ES2364787T3

ES2364787T3 - DEVICE AND PROCEDURE FOR CLEANING OBJECTS THROUGH DRY SNOW.

Info

Publication number: ES2364787T3
Application number: ES08018251T
Authority: ES
Inventors: Martin Blanke; Ralf Schmand
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: ATE506142T1; EP2151300A1; DE102008037089A1; EP2151300B1; PL2151300T3; DE502008003284D1

Abstract

The device has an expansion channel for producing carbon dioxide crystals from liquid carbon dioxide, and a venturi nozzle (7) for discharging the crystals, where the nozzle mixes the crystals with abrasive additives. The crystals and the additives are fed into a section (25) of small cross section of the nozzle, and the channel is partially spiral shaped around a compression part (23) of the nozzle. The additives are selected from a group consisting of lava granules, oil emulsive core e.g. cherry stone, glass beads and plastic granules e.g. polyethylene, polyamide and polycarbonate. An independent claim is also included for a method for cleaning surfaces of an object using dry snow.

Description

La presente invención concierne a un dispositivo y un procedimiento para limpiar objetos por medio de nieve seca. The present invention concerns a device and a method for cleaning objects by means of dry snow.

Se conocen muy diferentes procedimientos y posibilidades de limpieza química y física para limpiar superficies de objetos en el sector industrial. Very different procedures and possibilities of chemical and physical cleaning are known to clean surfaces of objects in the industrial sector.

Los procedimientos de limpieza química requieren un alto gasto en equipos de seguridad y desechado a consecuencia de los medios frecuentemente agresivos allí empleados y a consecuencia de las disposiciones legales. Por tanto, en los procedimientos de limpieza física, en los que se eliminan en general las suciedades por bombardeo o chorreado de la superficie a limpiar con partículas de arena, de metal o de vidrio, es necesario que la propia limpieza se realice en cabinas separadas. A este fin, el componente a limpiar tiene que ser desmontado primero de la máquina correspondiente y colocado dentro de una cabina de esta clase. Chemical cleaning procedures require a high expense in safety equipment and disposal as a result of the frequently aggressive means used therein and as a result of legal provisions. Therefore, in the procedures of physical cleaning, in which dirt is eliminated in general by bombardment or blasting of the surface to be cleaned with particles of sand, metal or glass, it is necessary that the cleaning itself be carried out in separate cabins . For this purpose, the component to be cleaned must first be disassembled from the corresponding machine and placed inside a cabin of this class.

Otra alternativa consiste en limpiar componentes por medio de bombardeo con hielo seco. El hielo seco consiste en dióxido de carbono transferido al estado sólido de agregación y enfriado hasta al menos -78,5ºC. A presión atmosférica, el hielo seco pasa directamente del estado sólido de agregación al estado gaseoso, no produciéndose ningún líquido de fusión. Se pueden efectuar así de manera especialmente sencilla, concretamente con aire comprimido normal, tanto el bombardeo con hielo seco como la succión y evacuación de las partículas de suciedad. Another alternative is to clean components by means of bombardment with dry ice. Dry ice consists of carbon dioxide transferred to the solid state of aggregation and cooled to at least -78.5 ° C. At atmospheric pressure, dry ice passes directly from the solid state of aggregation to the gaseous state, producing no melting liquid. They can thus be carried out in a particularly simple way, specifically with normal compressed air, both the bombardment with dry ice and the suction and evacuation of the dirt particles.

El hielo seco se presenta durante la producción en forma de nieve. La generación de nieve carbónica in situ por medio de una tobera a partir de CO2 líquido y el chorreado directo de una superficie con esta nieve, eventualmente con asistencia de aire comprimido, constituyen un procedimiento técnico relativamente sencillo de manejar y fácil de automatizar. Dry ice occurs during production in the form of snow. The generation of carbonic snow in situ by means of a nozzle from liquid CO2 and the direct blasting of a surface with this snow, possibly with compressed air assistance, constitute a relatively simple technical procedure to handle and easy to automate.

Sin embargo, la acción de limpieza de la nieve carbónica es limitada. Para eliminar por abrasión suciedades más persistentes se comprime dicha nieve en forma de granulado o de pelets o similares haciéndola pasar a presión a través de matrices. La densidad de masa de los pelets asciende aproximadamente a 1000 kg/m3. Estos tienen la forma de puntas con una longitud de aproximadamente 5 mm a 30 mm y un diámetro de aproximadamente 3 mm. However, the cleaning action of carbonic snow is limited. In order to remove more persistent dirt by abrasion, said snow is compressed in the form of granules or pellets or the like by pressing it through dies. The mass density of the pellets amounts to approximately 1000 kg / m3. These have the shape of tips with a length of approximately 5 mm to 30 mm and a diameter of approximately 3 mm.

Para aumentar aún más la acción de limpieza de partículas de CO2, el documento FR-A-2 837 122 propone dotar al CO2 criógeno con un aditivo de partículas sintéticas o minerales. En este caso, las partículas de CO2 son preferiblemente de un tamaño de alrededor de 150 a 250 m y las partículas sintéticas o minerales tienen un tamaño de alrededor de 50 m. Los aditivos sintéticos pueden estar formados, por ejemplo, por sebo o residuos de reciclaje envueltos con resina. Con este procedimiento se pretende eliminar revestimientos, tal como, por ejemplo, pintura, pintura anticorrosión, polvo o polvo de amolado, y suciedades naturales, tales como grasas. To further increase the cleaning action of CO2 particles, FR-A-2 837 122 proposes to provide the cryogenic CO2 with an additive of synthetic or mineral particles. In this case, the CO2 particles are preferably about 150 to 250 µm in size and the synthetic or mineral particles are about 50 µm in size. Synthetic additives may be formed, for example, by tallow or recycle residues wrapped with resin. This procedure is intended to remove coatings, such as, for example, paint, anti-corrosion paint, grinding powder or powder, and natural dirt, such as grease.

La firma Cryotechnics, NL, ofrece un procedimiento semejante de nombre CryoAdd, en el que se emplea para la limpieza de objetos hielo seco (CO2) en forma de pelets, pepitas o bloques, soplándose este material de hielo seco, en una corriente de aire comprimido, sobre la superficie que se debe limpiar. Para aumentar la acción de limpieza se puede añadir a esta mezcla de aire comprimido/hielo seco un material abrasivo o no abrasivo. Las partículas no abrasivas penetran en la capa de suciedad y hacen posible un acción incrementada de la sublimación explosiva de las partículas de hielo seco, mientras que se emplean partículas abrasivas para eliminar mecánicamente capas superficiales duras. The firm Cryotechnics, NL, offers a similar procedure called CryoAdd, in which it is used for cleaning dry ice (CO2) objects in the form of pellets, nuggets or blocks, blowing this dry ice material into an air stream compressed, on the surface to be cleaned. To increase the cleaning action, an abrasive or non-abrasive material can be added to this compressed air / dry ice mixture. Non-abrasive particles penetrate the dirt layer and make possible an increased action of explosive sublimation of dry ice particles, while abrasive particles are used to mechanically remove hard surface layers.

Sin embargo, el empleo de pelets de CO2 trae también consigo inconvenientes. Para pelets de CO2 se tiene que prever un silo especial. Cuando se mantienen almacenados los pelets en el silo durante demasiado tiempo, estos se apelmazan. La función de limpieza de los pelets depende fuertemente del tiempo de almacenamiento. However, the use of CO2 pellets also brings disadvantages. For CO2 pellets, a special silo must be provided. When the pellets are stored in the silo for too long, they are caked. The cleaning function of the pellets depends strongly on the storage time.

Se conocen diferentes dispositivos (por ejemplo, chorro frío, microlimpieza) en los que está previsto desmenuzar nuevamente pelets de CO2 o hielo en bloques en un equipo separado, tal como, por ejemplo, un mecanismo raspador o similar, y alimentarlos seguidamente a una tobera del dispositivo. Este desmenuzamiento renovado necesita mucha energía y, por tanto, conduce a mayores costes para la limpieza. Different devices are known (for example, cold jet, micro cleaning) in which it is planned to shred CO2 pellets or block ice again in separate equipment, such as, for example, a scraper mechanism or the like, and then feed them to a nozzle Of the device. This renewed shredding needs a lot of energy and, therefore, leads to higher costs for cleaning.

En el documento DE 2005 005 638 B3 se describen un procedimiento y un dispositivo para limpiar, activar o pretratar piezas de trabajo por medio de chorros de nieve carbónica. Por medio del dispositivo se produce nieve carbónica a partir de fluidos de CO2 sometidos a presión y al menos un gas comprimido portador. Está prevista una tobera de salida que acelera la mezcla, produciéndose un gas de dióxido de carbono bifásico y partículas de dióxido de carbono en una cámara de aglomeración por aglomeración y compactación de cristales de nieve carbónica y añadiéndose aquéllos radialmente al gas portador en una cámara mezcladora multietapa. La cámara mezcladora está dispuesta delante de la tobera de salida. De esta manera, se proporciona un flujo de gas turbulento de alta energía para el tratamiento de la pieza de trabajo. El dispositivo puede presentar un sistema de alimentación que en una primera zona o en una segunda zona alimente partículas sólidas de un medio de chorreado a la cámara mezcladora para mejorar el rendimiento de chorreado. Document DE 2005 005 638 B3 describes a procedure and a device for cleaning, activating or pretreating work pieces by means of jets of carbonic snow. Through the device carbonic snow is produced from pressurized CO2 fluids and at least one carrier compressed gas. An outlet nozzle is provided that accelerates the mixture, producing a two-phase carbon dioxide gas and carbon dioxide particles in an agglomeration chamber by agglomeration and compaction of carbonic snow crystals and those being added radially to the carrier gas in a mixing chamber multi-stage The mixing chamber is arranged in front of the outlet nozzle. In this way, a high-energy turbulent gas flow is provided for the treatment of the workpiece. The device may have a feeding system that in a first zone or in a second zone feeds solid particles of a blasting medium to the mixing chamber to improve the blasting performance.

Un procedimiento de chorreado y un dispositivo de chorreado se desprenden del documento EP 1 501 655 B1. En este dispositivo se alimenta CO2 líquido, a través de una tubería de alimentación, a un recinto de expansión de sección transversal ampliada. Debido a la expansión, el CO2 líquido se transforma en nieve seca y ésta, junto con un gas portador, es alimentada bajo presión a una tobera chorreadora. En este dispositivo puede estar previsto hacer que unos medios de chorreado sólidos o líquidos sean conducidos, a través de alimentaciones laterales, a la tubería de chorreado situada aguas arriba o aguas abajo de una derivación que está dispuesta delante de la tobera de chorreado, o eventualmente hacer que dichos medios desemboquen también en un recinto de expansión situado aún más aguas abajo. A blasting procedure and a blasting device are derived from EP 1 501 655 B1. Liquid CO2 is fed into this device, through a feed pipe, to an expanded cross-section expansion enclosure. Due to the expansion, the liquid CO2 is transformed into dry snow and this, together with a carrier gas, is fed under pressure to a jet nozzle. In this device, it may be provided that solid or liquid blasting means are led, through lateral feeds, to the blasting pipe located upstream or downstream of a branch that is arranged in front of the blasting nozzle, or possibly make said means also lead to an expansion enclosure located further downstream.

El documento WO 03/022525 A2 revela un procedimiento de chorreado y un dispositivo de chorreado. En este caso, se ha previsto una corriente de un medio de chorreado que arrastra a un agente de chorreado abrasivo. Con ayuda de un adaptador se alimenta un medio de chorreado adicional desde una fuente de presión. La alimentación del medio de chorreado adicional se efectúa inmediatamente antes de una tobera de chorreado que presenta un estrechamiento. Puede estar previsto que se alimente a través de la segunda instalación de chorreado un agente de chorreado de mayor abrasividad, por ejemplo un granulado. WO 03/022525 A2 discloses a blasting process and a blasting device. In this case, a stream of a blasting medium which carries an abrasive blasting agent is provided. With the help of an adapter, an additional blasting medium is fed from a pressure source. The additional blasting media is fed immediately before a blasting nozzle that has a narrowing. It may be provided that a more abrasive blasting agent, for example a granulate, is fed through the second blasting installation.

Un procedimiento y un dispositivo para chorrear piezas de trabajo por medio de pelets de CO2 y aditivos se desprenden del documento US 4,924,643 A. Como aditivos están previstas partículas que son sólidas a temperatura ambiente, tal como, por ejemplo, partículas de metal o de plástico. El dispositivo presenta una carcasa cerrada. En la carcasa está dispuesta una tobera para descargar los pelets de CO2 y los aditivos. La tobera está unida con un recipiente de forma de embudo a través de un tramo de tubería y una válvula. El recipiente de forma de embudo está lleno de las partículas sólidas. Además, la tobera está unida, a través de un tramo de tubería, con un equipo para producir pelets de CO2, siendo llevados los pelets al peso deseado por medio de un desmenuzador. La tobera está unida, a través de un tramo de tubería, con una fuente de alimentación de gas portador que está concebida, por ejemplo, para alimentar aire comprimido con una presión comprendida entre 4 y 7 bares. La tobera presenta una especie de cámara mezcladora en la que desembocan los tramos de tubería para alimentar las partículas, para alimentar el aire comprimido y para alimentar los pelets de CO2. Por tanto, en esta cámara mezcladora se mezclan los pelets de CO2 y los aditivos unos con otros y estos son llevados seguidamente por el aire comprimido en dirección a un estrechamiento y un ensanchamiento de la sección transversal formados en la tobera. Los pelets de CO2 y los aditivos son acelerados por el estrechamiento y el ensanchamiento de la sección transversal y proyectados en chorro sobre el objeto que se debe limpiar. A method and a device for blasting work pieces by means of CO2 pellets and additives are derived from US 4,924,643 A. As additives, particles that are solid at room temperature are provided, such as, for example, metal or plastic particles . The device has a closed housing. A nozzle for discharging CO2 pellets and additives is arranged in the housing. The nozzle is connected to a funnel-shaped container through a section of pipe and a valve. The funnel-shaped container is full of solid particles. In addition, the nozzle is connected, through a section of pipe, with equipment to produce CO2 pellets, the pellets being taken to the desired weight by means of a shredder. The nozzle is connected, through a section of pipe, to a carrier gas supply that is designed, for example, to supply compressed air with a pressure between 4 and 7 bars. The nozzle has a kind of mixing chamber in which the sections of pipe end to feed the particles, to feed the compressed air and to feed the CO2 pellets. Therefore, in this mixing chamber the CO2 pellets and the additives are mixed with each other and these are then carried by the compressed air in the direction of a narrowing and widening of the cross-section formed in the nozzle. The CO2 pellets and additives are accelerated by the narrowing and widening of the cross section and sprayed onto the object to be cleaned.

En el documento US 2004/0147204 A1 se describe un dispositivo de tratamiento de estructuras de capa delgada, como, por ejemplo, placas de circuito impreso, con partículas de hielo seco y partículas abrasivas, en donde se debe erosionar deliberadamente una capa superficial. Las partículas abrasivas pueden estar formadas, por ejemplo, por partículas de diamante, silicatos, nanotubos de carbono (CNTs), fullerenos y óxido de aluminio. Por medio de una tobera se deberán proyectar las partículas de hielo seco y las partículas abrasivas adheridas a ellas sobre un componente que se deba tratar. La forma de realización ilustrada en la figura 10 de esta publicación es un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1. Document US 2004/0147204 A1 describes a device for treating thin-layer structures, such as printed circuit boards, with dry ice particles and abrasive particles, where a surface layer must be deliberately eroded. The abrasive particles may be formed, for example, by diamond particles, silicates, carbon nanotubes (CNTs), fullerenes and aluminum oxide. Using a nozzle, dry ice particles and abrasive particles adhered to them must be projected onto a component to be treated. The embodiment illustrated in Figure 10 of this publication is a device according to the preamble of claim 1.

El problema de la presente invención consiste en crear un procedimiento y un dispositivo con los cuales se pueda incrementar aún más la eficiencia de la limpieza con nieve seca. The problem of the present invention is to create a method and a device with which the efficiency of cleaning with dry snow can be further increased.

En particular, el problema de la invención consiste en indicar un procedimiento y un dispositivo adecuado para la puesta en práctica de este procedimiento, destinados a la limpieza criógena de objetos por medio de nieve seca, junto con, al mismo tiempo, una alta acción de limpieza y una buena manejabilidad y capacidad de automatización. In particular, the problem of the invention is to indicate a procedure and a device suitable for the implementation of this procedure, intended for the cryogenic cleaning of objects by means of dry snow, together with, at the same time, a high action of cleanliness and good handling and automation capacity.

El problema se resuelve con un dispositivo según la reivindicación 1 y con un procedimiento según la reivindicación The problem is solved with a device according to claim 1 and with a method according to claim

8. 8.

Según la invención, se produce una mezcla de nieve carbónica y aditivo abrasivo y se conduce esta mezcla al objeto que se debe limpiar, siendo solicitada la mezcla preferiblemente con aire comprimido. According to the invention, a mixture of carbonic snow and abrasive additive is produced and this mixture is directed to the object to be cleaned, the mixture being preferably requested with compressed air.

Según la invención, se ha previsto un dispositivo para limpiar objetos por medio de nieve seca. El dispositivo comprende un canal de expansión para producir nieve carbónica a partir de CO2 líquido, una tobera para descargar la nieve carbónica y un equipo para mezclar la nieve carbónica con un aditivo abrasivo, en donde el equipo para mezclar el aditivo es la tobera. According to the invention, a device for cleaning objects by means of dry snow is provided. The device comprises an expansion channel for producing carbonic snow from liquid CO2, a nozzle for discharging carbonic snow and an equipment for mixing carbonic snow with an abrasive additive, where the equipment for mixing the additive is the nozzle.

La combinación de nieve carbónica y aditivo abrasivo puede limpiar superficies con una intensidad comparablemente mayor que en el caso de nieve carbónica sola y, por tanto, compensa perfectamente el debilitamiento energético del procedimiento de chorro de nieve. Por otro lado, no se presentan los inconvenientes de los pelets. En particular, es posible dosificar exactamente y proporcionar invariablemente la acción de limpieza. En contraste con la manipulación de pelets de CO2, este modo de fabricación constituye un procedimiento técnico fácilmente controlable y se puede automatizar de una manera sencilla. The combination of carbonic snow and abrasive additive can clean surfaces with a significantly higher intensity than in the case of carbonic snow alone and, therefore, perfectly compensates for the energetic weakening of the snow blasting process. On the other hand, the disadvantages of the pellets do not occur. In particular, it is possible to dose exactly and invariably provide the cleaning action. In contrast to the handling of CO2 pellets, this manufacturing method constitutes an easily controllable technical procedure and can be automated in a simple way.

Debido a la solicitación con aire comprimido se puede acondicionar idealmente la corriente de materias resultante y limitar el consumo de CO2 o aditivo. Due to the application with compressed air, the resulting material stream can be ideally conditioned and the consumption of CO2 or additive can be limited.

Como quiera que el aditivo solamente se agrega en la tobera, el aditivo sólo entra en contacto con la nieve seca inmediatamente antes del chorreado. Since the additive is only added to the nozzle, the additive only comes into contact with dry snow immediately before blasting.

Los aditivos de materia sólida poseen una alta capacidad calorífica y, en comparación con la nieve seca, una alta temperatura. Debido a la aportación del aditivo en la tobera resulta corto el tiempo de permanencia del aditivo en la nieve seca. Se asegura así que no se produzca una transmisión de calor apreciable del aditivo a la nieve seca. La nieve seca es entregada en calidad casi inalterada, junto con el aditivo, al objeto que se debe limpiar. Solid matter additives have a high heat capacity and, in comparison to dry snow, a high temperature. Due to the contribution of the additive in the nozzle, the residence time of the additive in the dry snow. This ensures that no appreciable heat transfer of the additive to dry snow occurs. The Dry snow is delivered in almost unchanged quality, together with the additive, to the object to be cleaned.

Otra ventaja esencial radica en que el adhesivo abrasivo entra en contacto solamente con la tobera. No tiene lugar así ningún desgaste incrementado ocasionado por el aditivo en los componentes antepuestos a la tobera. Another essential advantage is that the abrasive adhesive comes into contact only with the nozzle. Has no place thus no increased wear caused by the additive in the components placed before the nozzle.

Según una forma de realización, se alimenta CO2 líquido a un canal de expansión y aquél se expande en éste de modo que se producen con ello nieve carbónica y, de preferencia adicionalmente, CO2 gaseoso. La nieve carbónica se alimenta después a una tobera Venturi. En esta construcción se emplea la nieve seca producida sin pasos intermedios, tal como la misma es producida. El manejo y el almacenamiento de dióxido de carbono líquido admite un control bueno y seguro. According to one embodiment, liquid CO2 is fed to an expansion channel and it expands in this one of so that carbonic snow and, preferably additionally, gaseous CO2 are produced. Carbonic snow It is then fed to a Venturi nozzle. In this construction the dry snow produced without steps is used intermediate, just as it is produced. The handling and storage of liquid carbon dioxide supports A good and safe control.

La nieve carbónica se alimenta preferiblemente en el tramo de la sección transversal más estrecha de la tobera Venturi o en el lado de depresión de la tobera Venturi. Carbonic snow is preferably fed into the section of the narrowest cross section of the nozzle Venturi or on the depression side of the Venturi nozzle.

El aditivo abrasivo se aportará también en el tramo de la sección transversal más estrecha de la tobera Venturi o e el lado de depresión de la tobera Venturi. The abrasive additive will also be provided in the section of the narrowest cross section of the Venturi nozzle or the depression side of the venturi nozzle.

La alimentación a la tobera Venturi puede extenderse al menos parcialmente en forma de hélice alrededor de la parte de compresión de la tobera Venturi. La aportación en el punto más estrecho o en el punto de la sección transversal más pequeña es ventajosa a causa de la alta velocidad de flujo allí predominante y las condiciones de flujo bien definidas y estables. Debido a la disposición en forma de hélice se puede materializar con ahorro de espacio la alimentación para la nieve carbónica, que requiere una longitud de tubería determinada. The feed to the Venturi nozzle may extend at least partially in the form of a propeller around the Compression part of the Venturi nozzle. The contribution at the narrowest point or at the point of the section Smaller transverse is advantageous because of the high flow rate prevailing there and the conditions of flow well defined and stable. Due to the propeller-shaped arrangement it can be realized with savings of space feeding for carbonic snow, which requires a certain length of pipe.

Como alternativa, el aditivo abrasivo puede aportarse en la desembocadura de la tobera Venturi, introduciéndose el aditivo abrasivo, preferiblemente por acción de succión, en el caudal másico de nieve carbónica y aire. As an alternative, the abrasive additive can be supplied at the mouth of the Venturi nozzle, introducing the abrasive additive, preferably by suction action, in the mass flow of carbonic snow and air.

El abrasivo presenta preferiblemente al menos una de las materias siguientes: The abrasive preferably has at least one of the following materials:

-Arenas (por ejemplo, arena de cuarzo, arena conchifera, arena de lava, arena de granito), -Granulado de lava o similar, -Carbonato de calcio, -Bicarbonato de calcio, -Hidrogenocarbonato de sodio, -Perlas de vidrio o similares, -Pedazos de vidrio, preferiblemente de perlas de vidrio o similares, -Polvo de metal y/o polvillo de metal, preferiblemente de hierro, una aleación de hierro, aluminio, cobre o latón o -Arenas (for example, quartz sand, conchifera sand, lava sand, granite sand), - Lava granulate or similar, -Calcium carbonate, -Calcium bicarbonate, -Sodium hydrogen carbonate, -Glass beads or the like, -Glass pieces, preferably glass beads or the like, -Dust of metal and / or metal dust, preferably of iron, an alloy of iron, aluminum, copper or brass or

similares, -Corindón o similares, -Cáscaras de nuez y/o fragmentos de ellas, -Huesos oleosos, como, por ejemplo, huesos de cereza y/o fragmentos de ellos, -Granulado de plástico, preferiblemente de PE, PA o PC o similares. similar, -Corindon or similar, -Nutshells and / or fragments thereof, -Oily bones, such as, for example, cherry bones and / or fragments thereof, -Glass granules, preferably of PE, PA or PC or Similar.

Otros cometidos, características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de las formas de realización dadas a título de ejemplo, las cuales están representadas en los dibujos adjuntos. Other tasks, characteristics and advantages of the present invention will be apparent from the description of the embodiments given by way of example, which are represented in the accompanying drawings.

La figura 1 muestra un modo de funcionamiento de principio de la invención. Figure 1 shows a mode of operation of the principle of the invention.

La figura 2 muestra un primer ejemplo de realización de la invención. Figure 2 shows a first embodiment of the invention.

La figura 3 muestra un segundo ejemplo de realización de la invención. Figure 3 shows a second embodiment of the invention.

La figura 4 muestra un tercer ejemplo de realización de la invención. Figure 4 shows a third embodiment of the invention.

La figura 5 muestra una variante del tercer ejemplo de realización. Figure 5 shows a variant of the third embodiment.

En primer lugar, se explica el principio de funcionamiento de la presente invención ayudándose de una representación esquemática de la figura 1. First, the principle of operation of the present invention is explained by a schematic representation of Figure 1.

Según la representación de la figura 1, se alimentan a un dispositivo de limpieza 1 dióxido de carbono (CO2) a través de una tubería de alimentación 2, un aditivo abrasivo (A) a través de una tubería 3 de materia abrasiva y aire comprimido (DL) a través de una tubería (4) de aire comprimido. According to the representation of figure 1, a carbon dioxide (CO2) cleaning device 1 is fed through a feed pipe 2, an abrasive additive (A) through a pipe 3 of abrasive material and compressed air ( DL) through a compressed air pipe (4).

Dentro del dispositivo 1 se produce a partir de estos constituyentes una mezcla de nieve seca, materia abrasiva y aire comprimido y se descarga esta mezcla en forma de un chorro de limpieza 5. El chorro de limpieza 5 es dirigido hacia un objeto 6 que se debe limpiar. En la figura no se representan con detalle los eventuales equipos de bloqueo y regulación de los caudales másicos del dióxido de carbono, el aire comprimido y el aditivo, así como para mantener preparadas o producir las respectivas materias; el experto ajustará la versión de los mismos a las circunstancias y propiedades de las materias. Within the device 1, a mixture of dry snow, abrasive material and compressed air is produced from these constituents and this mixture is discharged in the form of a cleaning jet 5. The cleaning jet 5 is directed towards an object 6 which must be clean. The figure does not represent in detail the possible equipment for blocking and regulating the mass flow rates of carbon dioxide, compressed air and the additive, as well as to keep prepared or produce the respective materials; The expert will adjust their version to the circumstances and properties of the materials.

En el sentido de la invención, el dispositivo comprende un equipo para mezclar nieve carbónica con un aditivo abrasivo, que está configurado como una tobera, preferiblemente bajo solicitación con aire comprimido, siendo descargada la mezcla producida sobre el objeto que se debe limpiar. In the sense of the invention, the device comprises equipment for mixing carbonic snow with an abrasive additive, which is configured as a nozzle, preferably on request with compressed air, the mixture produced being discharged onto the object to be cleaned.

Gracias a la adición de materiales abrasivos o de materias abrasivas se produce una mezcla cuya acción de limpieza es superior a la de nieve carbónica sola. La acción de limpieza puede dosificarse exactamente y proporcionarse invariablemente. La combinación de la nieve carbónica y el aditivo abrasivo es automatizable de manera sencilla y constituye un procedimiento técnico fácil de dominar, suprimiéndose la incomoda manipulación de pelets de hielo seco. Thanks to the addition of abrasive materials or abrasive materials a mixture is produced whose cleaning action is superior to that of carbonic snow alone. The cleaning action can be dosed exactly and invariably provided. The combination of carbonic snow and abrasive additive is easily automatable and is an easy technical procedure to master, eliminating the uncomfortable handling of dry ice pellets.

La figura 2 muestra un ejemplo de realización de un dispositivo según la presente invención. Una tobera Venturi 7 lleva antepuesta una pieza de acometida 8 y pospuesto un embudo de expulsión 9. La tobera Venturi 7, la pieza de acometida 8 y el embudo de expulsión 9 pueden estar integrados en una empuñadura de pistola (no representada con detalle) o en un alojamiento de herramienta de una máquina automática (no representada con detalle). Figure 2 shows an exemplary embodiment of a device according to the present invention. A Venturi nozzle 7 has a rush part 8 in front of it and an expulsion funnel 9 has been postponed. The Venturi nozzle 7, the rush part 8 and the ejection funnel 9 can be integrated into a pistol grip (not shown in detail) or in a tool housing of an automatic machine (not shown in detail).

La pieza de acometida 8 está unida con un recipiente 10 a través de la tubería de alimentación 2. El recipiente 10 contiene dióxido de carbono líquido (LCO2). Están previstas una bomba 11 y una válvula magnética 12 para regular el caudal másico. La válvula magnética 12 está representada en la figura como una válvula de apertura/cierre (válvula de bloqueo), pero puede estar configurada también como una válvula de regulación. La válvula magnética 12 puede ser activada por medio de un equipo de regulación (no representado con detalle) con una relación de manipulación predeterminada para controlar los tiempos de apertura y cierre. Está previsto un tanque de presión 13 para solicitar el recipiente 10 con una presión prefijada. El recipiente 10 lleva un aislamiento frigorífico. The connection piece 8 is connected with a container 10 through the feed pipe 2. The container 10 contains liquid carbon dioxide (LCO2). A pump 11 and a magnetic valve 12 are provided to regulate the mass flow rate. The magnetic valve 12 is shown in the figure as an opening / closing valve (blocking valve), but it can also be configured as a regulating valve. The magnetic valve 12 can be activated by means of a regulation device (not shown in detail) with a predetermined manipulation ratio to control the opening and closing times. A pressure tank 13 is provided to request the container 10 with a preset pressure. The container 10 carries a refrigerating insulation.

Se alimenta también aire comprimido a la pieza de acometida 8 a través de la tubería 4 de aire comprimido solamente insinuada. La pieza de acometida 8 está configurada como un canal de expansión. La corriente se expande en el canal de expansión 8. De esta manera, se produce una corriente de nieve seca que se mezcla con el aire comprimido en el recorrido ulterior de la pieza de acometida. Compressed air is also fed to the supply part 8 through the only hinted compressed air line 4. The connection part 8 is configured as an expansion channel. The current expands in the expansion channel 8. In this way, a stream of dry snow is produced that mixes with the compressed air in the subsequent path of the rush.

En el tramo de la sección transversal más pequeña de la tobera Venturi 7 se alimenta una materia abrasiva a través de la tubería 3 de materia abrasiva. Esta materia es arrastrada por la alta velocidad de flujo en el tramo de la sección transversal más pequeña y se distribuye en la corriente de aire comprimido/nieve seca formando una mezcla que se descarga como chorro de limpieza 5 a través del embudo de expulsión 9. In the section of the smallest cross section of the Venturi nozzle 7 an abrasive material is fed through the abrasive material pipe 3. This matter is carried by the high flow rate in the section of the smallest cross section and is distributed in the stream of compressed air / dry snow forming a mixture that is discharged as a cleaning jet 5 through the ejection funnel 9.

En el sentido de la invención, la tobera Venturi sirve de equipo para mezclar la nieve carbónica con un aditivo abrasivo, preferiblemente bajo solicitación con aire comprimido. El embudo de descarga 9 sirve de equipo para dirigir la mezcla producida hacia el objeto que se debe limpiar, mientras que la pieza de acometida sirve de equipo para alimentar nieve seca. In the sense of the invention, the Venturi nozzle serves as a device for mixing carbonic snow with an abrasive additive, preferably on request with compressed air. The discharge funnel 9 serves as equipment to direct the produced mixture towards the object to be cleaned, while the connection piece serves as equipment to feed dry snow.

En la figura 3 se representa un segundo ejemplo de realización de la presente invención. Se alimenta a una tobera Venturi 14 una corriente de aire comprimido/nieve seca producida en un canal de expansión y se descarga esta corriente en la sección transversal de salida 15 de la tobera Venturi. A second embodiment of the present invention is shown in Figure 3. A stream of compressed air / dry snow produced in an expansion channel is fed to a Venturi nozzle 14 and this stream is discharged into the outlet cross section 15 of the Venturi nozzle.

La tobera Venturi 14 está dispuesta coaxialmente dentro de una pared tubular 16, en donde dicha tobera es bañada por una corriente de una materia abrasiva configurada como flujo envolvente 17. En la sección transversal de salida 15 de la tobera Venturi 14 la corriente de materia abrasiva es aspirada y arrastrada por la corriente de aire comprimido/nieve carbónica y es mezclada con ésta para proporcionar una mezcla 20 que se alimenta en un tubo de evacuación 19 al lugar de utilización ulterior como chorro de limpieza. En una zona 18 se estrecha la sección transversal de la pared tubular 16 hasta la del tubo de evacuación 19, con lo que se sigue logrando un efecto de aceleración adicional. The venturi nozzle 14 is coaxially disposed within a tubular wall 16, wherein said nozzle is bathed by a stream of an abrasive material configured as an envelope flow 17. In the outlet cross-section 15 of the venturi nozzle 14 the stream of abrasive matter it is sucked and dragged by the compressed air / carbon snow stream and mixed with it to provide a mixture 20 that is fed into an evacuation tube 19 to the place of further use as a cleaning jet. In a zone 18, the cross-section of the tubular wall 16 is narrowed to that of the evacuation tube 19, thereby achieving an additional acceleration effect.

Por medio de un taladro 21 en la zona de la sección transversal más estrecha de la tobera Venturi se puede lograr, por un lado, una compensación de fluctuaciones de presión y, por otro lado, el taladro 21 puede estar configurado de modo que ya se alimente aquí a la premezcla una corriente parcial de la corriente de materia abrasiva. By means of a bore 21 in the area of the narrowest cross-section of the Venturi nozzle, compensation of pressure fluctuations can be achieved on the one hand and, on the other hand, the bore 21 can be configured so that it is already feed the premix here a partial stream of the abrasive stream.

La figura 4 ilustra el tercer ejemplo de realización preferido de la invención. En este caso, el dispositivo de limpieza comprende una tobera 7 en la que todas las partes esenciales están incorporadas en una carcasa 22. La tobera está configurada, por ejemplo, como una tobera Venturi 7. En la carcasa 22 están introducidas, aguas arriba, una parte de compresión 23 que se va estrechando y, aguas abajo, una parte de expansión 24 que se va ensanchado. La parte de compresión 23 y la parte de expansión 24 se encuentran una con otra dentro de la carcasa 22 y forman conjuntamente la tobera Venturi con un tramo de diámetro pequeño (zona muy estrecha de la tobera) 25. Figure 4 illustrates the third preferred embodiment of the invention. In this case, the cleaning device comprises a nozzle 7 in which all the essential parts are incorporated in a housing 22. The nozzle is configured, for example, as a Venturi nozzle 7. In the housing 22 they are inserted, upstream, a compression part 23 that narrows and, downstream, an expansion part 24 that widens. The compression part 23 and the expansion part 24 meet each other inside the housing 22 and together form the Venturi nozzle with a small diameter section (very narrow area of the nozzle) 25.

Aguas arriba de la parte de compresión 23 se alimenta aire comprimido DL desde una fuente no representada con Upstream of the compression portion 23, compressed air DL is fed from a source not shown with

5 detalle. En el tramo de la sección transversal más pequeña 25 se alimente nieve carbónica proveniente de una expansión previa a través de una alimentación 26 de CO2. Asimismo, se alimenta allí una materia abrasiva A a través de una alimentación 27 de materia abrasiva. La alimentación 26 de CO2 puede estar configurada como un canal de expansión 8 en el que se produce la nieve carbónica a partir de CO2 líquido. Gracias a la alta velocidad de flujo en el tramo de la sección transversal más pequeña 25 se arrastran nieve carbónica y materia abrasiva y éstas se descargan juntamente con el aire comprimido, como chorro de limpieza 5, aguas abajo de la parte de expansión 5 detail In the section of the smallest cross section 25, carbonic snow is fed from a previous expansion through a CO2 feed 26. Likewise, an abrasive material A is fed there through a feed 27 of abrasive material. The CO2 feed 26 may be configured as an expansion channel 8 in which carbonic snow is produced from liquid CO2. Thanks to the high flow velocity in the section of the smallest cross section 25, carbon snow and abrasive material are dragged and these are discharged together with the compressed air, as a cleaning jet 5, downstream of the expansion part

24. 24.

La figura 5 muestra una variante del tercer ejemplo de realización. Mientras que en este último ambas alimentaciones 26 y 27 están configuradas como taladros rectos a lo largo de la parte de compresión 23, en la variante la alimentación 26' de CO2 o el canal de expansión 8 se extiende en forma de hélice alrededor de la parte Figure 5 shows a variant of the third embodiment. While in the latter both feeds 26 and 27 are configured as straight holes along the compression part 23, in the variant the CO2 feed 26 'or the expansion channel 8 extends in the form of a propeller around the part

15 de compresión 24. De este modo, la alimentación 26' de CO2, que puede presentar una longitud de funcionamiento considerable (por ejemplo, 500 mm a 800 mm), puede ser alojada en la carcasa 22' de una manera economizadora de espacio en comparación con una versión rectilínea. 15 compression 24. Thus, the CO2 feed 26 ', which can have a considerable operating length (for example, 500 mm to 800 mm), can be accommodated in the housing 22' in a space-saving manner in comparison with a rectilinear version.

En todos los ejemplos de realización el aditivo abrasivo puede ser cualquier materia sólida que presente un acción abrasiva y se pueda transportar en la forma deseada. Esta materia se selecciona en base a las circunstancias, especialmente la intensidad deseada de la acción abrasiva, pero también teniendo en cuenta las posibilidades de adquisición, el precio, las propiedades de almacenamiento y transporte y otras propiedades y acciones. In all embodiments, the abrasive additive can be any solid matter that has an abrasive action and can be transported in the desired shape. This material is selected based on the circumstances, especially the desired intensity of the abrasive action, but also taking into account the possibilities of acquisition, the price, the storage and transport properties and other properties and actions.

Se ofrecen como aditivo abrasivo las materias siguientes: The following materials are offered as an abrasive additive:

-Arenas (por ejemplo, arena de cuarzo, arena conchifera, arena de lava, arena de granito), -Arenas (for example, quartz sand, conchifera sand, lava sand, granite sand),

-Granulado de lava o similares, - Lava granulate or similar,

25 -Carbonato de calcio, -Bicarbonato de calcio, -Hidrogenocarbonato de sodio (polvo de aglomeración), -Perlas de vidrio o similares, -Pedazos de vidrio, preferiblemente de perlas de vidrio o similares, -Polvo de metal y/o polvillo de metal, preferiblemente de hierro, una aleación de hierro, aluminio, cobre o latón o similares, -Corindón o similares, -Cáscaras de nuez y/o fragmentos de ellas, -Huesos oleosos, como, por ejemplo, huesos de cereza y/o fragmentos de ellos, 25 -Calcium carbonate, -Calcium bicarbonate, -Sodium hydrogen carbonate (agglomeration powder), -Glass beads or the like, -Glass pieces, preferably glass beads or the like, -Metal dust and / or dust metal, preferably of iron, an alloy of iron, aluminum, copper or brass or the like, -Corindon or the like, -Nutshells and / or fragments thereof, -Oily bones, such as, for example, cherry bones and / or fragments of them,

35 -Granulado de plástico, preferiblemente de PE, PA o PC o similares. 35 - Plastic granulate, preferably PE, PA or PC or the like.

Es posible también utilizar varias materias aditivas en una relación en masa o volumen seleccionada. En este caso, pueden estar previstas tuberías y partes de alimentación separadas para aditivos diferentes. Por ejemplo, se puede agregar un aditivo en el tramo de la sección transversal más pequeña 25 y otro aditivo en la sección transversal de salida de la tobera Venturi. Pueden estar previstos también varios sitios de alimentación en la zona de la sección transversal más pequeña 25. It is also possible to use several additive materials in a selected mass or volume ratio. In this case, separate pipes and feed parts may be provided for different additives. For example, an additive can be added in the section of the smallest cross section 25 and another additive in the outlet cross section of the Venturi nozzle. Several feeding sites may also be provided in the area of the smallest cross section 25.

Además de aditivos abrasivos, pueden agregarse también, como otros aditivos, aglutinantes, materias antimicrobianas, desinfectantes, superficialmente activas (tensioactivas) u odorantes. En este caso, entran en consideración también otros sitios de alimentación. Así, un aditivo líquido puede ser incorporado, por ejemplo, directamente en el chorro de limpieza o puede ser ya agregado a un dióxido de carbono líquido antes de su In addition to abrasive additives, they can also be added, such as other additives, binders, antimicrobial materials, disinfectants, surface active agents (surfactants) or odorants. In this case, other feeding sites also come into consideration. Thus, a liquid additive can be incorporated, for example, directly into the cleaning jet or it can already be added to a liquid carbon dioxide before it is

45 expansión. 45 expansion.

En lugar de la tobera Venturi puede estar prevista también una tobera Laval. A Laval nozzle can also be provided instead of the Venturi nozzle.

El procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención para limpiar objetos por medio de hielo seco se caracterizan por el empleo de una mezcla de nieve carbónica, aire comprimido y un aditivo abrasivo para limpiar objetos. The method according to the invention and the device according to the invention for cleaning objects by means of dry ice are characterized by the use of a mixture of carbonic snow, compressed air and an abrasive additive for cleaning objects.

Lista de símbolos de referencia List of reference symbols

1 Dispositivo de limpieza 1 cleaning device

2 Tubería de alimentación para CO2 2 CO2 feed pipe

3 Tubería para materia abrasiva 3 Pipe for abrasive material

4 4: Tubería para aire comprimido Compressed air pipe

5 5: Caudal másico Mass flow

6 6: Objeto a limpiar Object to clean

7 7: Tobera Venturi Venturi nozzle

8 8: Pieza de acometida Rush Piece

9 9: Embudo de expulsión Expulsion funnel

10 10: Recipiente para CO2 líquido Liquid CO2 container

11 eleven: Bomba Bomb

12 12: Válvula magnética Magnetic valve

13 13: Tanque de presión Pressure tank

14 14: Tobera Venturi Venturi nozzle

15 fifteen: Plano de salida Departure Plane

16 16: Pared tubular Tubular wall

17 17: Canal envolvente Surround channel

18 18: Zona mezcladora Mixing zone

19 19: Tubo de evacuación Evacuation tube

20 twenty: Mezcla Mixture

21 twenty-one: Taladro Drill

22, 22’ 22, 22 ’: Carcasa Case

23 2. 3: Parte de compresión Compression part

24 24: Parte de expansión Expansion part

25 25: Tramo de la sección transversal más pequeña Section of the smallest cross section

26, 26’ 26, 26 ’: Alimentación de CO2 CO2 feed

27 27: Alimentación de materia abrasiva Abrasive material feed

A TO: Materia abrasiva Abrasive material

DL DL: Aire comprimido Compressed air

LCO2 LCO2: CO2 líquido Liquid CO2

Claims

1. Device (1) for cleaning objects by means of dry snow, comprising

an expansion channel (8) to produce carbonic snow from liquid CO2,

a nozzle (7, 14) to discharge carbonic snow,

a device (7, 14) for mixing carbonic snow with an abrasive additive (A),

where the expansion channel (8) is placed in front of the nozzle and where the equipment for mixing the additive (A) is the nozzle,

characterized because

The device (1) has a compressed air line to request carbonic snow and abrasive additive (A) with compressed air (DL).

2. 2.: Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque se alimenta la nieve carbónica en el tramo de la sección transversal más pequeña (25) de la tobera Venturi. Device according to claim 1, characterized in that the carbonic snow is fed into the section of the smallest cross section (25) of the Venturi nozzle.

3.3.: Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el equipo para alimentar la nieve carbónica a la tobera Venturi se extiende al menos parcialmente en forma de hélice alrededor de la parte de compresión de la tobera Venturi. Device according to claim 2, characterized in that the equipment for feeding the carbonic snow to the Venturi nozzle extends at least partially in the form of a propeller around the compression part of the Venturi nozzle.

4.Four.: Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se agrega el aditivo abrasivo en la zona de la sección transversal más pequeña (25) de la tobera Venturi. Device according to any of claims 1 to 3, characterized in that the abrasive additive is added in the area of the smallest cross section (25) of the Venturi nozzle.

5.5.: Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se agrega el aditivo abrasivo en la desembocadura de la tobera Venturi, introduciéndose el aditivo abrasivo, preferiblemente por acción de succión, en el caudal másico de nieve carbónica y aire. Device according to any of claims 1 to 4, characterized in that the abrasive additive is added at the mouth of the Venturi nozzle, the abrasive additive being introduced, preferably by suction action, into the mass flow of carbonic snow and air.

6.6.: Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque la tobera Venturi esta dispuesta dentro de una pared tubular y el aditivo abrasivo baña la tobera Venturi en forma de evolvente dentro de la pared tubular. Device according to claim 5, characterized in that the Venturi nozzle is disposed within a tubular wall and the abrasive additive bathes the Venturi nozzle in the form of an evolve within the tubular wall.

7. 7.: Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el aditivo abrasivo presenta al menos una de las materias siguientes: Device according to any of claims 1 to 6, characterized in that the abrasive additive has at least one of the following materials:

-granulate lava or the like, -calcium carbonate, - calcium bicarbonate, - sodium hydrogen carbonate, - glass beads or the like, -glass pieces, preferably glass beads or the like, - metal powder and / or metal dust, preferably iron, an alloy of iron, aluminum, copper or brass or

similar, -corundum or similar, -nutshells and / or fragments thereof, -oily bones, such as, for example, cherry bones and / or fragments thereof, -plastic granules, preferably of PE, PA or PC or Similar.

8. 8.: Procedimiento para limpiar objetos por medio de hielo seco, en el que se expande CO2 líquido formando nieve carbónica y a continuación se produce en una tobera una mezcla de nieve carbónica y aditivo abrasivo y se dirige esta mezcla hacia el objeto que se debe limpiar, caracterizado porque se solicita la mezcla con aire comprimido. Procedure for cleaning objects by means of dry ice, in which liquid CO2 expands forming carbonic snow and then a mixture of carbonic snow and abrasive additive is produced in a nozzle and this mixture is directed towards the object to be cleaned, characterized in that mixing with compressed air is requested.

9. 9.: Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se alimenta la nieve carbónica en la zona de la sección transversal más pequeña de la tobera Venturi. Method according to claim 8, characterized in that the carbonic snow is fed in the area of the smallest cross section of the Venturi nozzle.

10.10.: Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque, antes de su alimentación a la tobera Venturi, se conduce la nieve carbónica al menos parcialmente en forma de hélice alrededor de la parte de compresión de la tobera Venturi. Method according to claim 9, characterized in that, before being fed to the Venturi nozzle, carbonic snow is conducted at least partially in the form of a helix around the compression part of the Venturi nozzle.

11. eleven.: Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque se agrega el aditivo abrasivo en la zona de la sección transversal más pequeña de la tobera Venturi. Method according to any of claims 9 and 10, characterized in that the abrasive additive is added in the area of the smallest cross section of the Venturi nozzle.

12. 12.: Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque se agrega el aditivo abrasivo en la desembocadura de la tobera Venturi, introduciéndose el aditivo abrasivo, preferiblemente por acción Process according to any of claims 10 and 11, characterized in that the abrasive additive is added at the mouth of the Venturi nozzle, the abrasive additive being introduced, preferably by action

of suction, in the mass flow of carbonic snow and air.

13. 13.: Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el adhesivo abrasivo baña a la tobera Venturi en forma de envolvente. Method according to claim 12, characterized in that the abrasive adhesive bathes the Venturi nozzle in the form of an envelope.

14. Method according to any of claims 8 to 13, characterized in that the abrasive additive 5 has at least one of the following materials:

-sands (for example, quartz sand, conchifera sand, lava sand, granite sand), -granulate lava or the like, -calcium carbonate, - calcium bicarbonate,

10-sodium hydrogen carbonate, glass beads or the like, glass pieces, preferably glass beads or the like, metal powder and / or metal dust, preferably iron, an iron alloy, aluminum, copper or brass or

Similar,

15-corundum or the like, -nutshells and / or fragments thereof, -oily bones, such as, for example, cherry bone and / or fragments thereof, -plastic granules, preferably of PE, PA or PC or the like .