WO2005095057A1 - Reinigungsanlage - Google Patents

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WO2005095057A1
WO2005095057A1 PCT/EP2005/051153 EP2005051153W WO2005095057A1 WO 2005095057 A1 WO2005095057 A1 WO 2005095057A1 EP 2005051153 W EP2005051153 W EP 2005051153W WO 2005095057 A1 WO2005095057 A1 WO 2005095057A1
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nozzle bar
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jet
nozzle
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PCT/EP2005/051153
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Wolfgang Krumm
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Airmatic Gesellschaft für Umwelt und Technik mbH
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Definitions

  • the invention relates to a cleaning system for removing a substance adhering to a surface by means of a liquid or liquid-based cleaning agent blasted onto the surface, comprising one or more jet heads connected to a pressure line with their outlet directed onto the surface to be cleaned. Furthermore, the invention relates to a cleaning system for removing a substance adhering to a surface by means of a liquid or liquid-based cleaning agent blasted onto the surface, comprising one or more jet heads connected to a pressure line with their outlet directed onto the surface to be cleaned.
  • Such cleaning systems designed as descaling systems are used to free annealed and / or hot-formed metal parts, for example metal strips, from the scale layer adhering to them.
  • Descaling can be done in different ways. It is known to subject wires or strips to a high-pressure cleaning process using water. In such processes, the cleaning is carried out by applying high-pressure water jets to the surface to be cleaned with the aim of causing the scale to be removed to flake off.
  • nozzle bars are used which, depending on the design, are either fixed and can have a large number of nozzle openings (jet heads) or are mounted in a rotating manner and are driven by recoil as a result of the jet or jets emerging. In the latter case, two nozzle openings arranged at the end are usually provided. As a result of the rotation of the nozzle bar and by transporting the object to be cleaned, for example the metal strip, its entire upper side can be exposed to cleaning blasting.
  • the pressure required at the nozzle outlet is introduced by supplying compressed air into the pressure line which promotes the water-abrasive suspension intended for blasting.
  • a certain pressure can be generated in this way, but this has the disadvantage that the supplied compressed air also emerges from the nozzles in addition to the cleaning suspension.
  • no cleaning effect can be attributed to this.
  • the water-abrasive suspension is supplied via a swirl chamber and an agitator.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a cleaning system mentioned at the outset in such a way that the disadvantages identified in relation to the aforementioned state of the art have been overcome.
  • This object is achieved, on the one hand, by a generic cleaning system mentioned at the outset, in which the jet head or jet heads each have a nozzle switched into their jet channel and the pressure line guides the liquid to be supplied and that into the jet channel of the jet head or jet heads in the flow direction of the liquid Downstream of the nozzle, an abrasive material feed line for supplying abrasive material opens into the liquid jet, so that a liquid abrasive material suspension emerges from the jet head.
  • a generic cleaning system mentioned at the outset, in which the system has an actively rotationally driven nozzle bar with at least one jet head arranged at a distance from the axis of rotation of the nozzle bar and each line section connecting the connection of the liquid to be supplied with a jet head in the section between the axis of rotation of the nozzle bar and the at least one jet head as a result of the rotation of the nozzle bar is a pressure line, so that due to the centrifugal force, the jet head (s) are pressurized with detergent under pressure due to the rotation of the nozzle bar.
  • hydraulic pressure is exerted exclusively on the jet fluid or the jet heads, for example water of the liquid-abrasive suspension, which acts on the jet heads.
  • the abrasive solid particles are only added to this blasting liquid after it has exited the nozzle in the blasting head.
  • a liquid jet enriched with the abrasive solid particles then hits the surface to be descaled.
  • the abrasive solid particles to be supplied can be supplied without pressure. If this is not sufficient, the abrasive feed line can be subjected to a low pressure. Wear within the cleaning system is reduced to a minimum. In particular, in contrast to the known prior art, wear caused by abrasive is not dependent on the operating pressure of the jet, so that this descaling system can be operated at high pressures without further ado.
  • a pump in particular a high-pressure pump, from which a pressure line leads to the jet heads can be provided to generate the desired hydraulic pressure acting on the jet head or jets. If the jet heads are arranged exclusively in the end region of the nozzle bar, this is expediently mounted in a rotating manner. As a result of the recoil acting when the jet emerges, the nozzle bar is set in rotation. The pressure line then extends from the high pressure pump to each jet head of the nozzle bar.
  • an active rotation drive of the nozzle bar can also serve as a pressure generator, so that the line supplying the liquid to the nozzle bar does not have to be designed as a pressure line.
  • the pressure is generated by the rotary drive of the nozzle bar, which itself can be connected to a pressure-free or largely pressure-free liquid supply line.
  • Rotary couplings and the like can be designed correspondingly simpler.
  • the second-mentioned cleaning system is characterized by such pressure generation.
  • the line sections of the nozzle bar between the axis of rotation thereof and the one or more jet heads serve as pressure lines or pressure line sections. This cleaning system generally does not require high-pressure pumps to provide the desired pressure.
  • This concept of generating pressure within the nozzle bar by providing its own drive for rotatingly driving the nozzle bar to pressurize the jet heads with liquid under hydraulic pressure can also be used independently of the subject matter of the invention and thus also without supplying an abrasive substance, for example in the context of cleaning systems, in which the jet or jets directed onto the surface to be cleaned contain no abrasive material.
  • a stationary nozzle bar with a corresponding number of jet heads can also be used.
  • the jet head or jets are arranged in a suction hood, through which the applied cleaning agent, for example the liquid-abrasive suspension, is sucked off together with the solids accumulated during the cleaning of the surface.
  • the applied cleaning agent for example the liquid-abrasive suspension
  • such a cleaning system is a descaling system
  • a defined, constant cleaning result can be achieved and the cleaned surface also appears uniform.
  • the jet head (s) in a suction hood. It then makes sense to connect the suction device to a processing plant in which a solid-liquid separation is carried out in order to reprocess the scale used as an abrasive and to make it available for the blasting process.
  • Such processing can be a separation of the solids from the liquid, with water preferably being used as the liquid, drying of the solids fraction and subsequent recovery of the desired grain fraction from the solids fraction and its re-feeding into the abrasive feed line.
  • Fig.2 a block diagram showing the descaling system of Figure 1 with its periphery
  • a descaling system 1 has a nozzle bar 2 which is connected to a pressure line 3. Through the pressure line 3, a liquid existing under high pressure, namely water, is fed to the nozzle bar 2.
  • the pressure beam 2 also has an abrasive feed line 4 in which scale is present in a defined fraction with a narrow grain distribution spectrum in the dry state to produce a liquid abrasive suspension as an abrasive.
  • the pressure line 3 and the abrasive feed line 4 are arranged concentrically to one another in the region of the mounting of the nozzle bar 2.
  • the nozzle bar 2 is mounted in a rotating manner in a suction hood designated overall by the reference number 5, the lines 3, 4 being guided through the suction hood 5 in the manner of a double rotary leadthrough.
  • the nozzle bar 2 has a jet head 6 and 6 1 at both ends thereof.
  • the jet head 6 is described below; the jet head 6 'is constructed identically.
  • the lower outlet 7 of the jet head 6 is directed towards the descaling surface of a metal strip 8 transported past below the descaling system 1 at a slight angle which is inclined with respect to the vertical, so that the recoil effect of the nozzle bar 2 when pressure is applied. striking of the jet heads 6, 6 'rotates.
  • the blasting head 6 has a blasting channel 9 through which the blasting liquid - water - delivered in the pressure line 3 flows.
  • a nozzle 10 is switched on in the jet channel 9.
  • the abrasive material feed line 4 opens into the jet channel 9 of the jet head 6 in the flow direction of the jet liquid behind the nozzle 10 or its constriction.
  • the mouth of the abrasive feed line 4 in the jet channel 9 is identified in the figures by the reference number 11.
  • the cross section of the abrasive feed line 4 in the region of its mouth 11 is narrowed compared to the line cross section.
  • the cross section of the jet channel 9 no longer narrows after the mouth 11 of the abrasive feed line 4 in the exemplary embodiment shown.
  • the alignment of the feed line 4 in the region of the jet head 6 runs parallel or at least in the same direction as the jet channel 9.
  • This and the arrangement of the mouth 11 within the jet channel 9 means that the jet liquid flowing past the mouth 11 under high pressure due to its suction effect sucks the abrasive material present in the abrasive material supply line 4 in the dry state, so that the water-abrasive material suspension provided for descaling emerges from the outlet 7 of the jet head 6.
  • the suction hood & not only serves to hold the nozzle bar 2, but also as a splash guard.
  • the suction hood 5 is part of a suction device with which the blasted water-abrasive suspension is sucked off together with the freshly removed scale.
  • the suction device is connected to a connection identified by reference number 12.
  • the suction hood 5 is divided by a partition 13 into a working space 14, in which the nozzle bar 2 is arranged, and a suction chamber 15.
  • the suction hood 5 itself is supported by an underside apron 16 on the top of the metal strip 8.
  • the apron 16 serves as a seal between the surface of the metal strip 8 and the interior of the suction hood 5.
  • the partition 13 separating the suction chamber 15 from the working space 14 extends with its lower end leaving a small suction gap 17 close to the surface of the Metal tape 8 approach.
  • the apron 16 which seals the suction hood 5 from the top of the metal strip 8, is used.
  • the suction gap 17 then has a nozzle effect.
  • the suction hood 5 has a spring-loaded inlet flap 18, which opens at a corresponding negative pressure prevailing in the working space 14 in order to admit ambient air into the working space 14.
  • This air supply which due to the arrangement of the inlet flap 18 serving as the inlet valve to the partition wall 13 or the suction gap 17, causes a cleaning air flow directed in the suction direction when the valve flap 18 is open, by means of which the removal of the resulting substances is significantly supported.
  • the suction gap 17 the substances to be discharged can experience a considerable acceleration, with the result that the cleaned surface is completely sucked off and dried by the belt transported past the suction hood 5 after cleaning.
  • it can also be provided to provide several in order to achieve a fan-like flow directed towards the suction gap 17.
  • scale is used as the abrasive, namely in a certain grain fraction with a narrow grain size spectrum.
  • the descaling system 2 is connected with its pressure line 3 to a high-pressure pump 19.
  • the process water required to generate the water-scale suspension is circulated and only supplemented with fresh water 20 if necessary.
  • the connection 12 of the descaling system 1 is connected to a suction blower 21 via a suction line. Downstream of the suction fan 21 is a treatment plant, designated overall by reference numeral 22.
  • This comprises a water scale separating device 23. From this, the separated water is fed to the high pressure pump 19 via a line.
  • the scale separated from the water after a rough separation 24 and a fine separation 25 becomes one Dryer 26 supplied.
  • the desired scale fraction is placed in a classifier, for example in a sieving device
  • a compressed air supply device 29 is also connected to the abrasive feed line 4 in the exemplary embodiment shown, so that the scale supply can be supported if necessary.
  • FIG. 3 shows a further cleaning system 30, which is basically designed and constructed like the cleaning system of FIGS. 1 and 2 designed as a descaling system 1.
  • the cleaning system 30 is designed to use a liquid cleaning agent, for example water To clean the surface of an object 31.
  • the cleaning system 30 has a nozzle bar 32 which is driven by a motor. This is indicated by the movement arrow encompassing the axis of rotation of the nozzle bar 32.
  • the nozzle bar 32 is connected to a feed line 33 in which the cleaning agent is present without pressure.
  • the two line sections 34, 34 ', which connect the feed line 33 to the jet heads 35, 35', serve as pressure lines in the cleaning system 30.
  • the nozzle bar 32 When the nozzle bar 32 rotates, a pressure which is directed toward the jet heads 35, 35 'is built up within the line sections 34, 34' due to centrifugal force, due to the fact that the line section 34, 34 'radially outwards from the axis of rotation of the nozzle bar 32 extend. As a result, the nozzles 36, 36 'contained in the jet heads 35, 35' are pressurized in accordance with the rotational speed of the nozzle bar 32. Compared to the descaling system 1, this cleaning system 30 does not require a double rotary feedthrough through the suction hood 37.
  • the nozzle bar 32 has two line sections 34, 34 'arranged diametrically to its axis of rotation.
  • a plurality of line sections which are arranged at the same angular distance from one another are also to be provided.
  • the length of the diametrically opposite line sections is expediently the same length.
  • the length of further line sections can be different, so that a larger area is exposed to a cleaning agent jet in this way.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine Reinigungsanlage (1) zum Entfernen eines an einer Oberfläche anhaftenden Stoffes mittels eines auf die Oberfläche gestrahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmittels, umfassend einen oder meh­rere, mit ihrem Austritt (7) auf die zu reinigende Oberfläche (8) gerichtete, an eine Druckleitung (3) angeschlossene Strahlköpfe (6), ist dadurch bestimmt, dass der oder die Strahlköpfe (6) jeweils eine in ihren Strahlkanal (9) eingeschaltete Düse (10) aufweisen und die Druckleitung (3) die zuzuführende Flüssigkeit führt und dass in den Strahlkanal (9) des oder der Strahlköpfe (6) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit der Düse (10) nachgeschaltet eine Abrasivstoffzuführleitung (4) zum Zuführen von Abrasivstoff in den Flüssig­keitsstrahl mündet, so dass aus dem Strahlkopf (6) eine Flüssigkeit-Abrasivstoff-Suspension austritt oder dadurch, dass die Anlage einen ak­tiv rotatorisch angetriebenen Düsenbalken mit zumindest einem mit Ab­stand zur Drehachse des Düsenbalkens angeordneten Strahlkopf aufweist und jeder den Anschluss der Flüssigkeit zuzuführenden Leitung mit einem Strahlkopf verbindende Leitungsabschnitt in dem Abschnitt zwischen Drehachse des Düsenbalkens und dem zumindest einen Strahlkopf in­folge der Rotation des Düsenbalkens eine Druckleitung darstellt, so dass infolge der Rotation des Düsenbalkens der oder die Strahlköpfe fliehkraftbedingt mit unter Druck stehendem Reinigungsmittel beaufschlagt sind.

Description

Reinigungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage zum Entfernen eines an einer Oberfläche anhaftenden Stoffes mittels eines auf die Oberfläche ge- strahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmittel, umfassend einen oder mehrere, mit ihrem Austritt auf die zu reinigende Oberfläche gerichtete, an eine Druckleitung angeschlossene Strahlköpfe. Ferner betrifft die Erfindung eine Reinigungsanlage zum Entfernen eines an einer Oberfläche anhaftenden Stoffes mittels eines auf die Oberfläche ge- strahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmittel, umfassend einen oder mehrere, mit ihrem Austritt auf die zu reinigende Oberfläche gerichtete, an eine Druckleitung angeschlossene Strahlköpfe.
Derartige als Entzunderungsanlagen konzipierte Reinigungsanlagen wer- den eingesetzt, um geglühte und/oder warm umgeformte Metallteile, beispielsweise Metallbänder von der daran anhaftenden Zunderschicht zu befreien. Eine Entzunderung kann auf unterschiedliche Art und Weise vorgenommen werden. Es ist bekannt, Drähte oder auch Bänder einem Hochdruckreinigungsverfahren unter Verwendung von Wasser zu unter- werfen. Bei derartigen Verfahren erfolgt die Reinigung durch Aufbringen von unter hohem Druck stehenden Wasserstrahlen auf die zu reinigende Oberfläche mit dem Ziel, den zu entfernenden Zunder zum Abplatzen zu bringen. Typischerweise werden zur Reinigung flächiger Metallteile wie Metallbänder Düsenbalken eingesetzt, die je nach Ausgestaltung entwe- der feststehend sind und eine Vielzahl von Düsenöffnungen (Strahlköpfe) aufweisen können oder rotierend gelagert und infolge des oder der austretenden Strahlen rückstoßbedingt angetrieben sind. Im letzten Fall sind üblicherweise zwei endseitig angeordnete Düsenöffnungen vorgesehen. Infolge der Rotation des Düsenbalkens und durch Transportieren des zu reinigenden Gegenstandes, etwa des Metallbandes kann seine gesamte Oberseite dem Reinigungsstrahlen ausgesetzt werden.
Zur Verbesserung einer Entzunderung ist bekannt geworden, dem Druckwasser feinkörnige Feststoffe als Abrasivstoffe beizumengen. Eine solche Anlage zum Entzundern von Metallbändern ist aus DE 29 01 896 C2 be- kannt. Eine vom Prinzip her ähnlich konzipierte Anlage zum Entzundern von Drähten ist in DE 29 24 703 A1 beschrieben. Als Abrasivstoffe dienen bei diesen vorbekannten Anlagen Zunderpartikel, die mit einem unter Druck geförderten Wasserstrahl auf die zu reinigende Oberfläche nach Austritt aus den Düsen aufgestrahlt werden. Die Strahlsuspension wird zusammen mit dem durch das Strahlen frisch entfernten Zunder aufgefangen, einer Aufbereitung zugeführt und anschließend erneut ohne definiertes Korngrößenspektrum zum Strahlen eingesetzt. Beim Gegenstand der DE 29 24 703 A1 wird der beim Düsenaustritt benötigte Druck durch Zuführen von Druckluft in die die zum Strahlen vorgesehene Wasser-Ab- rasivstoff-Suspension fördernde Druckleitung eingebracht. Grundsätzlich kann auf diese Weise zwar ein gewisser Druck erzeugt werden, jedoch hat dieses zum Nachteil, dass aus den Düsen neben der Reinigungssuspension auch die zugeführte Druckluft austritt. Dieser kann jedoch keine Reinigungswirkung zugeschrieben werden. Beim Gegenstand der DE 29 01 896 A1 wird die Wasser-Abrasivstoff-Suspension über eine Wirbelkammer und ein Rührwerk zugeführt.
Problematisch ist bei Entzunderungsanlagen, die mit abrasiven Feststoff- partikeln angereicherten Strahlflüssigkeiten betrieben werden, dass aufgrund des Transportes der Wasser-Abrasivstoff-Suspension in den Leitungen, Ventilen, Düsen, Pumpen und dgl. der Entzunderungsanlagen, vor allem wenn diese mit hohem Druck und somit mit hoher Energie gefördert wird, die Suspension auch innerhalb der Anlage abrasiv wirkt. Zum Erhöhen der Standdauer der bei einem Betrieb einer solchen Entzunde- rungsanlage einer Abrasion unterworfenen Teile werden diese Anlagen in der Praxis üblicherweise nur mit begrenztem Druck betrieben. Um dennoch einen ausreichenden Strahldruck zu erzeugen, sind die Düsen entsprechend konzipiert. Dieses hat jedoch zum Nachteil, dass diese einem besonders hohen Verschleiß unterworfen sind und daher in kurzen Intervallen ersetzt werden müssen.
Ausgehend von dem vordiskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Reinigungsanlage dergestalt weiterzubilden, dass den zu vorgenanntem Stand der Technik aufgezeigten Nachteilen begegnet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Reinigungsanlage gelöst, bei der der oder die Strahlköpfe jeweils eine in ihren Strahlkanal eingeschaltete Düse aufweisen und die Druckleitung die zuzuführende Flüssigkeit führt und dass in den Strahlkanal des oder der Strahlköpfe in Strömungsrichtung der Flüssigkeit der Düse nachgeschaltet eine Abrasivstoffzuführleitung zum Zuführen von Abrasivstoff in den Flüssigkeitsstrahl mündet, so dass aus dem Strahlkopf eine Flüssigkeit-Abrasivstoff-Suspension austritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß des Weiteren durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Reinigungsanlage gelöst, bei der die Anlage einen aktiv rotatorisch angetriebenen Düsenbalken mit zumindest einem mit Abstand zur Drehachse des Düsenbalkens angeordneten Strahlkopf aufweist und jeder den Anschluss der Flüssigkeit zuzuführenden Leitung mit einem Strahlkopf verbindende Leitungsabschnitt in dem Abschnitt zwischen Drehachse des Düsenbalkens und dem zumindest einen Strahlkopf infolge der Rotation des Düsenbalkens eine Druckleitung darstellt, so dass infolge der Rotation des Düsenbalkens der oder die Strahlköpfe fliehkraftbedingt mit unter Druck stehendem Reinigungsmittel beaufschlagt , sind.
Bei erstgenannter Reinigungsanlage wird durch eine Druckerzeugung ein hydraulischer Druck ausschließlich auf die den oder die Strahlköpfe beaufschlagende Strahlflüssigkeit, beispielsweise Wasser der Flüssigkeit- Abrasivstoff -Suspension ausgeübt. Dieser Strahlflüssigkeit werden erst nach ihrem Düsenaustritt im Strahlkopf die abrasiven Feststoffpartikel zugefügt. Auf die zu entzundernde Oberfläche trifft sodann ein mit den abrasiven Feststoffpartikeln angereicherter Flüssigkeitsstrahl. Die dem Düsendurchtritt der Strahlflüssigkeit nachgeschaltete, zweckmäßigerweise mit kurzem Abstand nachgeschaltete Zuführung der abrasiven Feststoffpartikel hat zur Folge, dass diese durch die Sogwirkung der Strahlflüssigkeit in den Flüssigkeitsstrahl nach Art einer Wasserstrahlpumpe eingesogen werden, insbesondere wenn der Abrasivstoff trocken zugeführt wird. In Abhängigkeit von der Sogwirkung können die zuzufüh- renden abrasiven Feststoffpartikel drucklos zugeführt werden. Sollte dieses nicht ausreichend sein, kann die Abrasivstoffzuführleitung mit einem geringen Druck beaufschlagt sein. Ein Verschleiß innerhalb der Reini- gungsanlage ist somit auf ein Minimum reduziert. Insbesondere ist ein Abrasivstoff bedingter Verschleiß im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik nicht abhängig vom Betriebsdruck des Strahls, so dass diese Entzunderungsanlage ohne weiteres mit hohem Drücken betrieben wer- den kann.
Zum Erzeugen des gewünschten, den oder die Strahlenköpfe beaufschlagenden hydraulischen Druckes kann eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe vorgesehen sein, von der eine Druckleitung bis zu den Strahlköpfen führt. Sind die Strahlköpfe ausschließlich im Endbereich des Düsenbalkens angeordnet, ist dieser zweckmäßigerweise rotierend gelagert. Infolge des beim Strahlaustritt wirkenden Rückstoßes wird der Düsenbalken in Rotation versetzt. Die Druckleitung erstreckt sich dann von der Hochdruckpumpe bis zu jedem Strahlkopf des Düsenbalkens.
Für den Fall, dass der zumindest eine Strahlkopf einem rotierend gelagerten Düsenbalken zugeordnet ist, kann auch ein aktiver Rotationsantrieb des Düsenbalkens als Druckerzeuger dienen, so dass die die Flüssigkeit dem Düsenbalken zuführende Leitung nicht als Druckleitung aus- gebildet sein muss. Die Druckerzeugung erfolgt durch den Rotationsantrieb des Düsenbalkens, der selbst an eine drucklose odeκ weitestgehend drucklose Flüssigkeitszuführleitung angeschlossen werden kann. Entsprechend einfacher können Drehkupplungen und dergleichen ausgestaltet sein. Die zweitgenannte Reinigungsanlage ist durch eine derartige Druckerzeugung gekennzeichnet. Bei dieser dienen die Leitungsabschnitte des Düsenbalkens zwischen der Drehachse desselben und dem oder den Strahlköpfen als Druckleitungen bzw. Druckleitungsabschnitte. Diese Reinigungsanlage benötigt grundsätzlich keine Hochdruckpumpen, um den gewünschten Druck bereitzustellen. Dieser wird bereitgestellt durch die Rotation des Düsenbalkens und die fliehkraftbedingte Druckerzeugung in vorgenannten Leitungsabschnitten. Die Höhe der Druckerzeugung ist somit abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Düsenbalkens. Infolge der Beschleunigung der Flüssigkeit durch die Rotation des Düsenbalkens zwischen dem Zuleitungseintritt in den Düsenbalken und dem jeweiligen Strahlkopf wird ein Unterdruck auf die Zuführleitung ausgeübt, so dass die darin grundsätzlich drucklos anstehende Flüssigkeit von selbst angesogen wird. Der Düsenbalken übernimmt in diesem Falle infolge seiner Rotation gleichfalls die Funktion einer Saugpumpe zum Ansaugen der Flüssigkeit. Als Antrieb zum Antreiben des Düsenbalkens kann ein elektromotorischer oder auch hydraulischer Antrieb dienen. Diese Konzeption einer Druckerzeugung innerhalb des Düsenbalkens durch Vorsehen eines eigenen Antriebes zum rotierenden Antreiben des Düsenbalkens zum Beaufschlagen der Strahlköpfe mit unter hydraulischem Druck stehender Flüssigkeit kann auch unabhängig vom Gegenstand der Erfindung und somit auch ohne Zuführen eines Abrasivstoffes genutzt werden, beispielsweise im Rahmen von Reinigungsanlagen, bei denen der oder die auf die zu reinigende Oberfläche gerichteten Strahlen kein Abrasivstoff enthält.
Anstelle des Einsatzes eines rotierend gelagerten Düsenbalkens, wie vorbeschrieben, kann auch ein stationärer Düsenbalken mit einer entspre- chenden Anzahl an Strahlköpfen eingesetzt werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist bei beiden vorbeschriebenen Reinigungsanlagen vorgesehen, dass der oder die Strahlköpfe in einer Absaughaube angeordnet sind, durch die aufgetragene Reinigungsmittel, beispielsweise die Flüssigkeit-Abrasivstoff-Suspension zusammen mit den bei der Reinigung der Oberfläche ^angefallenen Feststoffen abgesaugt wird. Neben einer definierten Abfuhr der bei dem Reinigungsstrahlen anfallenden Produkte bietet diese einen wirksamen Spritzschutz.
Insbesondere wenn es sich bei einer solchen Reinigungsanlage um eine Entzunderungsanlage handelt, ist es zweckmäßig, als Abrasivstoff Zunder in einer definierten Kornfraktion mit engem Korngrößenspektrum einzusetzen. Durch Einsetzen einer solchen definierten Zunderkornfraktion kann ein definiertes gleichbleibendes Reinigungsergebnis erzielt werden und auch die gereinigte Oberfläche einheitlich erscheint. Bei der Ausgestaltungen einer solchen Anlage als Entzunderungsanlage unter Einsatz von Zunder als Abrasivstoff ist es zweckmäßig, den oder die Strahlköpfe in eine Absaughaube anzuordnen. Es ist dann sinnvoll die Absaugeinrichtung an eine Aufbereitungsanlage anzuschließen, in der eine Fest- stoff-Flüssigkeits-Trennung vorgenommen wird, um den als Abrasivstoff eingesetzten Zunder erneut aufzubereiten und für das Strahlverfahren zur Verfügung stellen zu können. Eine solche Aufbereitung kann ein Trennen der Feststoffe von der Flüssigkeit umfassen, wobei als Flüssigkeit bevorzugt Wasser eingesetzt wird, ein Trocknen des Feststoffanteils sowie ein anschließendes Gewinnen der gewünschten Kornfraktion aus dem Feststoffanteil und dessen erneute Zuführung in die Abrasivstoffzuführleitung.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematisierte Darstellung einer ersten, als Entzunde- rungsanlage konzipierten Reinigungsanlage,
Fig.2: eine Blockschaltbilddarstellung darstellend die Entzunderungsanlage der Figur 1 mit seiner Peripherie und
Fig.3: eine schematisierte Darstellung einer weiteren Reinigungsanlage.
Eine Entzunderungsanlage 1 verfügt über einen Düsenbalken 2, der an eine Druckleitung 3 angeschlossen ist. Durch die Druckleitung 3 wird dem Düsenbalken 2 eine unter hohen Druck bestehende Flüssigkeit, nämlich Wasser zugeführt. Der Druckbalken 2 verfügt ferner über eine Abrasivstoffzuführleitung 4, in der zum Erzeugen eines Flüssigkeit-Abrasivstoff- Suspension als Abrasivstoff Zunder in einer definierten Konfraktion mit engem Kornverteilungsspektrum in trockenem Zustand ansteht. Die Druckleitung 3 und die Abrasivstoffzuführleitung 4 sind im Bereich der Lagerung des Düsenbalkens 2 konzentrisch zueinander angeordnet. Der Düsenbalken 2 ist in einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 5 bezeichneten Absaughaube rotierend gelagert, wobei die Leitungen 3, 4 nach Art einer doppelten Drehdurchführung durch die Absaughaube 5 geführt sind.
Der Düsenbalken 2 verfügt an seinen beiden Enden jeweils über einen Strahlkopf 6 bzw. 61. Im Folgenden ist der Strahlkopf 6 beschrieben; der Strahlkopf 6' ist identisch aufgebaut. Der Strahlkopf 6 ist mit seinem unteren Ausgang 7 zur entzundernden Oberfläche eines unterhalb der Ent- zunderungsanlage 1 vorbeitransportierten Metallbandes 8 unter einem geringen, gegenüber der Lotrechten geneigten Winkel gerichtet, damit durch die Rückstoßwirkung der Düsenbalken 2 bei einer Druckbeauf- schlagung der Strahlköpfe 6, 6' rotiert. Der Strahlkopf 6 verfügt über einen Strahlkanal 9, durch den die in der Druckleitung 3 geförderte Strahlflüssigkeit - Wasser - strömt. In dem Strahlkanal 9 ist eine Düse 10 eingeschaltet. Die Abrasivstoffzuführleitung 4 mündet in den Strahlkanal 9 des Strahlkopfes 6 in Strömungsrichtung der Strahlflüssigkeit hinter der Düse 10 bzw. seiner Verengung. Die Mündung der Abrasivzuführleitung 4 in den Strahlkanal 9 ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Der Querschnitt der Abrasivstoffzuführleitung 4 im Bereich seiner Mündung 11 ist gegenüber dem Leitungsquerschnitt verengt. Der Querschnitt des Strahlkanals 9 verengt sich nach der Mündung 11 der Abrasivstoffzuführleitung 4 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht mehr. Die Ausrichtung der Zuführleitung 4 im Bereich des Strahlkopfes 6 verläuft parallel oder zumindest in dieselbe Richtung weisend wie der Strahlkanal 9. Dies und die Anordnung der Mündung 11 innerhalb des Strahlkanals 9 bedingt, dass die unter hohem Druck an der Mündung 11 vorbeiströmende Strahlflüssigkeit aufgrund ihrer Sogwirkung den in trockenem Zustand in der Abrasivstoffzuführleitung 4 anstehenden Abrasivstoff ansaugt, so dass aus dem Ausgang 7 des Strahlkopfes 6 die zum Entzundern vorgesehene Wasser-Abrasivstoff-Suspension austritt.
Die Absaughaube &dient nicht nur zum Halten des Düsenbalkens 2, sondern auch als Spritzschutz. Die Absaughaube 5 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Teil einer Absaugeinrichtung, mit der die aufgestrahlte Wasser-Abrasivstoff-Suspension zusammen mit dem frisch ent- fernten Zunder abgesaugt wird. Die Absaugeinrichtung ist an eine mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichneten Anschluss angeschlossen.
Die Absaughaube 5 ist durch eine Trennwand 13 in einen Arbeitsraum 14, in der der Düsenbalken 2 angeordnet ist, und eine Saugkammer 15 un- terteilt. Die Absaughaube 5 selbst stützt sich über eine unterseitige Schürze 16 auf der Oberseite des Metallbandes 8 ab. Die Schürze 16 dient einer Abdichtung zwischen der Oberfläche des Metallbandes 8 und dem Innenraum der Absaughaube 5. Die die Saugkammer 15 von dem Arbeitsraum 14 trennende Trennwand 13 reicht mit ihrem unteren Ab- schluss unter Belassung eines geringen Saugspaltes 17 bis in die Nähe der Oberfläche des Metallbandes 8 heran. Durch Betreiben der an den Anschluss 12 angeschlossenen Absaugeinrichtung wird in der Saugkam- mer 15 und in dem Arbeitsraum 14 ein Unterdruck erzeugt. Um dieses zu ermöglichen, dient die die Absaughaube 5 gegenüber der Oberseite des Metallbandes 8 abdichtende Schürze 16. Durch diesen Absaugvorgang wird das Wasser- Abrasivstoff-Zunder-Gemisch aus dem Arbeitsraum 14, in die Saugkammer 15 und durch den Anschluss 12 abgezogen. Dem Saugspalt 17 kommt sodann eine Düsenwirkung zu. Der Trennwand 13 bezüglich des Düsenbalkens 2 gegenüberliegend verfügt die Absaughaube 5 über ein federbeaufschlagte Einlassklappe 18, die bei entsprechendem, in dem Arbeitsraum 14 herrschenden Unterdruck öffnet, um Umgebungsluft in den Arbeitsraum 14 einzulassen. Diese Luftzufuhr, die aufgrund der Anordnung der als Einlassventil dienenden Einlassklappe 18 zur Trennwand 13 bzw. dem Saugspalt 17 bedingt bei geöffneter Ventilklappe 18 einen in Saugrichtung gerichteten Reinigungsluftstrom, durch den der Abtransport der anfallenden Stoffe maßgeblich unterstützt ist. Durch den Saugspalt 17 können die abzuführenden Stoffe eine erhebliche Beschleunigung mit dem Ergebnis erfahren, dass die gereinigte Fläche durch das an der Absaughaube 5 vorbeitransportierte Band nach dem Reinigen vollständig abgesaugt und getrocknet ist. Anstelle eines einzigen Einlassventils 18 kann ebenfalls vorgesehen sein, mehrere vorzusehen, um eine fächerartige, zum Saugspalt 17 hin gerichtete Strömung zu erzielen.
Bei der Entzunderungsanlage 1 wird als Abrasivstoff Zunder eingesetzt und zwar in einer bestimmten Kornfraktion mit engem Korngrößenspek- trum.
Die Entzunderungsanlage 2 ist, wie in Figur 2 dargestellt, mit seiner Druckleitung 3 an eine Hochdruckpumpe 19 angeschlossen. Das zur Erzeugung der Wasser-Zunder-Suspension benötigte Prozesswasser wird in einem Kreislauf geführt und nur bedarfsweise durch Frischwasser 20 ergänzt. Der Anschluss 12 der Entzunderungsanlage 1 ist über eine Saugleitung an ein Sauggebläse 21 angeschlossen. Dem Sauggebläse 21 nachgeschaltet ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnete Aufbereitungsanlage. Diese umfasst eine Wasser-Zunder-Trenneinrich- tung 23. Von dieser wird das abgetrennte Wasser über eine Leitung der Hochdruckpumpe 19 zugeführt. Der nach einer Grobtrennung 24 und einer Feintrennung 25 von dem Wasser getrennte Zunder wird einem Trockner 26 zugeführt. Zum Bereitstellen des als Abrasivstoff zu verwendenden Zunders in seiner definierten Kornfraktion wird die gewünschte Zunderfraktion in einem Klassierer beispielsweise in einer Siebeinrichtung
27 aus dem getrockneten Zunder abgetrennt. Diejenige Zunderfraktion, die größer ist als die gewünschte Zunderfraktion wird in eine Zundermühle
28 gegeben, darin gemahlen und anschließend nochmals der Siebeinrichtung 27 zugeführt. Der nicht benötigte Zunder wird ausgeschleust (nicht dargestellt). Die durch die Siebeinrichtung 27 erhaltene Zunderfraktion wird über die Abrasivstoffzuführleitung 4 erneut der Entzunderungs- anläge 1 zugeführt. Grundsätzlich kann der Siebeinrichtung auch Fremdzunder zugeführt werden (nicht dargestellt). Eine Druckluftbeaufschlagungseinrichtung 29 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls an die Abrasivstoffzuführleitung 4 angeschlossen, so dass bei Bedarf die Zunderzufuhr unterstützt werden kann.
Figur 3 zeigt eine weitere Reinigungsanlage 30, die grundsätzlich konzipiert und aufgebaut ist wie die als Entzunderungsanlage 1 konzipierte Reinigungsanlage der Figuren 1 und 2. Im Unterschied zu der Entzunderungsanlage 1 ist die Reinigungsanlage 30 ausgelegt, um mit einem flüs- sigen Reinigungsmittel, beispielsweise Wasser eine Oberfläche eines Gegenstandes 31 zu reinigen. Die Reinigungsanlage 30. verfügt über einen Düsenbalken 32, der motorisch angetrieben ist. Dieses ist durch den die Drehachse des Düsenbalkens 32 umfassenden Bewegungspfeil kenntlich gemacht. Der Düsenbalken 32 ist angeschlossen an eine Zuführleitung 33, in der das Reinigungsmittel drucklos ansteht. Die beiden Leitungsabschnitte 34, 34', die die Zuführleitung 33 mit den Strahlköpfen 35, 35' verbinden, dienen bei der Reinigungsanlage 30 als Druckleitungen. Bei einer Rotation des Düsenbalkens 32 wird innerhalb der Leitungsabschnitte 34, 34' fliehkraftbedingt ein zu den Strahlköpfen 35, 35' hingerichteter Druck aufgebaut, bedingt dadurch, dass die Leitungsabschnitt 34, 34' in radialer Richtung sich von der Drehachse des Düsenbalkens 32 nach außen hin erstrecken. Infolge dessen sind die in den Strahlköpfen 35, 35' enthaltenen Düsen 36, 36' entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit des Düsenbalkens 32 druckbeaufschlagt. Gegenüber der Entzunderungsanlage 1 ist bei dieser Reinigungsanlage 30 keine doppelte Drehdurchführung durch die Absaughaube 37 notwendig. Der Düsenbalken 32 verfügt über zwei diametral zu seiner Drehachse angeordnete Leitungsabschnitt 34, 34'. Gleichermaßen kann vorgesehen sein, dass auch mehrere Leitungsabschnitte, die in einem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind, vorzusehen. Die Länge der diametral gegenüberliegenden Leitungsabschnitte ist zweckmäßigerweise gleich lang. Die Länge von weiteren Leitungsabschnitten kann jedoch unterschiedlich sein, so auf diese Art und Weise eine größere Fläche durch einen Reinigungsmittelstrahl beaufschlagt ist.
Bezugszeichenlϊste
1 Entzunderungsanlage 30 Reinigungsanlage 2 Düsenbalken 31 Gegenstand 3 Druckleitung 32 Düsenbalken 4 Abrasivstoffzuführleitung 33 Zuführleitung 5 Absaughaube 34, 34' Leitungsabschnitt, 6' Strahlkopf 35, 35' Strahlkopf 7 Ausgang 36, 36* Düse 8 Metallband 37 Absaughaube 9 Strahlkanal
10 Düse
11 Mündung
12 Anschluss
13 Trennwand
14 Arbeitsraum
15 Saugkammer
16 Schürze
17 Saugspalt
18 Einlassklappe
19 Hochdruckpumpe
20 Frischwasserzufuhr
21 Sauggebläse
22 Aufbereitungsanlage
23 Wasser-Zunder-Trenneinrichtung
24 Grobtrennung
25 Feintrennung
26 Trockner
27 Siebeinrichtung
28 Zundermühle
29 Druckluftbeaufschlagungseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Reinigungsanlage (1) zum Entfernen eines an einer Oberfläche anhaftenden Stoffes mittels eines auf die Oberfläche gestrahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmittels, umfassend einen oder mehrere, mit ihrem Austritt (7) auf die zu reinigende Oberfläche (8, 3') gerichtete, an eine Druckleitung (3; 34, 34') angeschlossene Strahlköpfe (6, 6'; 35, 35'), dadurch gekennzeϊch- net, dass der oder die Strahlköpfe (6, 6') jeweils eine in ihren Strahlkanal (9) eingeschaltete Düse (10) aufweisen und die Druckleitung (3) die zuzuführende Flüssigkeit führt und dass in den Strahlkanal (9) des oder der Strahlköpfe (6, 6') in Strömungsrichtung der Flüssigkeit der Düse (10) nachgeschaltet eine Abrasiv- stoffzuführleitung (4) zum Zuführen von Abrasivstoff in den Flüssigkeitsstrahl mündet, so dass aus dem Strahlkopf (6, 6') eine Flüssig- keit-Abrasivstoff-Suspension austritt.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (11) der Abrasivstoffzuführleitung (4) in den Strahlkanal (9) eines Strahlkopfes (6, 6') der Düse (1 O) unmittelbar nachgeschaltet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlkanal (9) eine Saugkammer zum Ansaugen von in der Abrasivstoffzuführleitung (4) befindlichem Abrasivstoff aufweist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Strahlkanals (9) in Strö- mungsrichtung der Flüssigkeit hinter der Mündung (11) der Abrasivstoffzuführleitung (4) gleich bleibt oder sich vergrößert.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Flüssigkeitsstrahl zugeführte Abrasivstoff in trockenem Zustand in der Abrasivstoffzuführleitung (4) ansteht.
6. Anlagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Reinigungsanlage (1) einen Druckerzeuger (19) zum Erzeugen eines auf die in der Druckleitung (3) dem zumindest einen Strahlkopf (6, 6') zuzuführenden Flüssigkeit wirkenden Druckes umfasst.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) einen rotierend angetriebenen Düsenbalken (2) mit zumindest einem Strahlkopf (6, 6') aufweist, wobei jeder Düsenbalken (2) in einer durch eine die zuzuführende Flüssigkeit führende Leitung (3) und die Abrasivstoffzuführleitung (4) gebildeten doppelten Drehdurchführung einer Düsenbalkenhalterung gelagert ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt (7) des zumindest einen Strahlkopfes (6, 6') geneigt auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet ist, so dass der Düsenbalken (2) infolge des aus den Strahlköpfen (6, 6') austretenden Rückstoßes rotierend angetrieben ist.
9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die An- läge einen aktiv angetriebenen Düsenbalken mit zumindest einem Strahlkopf aufweist, wobei infolge der Rotation des angetriebenen Düsenbalkens jeder den Anschluss der Flüssigkeit zuzuführenden Leitung mit einem Strahlkopf verbindende Leitungsarm des Düsenbalkens eine Druckleitung darstellt, in der infolge der Rotation des Düsenbalkens der oder die Strahlköpfe dieses Düsenbalkens fliehkraftbedingt mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt sind.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich- net, dass die Düsenbalkenhalterung eine den Düsenbalken (2) einfassende und bis in den Bereich der zu reinigenden Oberfläche ragende Haube (5) ist.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Düsenbalkenhalterung eine den Düsenbalken (2) einfassende Absaughaube (5) ist, die an ihrem unteren Ab- schluss ein gegenüber der zu reinigenden Oberfläche abdichtende Schürze (16) trägt und die Absaughaube (5) an eine Absaugeinrichtung (21 ) angeschlossen ist.
12. Anlage nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Absaughaube (5) einen Arbeitsraum (14) mit dem Düsenbalken (2) umfasst, der durch eine Trennwand (13) von einer Saugkammer (15) getrennt ist, wobei zwischen der Trennwand (13) und der zu reinigenden Oberfläche (8) ein Spalt (17) belassen ist.
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in die Haubenwand an ihrer der Trennwand (13) diametral zum Arbeitsraum (14) gegenüberliegenden Wand ein oder mehrere Lufteinlassventile (18) aufweist.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an die Absaugeinrichtung an eine Aufbereitungsanlage (22) zum Trennen der abgesaugten Feststoffe von der abgesaugten Flüssigkeit sowie zum Aufbereiten der abgesaugten Feststoffe, damit diese erneut als Abrasivstoff zur Verfügung ste- hen, angeschlossen ist.
15. Reinigungsanlage zum Entfernen eines an einer Oberfläche anhaftenden Stoffes mittels eines auf die Oberfläche (31) gestrahlten flüssigen oder flüssigkeitsbasierten Reinigungsmittel, umfassend einen oder mehrere, mit ihrem Austritt auf die zu reinigende Oberfläche (31 ) gerichtete, an eine Druckleitung (34, 34') angeschlossene Strahlköpfe (35, 35'), dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (30) einen aktiv rotatorisch angetriebenen Düsenbalken (32) mit zumindest einem mit Abstand zur Drehachse des Düsen- balkens (32) angeordneten Strahlkopf (35, 35') aufweist und jeder den Anschluss der Flüssigkeit zuzuführenden Leitung mit einem Strahlkopf verbindende Leitungsabschnitt (34, 34') in dem Abschnitt zwischen Drehachse des Düsenbalkens (32) und dem zumindest einen Strahlkopf (35, 35') infolge der Rotation des Düsenbalkens (32) eine Druckleitung darstellt, so dass infolge der Rotation des Düsenbalkens (32) der oder die Strahlköpfe (35, 35') fliehkraftbedingt mit unter Druck stehendem Reinigungsmittel beaufschlagt sind.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Leitungsabschnitte (34, 34') als Leitungsabschnittspaar be- züglich der Drehachse des Düsenbalkens diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenbalken mehrere Leitungsabschnittspaare aufweist, die zweckmäßigerweise in gleichem Winkelabstand zueiander angeordnet sind.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Leitungsabschnitte der einzelnen Leitungsabschnittspaare unterschiedlich ist.
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