NL1037571C2 - Systeem voor het stralen van objecten met een mengsel van vloeistof en abrasief. - Google Patents

Description

Systeem voor het stralen van objecten met een mengsel van vloeistof en abrasief.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het via ten minste één straalkop stralen van objecten met een straalmedium dat een straalvloeistof bevat, 5 bestaande uit een mengsel van een transportvloeistof, bijvoorbeeld water, en een in die transportvloeistof niet oplosbaar abrasief materiaal, waarbij de straalvloeistof via een vloeistofinlaat aan de betreffende straalkop wordt toegevoerd en waarbij er verder lucht of enig ander gas of gasmengsel onder hoge druk, hierna kortheidshalve perslucht genoemd, via een luchtinlaat aan de straalkop wordt toegevoerd, die met de 10 straalvloeistof wordt gecombineerd en daarmee tezamen het straalmedium vormt dat met kracht tegen het te stralen object wordt gespoten, waarna de straalvloeistof via opvangmiddelen wordt opgevangen en in bevoorradingsmiddelen wordt opgeslagen om opnieuw voor het stralen te kunnen worden gebruikt.

15 Uit US5827114 is een ogenschijnlijk soortgelijk systeem bekend. Als straalvloeistof wordt in dat systeem als transportvloeistof een vloeistof (bijvoorbeeld water) gebruikt die verzadigd is met een in die vloeistof oplosbare stof, bijvoorbeeld natriumbicarbonaat, waarbij als abrasief materiaal natriumcarbonaat in kristallijne vorm worden toegevoegd. Deze lost niet op in de transportvloeistof, daar (en zolang) die verzadigd is met 20 natriumcarbonaat. Als gevolg daarvan oefenen die (immers niet opgeloste) natriumcarbonaatkristallen in de straalvloeistof een goede abrasieve werking uit op de te behandelen objecten. Overtollig straalvloeistof wordt opgevangen in een trechtervormig opvangreservoir dat tevens als bevoorradingsreservoir voor de straalvloeistof dient. Een gedeelte van de straalvloeistof wordt in een bezink- en herkristallisatietank geleid, via 25 welke de bij het stralen vrijkomende vervuiling kan worden afgevoerd. In die tank vindt -onder invloed van een geschikte temperatuur- herkristallisatie/kristalgroei van een deel van het natriumbicarbonaat plaats, waardoor -aangevuld met verse kristallen van buitenaf- het gehalte aan kristallijn (dus abrasief) materiaal op peil wordt gehouden. Het in de bezink- en herkristallisatietank gereconditioneerde straalvloeistof wordt via een 30 onderin het bevoorradingsreservoir uitmondende toevoerleiding met de overige straalvloeistof gemengd.

Een wezenlijk verschil tussen het uit US5827114 bekende systeem en het systeem waarop de onderhavige aanvrage betrekking heeft, is gelegen in het feit dat in het 35 laatstgenoemde systeem gebruik wordt gemaakt van een straalvloeistof dat is gevormd uit een (transport)vloeistof en een abrasief materiaal dat -in tegenstelling tot in het bekende systeem- niet oplosbaar is in die vloeistof, waardoor, temeer waar in het systeem volgens de onderhavige aanvrage gedacht moet worden aan een systeem dat 1037571 - 2 - geschikt is voor het stralen van objecten, in het bijzonder (maar niet uitsluitend) vervaardigd van roestvast staal (RVS), waarvan de maten kunnen liggen in de ordegrootte van enkele tot vele meters, er op diverse locaties in een dergelijke (tamelijk grote) installatie maatregelen moeten worden getroffen waardoor onder alle 5 bedrijfsomstandigheden wordt voorkomen dat het -immers onoplosbare- abrasief zodanig kan neerslaan dat het systeem daardoor onklaar wordt. Bovendien is het van groot belang gebleken dat de (hoge) concentratie abrasief in de straal vloeistof, in het bijzonder in het voorraadreservoir van waaruit die straalvloeistof wordt betrokken, een grote mate van homogeniteit bezit waardoor -behalve dat voorkomen wordt dat het 10 systeem verstopt kan raken- de hoge oppervlaktekwaliteit die met het straalproces wordt bereikt constant is, ook voor grotere werkstukken.

Uit US6224463 is een systeem bekend voor het via een straalkop stralen van objecten met een straalmedium dat een straalvloeistof bevat dat bestaat uit een mengsel van een 15 transportvloeistof (water) en een daarin niet oplosbaar abrasief materiaal. De straalvloeistof wordt opgevangen en naar een trechtervormige vloeistofscheider geleid waarin de opgevangen straalvloeistof door een van schotten voorzien bezinkcircuit wordt geleid waaruit, aan de onderkant, vloeistof (slurry) met een zeer hoge abrasiefconcentratie wordt afgetapt dat via een lagedrukpomp naar de straalkop wordt 20 teruggeleid. Aan de bovenkant wordt water met een minimale abrasiefconcentratie afgenomen dat via een verder bezink- en filtreercircuit -waarin alle abrasief wordt verwijderd- aan de ingang van een zeer krachtige hogedruk-waterpomp wordt toegevoerd. De uitgang van deze krachtige pomp is verbonden met de perswaterinlaat van de straalkop. Door venturiwerking in de straalkop stuwt het (hogedruk) perswater 25 de (lagedruk) slurry met hoge abrasiefconcentratie met kracht tegen het te stralen object. In dit bekende systeem wordt de straalkracht bepaald door de kracht van perswater. Daarentegen wordt in de onderhavige uitvinding perslucht (overigens met een veel lagere druk dan de perswaterdruk in het bekende systeem) gebruikt orn de straalvloeistof te versnellen en met kracht tegen het te stralen object te spuiten.

30

Opgemerkt wordt dat het gebruik van perslucht voor het versnellen en "atomiseren" van straalvloeistof op zich bekend is uit US5827114 (en US5384990), waar het echter wordt gebruikt in een systeem waar als abrasief een materiaal wordt gebruikt, in het bijzonder natriumcarbonaat, dat oplosbaar is in de transportvloeistof (zolang die niet alreeds 35 verzadigd is met natriumcarbonaat).

Als gevolg van de keuze die in het uit US6224463 bekende systeem is gemaakt om de geconcentreerde straalvloeistof met abrasief materiaal door middel van een zeer - 3 - krachtige waterstraal te versnellen, moest daar dus gebruik worden gemaakt van een zeer krachtige waterpomp met een werkdruk van (zoals wordt genoemd) 7.000 tot 20.000 psi (ca. 400 - 1400 bar). Dit soort pompen zijn echter volledig ongeschikt voor het (onder zeer hoge druk) verpompen van water waarin zich abrasief materiaal bevindt, 5 daar dat abrasieve materiaal bij een dergelijke druk immers grote slijtage in een dergelijke pomp teweeg zou brengen. Om die reden is er dus bij het bekende systeem voor gekozen om de te recyclen straalvloeistof te scheiden in enerzijds een hooggeconcentreerde straalvloeistofstroom (slurry) en anderzijds een vloeistofstroom waaruit alle abrasief is verwijderd (gerecycled perswater). Na die scheiding worden de 10 stromen weer samengevoegd in de straalkop, namelijk de hooggeconcentreerde slurrystroom en de (aandrijvende) perswaterstroom.

Waar in het bekende systeem gebruik wordt gemaakt van een abrasieve emulsie van fijngemalen carborundum met een korrelgrootte 400-1200 grit (ca.15-35 pm) dat, 15 aangedreven door perswater met een zeer hoge druk (ca. 500 bar of hoger), berust de uitvinding op de waarnemingen dat de toepassing van een abrasief materiaal, bijvoorbeeld glas of zand, met een betrekkelijk grote korrelgrootte van zo tussen 50 en 200 pm, in een straalvloeistof met een druk van max. ca. 10 bar, tezamen met perslucht van max. ca. 10 bar, gestraalde producten oplevert, in het bijzonder producten van RVS, 20 waarvan het gestraalde oppervlak een kwaliteit bezit die de kwaliteit van producten die met op de markt zijnde systemen zijn gestraald, verre te boven gaat.

Het door de uitvinding beoogde systeem is in het bijzonder bedoeld om geschikt te zijn voor het -bij voorkeur binnen een al dan niet gesloten ruimte- stralen van relatief grote 25 objecten, in het bijzonder van RVS, waarbij zware eisen worden gesteld aan de resulterende oppervlaktegesteldheid, zowel in esthetische zin als in technische zin, in het bijzonder wat betreft de oppervlakteruwheid. Wat dat laatste betreft, de ruwheid van gestraalde objecten die bijvoorbeeld in de proces- en/of voedingsindustrie worden gebruikt, dient enerzijds gering te zijn, waardoor verontreinigingen, bacteriën etc. zich 30 niet in de poriën kunnen "nestelen". Anderzijds echter mag het gestraalde oppervlak ook niet zodanig glad zijn (m.a.w. de ruwheid zodanig laag) dat verontreinigingen zich op het oppervlak hechten als gevolg van adhesie. De onderhavige uitvinding beoogt -overigens met groot succes, zoals uit inmiddels verkregen praktische resultaten is gebleken- er derhalve in te voorzien dat de oppervlaktegesteldheid van in het bijzonder 35 RVS producten door het stralen enerzijds niet te ruw en anderzijds niet te glad wordt. Overigens kunnen ook andere materialen met succes worden behandeld.

l - 4 -

Behalve uit de reeds genoemde publicaties kunnen worden genoemd US2007093179 en W02005063441. Deze publicaties lijken echter minder relevant dan de hierboven besproken publicaties.

5 Volgens de uitvinding wordt voorzien in een in de aanhef aangegeven systeem voor het stralen van objecten waarbij - de opvangmiddelen een opvangvloer en een verzamelreservoir omvatten, waarbij de opvangvloer is ingericht voor het opvangen van de straalvloeistof en het naar het verzamelreservoir voeren van de opgevangen straalvloeistof, 10 - er is voorzien in een eerste pompcircuit, ingericht voor het verpompen van die opgevangen straalvloeistof naar de bevoorradingsmiddelen, - de bevoorradingsmiddelen een voorraadreservoir omvatten voor het opslaan van een voor het stralen te gebruiken hoeveelheid straalvloeistof met een in hoofdzaak homogene en constante abrasiefconcentratie, en 15 - er voorts voorzien is in een tweede pompcircuit, ingericht voor het verpompen van die in hoofdzaak homogene straalvloeistof vanuit het voorraadreservoir naar de (ten minste ene) straalkop.

Zoals reeds werd gemeld, wordt in het systeem volgens de uitvinding bij voorkeur een 20 straalvloeistof gebruikt met een relatief hoog gehalte aan abrasief materiaal. De straalvloeistof omvat bij voorkeur meer dan 40%, bij meer voorkeur tussen 70 en 90% en bij nog meer voorkeur circa 80%, abrasief materiaal.

De verschillende (optionele) afzonderlijke componenten of subsystemen van het systeem 25 leveren alle, afzonderlijk of bij voorkeur in combinatie met elkaar, een belangrijke bijdrage tot het verwezenlijken van de door het systeem volgens de uitvinding beoogde doelstellingen, namelijk het verschaffen van een systeem dat met grote betrouwbaarheid producten kan stralen met een constante en zeer hoge oppervlaktekwaliteit.

30 Enige componenten zullen hierna nog in het kort worden besproken. De vinding zal vervolgens nader worden behandeld aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld.

Bij voorkeur omvatten de bevoorradingsmiddelen een (derde) pompcircuit, dat is ingericht voor het zodanig rondpompen en in beweging houden van de in het 35 voorraadreservoir aanwezige straalvloeistof dat wordt bewerkstelligd dat de straalvloeistof in het voorraadreservoir steeds een homogene samenstelling en een constante abrasiefconcentratie heeft. In dit verband wordt opgemerkt dat uit de hierboven reeds besproken US5224463 de toepassing van een bypasskanaal bekend is - 5 - ter voorkoming van verstopping van de onderuitgang van de trechtervormige vloeistofscheider via welke de slurry met zeer hoge concentratie abrasief naar de straalkop moet worden teruggevoerd om daar met perswater te worden gemengd, welke onderuitgang anders vanwege de zeer hoge concentratie abrasief en de lage 5 doorstroomsnelheid zou verstoppen. In het systeem volgens de onderhavige uitvinding is echter geen sprake van een vloeistofscheider via welke hooggeconcentreerde slurry moet worden afgevoerd. In tegendeel, het voorraadreservoir dient tijdens het straalproces juist te zijn gevuld met straalvloeistof van een homogene samenstelling en met een constante concentratie abrasief, welke straalvloeistof in die samenstelling 10 vanuit het voorraadreservoir aan de straalkop wordt toegevoerd om daar te worden versneld door de aan die straalkop toegevoerde perslucht.

Bij voorkeur omvat het derde pompcircuit een pomp waarvan een ingang is aangesloten op een eerste locatie binnen het voorraadreservoir en een uitgang op een tweede locatie 15 binnen dat voorraadreservoir, welke eerste en tweede locatie zodanig zijn gekozen dat tijdens het in bedrijf zijn van de pomp een doorstroming en werveling van de straalvloeistof in en door het voorraadreservoir wordt bewerkstelligd, zodanig dat wordt bewerkstelligd dat de straalvloeistof in het voorraadreservoir steeds een homogene samenstelling en juiste abrasiefconcentratie heeft.

20

Hierna zal het systeem volgens de uitvinding nader worden behandeld door middel van de bespreking van een voorkeursuitvoering.

Figuur 1 toont schematisch een voorkeursuitvoering van het systeem volgens de uitvinding;

Figuur 2 toont dezelfde voorkeursuitvoering als figuur 1, echter met enige alternatieve details;

Figuren 3a-c tonen een voorkeursuitvoering van het systeem volgens de uitvinding zoals dat kan zijn geïnstalleerd in een voor dat systeem zeer geschikte behuizing.

25 Figuur 1 toont een ten minste gedeeltelijk gesloten -vanwege het beschermen van de omgeving tegen de straalvloeistof en voor het opvangen van de straalvloeistof- ruimte 1 waarin objecten (niet getoond) kunnen worden gestraald met een mengsel van een vloeistof en een in die transportvloeistof niet oplosbaar abrasief materiaal, bijvoorbeeld fijn gepartitioneerd glas met een korrelgrootte van ca. 50 - 200 pm, hierna 30 straalvloeistof genoemd. De straalvloeistof wordt tijdens het stralen van een object via een straalkop 2 tegen (of op) het betreffende object gespoten, waarbij de straalvloeistof - 6 - wordt bekrachtigd en versneld door perslucht die eveneens aan de straalkop 2 wordt toegevoerd vanuit een persluchtleiding 9. De straalkop 2 (of het straalpistool) kan worden gehanteerd door een zich in de straalruimte 1 bevindend persoon, die bij voorkeur is gehuld in een waterdicht pak en een waterdichte helm, daar het vloeibare 5 straalvloeistof met kracht tegen het object (of de objecten) wordt gespoten. De straalvloeistof wordt, nadat die tegen het object is gespoten, via opvangmiddelen opgevangen en in bevoorradingsmiddelen gebufferd om opnieuw voor het stralen te kunnen worden gebruikt.

10 De opvangmiddelen omvatten in het in figuur 1 getoonde uitvoeringsvoorbeeld een enigszins trechtervormige opvangvloer 3, die zich in hoofdzaak over de onderzijde van de ruimte uitstrekt. Alternatieve uitvoeringen zijn mogelijk, waarbij enerzijds zal worden gestreefd naar voldoende afschot (verval) en anderzijds naar minimalisering van de totale bouwhoogte van de vloer, in verband met bouwkundige voorzieningen als het 15 systeem als stationair systeem is gebouwd, of in verband met de totale hoogte als het systeem in een mobiele uitvoering, bijvoorbeeld in een container of op een vrachtwagen is gebouwd. Boven de opvangvloer is een vlakke, roostervormige werkvloer 4 aangebracht, voor zowel de te stralen objecten als het bedieningspersoneel. De opvangmiddelen omvatten voorts een verzamelreservoir 5.

20

Het zal duidelijk zijn dat het afschot en dus de hoogte van de trechtervormige of anders gevormde (aflopende) opvangvloer 3 en de hoogte van het verzamelreservoir 5 van belang kunnen zijn voor het plaatsen van de te stralen objecten op de werkvloer 4, in het bijzonder als die objecten groot en/of zwaar zijn. Een optie is het "ingraven" van de 25 opvangvloer 3 en het verzamelreservoir 5, zodanig dat de werkvloer 4 aansluit bij bijvoorbeeld een rijvloer waarmee de objecten via een toegangsdeur binnen de straalruimte 1 kunnen worden gereden. Een bevoorkeurde configuratie voor het installeren van een systeem volgens de uitvinding wordt getoond in de figuren 3a-c, waarbij ook zeer grote objecten die moeten worden gestraald, naar binnen en naar 30 buiten de straalruimte 1 kunnen worden gebracht.

De opvangvloer 3 is dus ingericht voor het opvangen van de straalvloeistof en het -door afschot en/of andere middelen, bijvoorbeeld één of meer in de opvangvloer aangebrachte transportschroeven en/of -schuivers- naar het verzamelreservoir 5 voeren 35 van de opgevangen straalvloeistof. Het moge ook hier duidelijk zijn dat, ten gevolge van het hoge gehalte aan abrasief materiaal in de straalvloeistof -ten gevolge waarvan excellente straal resultaten worden verkregen- het een belangrijke opgave is om dat - 7 - opgevangen straalmiddel effectief en efficiënt naar het verzamelreservoir 5 te voeren, op welk aspect hieronder nog nader zal worden ingegaan.

De opvangmiddelen omvatten een eerste pompcircuit PS1, dat is ingericht voor het 5 verpompen van de straalvloeistof vanuit het verzamelreservoir 5 naar de hierboven genoemde bevoorradingsmiddelen, namelijk door middel van een pomp 10, via een leiding 11 naar een voorraadreservoir 6 dat is ingericht voor het bevatten (d.i. tijdelijk opslaan en gereedhouden) van de voor het stralen benodigde straalvloeistof met een homogene samenstelling en een constante abrasiefconcentratie. Een tweede pompcircuit 10 PS2 is ingericht voor het door middel van een pomp 7, verpompen van de straalvloeistof vanuit het voorraadreservoir 6 naar aansluitingen 8 waarop één of meer straalkoppen 2 kunnen worden aangesloten.

De bevoorradingsmiddelen, die dus ondermeer het voorraadreservoir 6 omvatten, 15 omvatten daarenboven een derde pompcircuit PS3, dat is ingericht voor het rondpompen en in beweging houden van de in het voorraadreservoir 6 aanwezige straalvloeistof waardoor de straalvloeistof in het voorraadreservoir 6 een homogene samenstelling en een constante abrasiefconcentratie bewaart. Het derde pompcircuit PS3 kan gebruikmaken van dezelfde pomp 7 als waarmee straalvloeistof vanuit het 20 voorraadreservoir 6 naar de straalkop 2 wordt verpompt. Via een bypass(leiding) 12 wordt een gedeelte van de straalvloeistof terug in het voorraadvat 6 gepompt, waarbij de bypass 12 zodanig is gedimensioneerd en gelocaliseerd dat in het voorraadreservoir 6 wervelingen 13 in het zich daarin bevindende straalvloeistof optreden die bewerkstelligen dat het (immers in de vloeistof onoplosbare) abrasieve materiaal in 25 beweging wordt gehouden waardoor een homogene samenstelling wordt gewaarborgd. Van pomp 7 is een ingang aangesloten op een eerste locatie binnen het voorraadreservoir 6 en een uitgang op een tweede locatie binnen dat voorraadreservoir 6, welke eerste en tweede locatie zodanig zijn gekozen dat tijdens het in bedrijf zijn van de pomp een effectieve doorstroming en werveling van de straalvloeistof in en door het 30 voorraadreservoir wordt bewerkstelligd.

Het tweede pompcircuit PS2 en het derde pompcircuit PS3 kunnen een gemeenschappelijke pomp, namelijk pomp 7, gebruiken. Echter kunnen desgewenst ook afzonderlijke pompen worden gebruikt, zoals getoond in figuur 2, namelijk pomp 7, 35 behorende tot PS2, voor het vanuit het voorraadreservoir 5 verpompen van de straalvloeistof naar de straalpistolen 2, en een aparte pomp 31, behorende tot PS3, voor het laten rondwervelen van het abrasief in het voorraadreservoir 6, ter homogenisering van de straalvloeistof.

- 8 -

Een soortgelijke configuratie is ook geïmplementeerd in het eerder besproken opvangreservoir 5, onderdeel van de opvangmiddelen. Die opvangmiddelen omvatten aldus, behalve het opvangreservoir 5, een vierde pompcircuit PS4, dat is ingericht voor 5 het zodanig rondpompen en het daardoor in beweging houden van de in het verzamelreservoir aanwezige straalvloeistof dat wordt tegengegaan dat het abrasief in het verzamelreservoir neerslaat. Het rondpompen van een gedeelte van het in het verzamelreservoir 5 aanwezige straalvloeistof wordt uitgevoerd door de eerder genoemde pomp 10, via een bypass 14, die in het voorraadreservoir 5 uitmondt en 10 zodanig is gedimensioneerd en gelocaliseerd dat in het opvangreservoir 5 wervelingen 15 in de daarin opgevangen hoeveelheid straalvloeistof optreden die bewerkstelligen dat het abrasieve materiaal ook daar in beweging wordt gehouden en niet neerslaat (waardoor bijvoorbeeld de pomp 10 zou kunnen vastlopen). Van de pomp 10 is een ingang aangesloten op een eerste locatie binnen het verzamelreservoir 5 en een uitgang 15 op een tweede locatie binnen dat verzamelreservoir, welke eerste en tweede locatie zodanig zijn gekozen dat tijdens het in bedrijf zijn van de pomp een doorstroming en werveling van de straalvloeistof in en door het verzamelreservoir wordt bewerkstelligd.

Het eerste pompcircuit PS1 en het vierde pompcircuit PS4 kunnen een 20 gemeenschappelijke pomp, namelijk pomp 10, gebruiken. Echter kunnen ook hier desgewenst afzonderlijke pompen worden gebruikt, zoals in getoond in figuur 2, namelijk pomp 10, behorende tot PS1, voor het verpompen van die straalvloeistof met in hoofdzaak constante abrasiefconcentratie naar het voorraadreservoir 6 en een aparte pomp 30, behorende tot PS4, voor het laten wervelen van het abrasief in het 25 opvangreservoir 5.

De opvangmiddelen, voor een belangrijk deel gevormd door de opvangvloer 3, kan een vijfde pompcircuit PS5 omvatten, dat is ingericht voor het zodanig rondpompen en het daardoor in beweging houden van in het verzamelreservoir 5 en/of voorraadreservoir 5 30 aanwezige straalvloeistof via de opvangvloer dat wordt tegengegaan dat er abrasief op de opvangvloer neerslaat. Door middel van een pomp 16 wordt een gedeelte van het in het voorraadreservoir 6 aanwezige straalmiddel rondgepompt via de opvangvloer 3, namelijk door middel van via leidingen 17 gevoede en bijvoorbeeld over het oppervlak van de opvangvloer 3 verspreide sproeiorganen 18, waardoor een extra 35 straalvloeistofstroom over het oppervlak van de opvangvloer 3 spoelt, waardoor ontoelaatbare concentratieverhogingen van abrasief materiaal worden verhinderd. De door de sproeiorganen 18 aan het oppervlak van de opvangvloer 3 toegevoerde straalvloeistof wordt, evenals de via het te stralen object opgevangen straalvloeistof, - 9 - verzameld in het verzamelreservoir 5 en via pomp 10 en leiding 11 naar het voorraadreservoir 6 gevoerd.

Figuur 1 toont voorts spoelmiddelen, omvattende een reservoir 19 met (verwarmd) 5 demiwater, een pomp (niet getoond) en een spuitmond 2, ingericht voor het met een vloeistof die overeenkomt met de transportvloeistof van de straalvloeistof -doorgaans is water, al dan niet met toevoegingen, goed bruikbaar- afspoelen van een in de ruimte 1 geplaatst object, voor en/of na het stralen ervan met de straalvloeistof. Door dit afspoelen van het object wordt er extra vloeistof aan het systeem -en dus aan de 10 straalvloeistof- toegevoerd, waardoor de verhouding vloeistof/abrasief materiaal van de straalvloeistof zou worden gewijzigd en de abrasiefconcentratie zou afnemen, terwijl bovendien het systeem op zeker moment zou "overstromen" (immers wordt er extra vloeistof van buiten toegevoerd). Om die reden omvat het systeem vloeistofafvoermiddelen die zijn ingericht voor het uit een surplus van straalvloeistof 15 afscheiden en aan het systeem terugvoeren van althans een substantieel gedeelte van het zich in dat surplus bevindende abrasieve materiaal en voor het afvoeren van de overblijvende vloeistof. De vloeistofafvoermiddelen omvatten een zesde pompcircuit PS6, dat is ingericht voor het onder besturing van een niveausensor 21 kunnen verpompen van een surplus (meer in het algemeen, een gedeelte) van de straalvloeistof 20 naar scheidingsmiddelen die zijn ingericht voor het afscheiden en via het zesde pompcircuit PS6 aan het systeem terugvoeren van althans een substantieel gedeelte van het zich in dat surplus bevindende abrasieve materiaal en voor het afvoeren van de overblijvende vloeistof. De scheidingsmiddelen omvatten in het in figuur 1 getoond uitvoeringsvoorbeeld een aantal gecascadeerde cycloonafscheiders 22, bufferreservoirs 25 23, pompen 24 en een filtreersysteem 25, via welke verontreinigingen worden gescheiden en afgevoerd en tevens het surplus aan (gereinigd) water wordt afgevoerd. De cascade 22 - 25 wordt gevoed via een door de sensor 21 bestuurde pomp 26, via een toevoerleiding 27. Via een retourleiding 28 wordt het teruggewonnen abrasieve materiaal, door middel van een teruggevoerde vloeistofstroom aan het voorraadreservoir 30 teruggevoerd en daar weer in het proces opgenomen.

In de praktijk blijkt dat de verhouding tussen de hoeveelheid resp. druk van de straalvloeistof en die van de perslucht die in de straalmond 2 met elkaar worden gemengd en daar het straalmedium vormen, van invloed zijn op de abrasieve werking. 35 Indien veel perslucht (perslucht onder hoge druk) wordt gebruikt is de abrasieve werking krachtiger maar ook agressiever dan met weinig perslucht. Van deze waarneming kan gebruik worden gemaakt door een te stralen object eerst te behandelen met straalmedium met veel perslucht (perslucht onder hoge druk). Daardoor wordt het - 10 - product krachtig en effectief gereinigd van oppervlakteverontreinigingen etc. Nadat het object aldus (goeddeels) gereinigd is, wordt de druk van de perslucht (geleidelijk aan of stapsgewijs) worden verlaagd, waardoor het straalmedium minder agressief op het oppervlak van het object inwerkt en daarop een meer polijstende werking uitoefent. Bij 5 voorkeur wordt dan gelijktijdig de druk van de straalvloeistof verhoogd. Een en ander resulteert in objecten die een oppervlak bezitten die uitstekend gereinigd zijn en die een gepolijst oppervlak hebben van excellente kwaliteit, zowel visueel als in bacterieel opzicht (zie boven). Het regelen van de verhouding perslucht/straalvloeistof kan plaatshebben door middel van een of meer regelbare kleppen of afsluiters op de 10 straalmond 2 of door besturing vanuit een systeem besturing 29, bijvoorbeeld met behulp van een op of in de nabijheid van de straalmond 2 aangebracht bedieningsorgaan (niet getoond), verbonden met de systeembesturing 29, door middel waarvan persluchtdruk resp. straalvloeistofdruk kunnen worden geregeld.

15 Thans zal aandacht worden besteed aan werkwijzen die bij voorkeur in acht worden genomen bij het opstarten van het systeem, tijdens bedrijf, d.w.z. bij het stralen van een object, en bij het stopzetten of onderbreken van het proces. Het gehele systeem kan daarbij worden bestuurd met behulp van de besturingsmodule 29.

20 Bij het stopzetten van de installatie wordt eerst de pomp 7 stopgezet, waardoor geen straalvloeistof meer naar de spuitmond 2 wordt aangevoerd. Ook wordt de perslucht afgesloten. Vervolgens worden de pomp 16 en ten slotte pomp 10 -nadat het verzamelreservoir 5 is leeggepompt- uitgeschakeld, zodat de straalvloeistof zich in hoofdzaak in het voorraadreservoir 6 verzamelt en daar na verloop van tijd bezinkt.

25 Desgewenst kan in de uitvoering van figuur 2 pomp 31 ingeschakeld blijven, waardoor de straalvloeistof in het voorraadreservoir 6 in beweging en daardoor homogeen van samenstelling en abrasiefconcentratie blijft. Verder worden nog de toevoerleiding/slang voor de straalkop 2 en de straalkop 2 zelf met schoon water doorgespoeld. Ook kunnen -zover als nodig- verdere leidingen, slangen etc. van het systeem met water worden 30 doorgespoeld, zodat eventuele resten abrasief materiaal worden verwijderd. Het doorspoelen van de van belang zijnde leidingen resp. slangen kan ook worden uitgevoerd bij het (opnieuw) opstarten van de installatie en desgewenst ook tussendoor, bijvoorbeeld bij het wisselen van te stralen objecten.

35 Evenals bijvoorbeeld bij het met (demi)water afspoelen van gestraalde objecten als (laatste) processtap, komt er bij het doorspoelen van de leidingen, slangen, straalkoppen etc. bij het stoppen, onderbreken en/of opstarten van het proces weliswaar -via de opvangmiddelen- extra water in het systeem (en in de straalvloeistof) terecht, -11 - echter wordt een surplus aan vloeistof (i.c. water) -onder besturing van de niveausensor 21 en de besturingsmodule 29- via de hierboven behandelde vloeistofafvoermiddelen, omvattende de systeemcomponenten 22 - 28, afgevoerd zodra het een bepaalde waarde te boven gaat.

5

Ten slotte wordt in de figuren 3a-c een voorkeursuitvoering getoond van het in de figuren 1 of 2 getoonde systeem dat is geïnstalleerd in een voor dat systeem zeer geschikte behuizing. Deze bevoorkeurde configuratie is uitermate geschikt om ook grote resp. zware objecten naar binnen de straalruimte 1 te transporteren (bijvoorbeeld te 10 takelen) en na afloop van het stralen weer naar buiten. In de figuren 3a-c zijn de hierboven besproken straalkop 2 en opvangvloer 4 te zien, alsmede de straalvloeistof-en persluchtaansluitingen 8 resp. 9.

De opvangvloer 4 is in deze uitvoeringsvorm voorzien van een of meer 15 transportschroeven, in de figuren 3a-c gerepresenteerd door een in dwarsdoorsnede getekende transportschroef 32, voor het naar het (hier niet expliciet getoonde) verzamelreservoir voeren van de opgevangen straalvloeistof. Het (onderste) deel van de opvangvloer waarin de transportschroeven 32 zijn opgenomen, kan overigens dienen als (deel van het) verzamelreservoir van waaruit de opgevangen straalvloeistof naar het 20 (hier niet getoonde) voorraadreservoir wordt gepompt. Voor de maatregelen ter homogenisering en mobilisering van de straalvloeistof in de verschillende onderdelen van het systeem worde naar het vorenstaande verwezen.

De straalruimte 1 wordt in de figuren 3a-c getoond in dwarsdoorsnede waarbij, behalve 25 de reeds besproken opvangvloer 4, de belangrijkste componenten verder zijn twee zijwanden la, waarvan er één in de figuren zichtbaar is, en een achterwand lb. Het geheel kan aan de voor- en bovenzijde worden afgesloten door een rolluik 33 dat zich over de hele breedte van de straalruimte 1 uitstrekt en dat met zijn zijkanten langs de zijwanden la schuifbaar is zoals in de figuren aangegeven. De zijwanden la strekken 30 zich naar achter de achterwand lb verder uit als verlengde zijwanden lc. Het rolluik 33 kan -bijvoorbeeld aangedreven door een elektromotor- geheel naar boven/achteren worden geschoven op een wijze die door de figuren 3a, 3b en 3c wordt geïllustreerd. Het rolluik 33 kan dus -gefaciliteerd door de ronde overgang tussen de voor- en bovenkant van de zijwanden la en de boven- en achterkant (rechts) van de zijwanden lc over die 35 zijwanden la en lc worden geschoven, waardoor de straalruimte 1 aan de voorzijde en bovenzijde geheel geopend kan worden en vervolgens weer geheel gesloten. Voor het plaatsen van kleinere/lichtere objecten in de straalruimte 1 kan eventueel volstaan worden met het openschuiven van het rolluik 33 totdat alleen de voorkant (links) - 12 - geopend is, zoals getoond wordt in figuur 3b. Zwaardere/grotere objecten kunnen door middel van een (niet getoonde) takel, die bijvoorbeeld geïnstalleerd is bovenin een productiehal waarin de configuratie als complete en zelfstandig werkzame straalmodule staat opgesteld, naar binnen de straalruimte 1 worden getakeld nadat het rolluik 33 5 geheel is opengeschoven, zoals wordt getoond in figuur 3c. Vervolgens wordt het rolluik 33 weer teruggeschoven waardoor het de straalruimte 1 afsluit en er met het stralen van het object kan worden begonnen.

De straalvloeistof- en persluchtaansluitingen 8 resp. 9, de straalkop 2 en eventuele (niet 10 getoonde) bedieningsorganen bevinden zich binnen de straalruimte 1, terwijl de verdere apparatuur van het systeem, zoals -zie de figuren 1 of 2- de pompen, het voorraadreservoir etc. is ondergebracht in een geheel gesloten, via een toegangsluik 37 uitsluitend door bevoegd personeel toegankelijke, omkasting 34. Het systeem kan worden in- en uitgeschakeld door middel van een hoofdschakelaar 36 en ingesteld door 15 middel van (bijvoorbeeld) een aanraakscherm (touch screen) 35.

1037571

Claims (15)

1. Systeem voor het via ten minste één straalkop stralen van objecten met een straalmedium dat een straalvloeistof bevat, bestaande uit een mengsel van een 5 transportvioeistof, bijvoorbeeld water, en een in die transportvloeistof niet oplosbaar abrasief materiaal, waarbij de straalvloeistof via een vloeistofinlaat aan de betreffende straalkop wordt toegevoerd en waarbij er verder lucht of enig ander gas of gasmengsel onder hoge druk, hierna kortheidshalve perslucht genoemd, via een luchtinlaat aan de straalkop wordt toegevoerd, die met de straalvloeistof wordt 10 gecombineerd en daarmee tezamen het straalmedium vormt dat met kracht tegen het te stralen object wordt gespoten, waarna de straalvloeistof via opvangmiddelen wordt opgevangen en in bevoorradingsmiddelen wordt opgeslagen om opnieuw voor het stralen te kunnen worden gebruikt, waarbij - de opvangmiddelen een opvangvloer (3) en een verzamelreservoir (5) omvatten, 15 waarbij de opvangvloer is ingericht voor het opvangen van de straalvloeistof en het naar het verzamelreservoir voeren van de opgevangen straalvloeistof, - de bevoorradingsmiddelen een voorraadreservoir (6) omvatten voor het opslaan van voor het stralen te gebruiken straalvloeistof met een in hoofdzaak homogene en constante abrasiefconcentratie, 20. er voorzien is in een eerste pompcircuit (PS1), ingericht voor het verpompen van de opgevangen straalvloeistof naar het voorraadreservoir, en - er voorzien is in een tweede pompcircuit (PS2), ingericht voor het verpompen van de in hoofdzaak homogene straalvloeistof vanuit het voorraadreservoir naar de ten minste ene straalkop. 25

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de straalvloeistof meer dan 40%, bij voorkeur tussen 70 en 90% en bij meer voorkeur circa 80%, abrasief materiaal omvat.

3. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de bevoorradingsmiddelen 30 een derde pompcircuit (PS3) omvatten, ingericht voor het zodanig rondpompen en in beweging houden van de in het voorraadreservoir aanwezige straalvloeistof dat wordt bewerkstelligd dat de straalvloeistof in het voorraadreservoir een in hoofdzaak homogene samenstelling heeft.

4. Systeem volgens conclusie 3, waarbij het derde pompcircuit een pomp (7) omvat waarvan een ingang is aangesloten op een eerste locatie binnen het voorraadreservoir en een uitgang op een tweede locatie binnen dat voorraadreservoir, welke eerste en tweede locatie zodanig zijn gekozen dat tijdens 1037571 - 14 - het in bedrijf zijn van de pomp een doorstroming en werveling (13) van de straalvloeistof in en door het voorraadreservoir wordt bewerkstelligd, zodanig dat wordt bewerkstelligd dat de straalvloeistof in het voorraadreservoir een in hoofdzaak homogene samenstelling behoudt. 5

5. Systeem volgens conclusie 4, waarbij het tweede pompcircuit en het derde pompcircuit een gemeenschappelijke pomp (7) omvatten.

6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de opvangmiddelen een 10 vierde pompcircuit (PS4) omvatten, ingericht voor het zodanig rondpompen en in beweging houden van de in het verzamelreservoir aanwezige straalvloeistof dat wordt tegengegaan dat het abrasief in het verzamelreservoir neerslaat.

7. Systeem volgens conclusie 6, waarbij het vierde pompcircuit een pomp (10) omvat 15 waarvan een ingang is aangesloten op een eerste locatie binnen het verzamelreservoir en een uitgang op een tweede locatie binnen dat verzamelreservoir, welke eerste en tweede locatie zodanig zijn gekozen dat tijdens het in bedrijf, zijn van de pomp een doorstroming en werveling (15) van de straalvloeistof in en door het verzamelreservoir wordt bewerkstelligd. 20

8. Systeem volgens conclusie 7, waarbij het eerste pompcircuit en het vierde pompcircuit een gemeenschappelijke pomp (10) omvatten.

9. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de opvangmiddelen een 25 vijfde pompcircuit (PS5) omvatten, ingericht voor het zodanig rondpompen en in beweging houden van de straalvloeistof via de opvangvloer dat wordt tegengegaan dat het abrasief op de opvangvloer neerslaat.

10. Systeem volgens conclusie 9, waarbij het vijfde pompcircuit één of meer 30 sproeiorganen (18) omvat voor het via de opvangvloer laten uitstromen van straalvloeistof.

11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, omvattende spoelmiddelen (19, 20), ingericht voor het met een vloeistof, zonder abrasief materiaal, bijvoorbeeld 35 water, bij voorkeur gedemineraliseerd water, afspoelen van een object, voor en/of na het stralen ervan met de straalvloeistof. - 15 -

12. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, omvattende vloeistofafvoermiddelen die zijn ingericht voor het uit een surplus van straalvloeistof afscheiden en aan het systeem terugvoeren van althans een substantieel gedeelte van het zich in dat surplus bevindende abrasieve materiaal en voor het afvoeren van 5 de overblijvende transportvloeistof.

13. Systeem volgens conclusie 12, waarbij de vloeistofafvoermiddelen een zesde pompcircuit (PS6) omvatten, ingericht voor het onder besturing van een sensor (21), bijvoorbeeld een niveausensor, verpompen van een surplus van straalvloeistof naar 10 scheidingsmiddelen (22-25) die zijn ingericht voor het afscheiden en via het zesde pompcircuit aan het systeem terugvoeren van althans een substantieel gedeelte van het zich in dat surplus bevindende abrasieve materiaal en voor het afvoeren van de overblijvende vloeistof.

14. Systeem volgens conclusie 13, waarbij de scheidingsmiddelen één of meer, bijvoorbeeld gecascadeerde, cycloonafscheiders (22) omvatten.

15. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een straalruimte (1) voorzien van de opvangvloer (3) en van aansluitingen (8, 9) voor straalvloeistof en 20 perslucht, geschikt om de straalkop (2) om te kunnen aansluiten, alsmede verder ingericht om een te stralen object in te kunnen plaatsen, waarbij de straalruimte een roldeurconstructie (33) omvat die is ingericht om een voor- of zijkant van de straalruimte en de bovenkant ervan te kunnen openen en sluiten, zodanig dat de mogelijkheid wordt geboden om te stralen objecten via die voor- resp. zijkant en/of 25 bovenkant naar binnen en weer naar buiten de straalruimte te transporteren. 1037571