NL1037942C2

NL1037942C2 - Systeem voor het via een straalkop stralen van objecten met een straalmedium.

Info

Publication number: NL1037942C2
Application number: NL1037942A
Authority: NL
Inventors: Gerardus Anthonius Vink
Original assignee: Lasbedrijf Vink B V
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2011-11-08
Also published as: WO2011139143A1; EP2566659A1

Description

Systeem voor het via een straalkop stralen van objecten met een straalmedium

BESCHRDVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het via een straalkop stralen van objecten met een straalmedium dat een straalvloeistof bevat, gevormd door een mengsel van een transportvloeistof en een abrasief materiaal, welke straalvloeistof aan de straalkop kan worden toegevoerd via een met de straalkop verbonden eerste leiding, en waarbij er lucht of enig ander gas 5 of gasmengsel, hierna kortheidshalve lucht genoemd, aan de straalkop kan worden toegevoerd via een tweede leiding, teneinde daar met de aan de straalkop toegevoerde straalvloeistof te worden gecombineerd tot het genoemde straalmedium, dat onder invloed van de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht met kracht vanuit de straalkop tegen het te streden object kan worden gespoten.

10

In het bijzonder is de uitvinding gerelateerd aan een systeem zoals beschreven in een eerdere octrooiaanvrage van dezelfde aanvraagster, te weten een systeem voor het stralen van objecten met een straalmedium bestaande uit een vloeistof, een in hoofdzaak niet-oplosbaar abrasief materiaal en lucht, welk straalmedium door een straalmond tegen het object wordt gespoten, door 15 opvangmiddelen op gevangen en door bevoorradingsmiddelen geconditioneerd om opnieuw te worden gebruikt.

In verband met veiligheidsvoorschriften etc. is het van belang dat, bij voorbeeld in geval van nood, de installatie, in het bijzonder delen in de nabijheid van bedienend personeel, snel kunnen worden 20 uitgeschakeld. Een bijzonder probleem dat daarbij opgelost moet worden is dat steeds, dus ook in geval van nood etc., bij uitschakeling van de installatie voorkomen moet worden dat de installatie verstopt raakt door het abrasieve materiaal (dat doorgaans niet oplosbaar is) dat als gevolg van het stoppen van de straalvloeistofstroom, dan binnen de installatiecomponenten kan neerslaan en niet meer of slechts met grote moeite weer in beweging kan worden gebracht. De onderhavige 25 uitvinding stelt zich dus ondermeer ten doel om middelen te verschaffen waarmee het normale bedrijf van de installatie in geval van nood snel kan worden gestaakt, terwijl daarbij wordt voorkomen dat het abrasieve materiaal de installatie onklaar maakt.

Teneinde te voorzien in een oplossing voor de gestelde problematiek is volgens de onderhavige 30 uitvinding de straalkop tijdens bedrijf bij voorkeur via de eerste en tweede leiding aangesloten op een door een besturingsorgaan bestuurbare voedingseenheid voor vloeistof resp. lucht en is er 1 0 3 7 9 4 2 2 voorts voorzien in een schakelaar, bijvoorbeeld in de vorm van een dodemansknop of noodknop op of in de nabijheid van de straalkop, welke schakelaar tijdens bedrijf in verbinding staat met het besturingsorgaan van de voedingseenheid, zodanig dat - in een eerste toestand van de schakelaar de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht 5 een waarde heeft waarbij het straalmedium met kracht vanuit de straalkop tegen het te stralen object wordt gespoten, en in een tweede toestand van de schakelaar de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht zodanig wordt gewijzigd dat de kracht resp. snelheid van het uit de straalkop spuitende straalmedium afneemt echter onder zodanige besturing van de voedingseenheid door het 10 besturingsorgaan dat wordt voorkomen dat in het bijzonder de eerste leiding en/of de straalkop verstopt raken door bezinking van het abrasieve materiaal in de straalvloeistof.

Er is voorzien in verschillende optionele voorkeursuitvoeringen die het mogelijk maken dat het normale bedrijf van de installatie in geval van nood snel kan worden gestaakt of onderbroken 15 waarbij wordt voorkomen dat door bezinking van het abrasieve materiaal de installatie onklaar kan raken. In alle gevallen wordt er in voorzien dat enerzijds de druk waarmee -door de druk van de toegevoerde lucht resp. de druk van de toegevoerde straalvloeistof- het straalmedium uit de straalkop wordt geperst, snel wordt verminderd, terwijl anderzijds een vloeistofstroom ervoor zorgt dat het abrasieve materiaal hetzij wordt weggespoeld (optie 1), hetzij door de straalvloeistof in 20 stromende beweging wordt gehouden, waardoor het niet bezinkt (opties 2, 3 en 4).

Hierna worden vier optionele voorkeursuitvoeringen besproken aan de hand van een viertal figuren.

Figuur 1 toont schematisch een eerste voorkeuruitvoering van de uitvinding; 25 Figuur 2 toont schematisch een tweede voorkeuruitvoering van de uitvinding;

Figuur 3 toont schematisch een derde voorkeuruitvoering van de uitvinding;

Figuur 4 toont schematisch een vierde voorkeuruitvoering van de uitvinding.

Alle figuren 1 t/m 4 tonen schematisch een gedeelte van een systeem voor het via een straalkop 1 30 stralen van objecten (niet getoond) met een straalmedium 2 dat een straalvloeistof bevat, gevormd door een mengsel van een transportvloeistof en een abrasief materiaal, welke straalvloeistof aan de straalkop kan worden toegevoerd via een met de straalkop verbonden eerste leiding 3, en waarbij er lucht aan de straalkop kan worden toegevoerd via een tweede leiding 4, teneinde daar met de aan de straalkop toegevoerde straalvloeistof te worden gecombineerd tot het genoemde straalmedium 1, dat 35 onder invloed van de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht met kracht vanuit de 3 straalkop tegen het te stralen object kan worden gespoten. Tijdens bedrijf is de straalkop 1 via de eerste leiding 3 en tweede leiding 4 aangesloten op een door een besturingsorgaan 5 bestuurbare voedingseenheid 6 voor vloeistof resp. lucht. Er is voorts voorzien in een schakelaar 7, bijvoorbeeld in de vorm van een dodemansknop die op de straalkop 1 is gemonteerd, welke schakelaar 7 tijdens 5 bedrijf in (draadgebonden of draadloze) verbinding staat met het besturingsorgaan 5 van de voedingseenheid 6, zodanig dat in een eerste toestand van de schakelaar 7 -waarbij de schakelaar 7 door de bediener van de straalkop 1 ingedrukt wordt gehouden- de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht een waarde heeft waarbij het straalmedium met kracht vanuit de straalkop tegen het te stralen object wordt gespoten.

10

Zodra de dodemansknop wordt losgelaten, waardoor de schakelaar in een tweede toestand komt, wordt de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht zodanig gewijzigd dat de kracht resp. snelheid van het uit de straalkop spuitende straalmedium 2 (sterk) afneemt, echter onder zodanige besturing van de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 dat wordt voorkomen dat in het 15 bijzonder de eerste leiding 3 en/of de straalkop 1 verstopt raken door bezinking van het abrasieve materiaal in de straalvloeistof.

Figuur 1 toont schematisch een eerste voorkeuruitvoering van de uitvinding waarbij de voedingseenheid 6 geschikt is om, onder besturing door het besturingsorgaan 5, de straalkop 1 via 20 de eerste leiding 3 te voeden met hetzij de straalvloeistof, hetzij een spoelvloeistof, in het bijzonder spoelwater. In de eerste toestand van de schakelaar 7 wordt de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat de voedingseenheid 6 de straalvloeistof aan de eerste leiding 3 toevoert. In de tweede toestand van de schakelaar 7 wordt de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat de voedingseenheid 6 de toevoer van de straalvloeistof aan 25 de eerste leiding 3 staakt of vermindert en, althans ten minste ten dele, vervangt door toevoer van de spoelvloeistof aan die eerste leiding 3, zodanig dat door de spoelvloeistof het abrasieve materiaal uit de straalvloeistof wordt weggespoeld. Het onder invloed van het besturingsorgaan 5 toevoeren van resp. lucht, spoelwater en straalvloeistof vindt plaats door middel van resp. pompen 8,9 en 10 (die zich in de praktijk binnen dan wel buiten de voedingseenheid 6 kunnen bevinden). Door middel van 30 door het besturingsorgaan 5 bijvoorbeeld elektromagnetisch of door servomotoren bedienbare regelkleppen of -ventielen resp. 11,12 en 13, kan door het besturingsorgaan 5 de luchttoevoer van de luchtpomp 8 naar de luchtleiding 4 worden geregeld, en evenzo de spoelwater- resp. straalvloeistoftoevoer van resp. de spoelwaterpomp 9 en de straal vloeistofpomp 10.

4

Optioned kan het besturingsorgaan 5 zo zijn geprogrammeerd dat in de tweede toestand van de schakelaar 7 de voedingseenheid 6 tevens de luchttoevoer staakt of vermindert door het in die tweede toestand van de schakelaar 7 afsluiten of verminderen van de luchttoevoer van de luchtpomp 8 naar de luchtleiding 3. Deze optie -het in de tweede toestand van de schakelaar 7 afsluiten of 5 verminderen van de (pers)luchttoevoer door besturing van de klep 11 vanuit het besturingsorgaan 5- is ook van toepassing op de navolgende uitvoeringsvoorbeelden.

De figuren 2 en 3 tonen beide schematisch een tweede resp. derde voorkeuruitvoering van de uitvinding, waarbij -in beide uitvoeringsvoorbeelden— in de eerste toestand van de schakelaar 7 de 10 voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 zodanig wordt bestuurd dat de voedingseenheid 6 de straalvloeistof aan de eerste leiding (de straalvloeistofleiding) 3 onder normale bedrijfsdruk en -snelheid toevoert. In de tweede toestand van de schakelaar 7 wordt de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat de voedingseenheid 6 de toevoerdruk en/of -snelheid van de straalvloeistof aan de eerste leiding 3 verlaagt, zodat de druk op het uit de straalkop 1 spuitende 15 straalmedium 1 substantieel lager wordt en ook de snelheid ervan afneemt, echter dat de stroomsnelheid van de straalvloeistof door de straalvloeistofleiding 3 en door de straalkop 1 wel voldoende is om het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding 3 resp. de straalkop 1 in hoofdzaak in beweging te houden. Ook in deze variant kan het besturingsorgaan 5 zodanig geprogrammeerd zijn dat door het in de tweede toestand brengen van de schakelaar 7 de 20 luchttoevoer vanuit de luchtpomp 8 door de luchtleiding 4 resp. de straalkop 1 verminderd of geheel gestaakt wordt.

Figuur 2 toont schematisch een tweede voorkeuruitvoering van de uitvinding, waarbij de voedingseenheid 6 een door het besturingsorgaan 5 bestuurbaar straalvloeistofventiel 13 omvat dat 25 is opgenomen tussen de straalvloeistofpomp 10 en de eerste leiding 3, en waarbij is voorzien in een bypass 14 met een ten opzichte van de doorlaat van het straalvloeistofventiel 13 in geopende toestand gereduceerde doorlaat. In de eerste toestand van de schakelaar 7 wordt de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat het straalvloeistofventiel 13 geopend is. In de tweede toestand van de schakelaar 7 wordt de voedingseenheid 6 door het besturingsorgaan 5 30 zodanig bestuurd dat het straalvloeistofventiel 13 gesloten is. In dat geval moet alle straalvloeistof door de bypass naar de straalvloeistofleiding 3 worden gevoerd, waardoor -als gevolg van de relatief grote weerstand van de bypass 14- de druk en de snelheid van de straalvloeistof aanmerkelijk lager worden. Echter is de doorlaat van de bypass 14 zodanig dat de stroomsnelheid van de straalvloeistof door de straalvloeistofleiding 3 en door de straalkop 1 wel voldoende is om 5 het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding 3 resp. de straalkop 1 in hoofdzaak in beweging te houden.

Figuur 3 toont schematisch een derde voorkeuruitvoering van de uitvinding, waarbij de 5 voedingseenheid 6 een door het besturingsorgaan 5 in vermogen en/of snelheid regelbare straalvloeistofpomp 10 omvat of daarmee verbonden is. In de eerste toestand van de schakelaar 7 wordt de straalvloeistofpomp 10 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat het pompvermogen voldoende is voor normaal straalbedrijf, waardoor het straalmedium 2 met de normale kracht en snelheid uit de straalkop 1 spuit. In de tweede toestand van de schakelaar 7 wordt 10 de straalvloeistofpomp 10 door het besturingsorgaan 5 zodanig bestuurd dat het pompvermogen wordt gereduceerd tot een niveau waarbij het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding 3 en/of de straalkop 1 in hoofdzaak in beweging blijft.

Figuur 4 toont schematisch een vierde voorkeuruitvoering van de uitvinding, waarbij in de tweede 15 toestand van de schakelaar 7 de voedingseenheid 6 alleen de luchttoevoer van de luchtpomp 8 naar de luchtleiding 4 staakt of vermindert. Deze optie zal alleen gebruikt kunnen worden als een zeer aanzienlijk deel van de kracht en snelheid waarmee het straalmedium -dat immers wordt gevormd door het in de straalkop 1 combineren van de straalvloeistof en de (pers)lucht- uit de straalkop 1 wordt gespoten, die kracht en snelheid ontleent aan de druk van de vanuit de luchtpomp 8 via de 20 luchtleiding 4 aan de straalkop 1 toegevoerde lucht, wanneer m.a.w. de luchtdruk en -snelheid relatief groot is t.o.v. de druk en snelheid van de toegevoerde straalvloeistof. Wanneer, nadat de schakelaar 7 in zijn tweede toestand is gekomen, de luchtdruk wordt weggenomen doordat het besturingsorgaan 5 de luchtklep 11 afsluit, zal de druk en snelheid van het straalmedium 1 substantieel terugvallen (immers alleen onderhouden door de druk van de straalvloeistofpomp 10), 25 echter tot een niveau waarbij het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding 3 en/of de straalkop 1 in hoofdzaak in beweging blijft.

In alle gevallen zullen dus de druk en snelheid van het uit de straalkop 1 treden substantieel terugvallen nadat de schakelaar 7 van de "dodemansknop" in zijn tweede toestand is gekomen, 30 echter wordt hetzij het abrasieve materiaal uit de straalvloeistofleiding 3 en de straalkop 1 weggespoeld (figuur 1) of wordt er een gereduceerde straalvloeistofstroom in stand gehouden waardoor het abrasieve materiaal in beweging blijft en niet bezinkt (figuren 2 - 4). In al deze gevallen kan het stralen dus snel onderbroken worden, maar wordt voorkomen dat het abrasieve materiaal bezinkt, waardoor het stralen nadien zonder problemen weer voortgezet kan worden 6 (schakelaar 7 wordt dan weer in zijn eerste toestand gebracht door het indrukken van de "dodemansknop").

1037942

Claims

1. Systeem voor het via een straalkop (1) stralen van objecten met een straalmedium (2) dat een straalvloeistof bevat, gevormd door een mengsel van een transportvloeistof en een abrasief materiaal, welke straalvloeistof aan de straalkop kan worden toegevoerd via een met de straalkop verbonden eerste leiding (3), en waarbij er lucht of enig ander gas of gasmengsel, 5 hierna kortheidshalve lucht genoemd, aan de straalkop kan worden toegevoerd via een tweede leiding (4), teneinde daar met de aan de straalkop toegevoerde straalvloeistof te worden gecombineerd tot het genoemde straalmedium, dat onder invloed van de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht met kracht vanuit de straalkop tegen het te stralen object kan worden gespoten, 10 waarbij de straalkop tijdens bedrijf via de eerste en tweede leiding is aangesloten op een door een besturingsorgaan (5) bestuurbare voedingseenheid (6) voor vloeistof resp. lucht en waarbij is voorzien in een schakelaar (7), bijvoorbeeld in de vorm van een dodemansknop of noodknop op of in de nabijheid van de straalkop, welke schakelaar tijdens bedrijf in verbinding staat met het besturingsorgaan van de voedingseenheid, zodanig dat 15 - in een eerste toestand van de schakelaar de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht een waarde heeft waarbij het straalmedium met kracht vanuit de straalkop tegen het te stralen object wordt gespoten, en - in een tweede toestand van de schakelaar de voedingsdruk van de straalvloeistof en/of de lucht zodanig wordt gewijzigd dat de kracht resp. snelheid van het uit de straalkop spuitende 20 straalmedium afheemt echter onder zodanige besturing van de voedingseenheid door het besturingsorgaan dat wordt voorkomen dat in het bijzonder de eerste leiding en/of de straalkop verstopt raken door bezinking van het abrasieve materiaal in de straalvloeistof.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de straalkop en de eerste en tweede leiding zijn ingericht 25 voor handmatig stralen van objecten door een de straalkop bedienend persoon.

3. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de voedingseenheid geschikt is om, onder besturing door het besturingsorgaan, de straalkop via de eerste leiding te voeden met hetzij de straalvloeistof, hetzij een spoelvloeistof, in het bijzonder spoelwater, en waarbij 30. in de eerste toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat de voedingseenheid de straalvloeistof aan de eerste leiding toevoert, en 1037942 - in de tweede toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat de voedingseenheid de toevoer van de straalvloeistof aan de eerste leiding staakt of vermindert en althans ten minste ten dele vervangt door toevoer van de spoelvloeistof aan die eerste leiding, zodanig dat door de spoelvloeistof het abrasieve 5 materiaal uit de straalvloeistof wordt weggespoeld.

4. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij - in de eerste toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat de voedingseenheid de straalvloeistof aan de eerste leiding onder 10 normale bedrijfsdruk en -snelheid toevoert, en - in de tweede toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat de voedingseenheid de toevoerdruk en/of -snelheid van de straalvloeistof aan de eerste leiding verlaagt, zodanig dat het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding en/of de straalkop in hoofdzaak in beweging blijft. 15

5. Systeem volgens conclusie 4, waarbij de voedingseenheid een door het besturingsorgaan bestuurbaar straalvloeistofventiel omvat dat is opgenomen tussen een straalvloeistofpomp en de eerste leiding, en waarbij is voorzien in een bypass met een ten opzichte van de doorlaat van het straalvloeistofventiel in geopende toestand gereduceerde doorlaat, waarbij 20. in de eerste toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat het straalvloeistofventiel geopend is, en - in de tweede toestand van de schakelaar de voedingseenheid door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat het straalvloeistofventiel gesloten is.

6. Systeem volgens conclusie 4, waarbij de voedingseenheid een door het besturingsorgaan in vermogen en/of snelheid regelbare straalvloeistofpomp omvat of daarmee verbonden is, waarbij - in de eerste toestand van de schakelaar de straalvloeistofpomp door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat het pompvermogen voldoende is voor normaal straalbedrijf, en 30. in de tweede toestand van de schakelaar de straalvloeistofpomp door het besturingsorgaan zodanig wordt bestuurd dat het pompvermogen wordt gereduceerd tot een niveau waarbij het abrasieve materiaal in de straalvloeistof in de eerste leiding en/of de straalkop in hoofdzaak in beweging blijft.

7. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij in de tweede toestand van de schakelaar de voedingseenheid tevens de luchttoevoer staakt of vermindert. 1 0 3 7 9 4 2