NO161298B - Renseanordning. - Google Patents

Abstract

Et renseapparat for berøring med en flate som skal renses,. omfattende et antall byde metalltråder (10) som er montert i et fjærende monteringselement (11) og innrettet til å beveges til en skjæreposisjon når monteringselementet (11) roteres eller på. annen måte beveges i forhold til flaten som skal renses.

Description

Denne oppfinnelse angår generelt renseanordninger beregnet på å berøre en flate som skal renses. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en renseanordning som angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Det er kjent kardeanordninger med trådklemmer montert i tettliggende rader i forskjellige remmaterialer som er festet til baksiden for karding av fibre. Slike kardeanordninger anvendes imidlertid ikke for sliping eller berøring av en flate for fjerning av rust, maling, etc.

Trådbørster anvendes til å avskrape en flate. Vanligvis har slike stålbørster et antall ståltråder montert på en stiv ramme og de således monterte tråder er konstruert til å bøye seg som reaksjon på skrapevirkningen mellom flaten og stålbørsten slik at ståltråden trekkes over flaten som skal renses.

Som ytterligere eksempler på teknikkens stand kan nevnes

US patentskrifter 1 786 096, 4 106 193, 3 958 294, 2 504 643, 2 565 047 og 4 385 412 samt DE uti.skrift 1 041 386.

Renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse skiller seg fra den ovenfor omtalte kjente teknikk, ved de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etter-følgende krav 1.

Ved foreliggende oppfinnelse blir trådene mindre utsatt for tretthetsbrudd fordi den fjærende plate tillater en slags dreiebevegelse av de bøyde tråder i det fjærende monteringselement. Følgelig kan en stivere metalltråd anvendes for å gi hurtigere rensing av en flate. Videre opprettholder metalltråden en vinkel i forhold til skraperetningen slik at tråden berører flaten på en skjærende måte som løfter eller snitter og ikke på en slepende måte forskjellig fra stålbørster der skjærevirkningen oppnås ved at tråden trekkes over flaten som skal renses. Den frie ende gir en vesentlig bedre skrapevirkning enn det man oppnår f.eks. ved trådløkker som i ovennevnte US patentskrift 1 786 096, hvor løkkene relativt hurtig gjennomslites og derved blir uvirksomme, i motsetning til pinneendene ved renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, som er selvrensende uten svikt ved langtidsbruk. Bruk av et slitefast belegg på pinnenes forparti mens selve pinnen består av et mykere materiale, medfører at den øvrige del av pinnens endeflate slites bort, med den følge at pinnen alltid vil ha en skarp fremre kant som sikrer effektiv skrapevirkning.

Fordelaktige utføringsformer av renseanordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i de øvrige etterfølgende patentkrav.

Tegningene kan kort beskrives som følger.

Figur 1 er et perspektivriss av renseanordningen montert på en roterende drivenhet. Figur 2 er et delvis utskåret grunnriss av renseanordningen sett langs linjene 2-2 i figur 1. Figur 3 er et riss, delvis i snitt, av renseanordningen sett langs linjen 3-3 i figur 2, og viser en utføringsform av to av de bøyde metalltråder før de kommer i berøring med en flate som skal renses. Figur 4 er et riss, delvis i snitt, av apparatet i figur 3, og viser trådenes forskyvning under berøring med en flate som skal renses. Figur 5 er et utsnitt av renseanordningen sett langs linjen 3-3 på figur 2, og viser en annen utføringsform av de bøyde metalltråder. Figur 6 er et riss, delvis i snitt av renseanordningen sett langs linjen 3-3 i figur 2, og viser en tredje utføringsform av to av de bøyde tråder før berøring med en flate som skal renses. Figur 7 er et riss, delvis i snitt, av apparatet i figur 6 og viser trådenes forskyvning under berøring med flaten som skal renses. Figur 8 er et riss, delvis i snitt, av renseanordningen sett langs linjen 3-3 på figur 2, og viser en fjerde utføringsform av de bøyde metalltråder. Figur 9 er et riss, delvis i snitt, av apparatet i figur 8, og viser trådenes forskyvning under berøring med flaten som skal renses. Figur 10 er et perspektivriss av en alternativ utføringsform av renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 11 er et perspektivriss av en alternativ utføringsform av renseanordningen, og

figur 12 er et perspektivriss av en alternativ utføringsform av renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

I figur 1-12 er renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse generelt betegnet med bokstaven B. Renseanordningen B omfatter et antall bøyde metalltråder som er montert i et fjærende monteringselement.

Hver av de bøyde metalltråder har et topparti 12 og et par langstrakte pinner 14 som er festet til dette og strekker seg stort sett vinkelrett nedad fra toppartiet 12. I en første utføringsform av de bøyde tråder 10 vist i figur 3 og 4, er toppartiet 12 montert på det fjærende monteringselementets 11 øvre overflate og de langstrakte pinner 14 strekker seg nedad gjennom det fjærende monteringselement 11. Hver av de langstrakte pinner 14 har et første parti 16 som er anordnet i vinkel i det fjærende monteringselement 11 i retning bakover i forhold til monteringselementets 11 rotasjon eller bevegelse. Det skrå første parti 16 danner fortrinnsvis en vinkel d med en linje vinkelrett på det fjærende elements 11 overflate. Vinkelen d er fortrinnsvis ca. 30". Fast festet til det første parti 16 er et annet parti 18 som er slik utformet i forhold til det første parti 16 at det danner en vinkel b med en linje vinkelrett på overflaten til det fjærende monteringselement 11. Den andre vinkel b er fortrinnsvis ca. 30°. Som nærmere omtalt nedenfor er renseanordningens B bevegelsesretning vist ved pilen D. I forhold til pilens D retning er det første parti 16 montert stort sett i retning bakover eller bort fra monteringselementets 11 omdreiningsretning. Det andre parti 18 er deformert i retning forover eller mot monteringselementets 11 omdreiningsretning.

Figur 6 viser en alternativ utføringsform av de bøyde metalltråder 110 som omfatter et skrått første parti 116 som fortrinnsvis danner en vinkel d med en linje vinkelrett på overflaten til det fjærende element 111. Vinkelen d er fortrinnsvis 30°. Fast festet til det første parti 116 er et annet parti 118 som er slik utformet i forhold til det første partiet 116 at det står stort sett vinkelrett på overflaten til det fjærende element 111. Denne orientering av det andre parti 118 letter sliping av den bøyde tråd 110 når den ikke er i bruk.

Hver av de bøyde tråder 10, 110, 10' og 110' (beskrevet nedenfor) omfatter fortrinnsvis et slitefast materiale 20 som kan være et belegg som er fiksert til den fremre kant 18a og 118a på det andre parti 18 og 118 av den bøyde tråd eller kan være en spiss av slikt materiale som er loddet eller sveiset på det andre parti 18 og 118. Slikt slitefast materiale 20 er fortrinnsvis volframkarbid, selv om fagmenn på området vil forstå at andre slitefaste belegg kan benyttes.

Med de bøyde tråder 10 montert i det fjærende monteringselement 11, er et fjærende materiale 22 ved hjelp av hvilke som helst hensiktsmessige midler forbundet med eller på annen måte festet til det fjærende element 11 med toppartiet 12 av hver bøyd tråd 10 innstøpt i elementet (figur 3-5). Slikt fjærende materiale 22 samvirker med det fjærende monteringselement 11 for å holde de bøyde tråder 10 festet til det fjærende element 11. Det fjærende belegg 22 er fortrinnsvis et lag gummimateriale som er forbundet med de bøyde tråder 10 og det fjærende monteringselement 11. Alternativt kan de bøyde tråder 110 være innstøpt i et enkelt lag av fjærende materiale 111 som vist i figur 6 og 7, eller orientert gjennom hull i det fjærende materiale 111 som vist i figur 8 og 9.

I utføringsformene vist i figur 3-9 kan renseanordningen B være innrettet for montering i roterende kraftverktøy. Som vist i figur 1 og 2 kan f.eks. renseanordningen B omfatte et konven-sjonelt monteringsorgan A for løsbart å forbinde renseanordningen B med et rotasjons-kraftverktøy P. Som vist i figur 10-12 kan renseanordningen lett tilpasses alternative drivkraftorganer.

Det fjærende monteringselement 11 vist i figur 1 og 2 er fortrinnsvis i form av en gummiskive med metalltråd- eller andre forsterkninger. Alternative utføringsformer av renseanordningen B kan også tenkes, og kan omfatte en renseanordning hvor det fjærende monteringselement 111 er en trommel (figur 10 og 11) eller et endeløst belte (figur 12) hver av hvilke er egnet for bevegelse med en konvensjonell drivkraftenhet M. Figur 10 viser en renseanordning B som drives av en drivkraftenhet M der det fjærende monteringselement 111 er en trommel E. Trommelen E kan være en del av en armert slange innbefattende endestøtter. Trommelen E kan omfatte innvendige støtter (ikke vist) såsom fjærende skiver montert på en aksel 101 eller et fjærende fyllstoff såsom et skummateriale. Alternativt kan trommelen E være oppblåsbar eller omfatte en oppblåsbar foring for å mulig-gjøre variasjon av fjæringen ved å variere lufttrykket. Trommelens form er istand til å føye seg etter ikke-plane former samtidig som den også gir kontakt langs trommelens lengde. Figur 11 viser en alternativ utføringsform av figur 10, der det anvendes to tromler E og E' som roterer i motsatte retninger. Utføringsformen ifølge figur 11 kan gi rensevirkning på begge sider av en ujevnhet slik som en sveis eller en grop eller fordypning uten omstilling av trommelen for en andre omgang på grunn av tromlenes E og E' motsatte rotasjonsretninger. Figur 12 viser en alternativ utføringsform der en endeløs rem E bæres av enderuller 210 og bæreruller 214. Remmen E drives av en drivrem eller -kjede fra kraftenheten M. Denne utførings-form muliggjør rensing av krumme flater såsom rør P.

På figur 4 er renseanordningen B ifølge foreliggende oppfinnelse vist i kontakt med flaten S med sikte på rensing av flaten ved fjerning av rust, maling e.l. fra slik flate S. Idet renseanordningen B roterer i den med pilen D viste retning og de bøyde metalltråder 10 berører flaten S, dannes et bøyemoment som søker å dreie de bøyde tråder 10 fra den i figur 3 viste stilling til den som er vist i figur 4. Slik rotasjon eller dreining er mulig fordi det fjærende element 11 tillater de bøyde tråder 10

å dreie som reaksjon på bøyemomentet uten vesentlig bøyning av de bøyde tråder 10. Som følge av de bøyde tråders 10 rotasjon bøyes det fjærende monteringselement 11 slik at det danner en vulst lia og derved hindrer ytterligere bakoverdreining av de bøyde tråder 10. Under trådenes 10 rotasjon virker en nedadret-tet vektor på toppartiet 12 slik at dette tvinges inn i det fjærende monteringselement 11 for derved å fastholde den bøyde tråd 10 fra å skyves oppad og ut av det fjærende monteringselement 11.

Under rensing beveger trådene 10 seg fra stillingen vist i figur 3 (vinkel b) til stillingen vist i figur 4 (vinkel b'). Vinkelen b' er ca. 15° og tillater de bøyde tråder 10 å skjære som en kniv eller et maskineringsverktøy istedenfor å slepes som ved en stålbørste, over flaten S. Fra stillingen vist i figur 6 beveges de bøyde tråder 110 til stillingen vist i figur 7 (vinkel bb). Vinkelen bb er fra ca. 3" til ca. 15° og tillater de bøyde tråder 110 å skjære under et belegg eller korrosjon-skall som derved fjernes ved oppadrettet løftevirkning eller sponsnitting.

Ettersom de bøyde tråder 10 og 110 ikke bøyes nevneverdig når de berører arbeidsflaten S, elimineres feil som følge av utmatning og brudd på grunn av gjentatt bøyning av de bøyde tråder 10 og 110, slik det ville skje med en vanlig stålbørste. Følgelig kan sterkere, stivere tråder 10 og 110 anvendes, ettersom den vesentlige del av bøyningen opptrer i fjæringsmidlet 11 og 111 og ikke i selve trådene.

Det tynne lag eller overflate av volframkarbid 20 som er plassert på fremre kant 18a av hver av trådene 10 og 110 danner en slitefast skjæreegg 20a. De bøyde tråder 10 er generelt fremstilt av fjærstål og er mindre slitefaste enn belegget 20. Følgelig blir trådenes 10 nedre flate 18b stadig slitt bort når den berører flaten S, slik at eggen 20a kontinuerlig holdes skarp. Eggen 20a er således selvskjerpende som følge av den ulike slitasje mellom volframkarbidbelegget 20 og den bøyde tråd 10. De bøyde tråder 110 omfatter en plan nedre flate 118b som tillater skjerping av de bøyde tråder ved å føre en sten over den plane nedre flate 118b under anvendelse av et tilstrek-kelig lett anleggstrykk slik at de bøyde tråder 110 ikke dreier som reaksjon på bøyemomentet som skapes ved den relative bevegelse vist ved pilen D, slik at den plane nedre flate av de bøyde tråder 118b i renseanordningen kan slipes. Slipingen kan finne sted under renseoperasjoner eller som en særskilt operasjon.

Avhengig av den ønskede overflatebeskaffenhet på flaten S kan forskjellige tykkelser av bøyde tråder 10 og 110 benyttes. F.eks. kan bøyde tråder 10 og 110 med mindre diameter anvendes for å oppnå en finere finish eller høyere grad av polering. Ved å endre vinklene b og d ved de bøyde tråder 10 og vinklene d og bb ved de bøyde tråder 110 eller stivheten til det fjærende monteringselement 11 og 111, kan et strukturert overflatemønster innpreges på flaten S, hvilket er ønskelig med sikte på god malingsvedheft. Det foretrukne materiale for de bøyde tråder 10 og 110 er en fjærståltråd med en diameter på ca. 3 mm og med en lengde av det andre parti 18 og 118 på fra ca. 2 til ca. 2,5 cm. Den overflatefinish som kan oppnås med renseanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan varieres ved å endre farten til spissene på de bevegelige tråder, det fjærende monteringsele-ments bøyelighet og berøringstrykket. Med en spiss fart på ca. 24 0 m pr. minutt får den rensete flate utseende av en sandblåst flate. Ettersom rensingen skjer ved en løfte- og sponsnittevirk-ning blir flaten mer motstandsdyktig mot flash-korrosjon, den blir fri for forurensninger som fastsittende sand eller partikler og har et bedre forankringsmønster enn en sandblåst flate. Sandblåsing fører til fastsittende sand- eller støvpartikler i flaten og dannelse av en flate som i større målestokk (ved 1000 ganger forstørrelse) har utseende av mange topper og daler. En slik overflatestruktur er meget utsatt for flash-rusting og inneslutning av gasser i lommer ved etterfølgende påføring av belegg, mens man unngår disse forhold ved bruk av foreliggende apparat.

Den rensete overflate som oppnås ved foreliggende oppfinnelse er fri for fastsittende forurensninger og har i forstørret målestokk (ved 1000 ganger forstørrelse) utseende av mesaer, dvs. store plane flater med grenserygger som antas å være metall-krystall-grenselagene. En slik overflate er funnet å være meget motstandsdyktig mot flash-korrosjon på grunn av fraværet av sprekker og spalter som opptar fuktighet, og danner et mer effektivt forankringsmønster for maling eller andre overflatebelegg enn det som kan oppnås ved kjent teknikk.

Ved bruk drives renseanordningen B som vist i fig. 3 og 4 for å fjerne rust, maling samt andre uønskete overflatebelegg. Når renseanordningen B beveger de bøyde tråder 10 i forhold til flaten S vil den plane endeflate 18b danne motstandsinngrep med flaten S. På grunn av flatenes S motstandsinngrep vil bøyemo-mentet søke å dreie den bøyde tråd 10 fra vinkelen b (fig. 3)

til vinkelen b' (fig. 4) og et parti av den nedre endeflate 18b slites bort slik at der dannes en nedre skråflate 18b', som vist i figur 4, slik at man får en selvslipende skjæreegg 20a. Når de bøyde tråder 110 i fig. 6 danner inngrep med flaten S, vil de bøyde tråder 110 søke å dreie fra den stort sett perpendikulære orientering til vinkelen bb som vist i fig.7.

Den stort sett perpendikulære orientering av det andre parti

118 når det ikke er i bruk muliggjør sliping av den plane

endeflate 118b med en flat sten. Videre vil en slik innretting av den fremre kant 118a gi en skjærevirkning som løfter eller snitter opp spon ved å skjære under belegget eller korrosjonen som skal fjernes. Den foretrukne arbeidsfart er ca. 240 r/min. spissfart hvilket gir utseende av en sandblåst flate. Større fart kan anvendes for hurtigere beleggfjerning. I tillegg til at trommelen E roterer kan den også oscilleres langs sin akse for å frembringe en mer vilkårlig skjære- eller sponsnittevirk-ning slik at man unngår spordannelser i flaten som skal renses ved suksessiv skjæring eller snitting av de bøyde tråder når de bøyde tråder beveger seg over flaten.

Spissfarten, tråddiameteren, utformingen av trådene og monteringen av trådene i det fjærende monteringsmiddel kan justeres slik at der oppnås en egenfrekvens-vibrasjon som styrer klapring av den bøyde tråd på flaten for å gi et ønskelig overflate-utseende.

En annen utføringsform av de bøyde tråder 10' er vist i figur 5. Det første parti 16 av pinnen 14 er montert stort sett opprettstående i det fjærende element 11 slik at vinkelen d er 0°. De langstrakte pinner 14 omfatter et stort sett horisontalt forbindelsesparti 17 som er utformet i ett stykke mellom det første parti 16 og det andre parti 18. Forbindelsespartiet 17 er beliggende stort sett parallelt med det fjærende monterings-elements 11 overflate. Det andre parti 18 deformeres i forhold til forbindelsespartiet 17 og danner en vinkel b i forhold til det fjærende monteringselement 11.

Den andre utføringsform av den bøyde tråd 10' roterer stort sett på samme måte som den første utføringsform av den bøyde tråd 10 som reaksjon på bøyemomentet som oppstår på grunn av den relative bevegelse vist ved pilen D. Som reaksjon på en oppadrettet vertikalkraft på den bøyde tråd 10' blir imidlertid hele denne kraft omdannet til en rotasjons- eller dreiebevegelse på den bøyde tråd 10', som søker å trekke toppartiet 12 videre inn i det fjærende monteringselement 11 og trykke forbindelsespartiet 17 inn i det fjærende monteringselement 11. Derved blir utstøt-ing av de bøyde tråder 10' fra det fjærende monteringselement 11 som følge av en vertikalt oppadrettet kraft stort sett eliminert.

En fjerde utføringsform av de bøyde tråder 110' er vist i figur 8 og 9. Ifølge den fjerde utføringsform er det første parti 16 av pinnen 14 montert stort sett opprettstående og omfatter et stort sett horisontalt forbindelsesparti 17 som ovenfor omtalt i forhold til den andre utføringsform. Det andre parti 118 strekker seg stort sett vinkelrett på det fjærende element 11 (figur 8) og ved inngrep med flatene vil det dreie til en vinkel bb' på fra ca. 3" til ca. 15° (figur 9). Ved den bøyde tråds 110' berøring med flaten som skal renses vil den bøyde tråd 110' dreie som reaksjon på bøyemomentet som dannes på grunn av den relative bevegelse vist ved pilen D. Som reaksjon på en oppadrettet vertikalkraft på den bøyde tråd 110' vil imidlertid hele denne kraft omdannes til en rotasjons- eller dreiebevegelse på den bøyde tråd 110', som søker å trekke toppartiet 12 inn i det fjærende monteringselement li. Den stort sett perpendikulære orientering av det andre parti 118 som fører til vinkelen bb' ved inngrep med flaten frembringer sponsnitte- og løftevirkningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 12 viser et endeløst rem (E)-arrangement som kan anvendes for å rense rust- eller malingbelegg fra krumme flater såsom rør P. Den endeløse rem E er montert på enderuller eller - tromler 210 hvorav i det minste den ene drives ved hjelp av en rem eller kjede (ikke vist) forbundet med en drivmotor M. Drivmotoren M er montert til tromlene 210 via støtteben 212. Mellom tromlene 210 er anordnet støttehjul 215 som støtter den endeløse rem E som har en slik lengde at den kan føye seg etter rørets P konturform.

De bøyde tråder kan belegges med et klebehindrende materiale såsom polytetrafluoretylen, polyetylen eller hvilket som helst annet hensiktsmessig materiale for å minske vedheft av klebrige stoffer til de bøyde tråder under fjerning av slike stoffer ved hjelp av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse.

I tegningene betegner like henvisningstall samsvarende elementer.

Claims (6)

1. Renseanordning for bruk med en drivenhet for berøring med en flate som skal renses, omfattende et antall bøyde metalltråder (10, 110) som strekker seg fra et monteringselement (11, 111) som er løsbart festet til drivenheten, hvor hver av de bøyde tråder (10, 110) omfatter et topparti (12) som forbinder to langstrakte pinner (14) som er montert på monteringselementet (11, 111), og strekker seg nedad fra og stort sett vinkelrett på toppartiet (12), karakterisert ved at hver av de langstrakte pinner (14) består av et første parti (16, 116) som er forbundet med toppartiet (12) og strekker seg i en vinkel gjennom en fjærende plate som utgjør nevnte monteringselement (11, 111) og et andre parti (18, 118) som er forbundet med det første parti (16, 116) i en vinkel i forhold til det første parti (16, 116), og avsluttes i en fri ende (18b, 118b), og at det andre parti (18, 118) har et slitefast belegg (20) på sin fremre overflate (18a, 118a) idet det andre parti (18, 118) er laget av et mindre slitefast materiale enn belegget, for å fremme selvsliping av bunnenden (18b, 118b) av det andre parti (18, 118) under bruk.

2. Renseanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første parti (16, 116) av den langstrakte pinne (14) strekker seg i spiss vinkel gjennom monteringselementet (11, 111) bort fra monteringselementets (11, 111) bevegelsesretning (D) .

3. Renseanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den langstrakte pinnes (14) andre parti (18, 118) strekker seg i spiss vinkel i forhold til monteringselementet (11, 111) hen mot monteringselementets bevegelsesretning (D).

4. Renseanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen mellom den langstrakte pinnes (14) første parti (16, 116) og andre parti (18, 118) omfatter et tredje parti (17) som er stort sett parallelt med monteringselementet (11, 111) og strekker seg bort fra monteringselementets (11, 111) bevegelsesretning (D) .

5. Renseanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et andre, fjærende element (22) er festet til toppen av monteringselementet (11, 111), som fastholder den bøyde trådens (10, 110) topparti (12) på monteringselementet (11, 111).

6. Renseanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et klebemotvirkende belegg er dannet på de bøyde tråder.