NO319655B1

NO319655B1 - Surface cleaning device

Info

Publication number: NO319655B1
Application number: NO20034755A
Authority: NO
Inventors: Elmund Harestad; Valter Harestad
Original assignee: Watech As
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-09-05
Also published as: WO2005039825A1; NO20034755D0; NO20034755L

Description

ANORDNING FOR OVERFLATERENSING DEVICE FOR SURFACE CLEANING

Denne oppfinnelse vedrører en anordning for overflaterensing. Nærmere bestemt dreier det seg om en fremgangsmåte hvor det This invention relates to a device for surface cleaning. More specifically, it concerns a method where

fortrinnsvis anvendes et keramisk slitemateriale som innblan-des i et fluid, hvoretter blandingen av fluid og slitemateriale strømmer gjennom en mateslange og frem til en rensepistol. Ved hjelp av en i matepistolen roterende dyse styres blandingen av fluid og slipemateriale mot den overflate som skal renses. preferably, a ceramic wear material is used which is mixed into a fluid, after which the mixture of fluid and wear material flows through a feed hose and on to a cleaning gun. Using a rotating nozzle in the feed gun, the mixture of fluid and abrasive material is directed towards the surface to be cleaned.

Tradisjonelt har fjerning av korrosjon og eventuell tidligere påført overflatebehandling, særlig av større overflater, vært utført ved hjelp av tørr sandbåsing. Sandblåsing ifølge kjent teknikk er relativt effektivt, men forurenser i betydelig grad omgivelsene ved arbeidsområdet. Det er videre nød-vendig å beskytte operatøren mot sandkorn, støv, støy og var-me. Operatørens verneutstyr er således omfattende og tungt, noe som i betydelig grad reduserer fremgangsmåtens effektivi-tet. Traditionally, the removal of corrosion and any previously applied surface treatment, especially on larger surfaces, has been carried out using dry sandblasting. Sandblasting according to known techniques is relatively effective, but significantly pollutes the surroundings of the work area. It is also necessary to protect the operator against grains of sand, dust, noise and heat. The operator's protective equipment is thus extensive and heavy, which significantly reduces the effectiveness of the method.

Grunnet fare for gnistdannelse mellom sandkorn og det objekt som renses, kan denne rensemetode ikke anvendes i eksplo-sjons farlige områder. Due to the risk of sparks forming between grains of sand and the object being cleaned, this cleaning method cannot be used in explosion-hazardous areas.

Det er også kjent å anvende høytrykkspyling med vann under meget høyt trykk. Det er innlysende at faren for alvorlige operatørskader for eksempel ved slangebrudd er betydelig ved denne fremgangsmåte hvor vanntrykket kan være flere tusen bar i mateslangen frem til rensepistolen som holdes av en opera-tør. It is also known to use high-pressure washing with water under very high pressure. It is obvious that the risk of serious operator injuries, for example in case of hose breakage, is significant with this method where the water pressure can be several thousand bars in the feed hose up to the cleaning gun which is held by an operator.

Ved en ytterligere kjent fremgangsmåte blandes sand og vann sammen i rensepistolen ved hjelp av ejektorprinsippet, hvoretter vann og sand sammen ledes mot det objekt som skal renses. Rensepistoler for denne femgangsmåte er relativt kompli-serte med flere tilførselsslanger for sand, luft og vann, og slike rensepistoler er derfor relativt tunge og vanskelig håndterbare. Samtidig er avvirkningen under anvendelse av denne fremgangsmåte beskjeden. NO 169702 viser en mateanord-ning for utstyr av denne art. In a further known method, sand and water are mixed together in the cleaning gun using the ejector principle, after which water and sand together are directed towards the object to be cleaned. Cleaning guns for this five-way method are relatively complicated with several supply hoses for sand, air and water, and such cleaning guns are therefore relatively heavy and difficult to handle. At the same time, the impact when using this method is modest. NO 169702 shows a feeding device for equipment of this kind.

WO 00/34009 beskriver en anordning hvor slipemiddel tilføres et drivfluid like før blandingen strømmer inn i en roterende dyse. Imidlertid er overgangen mellom den stillestående og den roterende del slik utformet at det kan forventes en relativt stor slitasje dersom det opereres med høye matetrykk. WO 00/34009 describes a device where abrasive is added to a driving fluid just before the mixture flows into a rotating nozzle. However, the transition between the stationary and the rotating part is designed in such a way that a relatively large amount of wear can be expected if it is operated with high feed pressures.

Alle de nevnte fremgangsmåter ifølge kjent teknikk er relativt energikrevende i forhold til renset areal. All of the aforementioned methods according to known techniques are relatively energy-intensive in relation to the cleaned area.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or reduce at least one of the disadvantages of known technology.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav. The purpose is achieved according to the invention by the features indicated in the description below and in the subsequent patent claims.

Ifølge oppfinnelsen forsyner en pumpe en blandeenhet for slitemateriale og fluid med et fluid under trykk. Trykket er mest fordelaktig i størrelsesorden 900 bar, men kan varieres innen vide grenser alt etter hvilke materialer som skal renses . According to the invention, a pump supplies a mixing unit for wearing material and fluid with a fluid under pressure. The pressure is most advantageous in the order of 900 bar, but can be varied within wide limits depending on the materials to be cleaned.

Slitematerialet utgjøres vanligvis av et keramisk materiale, for eksempel sand, mens fluidet i de aller fleste tilfeller er vann som eventuelt er tilsatt kjemikalier for eksempel for å forhindre isdannelse. I det etterfølgende anvendes benev-nelsen sand for slitematerialet, mens vann betegner fluidet. The wear material is usually made up of a ceramic material, for example sand, while the fluid in the vast majority of cases is water to which chemicals may have been added, for example to prevent ice formation. In what follows, the term sand is used for the wearing material, while water denotes the fluid.

I blandeenheten deles vannstrømmen fra pumpen i en første delstrøm som strømmer gjennom en første reguleringsventil, eventuelt en regulerbar struping, og videre gjennom mateslangen til en rensepistol. In the mixing unit, the water flow from the pump is divided into a first partial flow that flows through a first control valve, possibly an adjustable throttle, and further through the feed hose to a cleaning gun.

En andre delstrøm strømmer gjennom en andre reguleringsventil og inn i en trykktett sandtank som er fylt med sand. En blan-ding av sand og vann strømmer via et utløpsrør ut av sandtanken og ledes inn i den første delstrøm. A second partial flow flows through a second control valve and into a pressure-tight sand tank which is filled with sand. A mixture of sand and water flows via an outlet pipe out of the sand tank and is led into the first partial flow.

Vann og sand strømmer deretter sammen gjennom mateslangen til rensepistolen. Water and sand then flow together through the feed hose to the cleaning gun.

I rensepistolen ledes blandingen av vann og sand inn i et om sin lengdeakse roterende spindelrør. In the cleaning gun, the mixture of water and sand is guided into a spindle tube rotating about its longitudinal axis.

For å overkomme driftsproblemer som oppstår når vann og sand under høyt trykk strømmer fra en ikke-roternde strømnings-kanal og til en roterende strømningskanal, her i form av spindelrøret, er det ved spindelrørets innløp anordnet en spindelovergang som omfatter et relativt kort nippelrør. Nip-pelrøret er fortrinnsvis fremstilt i wolframkarbid. En om nippelrøret omkransende nippelpakning tetter mot spindelrø-ret . In order to overcome operational problems that arise when water and sand under high pressure flow from a non-rotating flow channel and into a rotating flow channel, here in the form of the spindle tube, a spindle transition comprising a relatively short nipple tube is arranged at the inlet of the spindle tube. The nipple tube is preferably made of tungsten carbide. A nipple gasket surrounding the nipple tube seals against the spindle tube.

Nippelpakningen kan med fordel fremstilles i et kunststoffma-teriale inneholdende noe glass. The nipple gasket can advantageously be produced in a plastic material containing some glass.

Spindelrøret er ved sitt utragende parti forsynt med en med spindelrøret samroterende dyseholder. Dyseholderen kan være forsynt med en eller flere dyser hvor dysene er tildelt hen-siktsmessige strømningsretninger i forhold til rotasjonsak-sen. The spindle tube is provided at its protruding part with a nozzle holder co-rotating with the spindle tube. The nozzle holder can be provided with one or more nozzles where the nozzles are assigned appropriate flow directions in relation to the axis of rotation.

For eksempel kan dysene være anordnet slik at strålene fra dysene krysser hverandre på en avstand fra dyseholderen. Ved å regulere avstanden mellom dyseholderen og flaten som skal renses, kan det reguleres hvor stor flate strålen skal dekke, idet strålen kan virke i et punkt når den nevnte avstand overensstemmer med avstanden til krysningspunktet mellom strålene. For example, the nozzles can be arranged so that the jets from the nozzles cross each other at a distance from the nozzle holder. By regulating the distance between the nozzle holder and the surface to be cleaned, it is possible to regulate how large a surface the jet should cover, as the jet can work at a point when the said distance corresponds to the distance to the crossing point between the jets.

I en annen utførelse kan dysene være anbrakt slik at reak-sjonskraften fra det utstrømmende vann bidrar til å sette dyseholderen i rotasjon. In another embodiment, the nozzles can be placed so that the reaction force from the flowing water helps to set the nozzle holder in rotation.

De relative andeler av vann og sand som strømmer ut av blandeenheten kan justeres blant annet ved å regulere gjennom-strømningsmengden i den første og den andre reguleringsventil. The relative proportions of water and sand that flow out of the mixing unit can be adjusted, among other things, by regulating the flow rate in the first and second control valves.

Disse reguleringsventiler kan med fordel tilkoples et sty-ringssystem hvor forholdstall for vann og sand samt vanntrykk er forhåndsprogrammert, og hvor operatøren enkelt kan velge program under arbeidet. These control valves can advantageously be connected to a control system where ratios for water and sand as well as water pressure are pre-programmed, and where the operator can easily select a program during work.

Det har vist seg fordelaktig at spindelrøret og dyseholderen roterer relativt hurtig under arbeidet. Rotasjonshastigheter i størrelsesorden 3000 omdreininger pr. minutt har gitt gode resultat. It has proven advantageous that the spindle tube and the nozzle holder rotate relatively quickly during work. Rotational speeds of the order of 3000 revolutions per minute has given good results.

Sammenlignet med kjent teknikk bidrar oppfinnelsen til en øket avvirkning, redusert relativt energiforbruk, forbedret arbeidsmiljø og sikkerhet for operatøren. I tillegg represen-terer oppfinnelsen en fremgangsmåte som ved fornuftig bruk kan anvendes også i eksplosjonsfårlige områder. Compared to known technology, the invention contributes to an increased yield, reduced relative energy consumption, improved working environment and safety for the operator. In addition, the invention represents a method which, if used sensibly, can also be used in explosive areas.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og utførelsesform som er anskue-liggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et anlegg for overflaterensing omfattende en pumpe, en blandeenhet og en rensepistol; Fig. 2 viser en prinsippskisse av blandeenheten hvor piler indikerer strømningsretninger; Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom rensepistolen; Fig. 4 viser i større målestokk et utsnitt av rensepistolen i fig. 3; og Fig. 5 viser en dyseholder hvor dysene er anbrakt slik at strålene fra dysene krysser hverandre. In what follows, a non-limiting example of a preferred method and embodiment is described, which is illustrated in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows a surface cleaning system comprising a pump, a mixing unit and a cleaning gun; Fig. 2 shows a schematic diagram of the mixing unit where arrows indicate flow directions; Fig. 3 shows a longitudinal section through the cleaning gun; Fig. 4 shows on a larger scale a section of the cleaning gun in fig. 3; and Fig. 5 shows a nozzle holder where the nozzles are positioned so that the jets from the nozzles cross each other.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et anlegg for overflaterensing omfattende en pumpe 2 som pumper vann under trykk til en blandeenhet 4 for vann og sand, og en rensepistol 6 som er forbundet til blandeenheten 4 ved hjelp av en mateslange 8. In the drawings, the reference numeral 1 denotes a surface cleaning plant comprising a pump 2 which pumps water under pressure to a mixing unit 4 for water and sand, and a cleaning gun 6 which is connected to the mixing unit 4 by means of a feed hose 8.

I blandeenheten 4 er det anbrakt en sandtank 10, se fig. 2. Sandtanken 10 er forsynt med en fylleåpning 12 for sand. A sand tank 10 is placed in the mixing unit 4, see fig. 2. The sand tank 10 is provided with a filling opening 12 for sand.

Vann fra pumpen 2 tilføres blandeenheten 4 via et tilførsels-rør 14. Deretter deles vannstrømmen, og en første vannstrøm ledes til en første reguleringsventil 16, videre til en fortrinnsvis regulerbar strupning 18 og så videre til mateslangen 8 idet disse komponentene utgjør en første strøm- Water from the pump 2 is supplied to the mixing unit 4 via a supply pipe 14. The water flow is then divided, and a first water flow is led to a first control valve 16, further to a preferably adjustable throttle 18 and so on to the feed hose 8, as these components form a first flow

ningsvei. ningweigh.

En andre vannstrøm ledes via en andre reguleringsventil 20 og et innløpsrør 22 til sandtanken 10. Fra sandtankens 10 bunn-parti ledes sand og vann via et utløpsrør 24 inn i den første vannstrøm oppstrøms mateslangen 8, idet komponentene 20, 22, og 24 sammen med sandtanken 10 utgjør en andre strømningsvei. A second water flow is led via a second control valve 20 and an inlet pipe 22 to the sand tank 10. From the bottom part of the sand tank 10, sand and water are led via an outlet pipe 24 into the first water flow upstream of the feed hose 8, as the components 20, 22, and 24 together with the sand tank 10 constitutes a second flow path.

Strupningen 18 stilles inn for å tildele den første vannstrøm et trykkfall tilsvarende det trykkfall den andre vannstrøm påføres når den strømmer blant annet gjennom sanden i sandtanken 10. The throttle 18 is set to assign the first water flow a pressure drop corresponding to the pressure drop the second water flow is subjected to when it flows, among other things, through the sand in the sand tank 10.

Reguleringsventilene 16 og 20 anvendes for å stille inn den relative strømningsmengde gjennom sandtanken 10 og disse kan med fordel være tilkoplet et ikke vist styringsanlegg. The control valves 16 and 20 are used to set the relative flow rate through the sand tank 10 and these can advantageously be connected to a control system not shown.

Rensepistolen 6 omfatter et pistolhus 26, se fig. 3, et fra pistolhuset 26 fremoverragende rørhus 28 og et fra pistolhuset 26 bakoverragende lagerhus 30. Et håndgrep 32 er forsynt med en utløser 34 hvor utløseren 34 ved betjening, via en ikke vist forbindelse til det ikke viste styresystem, er innrettet til å kunne igangsette vann og sandtilførselen på i og for seg kjent måte gjennom mateslangen 8. Håndgrepet 32 er forbundet til pistolhuset 26. The cleaning gun 6 comprises a gun housing 26, see fig. 3, a tube housing 28 projecting forward from the gun housing 26 and a bearing housing 30 projecting rearward from the gun housing 26. A handle 32 is provided with a trigger 34 where the trigger 34 is arranged to be able to initiate when operated, via a connection not shown to the control system not shown water and the sand supply in a manner known per se through the feed hose 8. The handle 32 is connected to the gun housing 26.

En støtte 36 er under rensearbeidet innrettet til å ligge an mot operatørens skulderparti. Støtten 36 er også forbundet til pistolhuset 26. During the cleaning work, a support 36 is arranged to rest against the operator's shoulder area. The support 36 is also connected to the gun housing 26.

Et roterbart spindelrør 38 forløper gjennom gjennomgående respektive boringer 40, 42 og 44 i lagerhuset 30, i pistolhuset 26 og i rørhuset 28. Spindelrøret 38 er opplagret ved hjelp av lager 46 i lagerhuset 30 og ved lager 46' i rørhu-sets 28 utragende endeparti. A rotatable spindle tube 38 extends through respective bores 40, 42 and 44 in the bearing housing 30, in the gun housing 26 and in the tube housing 28. The spindle tube 38 is supported by bearings 46 in the bearing housing 30 and by bearings 46' in the protruding end part of the tube housing 28 .

En drivmotor 48 som er koplet til pistolhuset 26, driver ved hjelp av en removerføring 50 spindelrøret 38. A drive motor 48 which is connected to the gun housing 26 drives the spindle tube 38 by means of a belt transmission 50.

Ved sitt utragende nedstrøms endeparti er spindelrøret 38 tilkoplet en med spindelrøret 38 samroterende dyseholder 52. Dyseholderen 52 er forsynt med dyser 54 som kommuniserer med spindelrøret 38 via boringer 56. At its protruding downstream end part, the spindle tube 38 is connected to a nozzle holder 52 co-rotating with the spindle tube 38. The nozzle holder 52 is provided with nozzles 54 which communicate with the spindle tube 38 via bores 56.

Mateslangen 8 er ved hjelp av en nippel 58 tilkoplet en gjen-nomboret nippelrørholder 60, se fig. 4. Nippelrørholeren 60 er forbundet til lagerhuset 30 ved hjelp av gjenger 62. The feed hose 8 is connected by means of a nipple 58 to a re-drilled nipple tube holder 60, see fig. 4. The nipple pipe holer 60 is connected to the bearing housing 30 by means of threads 62.

Et med spindelrøret 38 konsentrisk nippelrør 64 er tettende ved hjelp av en pakning 66 anbrakt i en boring 68 i nippelholderen 60. En låsbrikke 70 forhindrer at nippelrøret 64 kan forskyves ut av nippelholderen 60 under drift. A nipple tube 64 concentric with the spindle tube 38 is sealed by means of a gasket 66 placed in a bore 68 in the nipple holder 60. A locking piece 70 prevents the nipple tube 64 from being displaced out of the nipple holder 60 during operation.

Nippelrøret 64 rager inn i spindelrøret 38 og omkranses tettende av en nippelpakning 72 som tetter mot spindelrørets 38 boring 74. The nipple tube 64 projects into the spindle tube 38 and is tightly encircled by a nipple gasket 72 which seals against the bore 74 of the spindle tube 38.

En beskyttelseshylse 76 omkranser mateslangens 8 tilkopling til rensepistolen 10, se fig. 3. A protective sleeve 76 surrounds the connection of the feed hose 8 to the cleaning gun 10, see fig. 3.

Under rotasjon av spindelrøret 38 roterer nippelpakningen 72 mot nippelrøret 64 og forhindrer at vann og sand kan trenge ut i lagerhuset 30. During rotation of the spindle tube 38, the nipple seal 72 rotates against the nipple tube 64 and prevents water and sand from penetrating into the bearing housing 30.

Når utløseren 34 betjenes, strømmer vann fra pumpen 2 inn gjennom tilførselsrøret 14 og deles opp i to vannstrømmer hvor de relative strømningsmengder er avhengig av regule-ringsventilenes 16, 20 innstilling. Den første vannstrøm ledes gjennom en strupning 18, mens den andre vannstrøm strøm-mer via innløpsrøret 22 til sandtanken 10. I sandtanken 10 trekker vannet med seg sand før det strømmer ut gjennom ut-løpsrøret 24 og deretter ledes inn i den første vannstrøm før vann og sand strømmer til rensepistolen 6 via mateslangen 8. When the trigger 34 is operated, water from the pump 2 flows in through the supply pipe 14 and is divided into two water flows where the relative flow rates depend on the setting of the control valves 16, 20. The first water flow is led through a choke 18, while the second water flow flows via the inlet pipe 22 to the sand tank 10. In the sand tank 10, the water drags sand with it before it flows out through the outlet pipe 24 and is then led into the first water flow before water and sand flows to the cleaning gun 6 via the feed hose 8.

I rensepistolen 6 strømmer vann og sand inn gjennom nippel-rørholderen 60 og nippelrøret 64 til det roterende spindelrør 38. Fra spindelrøret 38 strømmer vannet og sanden videre gjennom boringene 65 og dysene 54 til den ikke viste flate som skal renses. In the cleaning gun 6, water and sand flow in through the nipple tube holder 60 and the nipple tube 64 to the rotating spindle tube 38. From the spindle tube 38, the water and sand continue to flow through the bores 65 and the nozzles 54 to the not shown surface to be cleaned.

Claims

1. Device for surface cleaning (1) comprising a pump (2) and a rotating nozzle holder (52), where the rotating nozzle holder (52) is designed to be able to work with a cleaning medium comprising an abrasive and a fluid, as a feed hose (8 ) for abrasive and fluid runs from a mixing unit (4) for abrasive and fluid and to the rotating nozzle holder (52), characterized in that a fluid connection between the feed hose (8) and a rotatable spindle tube (38) which communicates with the nozzle holder (52) comprises a nipple tube (64), the nipple tube (64) being tightly surrounded by a nipple gasket (72).

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotating nozzle holder (52) forms part of a hand-held cleaning gun (6).

3. Device according to claim 1, characterized in that the spindle tube (38) is rotated by a drive motor (48) via a belt transmission (50).

4. Device according to claim 1, characterized in that the feed hose (8) constitutes the only hose connection to the rotating nozzle holder (52).

5. Device according to claim 1, characterized in that the nozzle holder (52) is provided with nozzles (54) where the extension of the longitudinal axes of the nozzles (54) intersect.