ES2962121T3 - Procedimiento de chorreado con hielo seco y dispositivo para realizarlo - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un método de granallado con hielo seco para la limpieza pulsada de objetos mediante una corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco, donde los gránulos de hielo seco se obtienen compactando nieve con CO2 y posteriormente se introducen en el corriente de gas (6) y se acelera, y la corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco se expulsa a través de una boquilla de salida y actúa así sobre el objeto a limpiar, formándose los gránulos de hielo seco a partir de nieve de CO2 en un dispositivo compactador (16) engranando mutuamente ruedas compactadoras (18) con una abertura de paso axial (26) en al menos una rueda compactadora (18), en el que los salientes (20) que sobresalen hacia afuera en una rueda compactadora (18) están acoplados con y desacoplado de los huecos de compactación complementarios (22), abriéndose sustancialmente radialmente hacia el interior en la abertura de paso (26), en la otra rueda de compactación (18) a medida que las ruedas de compactación (18) ruedan una contra otra, de modo que la nieve de CO2 que ha sido introducido en un espacio (28) en las ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí se compacta en hielo seco y el hielo seco se presiona radialmente hacia dentro en la correspondiente abertura de paso (26) y se rompe en gránulos de hielo seco; el método se caracteriza porque la corriente de gas (6) se conduce a través de la abertura de paso (26) en al menos una o preferentemente dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí, de modo que los gránulos de hielo seco que se presionan radialmente hacia dentro en el Las correspondientes aberturas de paso (26) se alimentan directamente a la corriente de gas (6) y son arrastradas por ella, de modo que los gránulos de hielo seco sólo se producen durante el proceso de voladura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de chorreado con hielo seco y dispositivo para realizarlo
La invención se refiere a un procedimiento de chorreado con hielo seco y a un dispositivo de limpieza para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso mediante una corriente de gas que arrastra gránulos de hielo seco mientras se lleva a cabo dicho procedimiento de chorreado.
Desde entonces, los gránulos de hielo seco necesarios para un procedimiento de chorreado con hielo seco se producen principalmente en un equipo separado, se almacenan temporalmente y luego se alimentan a un dispositivo de chorreado, en particular a un dispositivo de limpieza.
La producción de gránulos de hielo seco se realiza principalmente mediante el llamado procedimiento de compresión, en el que la nieve de CO<2>producida previamente a partir de CO<2>líquido mediante la expansión y enfriamiento del CO<2>líquido en un equipo de expansión se introduce en un equipo de compresión mecánico, en particular hidráulico, la nieve de CO<2>se compacta y se comprime a través de una matriz perforada. A este respecto, durante el proceso de compactación, la nieve de CO<2>se comprime contra la matriz, se compacta y sale por sus aberturas como hielo seco en forma de barras cilíndricas. Estas barras se rompen mediante dispositivos adecuados para formar gránulos de hielo seco. Los gránulos de hielo seco así producidos se introducen en recipientes aislados especiales y se ponen a disposición para su uso posterior en un procedimiento de chorreado con gránulos de hielo seco. Sin embargo, los equipos de compresión principalmente hidráulicos provocan de manera desventajosa una contaminación de los gránulos de hielo seco que se van a producir con lubricantes o virutas, de modo que estos gránulos de hielo seco no son utilizables para diversas tareas de limpieza, en particular en el sector óptico o médico. Durante el almacenamiento temporal se produce una contaminación adicional de los gránulos de hielo seco. Por un lado, los gránulos de hielo seco absorben humedad del entorno debido a su gran superficie, de modo que se congelan pegándose unos a otros y luego hay que separarlos de nuevo. En cualquier caso, es difícil proteger los gránulos de hielo seco de las influencias ambientales cuando se introducen en un dispositivo de chorreado, aunque solo sea de la atmósfera. Otra posibilidad es producir y mantener hielo seco en forma de bloques más grandes y raspar o rallar los gránulos de estos bloques y luego agregarlos a una corriente de gas comprimido como material de chorreado. Naturalmente, también en este caso surgen problemas: el material de chorreado está sujeto a fuertes fluctuaciones en el tamaño de las partículas y, por tanto, no es homogéneo.
El documento DE 102011 104 284 A1 divulga un procedimiento no de tipo genérico y un dispositivo no de tipo genérico para la creación de nieve o gránulos de hielo seco, en donde la nieve de CO<2>previamente formada para ello se compacta mediante dos ruedas helicoidales que engranan entre sí en la dirección axial de las ruedas helicoidales y se transporta hacia una matriz y finalmente se conforma en las aberturas de la matriz dando lugar a corrientes o hileras de hielo seco y se dispensa. El gas de CO<2>que se forma adicionalmente durante la formación de nieve de CO<2>puede hacerse pasar a través de un filtro tubular que rodea las ruedas helicoidales radialmente hacia afuera y ser transportado allí por una corriente de aire comprimido. De acuerdo con una forma de realización no representada, se puede prescindir del filtro tubular que rodea las ruedas helicoidales, al estar los propios árboles helicoidales configurados como árboles huecos de un material filtrante, de modo que el gas de CO<2>sobrante pueda pasar a través de los árboles huecos radialmente hacia adentro. Los árboles helicoidales huecos sirven, por tanto, como cámara de desgasificación. Disponen de alimentación de aire comprimido en el extremo trasero y de una salida de gas en el extremo delantero. El aire comprimido introducido y que sale por la salida de gas puede suministrarse a las barras de hielo seco aguas abajo de las ruedas helicoidales y arrastrar como gas portador el hielo seco que sale axialmente de la matriz. Por lo demás, la función y el modo de funcionamiento corresponden a las formas de realización representadas en las figuras 3-5 de esta publicación.
Con el documento EP 3074 180 B1 se propuso ya un dispositivo para producir gránulos de hielo seco a partir de nieve de CO<2>para un aparato de limpieza, así como un aparato de limpieza con un dispositivo de este tipo con las características del preámbulo de la reivindicación 6 y, con ello, también un procedimiento de chorreado con gránulos de hielo seco con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Según este documento, los gránulos de hielo seco se producen mediante un compactador de engranajes al introducir nieve de CO2 en el intersticio entre los engranajes que engranan entre sí. Desde un fondo de ranura respectivo entre los flancos de diente se extienden en cada caso aberturas hasta un espacio interior radialmente interior de los engranajes. A medida que los engranajes ruedan uno contra otro se compacta nieve de CO<2>para dar lugar a hielo seco y se empuja a través de estas aberturas radialmente hacia adentro al interior de los engranajes, donde se corta, formándose así gránulos de hielo seco. Estos gránulos de hielo seco producidos de esta manera se colocan en un almacén temporal, donde naturalmente surgen los problemas descritos anteriormente, o se alimentan a un equipo de transferencia para su posterior transferencia a un equipo de aceleración de gránulos de hielo seco para alimentarlos a una corriente de gas comprimido.
El documento DE 102018 106364 U1 muestra también un procedimiento para la producción de gránulos de hielo seco, en donde los gránulos de hielo seco se forman a partir de nieve de CO<2>en un equipo de compactación mediante ruedas compactadoras que engranan entre sí, que están configuradas como árboles huecos con una abertura pasante axial y aberturas radiales conforme al preámbulo de la reivindicación 1 adjunta. Los gránulos de hielo seco así formados se conducen desde los árboles huecos a otra instalación en la que se llevan a cabo otras operaciones de trabajo. La instalación puede generar, por ejemplo, chorros de limpieza a partir de los gránulos de hielo seco para limpiar o desbarbar componentes. Otras opciones para un procesamiento posterior incluyen la producción de discos de hielo seco o bloques.
El documento US 2019/0076989 A1 muestra un dispositivo de limpieza similar con las características del preámbulo de la reivindicación 6 para producir gránulos de hielo seco con un dispositivo de chorreado dispuesto aguas abajo. También en este caso se introduce nieve de CO<2>en un intersticio entre ruedas compactadoras que engranan entre sí y se presiona radialmente hacia adentro a través de cavidades de compactación radiales, formándose así gránulos de hielo seco de CO<2>. Aunque es posible que en este caso se arrastre en cierta medida gas de CO<2>no solidificado, no se trata en este sentido de la corriente de gas comprimido con la que se actúa sobre el objeto que se va a limpiar. Más bien, los gránulos de CO<2>se alimentan desde la abertura pasante axial de las ruedas compactadoras a un equipo de transferencia complejo, donde se recogen en cavidades superficiales de un cilindro de transferencia y luego se alimentan a una corriente de gas comprimido en la que los gránulos de CO<2>se aceleran y luego se aplican en forma de chorro sobre el objeto que se va a limpiar. La formación de los gránulos de CO<2>se produce de forma independiente y separada del suministro de la corriente de gas comprimido utilizada para la limpieza. El equipo de transferencia constituye también en este sentido un almacén temporal, en el que pueden surgir los problemas mencionados anteriormente.
La presente invención se basa en el objetivo de mejorar aún más un procedimiento de chorreado del tipo mencionado en el preámbulo de la reivindicación 1 en relación con los aspectos problemáticos mencionados al principio.
Este objetivo se consigue, en el caso de un procedimiento del tipo mencionado, de acuerdo con la invención por que la corriente de gas se conduce a través de la abertura pasante axial de al menos una o preferiblemente dos ruedas compactadoras que engranan entre sí, es decir, se introduce en dirección axial en la abertura pasante axial y se conduce en dirección axial a través de la abertura pasante axial, de modo que los gránulos de hielo seco presionados radialmente hacia adentro entrando en la correspondiente abertura pasante se alimentan directamente a la corriente de gas y son arrastrados por ella, de modo que los gránulos de hielo seco solo se producen mientras se está llevando a cabo el procedimiento de chorreado.
De esta manera, la producción de los gránulos de hielo seco necesarios para llevar a cabo el procedimiento de chorreado con hielo seco está ligada o acoplada aún más estrechamente con su uso real en el procedimiento de chorreado. Se evitan además las influencias ambientales y, con ello, la reducción de la calidad de los gránulos de hielo seco.
En un perfeccionamiento de la invención se propone que los gránulos de hielo seco se formen a partir de nieve de CO<2>mediante dos ruedas compactadoras que engranan entre sí con en cada caso una abertura pasante axial, y que cada rueda compactadora presente salientes y cavidades de compactación que se pueden engranar y desengranar entre sí, de modo que los gránulos de hielo seco se presionan entrando en la abertura pasante de cada una de las dos ruedas compactadoras que engranan entre sí, y que una corriente de gas sea conducida a través de ambas aberturas pasantes. Esto permite producir cada vez una mayor cantidad de gránulos de hielo seco o reducir la velocidad de accionamiento de las ruedas compactadoras, lo que también puede resultar ventajoso. De esta manera se obtienen dos corrientes de gas a presión que contienen y arrastran gránulos de hielo seco, que también podrían procesarse adicionalmente por separado. Según una forma de realización del procedimiento de acuerdo con la invención se propone, por consiguiente, que ambas corrientes de gas se junten aguas abajo para formar una única corriente de gas para actuar sobre el objeto que se va a limpiar.
Para la realización del procedimiento de chorreado de acuerdo con la invención resulta ventajoso que la corriente de gas se mantenga a una presión de 3-20 bar, en particular 3-15 bar, en particular 3-12 bar, en particular 3-10 bar. Además, para la realización del procedimiento de chorreado de acuerdo con la invención resulta ventajoso que la corriente de gas se impulse a una velocidad de 4-60 m/s. Se puede alimentar a una boquilla convergente o convergente-divergente para una mayor aceleración.
Según una forma de realización especialmente preferida del procedimiento de chorreado de acuerdo con la invención se propone que las ruedas compactadoras sean accionadas de forma continua y no cíclica mientras se está llevando a cabo el procedimiento de chorreado. Esto da como resultado una corriente uniforme con una densidad de partículas constante. No obstante, el procedimiento se puede llevar a cabo sin problemas y los componentes del equipo de compactación están sujetos a un menor esfuerzo mecánico.
También resulta especialmente ventajoso que la nieve de CO<2>y la producción de gránulos de hielo seco de CO<2>no utilice componentes neumáticos o hidráulicos. Esto aumenta la calidad de los gránulos de hielo seco producidos. Según otra forma de realización preferida se propone que ambas ruedas compactadoras sean accionadas en cada caso de forma individual y sincrónica entre sí y que las ruedas compactadoras engranen entre sí sin contacto. Esto se puede lograr accionando individualmente cada una de las ruedas compactadoras. Sin embargo, si en un compactador de engranajes solo se acciona uno de los engranajes, esto naturalmente no se puede lograr y se produce abrasión debido a que los flancos de los engranajes ruedan unos contra otros, lo que a su vez afecta a la calidad de los gránulos de hielo seco.
Los gránulos de hielo seco se forman empujando hielo seco en forma de barra o de columna radialmente hacia adentro en la respectiva abertura pasante de las ruedas compactadoras y rompiéndolo allí. Esta rotura podría controlarse en mayor o menor medida. Para conseguir una geometría uniforme en los gránulos de hielo seco que se van a producir, resulta ventajoso que el hielo seco presionado radialmente hacia adentro en la abertura pasante correspondiente se rompa en gránulos de hielo seco mediante un equipo de corte previsto allí.
Como ya se ha mencionado, la invención tiene por objeto también un dispositivo de limpieza para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso con las características de la reivindicación 6. Por lo tanto, de acuerdo con la invención se propone que la abertura pasante axial de una o ambas ruedas compactadoras forme parte de los medios de conducción de gas comprimido para guiar la corriente de gas. Por lo tanto, la corriente de gas a presión y velocidad de flujo se hace pasar a través del interior de la o las ruedas compactadoras, de modo que el hielo seco empujado radialmente hacia adentro a través de las ruedas compactadoras se rompe en gránulos y se alimenta directamente a la corriente de gas como material de chorreado.
Como ya se ha explicado en relación con el procedimiento de chorreado de acuerdo con la invención, resulta ventajoso que esté formada una abertura pasante axial en cada una de las dos ruedas compactadoras que engranan entre sí, que forma parte de los medios de conducción de gas comprimido, y que cada rueda compactadora presente salientes y cavidades de compactación que pueden engranarse y desengranarse entre sí, de modo que los gránulos de hielo seco son presionados entrando en la abertura pasante de cada una de las dos ruedas compactadoras que engranan entre sí.
Por consiguiente, resulta también ventajoso que ambas aberturas pasantes axiales y, por tanto, ambas corrientes de gas se junten aguas abajo para formar una única corriente de gas para actuar sobre el objeto que se va a limpiar. Se propone además que para las ruedas compactadoras esté previsto un equipo de accionamiento configurado de tal manera que ambas ruedas compactadoras sean accionadas de forma individual y sincrónica entre sí mientras se está llevando a cabo el procedimiento de chorreado.
Se propone además que las ruedas compactadoras puedan accionarse de forma continua y no cíclica.
Se propone además que las ruedas compactadoras engranen entre sí sin contacto.
Además, resulta ventajoso que en una respectiva abertura pasante axial de una rueda compactadora esté previsto un equipo de corte, mediante el cual se pueda cortar hielo seco empujado radialmente hacia adentro en la abertura pasante correspondiente dando lugar a gránulos de hielo seco.
Según una forma de realización especialmente ventajosa del dispositivo de acuerdo con la invención, resulta ventajoso que las ruedas compactadoras no estén configuradas en forma de engranajes, sino que los salientes de las ruedas compactadoras que sobresalen hacia afuera estén configurados en forma de émbolo, alfiler o cúpula, es decir, que estén aislados en su dirección circunferencial y a su alrededor. De este modo, cada saliente puede actuar como un émbolo o punzón de compactación individual y cooperar con una cavidad de compactación configurada de manera adecuada y preferentemente de manera esencialmente complementaria en la otra rueda compactadora. A este respecto resulta también ventajoso que las cavidades de compactación dispuestas una al lado de otra estén delimitadas entre sí, de modo que cada cavidad de compactación pueda cooperar con un saliente asociado a la misma para compactar la nieve de CO<2>. Al delimitar las cavidades de compactación entre sí por zonas de pared de la rueda compactadora, la compactación de la nieve de CO2 en una cavidad de compactación no se ve afectada por la compactación de la nieve de CO2 que esté teniendo lugar en ese momento en un hueco de compactación dispuesto a su lado. Por lo tanto, cada saliente de compactación tiene asociada exactamente una cavidad de compactación, en la que el saliente de compactación asociado se va engranando sucesivamente y desengranando de nuevo sucesivamente a medida que las ruedas compactadoras ruedan una contra otra, con lo que tiene lugar la compactación de la nieve de CO<2>dando lugar a hielo seco y este es empujado radialmente hacia adentro a través de las cavidades de compactación.
A continuación se describirán formas de realización preferidas de las ruedas compactadoras y configuraciones preferidas de los salientes de compactación y las cavidades de compactación. Así pues, resulta ventajoso que las cavidades de compactación presenten, partiendo del nivel de la camisa de la rueda compactadora, de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro, una primera zona de compactación que se estrecha de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro, en particular de forma cónica, y una segunda zona de transporte contigua a la misma radialmente hacia adentro, con una sección transversal de abertura constante, en particular cilíndrica. De este modo, la primera zona de compactación forma una zona de recepción que se estrecha desde fuera hacia radialmente hacia adentro, en la que el saliente en la otra rueda compactadora correspondiente a esta cavidad de compactación se engrana y se desengrana a medida que las ruedas ruedan una contra otra. Por lo tanto, la primera zona de compactación está diseñada de tal manera que el saliente correspondiente se puede engranar y volver a desenganchar preferentemente con la zona de compactación sin contacto, en donde el juego entre el saliente y la pared que limita la correspondiente zona de compactación no debe elegirse ni demasiado grande ni demasiado pequeño, de modo que se pueda generar suficiente presión de compactación. Un juego típico en este caso es de aproximadamente 0,05 a 0,3 mm. Al compactar la nieve de CO<2>se logra ya dentro de una respectiva primera zona de compactación una compactación dando lugar a gránulos de hielo. Por lo tanto, dentro de la respectiva segunda zona de transporte se encuentra una masa de hielo seco en forma de columna, que es empujada radialmente hacia adentro.
También resulta ventajoso que la primera zona de compactación esté limitada por una pared con un ángulo de inclinación respecto a la dirección radial de 5 a 35°. Según otra forma de realización está previsto que las cavidades de compactación presenten una tercera zona de transporte contigua a la segunda zona de transporte radialmente hacia adentro, con una sección transversal de abertura mayor con respecto a la segunda zona de transporte. En este sentido es suficiente con que un diámetro de la tercera zona de transporte sea tan solo ligeramente, en particular al menos un 2 %, en particular al menos un 5 %, en particular al menos un 10 % mayor que un diámetro en la segunda zona de transporte. Esto puede impedir ventajosamente que la masa de hielo seco en forma de columna se mueva nuevamente radialmente hacia afuera bajo la presión dentro de la rueda compactadora durante la rotación adicional de la rueda compactadora, lo cual debe evitarse. De esta manera, el hielo seco forma un sellado de las cavidades de compactación que desembocan radialmente hacia adentro, sin que sea necesario adoptar otras medidas. Además, esto reduce ventajosamente la fricción entre la masa de hielo seco y la zona de transporte.
Por lo que respecta a la configuración de los salientes, resulta ventajoso que los salientes, partiendo del nivel de la camisa de la rueda compactadora, presenten una zona en forma de émbolo que se eleva radialmente hacia afuera para engranar en una cavidad de compactación correspondiente. Puede estar previsto además que entre el nivel de la camisa y la zona en forma de émbolo esté formada una zona de transición que se estrecha radialmente hacia afuera. Además, resulta ventajoso que la zona en forma de émbolo presente un contorno circunferencial exterior esencialmente constante en dirección radial, en particular una forma cilíndrica.
La zona en forma de émbolo, que constituye una superficie de punzón orientada hacia la nieve de CO<2>del compactador así formado, puede presentar un extremo libre achaflanado o redondeado. Se prefiere que la propia superficie de punzón esté configurada esencialmente ortogonalmente a la dirección radial, para generar una presión de compactación máxima dirigida radialmente hacia adentro al rodar y engranar en la cavidad de compactación correspondiente.
Otras características, particularidades y ventajas de la invención se desprenden de las reivindicaciones adjuntas y de la representación en los dibujos y la siguiente descripción de la invención. En el dibujo, muestra:
las Figuras 1a, b una representación esquemática del dispositivo de limpieza de acuerdo con la invención; la Figura 2 una representación en perspectiva de las ruedas compactadoras del dispositivo según la figura 1 rodando una contra otra;
la Figura 3 otra representación de las ruedas compactadoras rodando una contra otra con componentes de accionamiento parcialmente indicados y una masa de llenado fija dentro de las ruedas compactadoras;
la Figura 4 una vista en sección a través del dispositivo;
la Figura 5 una vista en sección parcial para ilustrar el accionamiento de las ruedas compactadoras;
la Figura 6 una representación en perspectiva de la configuración de las ruedas compactadoras con salientes y cavidades de compactación, y
la Figura 7 una vista en sección de una zona de ruedas compactadoras que engranan entre sí.
La figura 1 muestra de forma meramente esquemática un dispositivo de limpieza 2 para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso mediante una corriente de gas 6 que arrastra gránulos de hielo seco 4. Se indica esquemáticamente un equipo de almacenamiento 8 para CO<2>líquido, desde el cual se puede suministrar CO<2>líquido a través de un conducto de extracción 10 a un equipo de expansión 12. El equipo de expansión 12 comprende boquillas de expansión 14 a través de las cuales el CO<2>líquido suministrado se expande de una manera conocidaper sey se convierte en una mezcla de gas de CO<2>-nieve de CO<2>. El componente sólido de esta mezcla, es decir, la nieve de CO<2>, se alimenta a un equipo de compactación 16, mediante el cual la nieve de CO<2>se comprime dando lugar a hielo seco de CO<2>y se procesa dando lugar a gránulos de hielo seco.
En el presente caso, el equipo de compactación 16 está configurado a modo de compactador de engranajes. Se compone, por ejemplo, de dos ruedas compactadoras 18 que engranan entre sí, que sin embargo no son engranajes propiamente dichos con dentados rectos que ruedan uno contra otro, sino que las ruedas compactadoras 18 tienen, como se explicará más en detalle, salientes 20 aislados que sobresalen hacia afuera, configurados en forma de émbolo, alfiler o cúpula, que se engranan y desengranan en cavidades de compactación 22 esencialmente complementarias en la en cada caso otra rueda compactadora 18 cuando las ruedas compactadoras 18 ruedan engranando una contra otra. Las cavidades de compactación 22 desembocan radialmente hacia adentro en una abertura pasante axial 26 de la respectiva rueda compactadora 18 a través de un respectivo canal de transporte 24 esencialmente orientado radialmente. Cuando las ruedas compactadoras 18 ruedan una contra otra, mediante el engrane de los respectivos salientes 20 en las respectivas cavidades de compactación 22 se compacta nieve de CO2 introducida en un intersticio entre cilindros 28 de las ruedas compactadoras 18 dando lugar a hielo seco y se empuja radialmente hacia adentro a través del respectivo canal de transporte 24 entrando en la abertura axial pasante 26 de la respectiva rueda compactadora 18. Allí el hielo seco se rompe dando lugar a gránulos de hielo seco 4 de una manera que se describirá más adelante.
Además, en o para el dispositivo de limpieza 2 está disponible una corriente de gas comprimido, que se alimenta a través de una toma de gas comprimido (no representada) o se forma por un equipo (no representado) para generar una corriente de gas 6 a presión. De acuerdo con la invención, la corriente de gas 6 a presión, que se carga con gránulos de hielo seco para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso y luego se aplica sobre el objeto que se va a limpiar, es conducida ahora a través de al menos una, en el caso representado a modo de ejemplo, a través de ambas aberturas pasantes axiales 26 de las ruedas compactadoras 18 y de este modo se "llena" con gránulos de hielo seco. Por lo tanto, los gránulos de hielo seco 4 se pueden producir, por así decirlo,in situdurante el funcionamiento del dispositivo de limpieza mediante el equipo de compactación 16 descrito anteriormente y se pueden alimentar directamente a la corriente de gas 6 conducida a través de la respectiva abertura pasante axial 26 sin más almacenamiento temporal. En el caso a modo de ejemplo y preferentemente representado, ambas aberturas pasante axiales 26 se juntan aguas abajo para formar una única corriente de gas 6, que luego se dirige a través de un tubo de chorreado y/o una boquilla de chorreado, dado el caso con suministro de gas comprimido adicional, sobre un objeto que se va a limpiar para llevar a cabo un procedimiento de chorreado con gránulos de hielo seco con fines de limpieza.
Las figuras 2 y 3 muestran ruedas compactadoras 18 que engranan entre sí, cuya configuración con salientes y cavidades de compactación se describirá en detalle más adelante. Los componentes de accionamiento para las ruedas compactadoras representados esquemáticamente en la figura 3 se describirán en relación con la figura 5. Basándose en las figuras 3, 4, 5, se puede ver que las ruedas compactadoras tienen forma de manguito en el área de sus salientes 20 y cavidades de compactación 22 y que dentro de esta forma de manguito está prevista una masa de llenado fija 30, que cumple varias funciones. Por un lado limita la abertura pasante axial 26 de las ruedas compactadoras 18 para la corriente de gas 6. También sirve en cierto modo como cojinete o cubo para las ruedas compactadoras 18, y comprende una escotadura 32 que se extiende de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro hasta la abertura pasante axial 26. En una pared que limita la escotadura 32 está previsto un equipo de corte 34 con una rasqueta 36, que está orientada con su filo de rascado 38 contra el lado interior de las ruedas compactadoras 18 (véase también la figura 7) y separa el hielo seco empujado radialmente hacia adentro dando lugar a gránulos de hielo seco.
En la representación de la figura 4 puede verse la zona del dispositivo en la que está dispuesto un intersticio entre cilindros entre las dos ruedas compactadoras 18. La nieve de CO<2>40 que se puede alimentar al intersticio entre cilindros 28 se indica esquemáticamente en la figura 4, no mostrándose el equipo de expansión 12 y las boquillas de expansión 14 en la figura 4 y pudiendo alimentarse también, en particular, la nieve de CO<2>al intersticio entre cilindros 28 de otra manera. Mientras tanto, la figura 4 ilustra la disposición de las ruedas compactadoras en una carcasa 42 del equipo de compactación 16, que también puede constituir la masa de llenado 30.
La figura 5 ilustra la disposición y el accionamiento de las ruedas compactadoras 18. A partir de una zona en forma de manguito 44 de las ruedas compactadoras 18 se cierra radialmente hacia adentro una zona de brida 48 que se extiende ortogonalmente a un eje de accionamiento y de rotación 46 de las ruedas compactadoras 18 y desde allí pasa a una sección de árbol 50. En la sección de árbol 50 está formada una abertura 52 que se extiende en la dirección del eje de accionamiento y rotación 46, que termina en forma de orificio ciego en la sección de árbol 50 y se comunica con la abertura pasante axial 26, que está limitada por la masa de llenado 30, o se prolonga en la misma. La sección de árbol 50 está montada de forma giratoria en la carcasa 42.
La figura 5 muestra, asimismo, un espacio 54 que rodea anularmente la sección de árbol 50 en la dirección circunferencial, al cual se puede aplicar gas comprimido de manera no representada, es decir, el gas comprimido que forma la corriente de gas 6 del dispositivo de limpieza. Para ello, la sección de árbol 50 presenta una abertura transversal radial 56, que desemboca en el espacio 54. De esta manera, el gas a presión puede pasar a través del espacio 54, atravesando la abertura transversal 56 hacia la abertura 52 que discurre longitudinalmente en la sección de árbol 50 y, desde allí, a la abertura pasante axial 26 de la correspondiente rueda compactadora 18 y, a través de esta, en la dirección de la flecha 57, a un tubo de chorreado o a una boquilla de chorreado del dispositivo.
Para sellar la sección de árbol 50, a ambos lados del espacio 54 está indicada esquemáticamente una junta 58, que es una junta ondulada esencialmente estanca a los gases. - Entre la masa de llenado 30 y, por ejemplo, una cara frontal axial de la zona en forma de manguito 44 de las ruedas compactadoras 18 está indicada otra junta 60. De esta manera, las aberturas antes mencionadas que se comunican entre sí quedan selladas frente al entorno.
La configuración de las ruedas compactadoras 18 y los salientes 20 y las cavidades de compactación 22 que pueden engranarse y desengranarse entre sí se explicará ahora con referencia a las figuras 6 y 7. Por ejemplo, partiendo del nivel de la camisa 62 uniforme de una respectiva rueda compactadora 18 se extiende radialmente hacia adentro una respectiva cavidad de compactación 22 que desemboca radialmente hacia adentro a través del canal de transporte 24 ya mencionado en la abertura pasante axial 26 o inicialmente en el espacio interior de la zona en forma de manguito 44. Como ya se mencionó y puede verse en las figuras 3, 4 y 7, cuando las ruedas compactadoras se accionan en rotación, las cavidades de compactación 22 desembocan en la zona en la que las ruedas compactadoras engranan entre sí y la nieve de CO<2>se compacta en la escotadura 32 de la masa de llenado 30 que se comunica con la abertura pasante axial 26.
Cada cavidad de compactación 22 comprende radialmente desde fuera hacia adentro una primera zona de compactación 64 que se estrecha de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro, por ejemplo de forma cónica, y una segunda zona de transporte 66 contigua a la misma radialmente hacia adentro con sección transversal de abertura preferentemente constante, a modo de ejemplo, cilíndrica. Aún más radialmente hacia adentro, a la segunda zona de transporte le sigue una tercera zona de transporte 68 con una sección transversal de abertura D mayor con respecto a la segunda zona de transporte 66. De esta manera se consigue que el hielo seco que se encuentra en la cavidad de compactación 22 no se empuje nuevamente en dirección opuesta, es decir, radialmente hacia afuera, por ejemplo debido a la presión del gas comprimido 6. Más bien, el hielo seco en las zonas de transporte segunda y tercera 66, 68 forma automáticamente un sellado estable de las distintas aberturas. Al principio se describió un ángulo de inclinación a preferido en la primera zona de compactación 66.
Partiendo del nivel de la camisa 62 de la rueda compactadora 18, los respectivos salientes 20 comprenden una zona en forma de émbolo 70 que se eleva radialmente hacia afuera para engranarse en la primera zona de compactación 64 de la cavidad de compactación 22 asociada. Puede verse en las figuras 6 y 7 que una zona de transición 72 que se estrecha radialmente hacia afuera está formada entre el nivel de la camisa 62 y la zona en forma de émbolo 70. La zona en forma de émbolo 70 comprende un contorno circunferencial exterior esencialmente constante en la dirección radial y presenta, a modo de ejemplo y preferentemente, una forma cilíndrica 74. Hacia el extremo libre de la zona en forma de émbolo 70, la forma cilíndrica 74 pasa a ser una superficie frontal plana 76, que está dispuesta ortogonalmente a la dirección radial y constituye una superficie de punzón 78.
Cuando las ruedas compactadoras 18 ruedan una contra otra o engranan entre sí, los salientes 18 se engranan en las cavidades de compactación 22, produciéndose así la compactación de la nieve de CO<2>dentro de la primera zona de compactación 64 de las cavidades de compactación 22, por lo que se forma hielo seco. La nieve de CO<2>compactada, o el hielo seco, se empuja entonces radialmente hacia adentro adicionalmente a través de las zonas de transporte segunda y tercera 66, 68 y se corta allí mediante el filo de rascado 38 de la rasqueta 36, con lo que se forman gránulos de hielo seco que se alojan en la escotadura 32 de la masa de llenado 30 y, desde allí, son conducidos radialmente hacia adentro entrando en la abertura pasante axial 26, donde son capturados por la corriente de gas 6 a presión y a cierta velocidad y son transportados adicionalmente en dirección al objeto que se va a limpiar.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de chorreado con gránulos de hielo seco para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso mediante una corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco, en donde se producen gránulos de hielo seco por compactación de nieve de CO<2>y luego se introducen en la corriente de gas (6) y se aceleran y la corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco sale a través de una boquilla de salida de chorro y actúa así sobre el objeto que se va a limpiar,
en donde los gránulos de hielo seco se forman a partir de nieve de CO<2>en un equipo de compactación (16) mediante ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí con una abertura pasante axial (26) en al menos una rueda compactadora (18), al engranar y desengranar entre sí salientes (20) que sobresalen hacia afuera de una rueda compactadora (18) con cavidades de compactación (22) complementarias que esencialmente desembocan radialmente hacia adentro en la abertura pasante (26) en la otra rueda compactadora (18) cuando ruedan las ruedas compactadoras (18), de modo que la nieve de CO<2>introducida en un intersticio (28) de las ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí se compacta dando lugar a hielo seco y el hielo seco se presiona radialmente hacia adentro entrando en la correspondiente abertura pasante (26) y se rompe dando lugar a gránulos de hielo seco,
caracterizado por que
la corriente de gas (6) se conduce a través de la abertura pasante axial (26) de al menos una o preferiblemente dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí, es decir, se introduce en dirección axial en la abertura pasante axial (26) y se conduce en dirección axial a través de la abertura pasante axial, de modo que los gránulos de hielo seco presionados radialmente hacia adentro entrando en la correspondiente abertura pasante (26) se alimentan directamente a la corriente de gas (6) y son arrastrados por ella, de modo que los gránulos de hielo seco solo se producen mientras se está llevando a cabo el procedimiento de chorreado.
2. Procedimiento de chorreado según la reivindicación 1,caracterizado por quelos gránulos de hielo seco se forman a partir de nieve de CO2 mediante dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí con en cada caso una abertura pasante axial (26), y por que cada rueda compactadora (18) presenta salientes (20) y cavidades de compactación (22) que se pueden engranar y desengranar entre sí, de modo que los gránulos de hielo seco se presionan entrando en la abertura pasante (26) de cada una de las dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí, y por que una corriente de gas (6) es conducida a través de ambas aberturas pasantes (26).
3. Procedimiento de chorreado según la reivindicación 2,caracterizado por queambas corrientes de gas (6) se juntan aguas abajo para formar una única corriente de gas (6) para actuar sobre el objeto que se va a limpiar.
4. Procedimiento de chorreado según la reivindicación 1, 2 o 3,caracterizado por quela corriente de gas (6) se mantiene a una presión de 3-20 bar, en particular 3-15 bar, en particular 3-12 bar, en particular 3-10 bar, y por que la corriente de gas (6) se impulsa a una velocidad de 4-60 m/s.
5. Procedimiento de chorreado según una o más de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quelas ruedas compactadoras (18) son accionadas de forma continua y no cíclica mientras se está llevando a cabo el procedimiento de chorreado.
6. Dispositivo de limpieza (2) para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso mediante una corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco con una toma o un equipo de almacenamiento (8) para CO<2>líquido, con un equipo de expansión (12) para producir nieve de CO<2>a partir de CO<2>líquido,
con un equipo de compactación (16) con ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí con una abertura pasante axial (26) en al menos una rueda compactadora (18), en donde en al menos una rueda compactadora (18) están previstos salientes (20) que sobresalen hacia afuera, que se engranan y se desengranan con cavidades de compactación (22) complementarias que esencialmente desembocan radialmente hacia adentro en la abertura pasante (26) en la otra rueda compactadora (18) cuando ruedan las ruedas compactadoras (18), de modo que la nieve de CO2 introducida en un intersticio (28) de las ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí se compacta dando lugar a hielo seco y el hielo seco se presiona radialmente hacia adentro entrando en la correspondiente abertura pasante (26) y se rompe dando lugar a gránulos de hielo seco,
con una toma de gas comprimido o con un equipo para generar una corriente de gas (6) a presión, y con medios de conducción de gas comprimido para conducir la corriente de gas (6), para recibir gránulos de hielo seco y para seguir conduciendo la corriente de gas (6) que arrastra los gránulos de hielo seco hasta una boquilla de chorreado a través de la cual se dispensa la corriente de gas que arrastra los gránulos de hielo seco durante el funcionamiento del dispositivo de limpieza (2) y se dirige hacia el objeto que se va a limpiar,
caracterizado por que
el dispositivo de limpieza (2) está configurado para la limpieza de objetos por aplicación de un impulso por medio de una corriente de gas (6) que arrastra gránulos de hielo seco mientras se lleva a cabo un procedimiento de chorreado según una o más de las reivindicaciones anteriores, y
por quela abertura pasante axial (26) en al menos una rueda compactadora (18) forma parte de los medios de conducción de gas comprimido, es decir, la corriente de gas (6) es conducida a través de la abertura pasante axial (26) en la rueda compactadora (18) durante el funcionamiento del dispositivo de limpieza (2) y, a este respecto, se pueden alimentar gránulos de hielo seco a la corriente de gas (6), introduciéndose la corriente de gas (6) en dirección axial en la abertura pasante axial (26) y conduciéndose a través de la abertura pasante axial (26) en dirección axial.
7. Dispositivo de limpieza (2) según la reivindicación 6,caracterizado por queestá formada una abertura pasante axial (26) en cada una de las dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí, que forma parte de los medios de conducción de gas comprimido, y por que cada rueda compactadora (18) presenta salientes (20) y cavidades de compactación (22) que pueden engranarse y desengranarse entre sí, de modo que los gránulos de hielo seco son presionados entrando en la abertura pasante (26) de cada una de las dos ruedas compactadoras (18) que engranan entre sí.
8. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 7,caracterizado por queambas aberturas pasantes axiales (26) y, por tanto, ambas corrientes de gas (6) se juntan aguas abajo para formar una única corriente de gas (6) para actuar sobre el objeto que se va a limpiar.
9. Dispositivo de limpieza según una o más de las reivindicaciones 6 a 8,caracterizado por quelos salientes (20) que sobresalen hacia afuera tienen forma de émbolo, de alfiler o de cúpula.
10. Dispositivo de limpieza según una o más de las reivindicaciones 6 a 9,caracterizado por quelas cavidades de compactación (22) dispuestas una al lado de otra están delimitadas entre sí, de modo que cada cavidad de compactación (22) puede cooperar con un saliente (20) asociado a la misma para compactar la nieve de CO<2>.
11. Dispositivo de limpieza según una o más de las reivindicaciones 6 a 10,caracterizado por quelas cavidades de compactación (22) presentan, partiendo del nivel de la camisa (62) de la rueda compactadora (18), de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro, una primera zona de compactación (64) que se estrecha de radialmente desde fuera a radialmente hacia adentro, en particular de forma cónica, y una segunda zona de transporte (66) contigua a la misma radialmente hacia adentro, con una sección transversal de abertura constante, en particular cilíndrica.
12. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 11,caracterizado por quela primera zona de compactación (64) está limitada por una pared con un ángulo de inclinación respecto a la dirección radial de 5° a 35°.
13. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 11 o 12,caracterizado por quelas cavidades de compactación (22) presentan una tercera zona de transporte (68) contigua a la segunda zona de transporte (66) radialmente hacia adentro, con una sección transversal de abertura mayor con respecto a la segunda zona de transporte (66).
14. Dispositivo de limpieza según una o más de las reivindicaciones 6 a 13,caracterizado por quelos salientes (20), partiendo del nivel de la camisa (62) de la rueda compactadora (18), presentan una zona en forma de émbolo (70) que se eleva radialmente hacia afuera para engranar en una cavidad de compactación (22) correspondiente.
15. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 14,caracterizado por quela zona en forma de émbolo (70) presenta un contorno circunferencial exterior esencialmente constante en la dirección radial, en particular una forma cilíndrica, y por que la zona en forma de émbolo (70) presenta una superficie de punzón (78) esencialmente ortogonal a la dirección radial.
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