the movement between the suction port and the stop surface, in particular the deflection and/or frequency of the intake port is adjusted electrically.
  • a process control in particular a so-called “mini PLC” and/or an electro-pneumatic valve can be used.
  • a further propellant gas stream can be supplied to the mixture of propellant gas and blasting material in the acceleration section, in particular via a bypass, which branches off a portion of propellant gas from the first supply for propellant gas and feeds it into the acceleration section, preferably through at least one annular opening or one arranged concentrically Openings.
  • blasting material for example a solid
  • the feed can take place into the suction line, into the mixing room and/or into the storage container.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first example of a device 1a according to the invention for dry ice cleaning.
  • the device has a jet device 2a.
  • the blasting device 2a comprises a first supply 3a for propellant gas, a further supply 4a for a blasting material 5, which is connected to a suction line 6a, a mixing space 7a in which the blasting material 5 can be mixed with the propellant gas, not shown, and an acceleration section 8a for Accelerating the blasting material 5 with the propellant gas.
  • a conveying gas flow upstream of the acceleration section 8a can be adjusted independently of the first propellant gas flow.
  • two gas supply lines 9, 10 are provided in the suction line 6a for an adjustable gas flow.
  • a gas opening 9 with an adjustable opening cross section is provided in the intake line 6a. The quantity is adjusted using an opening adjuster that is not explicitly shown.
  • a further supply 10 is provided for propellant gas, which can be supplied with propellant gas independently of the supply 3a for propellant gas.
  • the supply is fed by a bypass 11, via which propellant gas flows from the first propellant gas supply 3a into the intake line 6a.
  • the quantity is adjusted via an adjusting device 12, which is designed as a throttle valve.
  • two gas feeds 13, 14 are provided in the mixing room for an adjustable gas flow.
  • a gas opening 13 with an adjustable opening cross section is provided in the mixing space 7a.
  • the quantity is adjusted using an opening adjuster that is not explicitly shown.
  • a further supply 14 is provided for propellant gas, which can be supplied with propellant gas independently of the supply 3a for propellant gas.
  • the supply is fed by a bypass 15, via which propellant gas flows from the first propellant gas supply 3a into the mixing space 7a.
  • the quantity is adjusted via an adjusting device 16, which is designed as a throttle valve.
  • the first supply 3a for propellant gas is fed via a pressure hose 17.
  • the propellant gas flows through a nozzle 18a into the mixing space 7a.
  • the nozzle 18a can be closed on the inflowing side 19 with a conically tapered stamp 20. This means that the amount of propellant gas flow that flows directly into the mixing space 7a as the primary propellant gas stream can be adjusted, or the propellant gas flow can be completely interrupted through the nozzle 18a.
  • the stamp 20 can be operated with a closure element 22.
  • the entire supply of propellant gas through the jet device 2a can be permitted or prevented when a lever 21 is actuated, which acts on a valve not explicitly shown.
  • a device 1a does not have all the means shown in the figure for adjusting a conveying gas flow upstream of the acceleration section 8a independently of the first propellant gas flow. It may be sufficient if there is only one bypass 11, 15 or only one adjustable opening 9, 13, to adjust the amount of blasting material independently of the incoming amount of propellant gas.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a second example of a device 1b according to the invention.
  • the device 1b also has a jet device 2b.
  • the blasting device 2b comprises a first feed 3b for propellant gas, a further feed 4b for a blasting material 5, which is connected to a suction line 6b, a mixing space 7b in which the blasting material 5 can be mixed with the propellant gas, not shown, and an acceleration section 8b for Accelerating the blasting material 5 with the propellant gas.
  • an adjustable deflection element 23 is attached, which deflects at least part of the propellant gas flow.
  • the deflection element 23 is designed as a pin that is displaceable in the axial direction. When pushed in, it prevents the propellant gas from flowing freely out of the nozzle 18b.
  • a further supply for propellant gas 24 is arranged, which can be supplied with propellant gas.
  • a further bypass 25 with a throttle valve 26 is provided, via which a portion of propellant gas leads from the first supply for propellant gas 3b into the acceleration section 8b.
  • the feed 24 is designed as an annular opening. The inflowing propellant gas keeps the blasting material 5 away from the wall 27 of the acceleration section.
  • the mixing chamber 7b includes a tapering area 35 in which the flow cross section reaches a narrowest point 36 decreases. This is followed by the acceleration section 8b.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a third example of a device 1c according to the invention.
  • the device 1c comprises a jet device 2c, which is connected to a suction line 6c.
  • the device 1c includes a storage container 28 for blasting material, in which a movably mounted suction nozzle 29 and a corresponding stop surface 30 are arranged.
  • Gas supply lines 31, 32 for adjustable gas flows are provided in the intake port 29 and in the stop surface 30.
  • the gas supply lines 31, 32 can each be connected to a bypass, not explicitly shown, which branches off a portion of propellant gas from the jet device 2c.
  • the intake port 29 is driven via a pneumatic cylinder 33, the deflection and frequency of which and thus also the deflection and frequency of the intake port can be adjusted via a battery-operated process control 34.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a fourth example of a device 1d according to the invention, which is similar to the third example.
  • a gas supply 37 is provided between the intake port 29 and the intake line 6d, via which false air or propellant gas can be fed in.
  • the gas supply 37 can be designed as a gas opening with an adjustable opening cross section.
  • she can also be designed as a Venturi nozzle, via which propellant gas is fed in from a bypass not explicitly shown in the figure.
  • a device can be provided which has a bypass 16 which opens into the mixing space, for example as in Figure 1 is shown, and at the same time includes a bypass 25, which opens into the acceleration section, as in, for example Figure 2 is shown.
  • the pressure flow quantity can be in one of the bypasses 16; 26 or in both bypasses 16; 26 can be adjusted.
  • propellant gas flows through the device.
  • the propellant gas is made available, for example, under a pressure of 1-16 bar.
  • the devices can convey 5-150 kg/h of blasting material, especially dry ice pellets. The blasting material is accelerated to speeds between 30 and 300 m/s.
  • a completely open opening with an opening diameter of 11 mm in the suction line means that practically no blasting material is conveyed.
  • compressed air below 6 bar is provided, with 5 m 3 /min of compressed air passing through the device.
  • a maximum of 50-60 kg/h of dry ice pellets can be conveyed with the device.
  • the quantity can be bypassed by means of a bypass
  • a third of the compressed air is diverted into the mixing room can be reduced to up to 15 kg/h.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

  • Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen, insbesondere zum Trockeneisreinigen, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
  • Es ist bekannt, Oberflächen mittels Strahlgut, insbesondere mittels Trockeneispellets oder Trockeneisschnee, zu reinigen. Bei den Trockeneispellets handelt es ich um verdichtetes und/oder gepresstes Trockeneis.
  • Prinzipiell sind zwei Fördersysteme bekannt. Bei einem sogenannten 1-Schlauch Strahlsystem werden Pellets aus einem Vorratsbehälter in einer Druckluftstrom dosiert, in Richtung einer Strahlpistole getragen und schliesslich mit einer Düse, beispielsweise einer Lavaldüse, in Richtung einer zu reinigenden Oberfläche beschleunigt.
  • Bei einem sogenannten 2-Schlauch System erzeugt ein Treibgasstrom, zum Beispiel einen Druckluftstrom, ein partielles Vakuum einer Strahlvorrichtung. Das Trockeneis wird zusammen mit einem das Trockeneis umgebenden Fördergasstrom vom Unterdruck aus einem Vorratsbehälter durch eine Ansaugleitung in die Strahlvorrichtung gerissen und vor dort mit dem Treibgas in Richtung der zu reinigenden Oberfläche beschleunigt.
  • Das 1-Schlauch Strahlsystem und das 2-Schlauch System können auch kombiniert werden, wenn beim 1-Schlauch Strahlsystem ein zusätzlicher Druckluftstrom in die Strahlvorrichtung eingespeist wird.
  • Typischerweise wird umso mehr Strahlgut abgegeben, je mehr Strahlgut durch die Ansaugleitung herangezogen wird. Diese Menge kann gesteigert werden, indem die Treibgaszufuhr gesteigert wird oder indem die Durchsatzkapazität für das Treibgas in der Strahlvorrichtung angepasst wird, zum Beispiel gemäss EP 0 786 311 durch austauschbare Luftfinger.
  • Die DE 10 254 159 offenbart eine Strahlvorrichtung, bei der ein Teil des Treibgases vor der Beschleunigung des Strahlmittels abgezweigt und nach der Beschleunigung des Strahlmittels dem Strahlmittelstrom wieder zugeführt wird. Durch die Zumischung wird die Strahlleistung gesteigert, ohne dass zusätzliches Treibgas hinzugefügt wird. Wenn der zugeführte Treibgasstrom das Strahlmittel umhüllt, wird verhindert, dass sich eine Randschicht von Treibmittel mit reduzierter Geschwindigkeit ausbildet.
  • Aus EP 1 954 444 und den darin zitierten Druckschriften sind Vorrichtungen bekannt, die eine erstes Schaltelement aufweisen, mit welchem die zugeführte Druckluft geregelt werden kann und eine zweites Schaltelement, mit dem die Fördermenge des Trockeneises geregelt wird, zum Beispiel mit dem die Zufuhr von Strahlmittel unterbunden wird. Es kann so zum Beispiel wahlweise Druckluft oder ein Gemisch aus Druckluft und Trockeneis abgegeben werden. Auf diese Weise kann die Aufprallintensität und die Fördermenge unabhängig voneinander reguliert werden.
  • Bei bekannten Vorrichtungen kann für die Regelung der Fördermenge die Zufuhr der Trockenpellets in die Ansaugleitung verändert werden, zum Beispiel gemäss DE 196 24 652 über eine mit einem Luftmotor betriebene Förderschnecke. Durch eine Regelung des Luftmotors kann die Fördermenge des Strahlguts aber nur ungenau eingestellt werden.
  • Aus der DE 19 725 002 sind Vorrichtungen bekannt, die in der Ansaugleitung Sicherheitsventile oder einen Auslass für das Strahlmedium aufweisen. Auf diese Weise soll der Austritt von Strahlgut verhindert werden, sobald die Treibgaszufuhr unterbrochen ist. Die Menge des während des Betriebs benötigten Strahlguts wird dabei nicht beeinflusst.
  • Aus der US 5,203,794 ist ein System zum Abgeben von kalten Partikeln bekannt, bei welcher ein Treibgasstrom Material aus einem Vorratsbehälter zieht. Der Treibgasstrom wird über zwei Leitungen zu einer Strahldüse geführt, die beide mit einem Ventil versehen sind. Eine der Leitungen bildet einen Bypass, der den Behälter mit Druck beaufschlagt, um eine Blockierung des Materials zu verhindern.
  • Die CN 102327884 A offenbart eine Trockeneisreinigungsvorrichtung, bei welcher Druckluft über eine Hochdruckleitung und eine Niederdruckleitung zu einer Venturidüse geführt wird. In der Niederdruckleitung sind ein Ventil und ein Materialbehälter vorgesehen.
  • Die US 5,319,946 zeigt eine Vorrichtung zur Lagerung und Projektion von Eiskugeln, bei welcher Druckluft zum einen direkt eine Strahlpistole geleitet wird, zum andern in die Ansaugleitung, über welche die Eiskugeln aus einem Behälter herausgezogen werden.
  • Die US 5,876,267 offenbart eine Strahlvorrichtung mit einer Zuleitung für Druckluft und einer Ansaugleitung für Schleifmaterial. Zudem ist noch eine weitere Druckluftzuleitung vorgesehen.
  • Aus der US 5 203 794 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trockeneisreinigen gemäss den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 bekannt.
  • Es stellt sich die Aufgabe eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Trockeneisreinigung zur Verfügung zu stellen, bei denen die Nachteile des Bekannten vermieden werden, wobei insbesondere die Fördermenge des Strahlguts während des Betriebes unabhängig von einem vorgegebenen Treibgasstrom variierbar sein soll.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1, zum Reinigen,
    insbesondere Trockeneisreinigen, mit einer Strahlvorrichtung. Die Strahlvorrichtung umfasst eine erste Zuführung für Treibgas. Bei dem Treibgas handelt es sich bevorzugt um Druckluft. Die Strahlvorrichtung ist bevorzugt an eine Vorrichtung zur Treibgasversorgung anschliessbar, zum Beispiel mittels einer Druckleitung an einen Drucklufthahn, zum Beispiel an einem mobilen oder stationären Kompressor.
  • Die Strahlvorrichtung umfasst mindestens eine weitere Zuführung für ein Strahlgut, insbesondere Trockeneispellets, welche mit einer Ansaugleitung verbunden ist.
  • Die Ansaugleitung führt insbesondere zu einem Vorratsbehälter, in welchem sich das Strahlgut befindet.
  • Die Strahlvorrichtung umfasst einen Mischraum, in welchem das Strahlgut mit dem Treibgas mischbar ist und eine Beschleunigungsstrecke zum Beschleunigen des Strahlguts mit dem Treibgas. Die weitere Zuführung für ein Strahlgut mündet bevorzugt in den Mischraum.
  • Bevorzugt wird das Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas über eine Düse in den Mischraum geführt. Die Düse kann einen Abschnitt mit einem sich verkleinernden Strömungsquerschnitt aufweisen. In der Düse wird das Treibgas beschleunigt.
  • Beim Ausströmen des Treibgases in den Mischraum entsteht ein Unterdruck, der bewirkt, dass aus der Ansaugleitung Strahlgut und das das Strahlgut umgebende Fördergas in den Mischraum gezogen werden.
  • Das Gemisch aus Strahlgut und Treibgas wird dann in der Beschleunigungsstrecke beschleunigt und verlässt die Strahlvorrichtung typischerweise in Richtung der zu reinigenden Fläche.
  • Stromabwärts von der Zuführung für das Strahlgut kann ein sich verjüngender Abschnitt vorgesehen sein, in welchem der Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung bis auf einen minimalen Querschnitt abnimmt, an den sich die Beschleunigungstrecke anschliesst. Der sich verjüngende Abschnitt kann noch als Teil des Mischraums betrachtet werden.
  • Die Beschleunigungsstrecke weist bevorzugt in Strömungsrichtung einen sich erweiternden Strömungsquerschnitt auf.
  • Erfindungsgemäss ist während des Betriebs mindestens ein Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einstellbar, womit die Fördermenge des Strahlguts einstellbar ist.
  • Die Einstellung erfolgt nicht durch eine Einstellung des ersten Treibgasstroms, sondern, indem Einfluss auf Gas, welches das Strahlgut umgibt, also das Fördergas, genommen wird, bevor das Gemisch von Strahlgut und Gas in der Beschleunigungsstrecke beschleunigt wird.
  • Insbesondere wird Einfluss auf den Unterdruck genommen, der für das Ansaugen des Strahlguts sorgt.
  • Dazu kann in der Ansaugleitung und/oder in dem Mischraum mindestens eine Gaszuführung für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen sein.
  • Die Gaszuführung ermöglicht zudem unter anderem eine gleichmässige Gasförderung, auch wenn die Strahlgutzufuhr in die Ansaugleitung unterbrochen sein sollte.
  • Insbesondere kann eine Gasöffnung mit einem einstellbaren Öffnungsquerschnitt vorgesehen sein.
  • Durch die Gasöffnung kann Umgebungsluft in die Ansaugleitung und/oder in den Mischraum gelangen, wodurch der für das Ansaugen verantwortliche Druckunterschied verringert wird. Je mehr Umgebungsluft eingetragen wird, desto geringer ist der Druckunterschied und desto weniger Strahlgut wird angesaugt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Gaszuführung als weitere Zuführung für Treibgas ausgebildet sein, wobei in der Ansaugleitung und/oder in dem Mischraum eine weitere Zuführung für Treibgas vorgesehen sein, die unabhängigvon der Beaufschlagung der ersten Zuführung für Treibgas mit Treibgas beaufschlagbar ist.
  • Insbesondere kann ein Bypass vorgesehen sein, zur Führung eines verstellbaren Anteils von Treibgas, wobei der Bypass insbesondere von der ersten Zuführung für Treibgas in die Ansaugleitung und/oder in den Mischraum führt.
  • Durch die Zuleitung einer einstellbaren Menge von Treibgas durch die weitere Zuführung kann die Strahlgutmenge einfach dosiert werden.
  • Bei bekannten Vorrichtungen wurde der gesamte zugeleitete Treibgasstrom variiert. Bei einer Verringerung des Treibgasstroms wird weniger Strahlgut angesaugt und dieses auch weniger beschleunigt. Bei einer Erhöhung wird typischerweise mehr Strahlgut angesaugt und dieses auch stärker beschleunigt. Es kann allerdings bei einer Erhöhung des ersten Treibgasstroms in der Strahlvorrichtung ein Staudruck entstehen, sodass nicht mehr, sondern weniger Strahlgut angesaugt wird, was dazu führt, dass bei einer Erhöhung der Treibgasmenge die Menge des geförderten Strahlguts abnimmt.
  • Bei einem vorgegeben ersten Treibgasstrom besteht dieses Risiko in der Regel nicht. Dies gilt insbesondere, wenn der zusätzlich zugleitete Treibgasstrom über einen Bypass von der ersten Zuführung für Treibgas abgezweigt wird.
  • Die Bypassleitung sorgt dafür, dass einerseits immer die gleiche Treibgasmenge zur Beschleunigung zur Verfügung steht, andererseits weniger Treibgas direkt, zum Beispiel durch die Düse, in den Mischraum gelangt und somit weniger Strahlgut angesaugt wird.
  • Je mehr Treibgas in den Bypass abgezweigt wird, desto weniger Treibgas strömt als primärer Treibgasstrom direkt in den Mischraum und desto weniger Strahlgut kann angesaugt werden, wobei das Strahlgut aber stets mit der gleichen Treibgasmenge beschleunigt wird.
  • Wird der Bypass stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke eingespeist, so verstärkt sich der Effekt noch, da das eingespeiste Treibgas noch zusätzlich zu einer Verringerung der Druckdifferenz führt, die für das Ansaugen des Strahlguts sorgt.
  • Die Einspeisung des Bypasses erfolgt bevorzugt nicht derart, dass der Bypass selbst eine mit dem primären Treibgasstrom vergleichbare Saugwirkung entfaltet. Der Bypass verfügt beispielweise nicht über eine verengte Leitung und ist bevorzugt nicht düsenartig ausgebildet.
  • Auf diese Weise ist die Strahlmittelmenge unabhängig von der Strahlmittelgeschwindigkeit einstellbar.
  • Erfindungsgemäss umfasst die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für Strahlgut, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche angeordnet sind. Ansaugstutzen und Anschlagfläche sind bezogen aufeinander beweglich gelagert. Bevorzugt ist der Anschlagstutzen beweglich.
  • Bevorzugt wird als Antrieb für den bewegliche Ansaugstutzen ein Pneumatikzylinder verwendet, wobei zum Betätigen des Antriebs Treibgas verwendet werden kann, wie dies zum Beispiel in EP 1 769 886 gezeigt ist.
  • Der Ansaugstutzen kann in den Vorratsbehälter hineihreichen und steht in einer Fluidverbindung zur Ansaugleitung.
  • In dem Ansaugstutzen und/oder in der Anschlagfläche kann eine Gaszuführung für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen sein. Die Gaszuführung kann als eine Gasöffnung mit einem einstellbaren Öffnungsquerschnitt ausgebildet sein, über welche zum Beispiel Umgebungsluft in die Ansaugleitung gelangen kann.
  • Die Gaszuführung kann auch als Zuführung für ein Treibgas ausbildet sein.
  • Erfindungsgemäss kann ein Bypass vorgesehen sein, zur Führung eines verstellbaren Anteils von Treibgas, insbesondere von der ersten Zuführung für Treibgas, in den Ansaugstutzen und/oder in die Anschlagfläche.
  • Die Gaszuführung in der Anschlagfläche kann so ausbildet sein, dass Gas auch in den Ansaugstutzen dringen kann, wenn der Ansaugstutzen an der Anschlagfläche anliegt und kein Strahlgut in den Ansaugstutzen gelangt. Auf diese Weise kann eine gleichmässige Gasförderung ermöglicht werden.
  • Über den Ansaugstutzen und/oder in die Anschlagfläche kann das Gas in die Ansaugleitung und in den Mischraum gelangen. Die Gaszuführung hat somit einen ähnlichen Effekt wie eine Gaszuführung in die Ansaugleitung.
  • Eine Gaszuführung, zum Beispiel eine Gasöffnung mit einem einstellbaren Öffnungsquerschnitt oder eine Zuführung für ein Treibgas, kann auch zwischen Ansaugstutzen und Ansaugleitung vorgesehen sein.
  • Bevorzugt umfasst die Vorrichtung wie oben beschrieben eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des verstellbaren Gasstroms. Es können ein Drosselventil, einen Druckregler und/oder einen Öffnungsversteller vorgesehen sein, je nachdem ob der Zustrom von Umgebungsluft, Treibgas und/oder von in einem Bypass abgezweigtem Treibgas eingestellt werden soll.
  • In dem Bypass kann zum Beispiel ein Drosselventil vorgesehen sein, so dass eine einstellbare Menge von Treibgas über den Bypass leitbar ist.
  • Die Vorrichtung kann eine Venturidüse zum Zuführen des zugeführten Gases umfassen, insbesondere an einer Gaszuführung in der Ansaugleitung, im Ansaugstutzen oder in der Anschlagfläche. Das Strahlgut wird dann bereits an dem Ort der Gaszuführung angesaugt und beschleunigt, womit sichergestellt wird, dass das Strahlgut an der Gaszuführung vorbeitransportiert wird es an der Gaszuführung nicht zu einer Verstopfung kommt.
  • Ein Fördergasstrom ist auch stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einstellbar, wenn in der Strahlvorrichtung, bevorzugt im Mischraum, ein verstellbares Umlenkelement angebracht ist, das zumindest einen Teil des Treibgasstroms umlenkt.
  • Mit einem Umlenkelement lässt sich zum Beispiel der Treibgasstrom beim Austritt aus einer Düse in den Mischraum derart stören, dass die Druckdifferenz, die für das Ansaugen des Strahlguts sorgt, verringert wird.
  • Das Umlenkelement kann beispielweise in Form eines verschiebbaren Stifts ausgebildet sein, der in den Mischraum hineinführbar ist, zum Beispiel vor die Düse, über welche Treibgas in den Mischraum strömt.
  • Wie oben beschrieben umfasst erfindungsgemäss die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für Strahlgut, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche angeordnet sind. Ansaugstutzen und Anschlagfläche sind bezogen aufeinander beweglich gelagert. Bevorzugt ist der Anschlagstutzen beweglich.
  • Die Bewegung zwischen Ansaugstutzen und Anschlagfläche, insbesondere die Auslenkung und/oder Frequenz des Ansaugstutzens, ist dabei während des Betriebs einstellbar.
  • Die Einstellung erfolgt insbesondere elektrisch, zum Beispiel mittels einer Prozessteuerung, zum Beispiel einer sogenannten "Mini SPS", einer miniaturisierten speicherprogrammierbaren Steuerung, und/oder mittels einem elektropneumatischem Ventil.
  • Die Prozesssteuerung kann beispielsweise ein Magnetventil betreiben.
  • Eine "Mini SPS" und/oder das Ventil werden typischerweise über eine Batterie mit Energie versorgt, wobei wenig Strom verbraucht wird, sodass die Batterie nur selten, zum Beispiel alle drei Jahre, gewechselt werden muss.
  • Ein Fördergasstrom ist auf diese Weise unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einstellbar, denn je länger der Ansaugstutzen von der Anschlagfläche entfernt beleibt, desto mehr Fördergas kann mit dem Strahlgut in die Ansaugleitung gelangen. Zusätzlich kann mehr Strahlgut in den Ansaugstutzen gelangen, je weiter sich der Ansaugstutzen von der Ansaugfläche entfernt.
  • Mit elektrischen Einstellmitteln lassen sich zum Beispiel die unteren und oberen Totpunkte des beweglichen Ansaugstutzens und/der die Frequenz der Hin- und Her- Bewegung einstellen.
  • Vorteilhafterweise ist in der Beschleunigungsstrecke eine weitere Zuführung für Treibgas angeordnet, die mit Treibgas beaufschlagbar ist. Insbesondere ist ein Bypass vorgesehen zur Führung eines Anteils von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas in die Beschleunigungsstrecke. Die weitere Zuführung für Treibgas ist somit aus einem Bypass speisbar.
  • Mit dem in der Beschleunigungsstrecke zugeführten Treibgas kann die Strahlleistung verbessert werden, weil zum Beispiel, insbesondere bei einer hohen Förderrate, ein Staudruck in der Beschleunigungstrecke vermieden wird.
  • Das Treibgas ist bevorzugt über mindestens eine ringförmige Öffnung oder konzentrisch angeordnete Öffnungen in die Beschleunigungsstrecke einspeisbar. Das eindringende Treibgas hält das Strahlgut von der Wand der Beschleunigungstrecke weg, so dass das Strahlgut an der Wand nicht gebremst wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die Vorrichtung mindestens eine weitere Zuleitung für mindestens ein weiteres Strahlgut. Zu einem ersten Strahlgut, beispielweise Trockeneispellets, kann weiteres Strahlgut hinzugefügt werden, beispielsweise ein Feststoff, wie Calciumkarbonat oder Soda, oder geschreddertes organisches Material, wie Nussschalen oder Maiskolben. Feststoffe steigern den Leistungsgrad beim Reinigen, zum Beispiel beim Entrosten einer metallischen Oberfläche.
  • Die Zuleitung kann in den Mischraum, in die Ansaugleitung und/oder in den Vorratsbehälter erfolgen. Bevorzugt ist die zugeleitete Menge einstellbar, wobei zum Beispiel in der Zuleitung ein Ventil angeordnet ist, mit welchem der Zustrom an weiterem Strahlgut erlaubt oder unterbunden wird oder die Menge des Zustroms einstellbar ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ausserdem gelöst durch ein Verfahren gemäss Anspruch 9, zum Reinigen, insbesondere Trockeneisreinigen, mit einer Strahlvorrichtung, wie oben beschrieben wurde.
  • Die Strahlvorrichtung umfasst eine erste Zuführung für Treibgas, mindestens eine weitere Zuführung für ein Strahlgut, insbesondere Trockeneispellets, welche mit einer Ansaugleitung verbunden ist, einen Mischraum, in welchem das Strahlgut mit dem Treibgas mischbar ist, und eine Beschleunigungsstrecke zum Beschleunigen des Strahlguts mit dem Treibgas.
  • Während des Betriebs wird mindestens ein Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke unabhängig von einem ersten Treibgasstrom durch eine erste Zuführung für Treibgas eingestellt.
  • Dadurch kann der erste Treibgasstrom und die Fördermenge des Strahlguts unabhängig voneinander eingestellt werden.
  • Um dies zu erreichen, kann in der Ansaugleitung und/oder in dem Mischraum ein einstellbarer Gasstrom zugeführt werden.
  • Ein einstellbarer Gasstrom kann zugeführt werden, indem beispielsweise Gas durch Öffnungen in der Ansaugleitung, die eine verstellbare Grösse aufweisen, in die Ansaugleitung strömt und/oder indem Gas durch verstellbare Öffnungen in den Mischraum strömt. Bei dem Gas kann es sich um Umgebungsluft handeln. Je mehr Falschluftzufuhr erlaubt wird, desto geringer wird der Ansaugdruck in dem Teil der Ansaugleitung, der stromaufwärts von den Öffnungen zum Vorratsbehälter führt.
  • Ein einstellbarer Gasstrom kann zugeführt werden, indem beispielsweise der Ansaugleitung und/oder dem Mischraum ein Treibgasstrom zugeführt wird, der unabhängig von dem ersten Treibgasstrom durch die erste Zuführung für Treibgas ist.
  • Insbesondere kann ein verstellbarer Anteil des Treibgases über einen Bypass von der ersten Zuführung für Treibgas in die Ansaugleitung und/oder in den Mischraum geführt werden.
  • Je mehr Treibgas in den Bypass abgezweigt wird, desto weniger Treibgas strömt als primäres Treibgas in den Mischraum und desto weniger gross ist die Ansaugleistung. Zur Beschleunigung steht aber wieder die gesamte Treibgasmenge zur Verfügung, da der Bypass stromaufwärts von der Beschleunigungstrecke wieder eingespeist wird, zum Beispiel in die Ansaugleitung und/oder in den Mischraum.
  • Die Einspeisung in den Mischraum erfolgt dabei bevorzugt nicht derart, dass das über den Bypass eingespeiste Treibgas selbst eine nennenswerte Saugwirkung in der Ansaugleitung entfaltet. Die Einspeisung erfolgt beispielsweise nicht über eine düsenartige Zuleitung.
  • Erfindungsgemäss wird das Strahlgut aus einem Vorratsbehälter gefördert, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche angeordnet sind. Ansaugstutzen und Anschlagfläche sind bezogen aufeinander beweglich gelagert. Bevorzugt ist der Anschlagstutzen beweglich.
  • In dem Ansaugstutzen und/oder in der Anschlagfläche kann ein einstellbarer Gasstrom zugeführt werden.
  • Dazu strömt Gas durch verstellbare Öffnungen in den Ansaugstutzen und/oder in die Anschlagfläche. Zusätzlich kann ein Treibgasstrom zugeführt werden, der unabhängig von dem ersten Treibgasstrom durch die erste Zuführung für Treibgas ist.
  • Alternativ oder zusätzlich strömt ein verstellbarer Teil des Treibgases über einen Bypass von der ersten Zuführung für Treibgas in den Ansaugstutzen und/oder in die Anschlagfläche.
  • Bevorzugt wird der weitere Gasstrom in den Mischraum, in die Ansaugleitung, in den Ansaugstutzen und/oder in die Anschlagfläche eingestellt, insbesondere über ein Drosselventil, einen Druckregler und/oder einen Öffnungsversteller.
  • Der weitere Gasstrom, insbesondere ein Treibgasstrom, weiter insbesondere ein über einen Bypass geführter Treibgasstrom, kann, insbesondere der Ansaugleitung, dem Ansaugstutzen und/oder der Anschlagfläche, über eine Venturidüse zugeführt werden.
  • Ein Fördergasstrom kann auch stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke unabhängig von dem ersten Treibgasstrom eingestellt werden, indem zumindest einen Teil des Treibgasstroms in der Strahlvorrichtung, bevorzugt im Mischraum, über ein verstellbares Umlenkelement umgelenkt wird. Durch die Umlenkung des Treibgasstromes, insbesondere nachdem das Treibgas aus einer Düse in den Mischraum ausgetreten ist, kann die Druckdifferenz, die für das Ansaugen des Strahlguts sorgt, verändert werden. Je stärker der ausströmende Treibgasstrahl umgelenkt wird, desto geringer wird die Druckdifferenz und desto kleiner die Ansaugwirkung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das Strahlgut aus einen Vorratsbehälter gefördert, in welchem mindestens ein beweglich gelagerter Ansaugstutzen und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche angeordnet sind, wobei die Bewegung zwischen Ansaugstutzen und Anschlagfläche, insbesondere die Auslenkung und/oder Frequenz des Ansaugstutzens, elektrisch eingestellt wird.
  • Dazu kann eine Prozessteuerung, insbesondere eine sogenannte "Mini SPS" und/oder ein elektropneumatisches Ventil verwendet werden.
  • Zusätzlich kann in der Beschleunigungstrecke dem Gemisch aus Treibgas und Strahlgut ein weiterer Treibgasstrom zugeführt werden, insbesondere über einen Bypass, der einen Anteil von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas, abzweigt und in die Beschleunigungstrecke einspeist, bevorzugt durch mindestens eine ringförmige Öffnung oder konzentrisch angeordnete Öffnungen.
  • Ausserdem kann dem Treibgasstrom ein weiteres Strahlgut, beispielsweise ein Feststoff, zugeführt werden. Die Zuführung kann in die Ansaugleitung, in den Mischraum und/oder in den Vorratsbehälter erfolgen.
  • Die Erfindung ist im Folgenden in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung;
    Figur 4
    eine schematische Darstellung eines vierten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1a zum Trockeneisreinigen. Die Vorrichtung weist eine Strahlvorrichtung 2a auf. Die Strahlvorrichtung 2a umfasst eine erste Zuführung 3a für Treibgas, eine weitere Zuführung 4a für ein Strahlgut 5, welche mit einer Ansaugleitung 6a verbunden ist, einen Mischraum 7a, in welchem das Strahlgut 5 mit dem nicht dargestellten Treibgas mischbar ist, und eine Beschleunigungsstrecke 8a zum Beschleunigen des Strahlguts 5 mit dem Treibgas.
  • Während des Betriebs ist ein Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke 8a unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einstellbar.
  • Dazu sind in der Ansaugleitung 6a zwei Gaszuführungen 9, 10 für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen. Zum einen ist eine Gasöffnung 9 mit einstellbarem Öffnungsquerschnitt in der Ansaugleitung 6a vorgesehen. Die Menge wird über einen nicht explizit dargestellten Öffnungsversteller eingestellt.
  • Zum anderen ist eine weitere Zuführung 10 für Treibgas vorgesehen, die unabhängig von der Beaufschlagung der ersten Zuführung 3a für Treibgas mit Treibgas beaufschlagbar ist. Die Zuführung wird von einem Bypass 11 gespeist, über welchen Treibgas von der ersten Zuführung 3a für Treibgas in die Ansaugleitung 6a strömt. Die Menge wird über eine Einstellvorrichtung 12 eingestellt, die als Drosselventil ausgebildet ist.
  • Zudem sind im Mischraum zwei Gaszuführungen 13, 14 für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen.
  • Zum einen ist eine Gasöffnung 13 mit einstellbarem Öffnungsquerschnitt in dem Mischraum 7a vorgesehen. Die Menge wird über einen nicht explizit dargestellten Öffnungsversteller eingestellt.
  • Zum anderen ist eine weitere Zuführung 14 für Treibgas vorgesehen, die unabhängig von der Beaufschlagung der ersten Zuführung 3a für Treibgas mit Treibgas beaufschlagbar ist. Die Zuführung wird von einem Bypass 15 gespeist, über welchen Treibgas von der ersten Zuführung 3a für Treibgas in den Mischraum 7a strömt. Die Menge wird über eine Einstellvorrichtung 16 eingestellt, die als Drosselventil ausgebildet ist.
  • Die erste Zuführung 3a für Treibgas wird über einen Druckschlauch 17 gespeist. Das Treibgas strömt durch eine Düse 18a in den Mischraum 7a. Die Düse 18a kann an der einströmenden Seite 19 mit einem konisch zulaufenden Stempel 20 verschlossen werden. Damit kann die Menge des Treibgasstroms, der als primärer Treibgasstrom direkt in den Mischraum 7a strömt, eingestellt werden, bzw. der Treibgasstrom durch die Düse 18a gänzlich unterbrochen werden. Der Stempel 20 ist mit einem Verschlusselement 22 bedienbar.
  • Zusätzlich kann die gesamte Treibgaszufuhr durch die Strahlvorrichtung 2a erlaubt oder unterbunden werden, wenn ein Hebel 21 betätigt wird, der auf ein nicht explizit dargestelltes Ventil wirkt.
  • Typischerweise weist eine Vorrichtung 1a nicht alle in der Figur gezeigten Mittel auf, um einen Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke 8a unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einzustellen. Es kann ausreichen, wenn nur ein Bypass 11, 15 oder nur eine verstellbare Öffnung 9, 13 vorhanden ist, um die Menge des Strahlguts unabhängig von der eingehenden Treibgasmenge einzustellen.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1b.
  • Die Vorrichtung 1b weist ebenfalls eine Strahlvorrichtung 2b auf. Die Strahlvorrichtung 2b umfasst eine ersten Zuführung 3b für Treibgas, eine weiteren Zuführung 4b für ein Strahlgut 5, welche mit einer Ansaugleitung 6b verbunden ist, einen Mischraum 7b, in welchem das Strahlgut 5 mit dem nicht dargestellten Treibgas mischbar ist, und eine Beschleunigungsstrecke 8b zum Beschleunigen des Strahlguts 5 mit dem Treibgas.
  • In dem Mischraum 7b der Strahlvorrichtung 2b ist ein verstellbares Umlenkelement 23 angebracht, das zumindest einen Teil des Treibgasstroms umlenkt. Das Umlenkelement 23 ist als Stift ausgebildet, der in axialer Richtung verschiebbar ist. Im eingeschobenen Zustand stört es das freie Ausströmen des Treibgases aus der Düse 18b.
  • In der Beschleunigungsstrecke 8b ist eine weitere Zuführung für Treibgas 24 angeordnet, die mit Treibgas beaufschlagbar ist.
  • Dafür ist ein weiterer Bypass 25 mit einem Drosselventil 26 vorgesehen, über den ein Anteil von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas 3b in die Beschleunigungsstrecke 8b führt. Die Zuführung 24 ist als ringförmige Öffnung ausgebildet. Das zuströmende Treibgas hält das Strahlgut 5 von der Wand 27 der Beschleunigungsstrecke fern.
  • Die Mischkammer 7b umfasst einen sich verjüngenden Bereich 35, in welchen der Strömungsquerschnitt bis zu einer engsten Stelle 36 abnimmt. Daran schliesst sich die Beschleunigungsstrecke 8b an.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1c.
  • Die Vorrichtung 1c umfasst eine Strahlvorrichtung 2c, die mit einer Ansaugleitung 6c verbunden ist.
  • Die Vorrichtung 1c umfasst einen Vorratsbehälter 28 für Strahlgut, in welchem ein beweglich gelagerter Ansaugstutzen 29 und eine korrespondierende Anschlagfläche 30 angeordnet sind.
  • In dem Ansaugstutzen 29 und in der Anschlagfläche 30 sind Gaszuführungen 31, 32 für verstellbare Gasströme vorgesehen.
  • Die Gaszuführungen 31, 32 können jeweils mit einem nicht explizit dargestellten Bypass verbunden sein, der einen Anteil von Treibgas aus der Strahlvorrichtung 2c abzweigt.
  • Der Ansaugstutzen 29 wird über einen Pneumatikzylinder 33 angetrieben, dessen Auslenkung und Frequenz und damit auch die Auslenkung und Frequenz des Ansaugstutzens über eine batteriebetriebene Prozesssteuerung 34 eingestellt werden können.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Beispiels für eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1d, die ähnlich zum dritten Beispiel ist.
  • Zwischen dem Ansaugstutzen 29 und der Ansaugleitung 6d ist eine Gaszuführung 37 vorgesehen, über welche Falschluft oder Treibgas eingespeist werden kann. Die Gaszuführung 37 kann als Gasöffnung mit einstellbarem Öffnungsquerschnitt ausgebildet sein. Sie kann auch als Venturidüse ausgebildet sein, über welche Treibgas aus einem nicht in der Figur explizit dargestellten Bypass eingespeist wird.
  • Überdies sind Vorrichtungen denkbar, in denen Gaszuführungen miteinander kombiniert werden, die auf verschiedenen Figuren gezeigt sind.
  • Zum Beispiel kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche einen Bypass 16, der in dem Mischraum mündet, wie er zum Beispiel in Figur 1 gezeigt ist, umfasst und gleichzeitig einen Bypass 25, der in der Beschleunigungsstrecke mündet, wie er zum Beispiel in Figur 2 gezeigt ist. Die Druckflussmenge kann in einem der Bypässe 16; 26 oder in beiden Bypässen 16; 26 einstellbar sein.
  • In typischen Geräten strömt etwa 0.1- 16 m3/min Treibgas durch die Vorrichtung. Das Treibgas wird zum Beispiel unter einem Druck von 1- 16 bar zur Verfügung gestellt. Mit den Geräten können 5-150 kg/h Strahlgut, insbesondere Trockeneispellets, gefördert werden. Das Strahlgut wird auf Geschwindigkeiten zwischen 30 und 300 m/s beschleunigt.
  • Bei einer Ansaugleitung mit einem Durchmesser von 12 mm führt eine vollständig geöffnete Öffnung mit einem Öffnungsdurchmesser von 11 mm in der Ansaugleitung dazu, dass praktisch kein Strahlgut mehr gefördert wird.
  • In einer beispielhaften Vorrichtung wird Druckluft unter 6 bar zur Verfügung gestellt, wobei 5 m3/min Druckluft die Vorrichtung passieren.
  • Maximal können mit der Vorrichtung 50-60 kg/h Trockeneispellets gefördert werden. Die Menge kann mittels eines Bypasses, der bis zu einem Drittel der Druckluft in den Mischraum umleitet, auf bis zu 15 kg/h reduziert werden.
  • Denkbar ist ausserdem, dass zwei Drittel der gesamten Druckluft über einen Bypass in die Beschleunigungstrecke umgeleitet werden und ein Neuntel der gesamten Druckluft über einen Bypass in den Mischraum gelangt, also nur zwei Neuntel der über eine erste Zuführung zur Verfügung gestellten Druckluft durch eine Düse in den Mischraum strömen.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Reinigen, insbesondere zum Trockeneisreinigen, mit einer Strahlvorrichtung (2a; 2b; 2c), umfassend eine erste Zuführung (3a; 3b) für Treibgas, mindestens eine weitere Zuführung (4a; 4b) für ein Strahlgut (5), insbesondere Trockeneispellets, welche mit einer Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) verbunden ist, einen Mischraum (7a; 7b), in welchem das Strahlgut (5) mit dem Treibgas mischbar ist und eine Beschleunigungsstrecke (8a; 8b) zum Beschleunigen des Strahlguts (5) mit dem Treibgas,
    wobei während des Betriebs mindestens ein Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke (8a; 8b) unabhängig von dem ersten Treibgasstrom einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (1c) einen Vorratsbehälter (28) für Strahlgut (5) umfasst, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen (29) und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche (30) angeordnet sind, welche bezogen aufeinander beweglich gelagert sind, und in dem Ansaugstutzen (29) und/oder in der Anschlagfläche (30) eine Gaszuführung(31, 32) für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen ist,
    wobei der Ansaugstutzen (29) und/oder die Anschlagfläche (30) verstellbare Öffnungen aufweisen
    und/oder
    mindestens ein Bypass vorgesehen ist, zur Führung eines verstellbaren Anteils von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas, in den Ansaugstutzen (29) und/oder in die Anschlagfläche (30).
  2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei in der Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) und/oder in dem Mischraum (7a; 7b) mindestens eine Gaszuführung (9, 13) für einen verstellbaren Gasstrom vorgesehen ist, nämlich eine Gasöffnung mit (9, 13) einstellbaren Öffnungsquerschnitt, die so ausgebildet ist, dass durch sie Umgebungsluft in die Ansaugleitung und/oder in den Mischraum gelangen kann.
  3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei eine weitere Zuführung (10, 14) für Treibgas, die unabhängig von der Beaufschlagung der ersten Zuführung für Treibgas mit Treibgas beaufschlagbar ist, insbesondere ein Bypass (11, 15), vorgesehen ist, zur Führung eines verstellbaren Anteils von Treibgas, insbesondere von der ersten Zuführung für Treibgas, in die Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) und/oder in den Mischraum (7a; 7b).
  4. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einstellvorrichtung (12, 16) zum Einstellen des verstellbaren Gasstroms umfasst, insbesondere ein Drosselventil, einen Druckregler und/oder einen Öffnungsversteller und/oder
    die Vorrichtung eine Venturidüse zum Zuführen des zugeführten Gases umfasst.
  5. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strahlvorrichtung (1b), bevorzugt im Mischraum (7b), ein verstellbares Umlenkelement (23) angebracht ist, das zumindest einen Teil des Treibgasstroms umlenkt.
  6. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung einen Vorratsbehälter (28) für Strahlgut (5) umfasst, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen (29) und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche (30) angeordnet sind welche bezogen aufeinander beweglich gelagert sind, und die Bewegung zwischen Ansaugstutzen (29) und Anschlagfläche (30), insbesondere die Auslenkung und/oder Frequenz des Ansaugstutzens(29), elektrisch einstellbar ist, insbesondere mittels einer Prozessteuerung (34), insbesondere einer Mini SPS, und/oder mittels einem elektropneumatischem Ventil.
  7. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschleunigungsstrecke (8b) eine weitere Zuführung (24) für Treibgas angeordnet ist, die mit Treibgas beaufschlagbar ist, insbesondere ein Bypass (25) vorgesehen ist, zur Führung eines Anteils von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas in die Beschleunigungsstrecke, bevorzugt mit mindestens einer ringförmigen Öffnung oder konzentrisch angeordneten Öffnungen.
  8. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1a; 1b; 1c; 1d) mindestens eine weitere Zuleitung für mindestens ein weiteres Strahlgut umfasst.
  9. Verfahren zum Trockeneisreinigen mit einer Vorrichtung (1a; 1b; 1c; 1d) umfassend eine Strahlvorrichtung (2a; 2b; 2c), umfassend eine erste Zuführung (3a; 3b) für Treibgas, mindestens eine weitere Zuführung (4a ;4b) für ein Strahlgut (5), insbesondere Trockeneispellets, welche mit einer Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) verbunden ist, einen Mischraum (7a; 7b), in welchem das Strahlgut (5) mit dem Treibgas mischbar ist, und eine Beschleunigungsstrecke (8a; 8b) zum Beschleunigen des Strahlguts mit dem Treibgas, wobei
    während des Betriebs mindestens ein Fördergasstrom stromaufwärts von der Beschleunigungsstrecke (8a; 8b) unabhängig von einem ersten Treibgasstrom durch die erste Zuführung (3a; 3b) für Treibgas eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strahlvorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche ist,
    dass Strahlgut (5) aus einem Vorratsbehälter (28) gefördert wird, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen (29) und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche (30) angeordnet sind, welche bezogen aufeinander beweglich gelagert sind, in dem Ansaugstutzen (29) und/oder in der Anschlagfläche (30) ein einstellbarer Gasstrom zugeführt wird,
    und dass Gas durch verstellbare Öffnungen (31, 32) in den Ansaugstutzen (29) und/oder in die Anschlagfläche (30) strömt und/oder
    ein Treibgasstrom zugeführt wird, der unabhängig von dem ersten Treibgasstrom durch die erste Zuführung für Treibgas ist, nämlich ein verstellbarer Teil des Treibgases über einen Bypass von der ersten Zuführung für Treibgas in den Ansaugstutzen (29) und/oder in die Anschlagfläche (30) strömt.
  10. Verfahren gemäss Anspruch 9, wobei in der Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) und/oder in den Mischraum (7a; 7b) ein einstellbarer Gasstrom zugeführt wird, nämlich Umgebungsluft durch verstellbare Öffnungen (9, 13) in der Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) und/oder in dem Mischraum (7a; 7b) einströmt.
  11. Verfahren gemäss Anspruch 9 oder 10, wobei
    ein Treibgasstrom zugeführt wird, der unabhängig von dem ersten Treibgasstrom durch die erste Zuführung für Treibgas ist, insbesondere ein verstellbarer Teil des Treibgases über einen Bypass (11, 15) von der ersten Zuführung für Treibgas in die Ansaugleitung (6a; 6b; 6c; 6d) und/oder in den Mischraum (7a; 7b) strömt.
  12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Gasstrom eingestellt wird, insbesondere über ein Drosselventil, einen Druckregler und/oder einen Öffnungsversteller,
    und/oder der weitere Gasstrom über eine Venturidüse zugeführt wird.
  13. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einen Teil des Treibgasstroms in der Strahlvorrichtung, bevorzugt im Mischraum (7b), über ein verstellbares Umlenkelement (23) umgelenkt wird.
  14. Verfahren gemäss Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlgut (5) aus einen Vorratsbehälter (28) gefördert wird, in welchem mindestens ein Ansaugstutzen (29) und mindestens eine korrespondierende Anschlagfläche (30) angeordnet sind, welche bezogen aufeinander beweglich gelagert sind und dass die Bewegung zwischen Ansaugstutzen (29) und Anschlagfläche (30), insbesondere die Auslenkung und/oder Frequenz des Ansaugstutzens(29), elektrisch, insbesondere mittels einer Prozessteuerung (34) und/oder einem elektropneumatischen Ventil, eingestellt wird.
  15. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschleunigungstrecke (8b) dem Gemisch aus Treibgas und Strahlgut (5) ein weiterer Treibgasstrom zugeführt wird, insbesondere über einen Bypass (25), der einen Anteil von Treibgas von der ersten Zuführung für Treibgas, abzweigt und in die Beschleunigungstrecke einspeist, bevorzugt durch eine ringförmige Öffnung oder konzentrisch angeordnete Öffnungen.
  16. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Treibgasstrom ein weiteres Strahlgut zugeführt wird.
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