WO2011032578A1 - Hochdruckstrahlvorrichtung - Google Patents

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WO2011032578A1
WO2011032578A1 PCT/EP2009/061915 EP2009061915W WO2011032578A1 WO 2011032578 A1 WO2011032578 A1 WO 2011032578A1 EP 2009061915 W EP2009061915 W EP 2009061915W WO 2011032578 A1 WO2011032578 A1 WO 2011032578A1
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WO
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pressure
jet device
line
recoil
pressure jet
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/061915
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gregor E. Frieling
Rainer L. M. Klopp
Original Assignee
Frieling Gregor E
Klopp Rainer L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frieling Gregor E, Klopp Rainer L M filed Critical Frieling Gregor E
Priority to PCT/EP2009/061915 priority Critical patent/WO2011032578A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026—Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L7/00—Supporting of pipes or cables inside other pipes or sleeves, e.g. for enabling pipes or cables to be inserted or withdrawn from under roads or railways without interruption of traffic

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure jet device for cleaning and removing surfaces, in particular of inner walls of ballast tanks, containing a
  • Processing unit for applying a high pressure working fluid, in particular water, in the form of high pressure jets.
  • High-pressure blasting in particular high-pressure water blasting, has become a leading environmental friendly tool in industrial and commercial practice worldwide, both in plant technology and in mobile use.
  • ballast tanks consist of the usual shipbuilding steel, which corrodes despite corrosion protection due to the action of seawater within a few years and free of rust and must be recoated.
  • Jet forces can be in the range of 150 N or 250 N (with shoulder rest).
  • Dry blasting with steel gravel or ice (C0 2 ) is in the case of ballast tanks for various reasons, including those of workers' health and
  • Recoil compensation device is provided, by means of the compensation beams emerging through opposite to the high-pressure jets, the recoil can be at least reduced.
  • Recoil compensation are used in offshore installations for
  • Recoil compensation device free escape. There Water jets escaping both forward and backward under very high pressure is from the worker
  • a high-pressure jet device for cleaning and removing surfaces, in particular inner walls of ballast tanks, comprising a processing unit for
  • a high pressure working fluid in particular water, in the form of high pressure jets, with one or more high pressure lines, of which at least one of the working fluid can flow and from an inlet to a working nozzle, the self-rotating or
  • Mobile use means that the entire processing unit, which has the working nozzle at its front end, is movable, be it by a worker who carries the processing unit, odei by a support or chassis or carrier vehicle with movable joint and / or telescopic arm that the
  • processing unit carries and leads.
  • a "stationary" high-pressure jet device would have a stationarily installed processing unit which has at most movable sections, for example an articulated arm.
  • the processing unit may also be part of a robot, in particular articulated robot.
  • the high-pressure jet device according to the invention is thus not limited only to a manual application of high-pressure jets, in which a worker carries and / or guides the processing unit, but can also be both part of a mobile al and a procedurally stationary system.
  • the same high-pressure line which extends to the working nozzle preferably the same high-pressure line which extends to the working nozzle, also with the
  • Recoil compensation device in fluid communication. In this case, so divide working nozzle and
  • Recoil compensation device a common
  • High-pressure line being within the meaning of the invention, a high pressure line and several individual lines
  • High-pressure line is provided.
  • different working fluids can be used. But it can also be a common
  • High pressure pump can be used for both high pressure lines.
  • the sheath provided according to the invention can serve to discharge the fluid that has escaped from the working nozzle, that is to say the working fluid or the high-pressure jets, together with the removed particles and / or that from the
  • Processing unit angular, for example perpendicular to the central axis of the working nozzle (longitudinal axis of the
  • High pressure line enclosed by the sheath If the working medium of the processing unit is supplied in parallel or coaxially to this longitudinal axis of the processing unit, preferably the largest part and optionally the entire high-pressure line is enclosed by the casing.
  • a high-pressure line (as I said, several individual lines, the individual
  • High pressure line form is provided, which is flowed through by the working fluid and extending from the inlet to the working nozzle, wherein the jacket, the high-pressure line
  • the recoil compensation device surrounds and a flow channel for the derivation of means of the
  • Recoil compensation device in particular radially surrounds, it is achieved that the processing unit of a
  • Worker can be used in a particularly simple manner, namely similar to a vacuum cleaner.
  • a sheath in the simplest case, a pipe or hose is meant, which is open to both ends. If the casing extends forward as far as the working nozzle, the mixture of working fluid, abraded particles and, if appropriate, air formed in the substrate preparation, which may be described in the background, may be sprayed over the flow channel formed in the casing
  • the processing unit preferably on the sheathing For example, holds on handles, recorded and compensated, which previously led in the prior art to a very rapid fatigue and a necessary replacement of the worker, is also a
  • Recoil compensation device provided, which leads to a balance of forces within the processing unit.
  • part of the high pressure working fluid is discharged from the
  • Recoil compensation is carried out inside the casing, the processing unit of the worker without significant
  • Recoil compensation device is supplied.
  • a recoil compensation device which is in fluid communication with a separate high-pressure line which is not connected to the working nozzle, is designed as a separate assembly unit and to an existing working unit, such as It is known for example from the prior art and has its own high-pressure line, is subsequently grown, in such a way that the common center axis of all Ausretesöff the
  • Recoil compensation device that is, the common center axis of all compensation beams, parallel and
  • the compensating jets and the high pressure jets ideally emerge in the opposite direction to the previously
  • High-pressure jet device also allows to work manually with spray and thus erosion performances, which by one
  • Machining unit it is also conceivable in principle, the processing unit on a support,
  • the high-pressure jet device still remains operable by a single worker.
  • High-pressure jet device basically on a guided element, such as a support or
  • a suction device may be provided with a suction line, which is designed such that particles removed by means of the high-pressure jets can be sucked through the suction line.
  • a suction line which is designed such that particles removed by means of the high-pressure jets can be sucked through the suction line.
  • Suction line also prevents an opaque water vapor after only a few minutes in ballast tanks. Air-particle mixture is created around the worker, which limits visibility and requires respiratory protection.
  • Recoil compensation device with a jacket, in particular a suction, so makes a
  • the processing unit in particular the casing and / or suction, on one or more handles, which allow a worker, the processing unit precise, similar to a vacuum cleaner to guide along the surface to be machined. Due to the recoil compensation, no appreciable forces act on the processing unit and thus on the handles.
  • Suction line are connected, fixed in the radial direction. It is advantageous if the holder has an axial
  • Suction line is provided around the high-pressure line, the to For purposes of negative pressure generation is connected to a corresponding base unit, which may be located away from the processing unit, for example, on a deck of a ship or on a dock. In this case, any relative movements of the high pressure line which may occur during recoil compensation must be determined by the
  • Suction line which is firmly connected to the base unit, be decoupled, so that there is no damage in the area of the connection to the base unit.
  • the axially floating storage has said as the advantage that any axial movements of the
  • Recoil compensation can still occur for a short time, not to the outer shell of the processing unit, that is, the surrounding sheath and suction, are transmitted. Possible axial movements of
  • Machining unit can also be damped, for example, by arranging resilient elements or damping elements, ie a movement damping components, as will be described in more detail below.
  • the axial movements of the high pressure line can also be restricted.
  • the holder has a radial extension, in particular in the form of a
  • Spacer ring which forms an axial stop for the holder.
  • the holder and / or the radial extension is designed to be resilient or damping. Also can be between the holder and the radial extension
  • damping may be required because of a perfect
  • High-pressure pipe can occur in this way
  • the latter has at least one guide element or deflecting element branched off from one of the high-pressure lines and having at least one
  • Recoil or recoil nozzle (preferably, a plurality of recoil openings are provided), which is preferably directed into the interior of the sheathing or suction, on, which guide a deflection of a through the
  • High pressure line flowing fluid in particular a portion of the working fluid causes.
  • the deflected fluid is referred to as compensating jets in the context of the invention.
  • the guide element is designed such that a deflection of a fluid flowing through the high-pressure line, in particular a portion of the working fluid, takes place by 180 °. This refers to a deflection by 180 ° with respect to the direction in which the working fluid to the working nozzle
  • the guiding element can, as I said
  • Reject nozzles which are directed away from the working nozzle and preferably into the interior of the suction or sheath. According to the invention not only a recoil compensation is possible, but it is also
  • Objects are located. According to the invention, it is precisely ensured by the presence of the special suction device that the compensating jets are discharged in an optimum manner and can not get into the environment.
  • Rotor nozzles may be present with the
  • the recoil openings are radially spaced from the high-pressure line.
  • it may be in the guide element to a narrow hollow bar or cylinder, which is arranged in the suction line, that its longitudinal extent perpendicular to the axial direction, that is, extending direction, the suction line.
  • Rejuvenating nozzles can in that long side of the Guiding element may be provided, which is directed away from the working nozzle of the high-pressure line.
  • Such a relatively narrow guide element also makes no appreciable
  • Guide element also be aerodynamically shaped.
  • the wear protection layer is preferably provided over a length of at least 100 times the diameter of the recoil openings. So the leaking from the recoil openings
  • Compensatory rays only unfold their full effect if, on at least the aforementioned length, their kinetic energy is fully dissipated via turbulence to the surrounding atmosphere, in this case the ambient atmosphere outside the atmosphere
  • Suction line or casing can deliver.
  • a separate wear-resistant coating is meant one which is provided independently of and in addition to the remainder of the interior surface of the suction conduit, which must also necessarily provide some degree of wear protection
  • Suction power of the vacuum generating device and possibly the cross section of the suction gap at the front end of the essay of the suction must be considered.
  • At least one of the high-pressure lines extends over at least part of its length, in particular over at least the greater part of its length, preferably over its entire length, coaxially to the
  • Suction line and / or sheathing In contrast to a suction line, the angled at the front end of the high pressure line or a corresponding processing attachment
  • Compensating rays in this way optimally, for example, after they have been branched off from the high-pressure line, are returned to the suction line.
  • Another advantage is that the flow conditions inside the suction line can be optimized thereby and
  • Vibrations or vibrations are reduced.
  • the high-pressure jet device according to the invention has the
  • an essay which surrounds the working nozzle, which may have one or more Austrittsöff openings, and in particular in the axial
  • the essay can be at his
  • Spacer be provided at the front end of the
  • Suction line or casing forms a suction gap.
  • the suction gap may be formed by an opening or depression in the region of the front end of the attachment and
  • Ambient air serves on the one hand as a means of transport for the particles and the spent working fluid prevented on the other hand, but also reliable that particles can enter the environment.
  • Said essay is preferably interchangeable, that is, it is detachable with the suction line or the
  • the suction opens according to yet another
  • High-pressure jet device with its rear end in a base unit containing a vacuum generating device, which in particular comprises a positive displacement machine or a turbomachine.
  • Vacuum generating device can also be arranged elsewhere, in particular within the processing unit, which will be described later.
  • a positive displacement machine is one
  • a Device in which the fluid passes through the machine in individual volumes of the same size. It differs from the turbomachine, which is continuously flowed through by a fluid.
  • a fluid for example, a rotary lobe pump can be used with factual separation of ambient pressure and system pressure.
  • the high pressure line is axially floating stored to ensure optimal functioning of the
  • Recoil compensation device to ensure escaping radiation.
  • the negative pressure generating device may also have a turbomachine, for example a
  • Vacuum generating device is mounted as a whole axially floating to the system as a whole with
  • the base unit has means which have an axial
  • seawater can also be sucked in, so that in this case only the components water and removed particles would have to be separated from each other.
  • the treated seawater could be at least partially recycled by the high pressure pump as working fluid into the high pressure line, whereas the remainder of the seawater would be returned to the sea.
  • compressed air could also be injected at the front end of the suction line or the top, so that only a little seawater would be sucked in at this point.
  • the processing device can analyze the extracted mixture into the individual components.
  • Particle separator in particular a particle separator for paint and rust, and / or a water separator, the
  • the base unit has a high-pressure pump which is in fluid communication with the high-pressure line and in particular with the water separator.
  • Processing unit in particular the sheath and / or suction, at least one operating device, the
  • Remote control is preferably a
  • the remote control may have appropriate controls such as
  • Pressure valve in particular pressure water valve, is needed.
  • different pressure stages can preferably be selected via a control device, as a result of which the pressure of the exiting one can be easily selected
  • a fan which in the sense of the present invention means any form of rotor generating a flow, is arranged as a vacuum generating device within the casing and / or suction line.
  • the working nozzle can be a rotating working nozzle,
  • the working nozzle can therefore be self-propelled or externally driven.
  • the fan can be both directly on the working nozzle and on the shaft driving the working nozzle, which also extends from a part of the extending to the working nozzle
  • High pressure line may be formed, be arranged. Also, the fan via a separate drive,
  • High pressure line is arranged and rotated. Due to the separate drive, the fan is independent of the speed of the working nozzle. With such a fan, the extraction described above can also be realized, so that a base unit with separate
  • Vacuum generating device is not absolutely necessary to effect the mentioned suction function.
  • the high pressure jet device according to the invention is not limited to the presence of a single working nozzle, but the
  • Processing unit can basically also have multiple working nozzles. Also should again highlighted clearly be that for the purposes of the present invention, a recoil compensation device with a corresponding high-pressure line subsequently to an existing
  • Working unit can be grown, creating a
  • Processing unit for applying high pressure jets is formed, which works at least recoil poor and ideally even completely recoilless.
  • the attached to the existing work unit mounting unit can in addition to the
  • Recoil compensation device and the corresponding
  • suction or suction have.
  • sites accessible only by helicopter or crane such as those described in US Pat. Facades of tall buildings (buildings, bridges, etc.), equipment, scaffolding or the like.
  • the processing unit provided according to the invention could readily use in such a situation due to their scrubmen or gar-freedom. It is also conceivable that due to the gearshift or freedom chassis with longer articulated arms and a correspondingly larger lever W can be used without the risk that these may tip over.
  • Fig. Ld shows an enlarged detail
  • Fig. 2a) to 4 are side views of essays for the
  • Fig. 6 is a schematic view of a base unit of an inventive
  • Fig. 7a) and b) are each a schematic view of a part of further alternative processing units and Fig. 8a) and b) are each a schematic view of a part of yet another alternative
  • a processing unit 2 is shown as part of a high-pressure jet device for background pretreatment of inner walls of ballast tanks. Basically, with the example described here by way of example
  • High-pressure jet device and the cleaning or the removal of other surfaces, even in the submarine area done.
  • the processing unit 2 is used for manual application of a high pressure working fluid 3, here
  • the processing unit 2 is provided with a high-pressure line 4, which has a high-pressure hose 4a and two
  • High pressure pipe sections 4b and 4c has.
  • the high-pressure line 4 can be traversed by the working fluid 3, in this case water, and extends from an inlet 6, which is shown in FIG. 6, to a working nozzle 5, which faces the surface 1 to be cleaned in the intended use.
  • the processing unit 2 is provided with a jacket 42 which surrounds the high-pressure line 4 and forms a flow channel 44 outside the high-pressure line 4 for the removal of particles 11 removed by means of the high-pressure jets 8.
  • Said casing 42 is from a
  • Suction line 10 a suction device 9 is formed, which will be described in more detail below. Furthermore, the processing unit 2 has a
  • High-pressure line 4 is in Fluidver indicting that resulting by the exiting high pressure jets 8 rubrication by generating appropriate
  • Compensating rays 31 are reduced.
  • the recoil compensation device 7 has a branching off from the high-pressure line 4 guide element 28 with two
  • Compensating rays 31 result. Since the recoil nozzles 29 are aligned opposite to the working nozzle 5, 8 resulting recoil forces can be compensated by the exiting high pressure jets.
  • Fig. la is also a wear protection layer 30
  • Rejuvenating nozzles 29 is arranged.
  • Said suction device 9 with suction line 10 is designed such that particles removed by means of the high-pressure jets 8 pass through the suction line 10 from
  • the suction line 10 is divided in the present case in a front relatively narrow tube 10 a, followed by another tube 10 b of a slightly larger
  • Diameter in turn, in a flexible suction hose W 201
  • the high pressure line 4 extends over almost its entire length, starting with the working nozzle 5 to the
  • High-pressure line 4 coaxial with the suction line 10 extends.
  • the high pressure line 4 by a plurality of
  • Fig. Lb shows a section showing such a holder 12 at the front end of the suction line 10.
  • Fig. Lc) shows a spacer 12 in that portion of the suction line 10, in which the recoil compensation means 7 is arranged.
  • the holders 12 allow an axial movement of the
  • Sheath 42 or suction line 10 are also shown by spring elements 43, in the detail magnification in Fig. Id) exemplified as coil springs, damped.
  • High-pressure line 4 within the suction line 10 are no significant forces transferred to the shell 42 and the handles 26a and 26b provided here, so that the processing of surfaces is greatly facilitated by the high-pressure jet device.
  • the suction line 10 At its front end, which faces the surface to be cleaned 1, the suction line 10 has a
  • replaceable attachment 14 which surrounds the working nozzle 5 of the high-pressure line 4 and extends in the axial direction beyond the working nozzle 5 in the direction of the surface 1 to be machined.
  • the essay surrounds it
  • Fig. 2a shows a side view of another attachment 14 for the suction line 10, which in this case
  • the bristles 34 may be made of metal, such as wire, or plastic.
  • Fig. 2b shows a similar embodiment as Fig. 2a), wherein the attachment 14 but here articulated with the
  • Suction line 10 is connected.
  • the essay also readily in a normal position in which the angle ⁇ is 180 °, or an opposite position, wherein the angle ⁇ is more than 180 °, are moved.
  • Fig. 3a shows another attachment 14, which is designed so that it is optimally suitable for the cleaning of corners.
  • the corresponding side view Illb is shown in FIG. 3b).
  • Fig. 3b) also shows, the
  • Attachment 14 due to its shape at the front end around roundings, such as piping, are laid around and used to remove particles at rounded locations.
  • a special attachment 14 is shown, which can be used for the processing of webs and edges 35.
  • Fig. 5 shows an alternative to Fig la.) Working nozzle 5 with a corresponding attachment 14, in which case the
  • Working nozzle 5 has an elongated shape and at the to
  • the suction line 10 opens with its suction hose 10c, which forms the rear end thereof, into a base unit 17.
  • the base unit 17 contains a vacuum generating device 18 which in the present case is only symbolically represented by a fan 19.
  • the fan symbolizes both the possibility of providing a positive displacement generating machine as well as a turbomachine as negative pressure generating device 18.
  • the base unit 17 has a treatment device 20 with a particle separator 21, a water separator 22 and a filter 23.
  • the particle separator 21 separates lacquer and rust particles from the water-air-particle mixture, which then pass into a corresponding collecting container 36.
  • the residual flow is in the water separator 22 with
  • Vacuum generating device 18 and the outlet pipe 18a passes back into the environment.
  • the recycled water is through a corresponding supply line 37 a
  • High-pressure pump 38 is supplied and passes from there via the line 39 back into the high pressure line. 4
  • the base unit 17 is further provided in the embodiment in Fig. 6 with means 24 which are not closer here
  • a remote control line 40 is also shown, which leads to a control device 41, with which in turn the high pressure pump 38 is controllable.
  • the other end of the remote control line 14 leads to one of two handles 26a and 26b, as shown in Fig. La).
  • the handle 26a has an operating device 27 with a remote control.
  • the remote control comprises a few control buttons 27a for selecting different pressure levels and a control lever 27b, with which the high-pressure pump 38 can be actuated.
  • High-pressure jet device is the same high-pressure line 4, which extends to the working nozzle 5, also with the
  • Recoil compensation device 7 in fluid communication.
  • Fig. 7a) shows an embodiment in which also only a single high-pressure line 4 is provided, but in contrast to Fig. La) laterally connected to the processing unit 2 and laterally guided into this.
  • High-pressure line 4 continues after a 90 ° bend - mounted on holder 12 axially floating - to the left in the direction of the working nozzle (not shown here), whereas from the high pressure line 4 to the right the
  • Recoil compensation device 7 is branched off.
  • High-pressure line 4 also supplies in this Embodiment both the working nozzle and the
  • the casing 42 is here part of a suction device.
  • Base unit leads to the recoil compensation device 7.
  • the left part of the processing unit 2 is a working unit 45, for example a conventional working unit
  • the right part of the processing unit 2 is a mounting unit 46
  • Sheath 42 and a high pressure line 4 1 represents.
  • Said assembly unit 46 can therefore be subsequently applied to an existing work unit 45, without having to be a fluid connection between the mounting unit 46 and the working unit 45.
  • the high-pressure line 4 leading to the working nozzle is not floatingly mounted, as in the examples in FIGS. 1a) and 7a), but fixed firmly to the part of the jacket 42 of the working unit 45 via other holders 12 '.
  • W is not floatingly mounted, as in the examples in FIGS. 1a) and 7a), but fixed firmly to the part of the jacket 42 of the working unit 45 via other holders 12 '.
  • the sheath 42 is not part of one here
  • Suction device The part of the shell 42, which extends radially around the recoil compensation device 7, goes into a hose (not shown), which opens into the environment.
  • An extraction can be realized for example via a separate (not shown) suction, which leads away in the region of the working nozzle of the working unit 45.
  • Figures 8a) and b) each show a
  • Vacuum generating device 18 instead of in the
  • Base unit within the casing 42, in this case within the suction line 10 by a fan 19 'and 19 1 ' is realized.
  • the working nozzle 5 is a self-propelled, rotating working nozzle 5, in which therefore the rotation is effected by the exiting high pressure jets 8.
  • the fan 19 ' is placed in this example on the working nozzle 5 and thereby of this
  • High pressure line 4 to be rotatably connected to the rotating working nozzle 5 and rotate, in which case the fan 19 'instead of on the working nozzle 5 can be placed on the part 4c.
  • a case is shown in which it does not matter if and how the working nozzle 5 is driven or rotated. This can also be fixed in this case and not rotate.
  • the fan 19 '' is here via a separate drive comprising a pinion 47a, a motor 47b and a housing 47c driven, wherein the fan 19 '' is arranged radially around the working nozzle 5 extending high-pressure line 4 or 4c and rotates.
  • the casing 42 or suction line 10 is partially interrupted, so that the
  • Pinion 47a with the circumferentially toothed fan 19 '' outside cooperate and this can drive independently of a possible rotational movement of the working nozzle 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckstrahlvorrichtung zur Reinigung und zum Abtrag von Oberflächen (1), insbesondere von Innenwänden von Ballasttanks, enthaltend eine Bearbeitungseinheit (2) zum manuellen Applizieren eines unter hohem Druck stehenden Arbeitsf luids (3), insbesondere Wasser, in Form von Hochdruckstrahlen (8), mit einer Hochdruckleitung (4), die von dem Arbeitsfluid (3) durchströmbar ist und sich von einer Arbeitsdüse (5) zu einem Einlass (6) erstreckt, und mit einer Ummantelung (42), die die Hochdruckleitung (4) umgibt und außerhalb der Hochdruckleitung (4) einen Strömungskanal (44) für die Ableitung von mittels der Hochdruckstrahlen (8) abgetragenen Partikeln (11) ausbildet, und mit einer Rückstoßkompensationseinrichtung (7), die mit der Hochdruckleitung (4) derart in Fluidverbindung steht, dass durch die austretenden Hochdruckstrahlen (8) resultierende Rückstoßkräfte reduziert werden. Auf diese Weise wird die Hochdruckstrahlvorrichtung einem breiteren Anwendungsspektrum zugänglich.

Description

HochdruckstrahlVorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckstrahlvorrichtung zur Reinigung und zum Abtrag von Oberflächen, insbesondere von Innenwänden von Ballasttanks, enthaltend eine
Bearbeitungseinheit zum Applizieren eines unter hohem Druck stehenden Arbeitsfluids , insbesondere Wasser, in Form von Hochdruckstrahlen .
Hochdruckstrahlen, insbesondere Hochdruckwasserstrahlen, haben sich in den zurückliegenden Jahrzehnten zu einem führenden umweltfreundlichen Werkzeug in industrieller und gewerblicher Praxis weltweit, sowohl in der Anlagentechnik als auch bei mobilem Einsatz, entwickelt.
Angefangen hatte es mit der 110 bar Niederdruck-Reinigung kommunaler Abwasserröhre, hinzu kam die 300 bar Brammen- Entzunderung in Stahlwerken, später dann der 1000 bar Abtrag morbiden Betons und zuletzt das Schneiden mit Abrasivzusätzen mit Drücken bis 7000 bar. Die Vielzahl der praktizierten Anwendungen ist heute nicht mehr zu übersehen.
Ein Schwerpunkt war bisher und wird auch in Zukunft das Arbeiten an einer Oberfläche bleiben. So wird zum Beispiel der Reifenabrieb von Flugzeugen auf Landebahnen regelmäßig mit Hochdruckwasserstrahlen entfernt, Graffitis und generell Farben wie auch Beschichtungen werden auf diese Weise abgetragen, aber auch Korrosionsschichten jeglicher Art, wobei im Laufe der Zeit für die jeweiligen Anwendungen eine W
Vielfalt hochspezialisierter Spritzeinrichtungen, so
genannter Hochdruckstrahlvorrichtungen, entwickelt wurden.
Für zumindest eine Anwendung wurde bisher aber noch keine zufriedenstellende Lösung gefunden, nämlich das Reinigen bzw. der Altfarben- und Korrosionsabtrag in Ballasttanks
hochseegehender Schiffe, besonders in LNG-Frachtern, deren Cargo-Räume (Kugeln oder Quader) aus langlebigen und teuren Edelstählen gefertigt sind, während die Ballasttanks aus dem üblichen Schiffbaustahl bestehen, der trotz Korrosionsschutz infolge der Seewassereinwirkung innerhalb weniger Jahre korrodiert und von Rost befreit und neu beschichtet werden muss .
Üblicherweise erfolgt in jüngster Zeit der Abtrag inaktiver Farbschichten und von Korrosionsflächen und -narben in diesen Ballasttanks mit Hochdruckwasserstrahlen unter Spritzdrücken zwischen 700 und 2500 bar, appliziert über manuell geführte Pistolen und Lanzen mit aufgesetzten selbstantreibenden
Rotordüsen unter Drehzahlen bis circa 3000 U/min. Die
Strahlkräfte können dabei im Bereich von 150 N bzw. 250 N (mit Schulterstütze) liegen.
Aufgrund der kleinen, engen und verwinkelten, durch
Stützwände vielfach unterteilten, nicht belüftbaren und nur über je ein Mannloch an Deck zugänglichen Räumlichkeiten dieser Ballasttanks gestalten sich die Reinigungsarbeiten mit Hochdruckwasserstrahlen äußerst schwierig. So sind bereits wenige Minuten nach Arbeitsbeginn die Räume mit einem nahezu undurchsichtigen Wasserdampf-Luftgemisch, vermischt mit kleinen Abtragspartikeln, gefüllt, was zu permanenten
Arbeitsunterbrechungen führt, da die Arbeiter nichts mehr sehen und ohne adäquaten Atemschutz auch nicht mehr arbeiten können .
Problematisch ist auch, dass durch das unter hohem Druck austretende Arbeitsfluid entsprechende RückStoßkräfte
resultieren, denen die Arbeiter ständig ausgesetzt sind. Die ständig erforderliche Muskelarbeit der Arbeiter führt zu einem relativ schnellen Ermüden, was wiederum erfordert, die Arbeiter in regelmäßigen Abständen, oft schon nach einer halben Stunde, auszutauschen.
Eine alternative Anwendung anderer Verfahren wie
Trockenstrahlen mit Stahlkies oder Eis (C02) verbietet sich im Falle der Ballasttanks aus verschiedenen Gründen, unter anderem aus solchen der Gesundheit der Arbeiter und
Umweltschutzauflagen, die diese Verfahren zunehmend in den Hintergrund drängen. So darf beispielsweise seit einigen Jahren auf Binnenwerften entlang der Rheinschiene wegen des Gewässerschutzes grundsätzlich nicht mehr trocken gestrahlt werden .
Für den submarinen Einsatz wurden schließlich
Hochdruckstrahlvorrichtungen entwickelt, deren
Bearbeitungseinheit mit einer
Rückstoßkompensationseinrichtung versehen ist, mittels der durch entgegengesetzt zu den Hochdruckstrahlen austretende Kompensationsstrahlen der Rückstoß zumindest reduziert werden kann. Entsprechende Hochdruckstrahlvorrichtungen mit
Rückstoßkompensation werden bei Offshore-Anlagen für
Reinigungsarbeiten unter Wasser eingesetzt, wobei die
Rückstoß- bzw. Ausgleichsstrahlen nach hinten aus der
Rückstoßkompensationseinrichtung frei entweichen. Da Wasserstrahlen unter sehr hohem Druck sowohl nach vorne als auch nach hinten entweichen, ist von dem Arbeiter aus
Sicherheitsgründen eine erhöhte Aufmerksamkeit gefordert.
Eine Bedienung einer solchen Vorrichtung an Land,
insbesondere in Ballasttanks, ist nicht praktikabel.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine HochdruckstrahlVorrichtung zur Reinigung und zum Abtrag von Oberflächen anzugeben, die einem breiteren AnwendungsSpektrum zugänglich ist und insbesondere die Reinigung von Innenwänden von Ballasttanks erleichtert.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gelöst durch eine Hochdruckstrahlvorrichtung zur Reinigung und zum Abtrag von Oberflächen, insbesondere von Innenwänden von Ballasttanks, enthaltend eine Bearbeitungseinheit zum
Applizieren eines unter hohem Druck stehenden Arbeitsfluids , insbesondere Wasser, in Form von Hochdruckstrahlen, mit einer oder mehreren Hochdruckleitungen, von denen zumindest eine von dem Arbeitsfluid durchströmbar ist und sich von einem Einlass zu einer Arbeitsdüse, die selbstdrehend oder
fremdangetrieben sein kann, erstreckt, mit einer Ummantelung, die zumindest eine der Hochdruckleitungen zumindest
abschnittsweise umgibt und außerhalb dieser Hochdruckleitung einen Strömungskanal für die Ableitung des aus der
Hochdruckleitung ausgetretenen Fluids ausbildet, und mit einer Rückstoßkompensationseinrichtung, die mit zumindest einer der Hochdruckleitungen derart in Fluidverbindung steht, dass durch die an der Arbeitsdüse austretenden
Hochdruckstrahlen resultierende RückStoßkräfte reduziert und idealerweise sogar völlig eliminiert werden. Grundsätzlich ist für eine solche Hochdruckstrahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl ein mobiler als auch ein stationärer Einsatz denkbar. "Mobiler Einsatz" bedeutet dabei, dass die gesamte Bearbeitungseinheit, welche an ihrem vorderen Ende die Arbeitsdüse aufweist, bewegbar ist, sei es durch einen Arbeiter, der die Bearbeitungseinheit trägt, odei durch ein Trag- oder Fahrgestell bzw. Trägerfahrzeug mit beweglichem Gelenk- und/oder Teleskoparm, das die
erfindungsgemäß vorgesehene Bearbeitungseinheit trägt und führt. Eine "stationäre" Hochdruckstrahlvorrichtung hätte dagegen eine ortsfest installierte Bearbeitungseinheit, die allenfalls bewegliche Teilabschnitte, beispielsweise einen Gelenkarm, aufweist. Bei einer solchen stationären Anwendung kann die Bearbeitungseinheit auch Bestandteil eines Roboters insbesondere Knickarmroboters, sein. Die erfindungsgemäße HochdruckstrahlVorrichtung ist damit nicht nur auf ein manuelles Applizieren von Hochdruckstrahlen beschränkt, bei dem ein Arbeiter die Bearbeitungseinheit trägt und/oder führt, sondern kann auch sowohl Bestandteil einer mobilen al auch einer verfahrenstechnisch stationären Anlage sein.
Bei der erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung steht vorzugsweise dieselbe Hochdruckleitung, die sich zu der Arbeitsdüse erstreckt, auch mit der
Rückstoßkompensationseinrichtung in Fluidverbindung . In diesem Fall teilen sich also Arbeitsdüse und
Rückstoßkompensationseinrichtung eine gemeinsame
Hochdruckleitung, wobei sich im Sinne der Erfindung eine Hochdruckleitung auch aus mehreren Einzelleitungen
zusammensetzen kann. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Hochdruckleitung, die sich zu der
Arbeitsdüse erstreckt, von der Hochdruckleitung, die mit dei Rückstoßkompensationseinrichtung in Fluidverbindung steht , verschieden ist. In letzterem Falle würde also der
Arbeitsdüse einerseits und der
Rückstoßkompensationseinrichtung andererseits ein
Arbeitsfluid getrennt zugeführt. Bei der getrennten Zuführung ist es auch denkbar, dass für die zu der Arbeitsdüse führende Hochdruckleitung eine andere Hochdruckpumpe als für die zu der Rückstoßkompensationseinrichtung führende
Hochdruckleitung vorgesehen ist . Gegebenenfalls können sogar für beide Hochdruckleitungen unterschiedliche Arbeitsfluide verwendet werden. Es kann aber auch eine gemeinsame
Hochdruckpumpe für beide Hochdruckleitungen verwendet werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ummantelung kann dazu dienen, das aus der Arbeitsdüse ausgetretene Fluid, das heißt das Arbeitsfluid bzw. die Hochdruckstrahlen, zusammen mit den abgetragenen Partikeln abzuleiten und/oder das aus der
Rückstoßkompensationseinrichtung ausgetretene Fluid, das heißt die Ausgleichsstrahlen, abzuleiten, was im Folgenden noch näher beschrieben werden wird. Dabei liegt die jeweilige Hochdruckleitung teilweise oder vollständig innerhalb der besagten Ummantelung. Wird das Arbeitsmedium der
Bearbeitungseinheit winkelig, beispielsweise senkrecht zur Mittelachse der Arbeitsdüse (Längsachse der
Bearbeitungseinheit) , das heißt senkrecht zur gemeinsamen Mittelachse aller durch die Arbeitsdüse austretenden
Hochdruckstrahlen, zugeführt, ist nur ein Teil der
Hochdruckleitung von der Ummantelung umschlossen. Wird das Arbeitsmedium der Bearbeitungseinheit parallel oder koaxial zu dieser Längsachse der Bearbeitungseinheit zugeführt, ist vorzugsweise der größte Teil und gegebenenfalls die gesamte Hochdruckleitung von der Ummantelung umschlossen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung ist eine Hochdruckleitung (wie gesagt können auch mehrere Einzelleitungen, die einzelne
Hochdruckleitung bilden) vorgesehen, die von dem Arbeitsfluid durchströmbar ist und sich von dem Einlass zu der Arbeitsdüse erstreckt, wobei die Ummantelung die Hochdruckleitung
und/oder die Rückstoßkompensationseinrichtung umgibt und einen Strömungskanal für die Ableitung von mittels der
Hochdruckstrahlen abgetragenen Partikeln ausbildet, und wobei die Rückstoßkompensationseinrichtung mit der Hochdruckleitung derart in Fluidverbindung steht, dass durch die austretenden Hochdruckstrahlen resultierende RückStoßkräfte reduziert werden .
Indem zunächst eine Ummantelung vorgesehen wird, die die Hochdruckleitung und vorzugsweise auch die
Rückstoßkompensationseinrichtung insbesondere radial umgibt, wird erreicht, dass die Bearbeitungseinheit von einem
Arbeiter auf besonders einfache Weise, nämlich ähnlich einem Staubsauger, verwendet werden kann. Mit einer Ummantelung ist im einfachsten Fall ein Rohr oder Schlauch gemeint, der zu beiden Stirnseiten offen ist. Erstreckt sich die Ummantelung nach vorne bis zur Arbeitsdüse hin, kann, ggf. über einen geeigneten Aufsatz, der im Weiteren noch beschrieben wird, das bei der Untergrundvorbehandlung entstehende Gemisch aus Arbeitsfluid, abgetragenen Partikeln und ggf. Luft über den in der Ummantelung ausgebildeten Strömungskanal vom
Entstehungsort, das heißt der behandelten Oberfläche, weggeführt werden. Damit nun keine durch die austretenden Hochdruckstrahlen resultierenden RückStoßkräfte vom Arbeiter, der die Bearbeitungseinheit vorzugsweise an der Ummantelung beispielsweise über Griffe hält, aufgenommen und ausgeglichen werden müssen, was bisher im Stand der Technik zu einer sehr schnellen Ermüdung und zu einem notwendigen Austausch des Arbeiters führte, ist ferner eine
Rückstoßkompensationseinrichtung vorgesehen, die zu einem Kräfteausgleich innerhalb der Bearbeitungseinheit führt.
So wird bei der vorangehenden Ausgestaltung ein Teil des unter hohem Druck stehenden Arbeitsfluids von der
Hochdruckleitung abgezweigt und umgelenkt, so dass sich die RückStoßkräfte der an der Arbeitsdüse austretenden
Hochdruckstrahlen und die RückStoßkräfte der an der
Rückstoßkompensationseinrichtung austretenden
Ausgleichsstrahlen gegeneinander aufheben. Da diese
Rückstoßkompensation im Innern der Ummantelung erfolgt, kann die Bearbeitungseinheit vom Arbeiter ohne nennenswerten
Kraftaufwand ähnlich einem Staubsauger an der zu
bearbeitenden Oberfläche entlang geführt werden. Im Idealfall muss der Arbeiter nur noch das Gewicht der
Bearbeitungseinheit halten und keine RückStoßkräfte mehr ausgleichen .
Wie bereits zuvor beschrieben, ist es aber nicht zwingend notwendig, dass das Arbeitsfluid über ein und dieselbe
Hochdruckleitung sowohl der Arbeitsdüse als auch der
Rückstoßkompensationseinrichtung zugeführt wird.
Grundsätzlich können hierzu auch getrennte Hochdruckleitungen verwendet werden. Dabei ist es sogar denkbar, dass eine Rückstoßkompensationseinrichtung, die mit einer separaten Hochdruckleitung, die nicht mit der Arbeitsdüse verbunden ist, in Fluidverbindung steht, als separate Montageeinheit ausgebildet ist und an eine bestehende Arbeitseinheit, wie sie beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt ist und die eine eigene Hochdruckleitung aufweist, nachträglich angebaut wird, und zwar in der Weise, dass die gemeinsame Mittelachse aller Ausgleichsöff ungen der
Rückstoßkompensationseinrichtung, das heißt die gemeinsame Mittelachse aller Ausgleichsstrahlen, parallel und
insbesondere koaxial zur Mittelachse der Arbeitsdüse bzw. der dort austretenden Hochdruckstrahlen angeordnet ist, wobei die Ausgleichsstrahlen und die Hochdruckstrahlen idealerweise in entgegen gesetzter Richtung austreten, um das zuvor
erläuterte Kräftegleichgewicht auf optimale Weise zu
erreichen .
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Rückstoßkompensation wird zwar der Energie- und ggf. Wasseraufwand spezifisch verdoppelt, da etwa dieselbe Wassermenge vorne durch die Arbeitsdüse austritt wie sie in entgegen gesetzter Richtung durch die Rückstoßkompensationseinrichtung, die später noch näher beschrieben wird, austritt. Dieser geringfügige
Nachteil kann aber gegenüber den ergonomischen und
leistungsmäßigen (Arbeit/Zeit) Vorteilen einer
Rückstoßreduzierung oder gar Rückstoßfreiheit als marginal angesehen werden, zumal die erfindungsgemäße
Hochdruckstrahlvorrichtung auch erlaubt, mit Spritz- und damit Abtragsleistungen manuell zu arbeiten, die um ein
Vielfaches höher sein können als jene äquivalent der
derzeitigen 250 N-Begrenzung . Konkret bedeutet dies, dass die derzeit manuell einzeln übertragbare Leistungsgrenze von circa 100 kW (20 1/min. gegen 2500 bar) ohne weiteres auf zum Beispiel das Fünffache (500 kW) heraufgesetzt werden kann. Theoretisch wäre es damit denkbar, dass die Abtragsleistung, für die bisher gemäß Stand der Technik mehrere Arbeiter erforderlich waren, von einem einzigen Arbeiter erbracht werden kann. Wie gesagt müsste zwar bei einer Erhöhung der Leistung um den Faktor 5 aufgrund der Rückstoßkompensation der Energie- und Wassereinsatz um den Faktor 10 erhöht werden, wobei dies aber durch eine enorme Einsparung an
Personalkosten mehr als ausgeglichen wird. Dabei kann sogar der erhöhte Wassereinsatz dadurch ausgeglichen werden, dass das Wasser durch die Ummantelung wieder zurückgeführt wird und dadurch recycelt werden kann, was ebenfalls im Folgenden noch näher beschrieben wird.
Da eine Erhöhung der Leistung um ein Vielfaches auch zu einer entsprechenden Vergrößerung und Gewichtszunahme bei der
Bearbeitungseinheit führen kann, ist es grundsätzlich auch denkbar, die Bearbeitungseinheit auf einer Stütze,
insbesondere einer mobilen Stütze, zu lagern, wodurch trotz eines relativ großen Gewichts die Hochdruckstrahlvorrichtung dennoch von nur einem einzigen Arbeiter bedienbar bleibt.
Wie gesagt kann die erfindungsgemäße
Hochdruckstrahlvorrichtung grundsätzlich auch auf einem geführten Element, beispielsweise einem Trag- oder
Fahrgestell bzw. Trägerfahrzeug einerseits oder einem
(Knickarm- ) Roboter andererseits, installiert sein und muss nicht zwangsläufig von einem Arbeiter gehalten werden. So sind aus dem Stand der Technik Arbeitseinheiten mit einer oder mehreren Arbeitsdüsen bekannt, die auf einer Vorrichtung mit einem Fahrgestell oder Trägerfahrzeug mit einem Gelenk- und Teleskoparm montiert sind. Da der Gelenk- und Teleskoparm eine Länge von durchaus 30 m aufweisen kann und von einer solchen Arbeitseinheit durch den Austritt der
Hochdruckstrahlen eine Querkraft von durchaus 1000 N erzeugt werden kann, musste bisher im Stand der Technik zur Kompensation der Hebelwirkung das Fahrgestell besonders schwer und der Gelenk- und Teleskoparm besonders stabil ausgeführt sein. Ein entsprechendes Fahrgestell kann dadurch 20 t wiegen. Durch die erfindungsgemäß erreichte
Rückstoßkompensation, die auch durch nachträgliche Montage einer erfindungsgemäß vorgesehenen
Rückstoßkompensationseinrichtung an eine bestehende
Arbeitseinheit bewerkstelligt werden kann, können
entsprechende Fahrgestelle und Gelenk- und Teleskoparme wie auch Roboter erstmals sehr viel kleiner, einfacher und leichter aufgebaut sein.
Zuvor wurde bereits erwähnt, dass die den zur Rückführung dienenden Strömungskanal bildende Ummantelung im einfachsten Fall ein zu beiden Stirnseiten offenes Rohr oder ein
entsprechender Schlauch sein kann. Um die Ableitung des
Gemisches aus Arbeitsfluid, abgetragenen Partikeln und ggf. Luft weiter zu verbessern, kann die Ummantelung auch Teil einer Absaugleitung sein. So kann eine Absaugeinrichtung mit einer Absaugleitung vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, dass mittels der Hochdruckstrahlen abgetragene Partikel durch die Absaugleitung absaugbar sind. Um eine Absaugung zu erreichen, ist zusätzlich eine Einrichtung vorzusehen, die in dem von der Ummantelung gebildeten Strömungskanal einen
Unterdruck erzeugt, durch den das besagte Gemisch aus
Arbeitsfluid, Partikeln und ggf. Luft noch besser abgeleitet werden kann.
Durch das Vorsehen einer Absaugeinrichtung mit einer
Absaugleitung wird auch verhindert, dass bereits nach wenigen Minuten in Ballasttanks ein undurchsichtiges Wasserdampf- Luft-Partikelgemisch um den Arbeiter herum entsteht , das die Sicht einschränkt und einen Atemschutz erfordert .
In Kombination mit der Rückstoßkompensationseinrichtung bietet das Vorhandensein einer Ummantelung, insbesondere einer Absaugeinrichtung, aber noch einen anderen
entscheidenden Vorteil . So kann die
Rückstoßkompensationseinrichtung erfindungsgemäß so
angeordnet werden, dass zumindest die Rückstoßöffnungen in die Ummantelung bzw. Absaugleitung münden oder gar die gesamte Rückstoßkompensationseinrichtung innerhalb der
Ummantelung bzw. Absaugleitung angeordnet ist. Dadurch können auch die Ausgleichsstrahlen individuell geführt werden und es wird verhindert, dass diese wie bisher in die Umgebung gelangen. Gerade die Kombination einer
Rückstoßkompensationseinrichtung mit einer Ummantelung, insbesondere einer Absaugeinrichtung, macht also eine
Hochdruckstrahlvorrichtung der eingangs genannten Art einem deutlich breiteren Anwendungsspektrum zugänglich und
erleichtert zudem die Bearbeitung von Oberflächen.
Zuvor wurde bereits als ein bevorzugter Anwendungsfa11 die Reinigung bzw. der Abtrag von Oberflächen innerhalb eines Ballasttanks beschrieben . Grundsätzlich ist es
selbstverständlich auch denkbar, die erfindungsgemäße
Hochdruckstrahlvorrichtung für submarine Applikationen einzusetzen. Damit das Ansaugen größerer Mollusken und ein eventuelles Verstopfen der Absaugeinrichtung in letzterem Anwendungsfall , aber auch in allen anderen denkbaren
Anwendungsfällen, sicher vermieden wird, ist es denkbar, am vorderen Ende der Absaugleitung bzw. eines darauf
aufgesetzten Aufsatzes ein Sieb vorzusehen, welches verhindert, dass die groben Partikel in die Absaugleitung gelangen können. Grundsätzlich sind sogar Anwendungen in der Schwerelosigkeit denkbar, da das zugrundeliegende
Funktionsprinzip der Rückstoßkompensation in Verbindung mit der Absaugung nicht vom Vorhandensein eines
Gravitationsfeldes abhängt.
Es sind nun verschiedene weitere Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen HochdruckstrahlVorrichtung denkbar, die im Folgenden beschrieben werden sollen.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Bearbeitungseinheit, insbesondere die Ummantelung und/oder Absaugleitung, einen oder mehrere Haltegriffe auf, die es einem Arbeiter erlauben, die Bearbeitungseinheit präzise, ähnliche einem Staubsauger, an der zu bearbeitenden Oberfläche entlang zu führen. Durch die Rückstoßkompensation wirken auch keine nennenswerten Kräfte mehr auf die Bearbeitungseinheit und damit auf die Haltegriffe .
Um radiale Schwingungen auf ein Minimum zu reduzieren und dadurch die Strömungsverhältnisse, insbesondere im Innern der Absaugleitung, zu optimieren, ist gemäß einer weiteren
Ausgestaltung mindestens eine der Hochdruckleitungen durch eine Mehrzahl von Haltern, insbesondere sternförmigen
Distanzhaltern, die mit der Ummantelung und/oder
Absaugleitung verbunden sind, in radialer Richtung fixiert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Halter eine axiale
Bewegung der Hochdruckleitung zulassen, die Hochdruckleitung also axial schwimmend gelagert ist . Eine axial schwimmende Lagerung ist insbesondere dann notwendig, wenn eine
Absaugleitung um die Hochdruckleitung vorgesehen ist, die zu Zwecken der Unterdruckerzeugung mit einer entsprechenden Basiseinheit verbunden ist, die von der Bearbeitungseinheit entfernt beispielsweise an einem Deck eines Schiffes oder auf einem Dock aufgestellt sein kann. In diesem Fall müssen eventuelle Relativbewegungen der Hochdruckleitung, die bei der Rückstoßkompensation auftreten können, von der
Absaugleitung, die fest mit der Basiseinheit verbunden ist, entkoppelt sein, damit es hier nicht zu Beschädigungen im Bereich des Anschlusses an die Basiseinheit kommt .
Insbesondere ist für eine schwimmende Lagerung der
Aufnahmequerschnitt der Halter, also der Querschnitt der Öffnung, durch die die Hochdruckleitung geführt ist, kleiner als der Außendurchmesser der Hochdruckleitung, so dass sich Halter und Hochdruckleitung relativ zueinander bewegen können. Die axial schwimmende Lagerung hat wie gesagt den Vorteil, dass eventuelle axiale Bewegungen der
Hochdruckleitung, die durch die erfindungsgemäße
Rückstoßkompensation nach wie vor kurzzeitig auftreten können, nicht an die äußere Hülle der Bearbeitungseinheit, das heißt die umliegende Ummantelung und Absaugleitung, übertragen werden. Eventuelle axiale Bewegungen der
Hochdruckleitung relativ zur äußeren Hülle der
Bearbeitungseinheit können außerdem auch gedämpft werden, beispielsweise durch Anordnung von federnden Elementen bzw. Dämpfungselementen, also eine Bewegung dämpfenden Bauteilen, wie dies im Weiteren noch näher beschrieben wird. Der
Arbeiter hält damit ein nahezu vollkommen ruhiges Gerät in den Händen.
Zur Vermeidung von Beschädigungen der Bearbeitungseinheit, insbesondere der mindestens einen Hochdruckleitung, können die axialen Bewegungen der Hochdruckleitung auch eingeschränkt werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass an der Hochdruckleitung in axialer Richtung vor und/oder hinter mindestens einem, vorzugsweise mehreren, der Halter eine radiale Erweiterung, insbesondere in Form eines
Distanzringes, vorgesehen ist, die einen axialen Anschlag für den Halter bildet. Vorzugsweise ist der Querschnitt der
Erweiterung, gemeint ist der dem Außendurchmesser der
Erweiterung entsprechende Querschnitt, größer als der
Aufnahmequerschnitt der Halter. Die zuvor bereits erwähnten Feder- bzw. Dämpfungselemente können dabei auf verschiedene Weise realisiert sein. Nur beispielhaft sei hier die
Möglichkeit erwähnt, dass der Halter und/oder die radiale Erweiterung federnd bzw. dämpfend ausgebildet ist. Auch kann zwischen dem Halter und der radialen Erweiterung ein
federndes Element bzw. Dämpfungselement angeordnet sein. Eine Dämpfung kann erforderlich sein, weil eine vollkommene
Kraftkompensation, beispielsweise durch Düsenungenauigkeiten, kaum erreichbar ist und daher axiale Oszillationen des
Hochdruckrohres auftreten können, die auf diese Weise
gedämpft werden können.
Im Folgenden soll nun die Rückstoßkompensationseinrichtung beschrieben werden. Gemäß einer Ausgestaltung weist diese mindestens ein von einer der Hochdruckleitungen abzweigendes Leitelement bzw. Umlenkelement mit mindestens einer
Rückstoßöffnung bzw. Rückstoßdüse (vorzugsweise sind mehrere Rückstoßöffnungen vorgesehen) , die vorzugsweise ins Innere der Ummantelung bzw. Absaugleitung gerichtet ist, auf, welches Leitelement eine Umlenkung eines durch die
Hochdruckleitung strömenden Fluids, insbesondere eines Teils des Arbeitsfluids bewirkt. Das umgelenkte Fluid wird im Sinne der Erfindung auch als Ausgleichsstrahlen bezeichnet. W
Insbesondere ist das Leitelement derart ausgebildet, dass eine Umlenkung eines durch die Hochdruckleitung strömenden Fluids, insbesondere eines Teils des Arbeitsfluids, um 180° erfolgt. Gemeint ist hier eine Umlenkung um 180° gegenüber der Richtung, in der das Arbeitsfluid zur Arbeitsdüse
transportiert wird. Das Leitelement kann wie gesagt
mindestens zwei Rückstoßöffnungen, insbesondere
Rückstoßdüsen, aufweisen, die von der Arbeitsdüse weg und vorzugsweise ins Innere der Absaugleitung bzw. Ummantelung gerichtet sind. Erfindungsgemäß wird damit nicht nur eine Rückstoßkompensation ermöglicht, sondern es wird auch
verhindert, dass die Ausgleichsstrahlen unkontrolliert und vom Arbeiter unbemerkt in einen Bereich geleitet werden, in dem sie eine Gefahr darstellen könnten, beispielsweise in einen Bereich, in welchem sich andere Personen oder
Gegenstände befinden. Erfindungsgemäß wird gerade durch das Vorhandensein der besonderen Absaugeinrichtung gewährleistet, dass die Ausgleichsstrahlen auf optimale Weise abgeleitet werden und nicht in die Umgebung gelangen können.
Um eine vorhandene Radialkomponente der durch die Arbeitsdüse austretenden Hochdruckstrahlen, die insbesondere bei
Rotordüsen vorhanden sein kann, mit der
Rückstoßkompensationseinrichtung optimal ausgleichen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Rückstoßöffnungen von der Hochdruckleitung radial beabstandet sind. Dabei kann es sich bei dem Leitelement um einen schmalen hohlen Balken oder Zylinder handeln, der so in der Absaugleitung angeordnet ist, dass seine Längserstreckung senkrecht zur Axialrichtung, das heißt Verlaufsrichtung, der Absaugleitung verläuft. Die Rückstoßöffnungen bzw.
Rückstoßdüsen können dabei in derjenigen Längsseite des Leitelements vorgesehen sein, die von der Arbeitsdüse der Hochdruckleitung weggerichtet ist . Ein solches relativ schmales Leitelement stellt auch keine nennenswerte
Verringerung des Strömungsquerschnitts der Ummantelung bzw. Absaugleitung dar. Um das Strömungsverhalten in der
Ummantelung bzw. Absaugleitung zu optimieren, kann das
Leitelement auch strömungsgünstig geformt sein.
In Strömungsrichtung hinter dem Leitelement ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
HochdruckstrahlVorrichtung die Ummantelung und/oder
Absaugleitung zumindest abschnittsweise mit einer separaten Verschleißschutzschicht versehen. Die Verschleißschutzschicht ist dabei vorzugsweise auf einer Länge von mindestens dem 100-Fachen des Durchmessers der Rückstoßöffnungen vorgesehen. So können die aus den Rückstoßöffnungen austretenden
Ausgleichsstrahlen ihre volle Wirkung nur entfalten, wenn sie auf mindestens der zuvor genannten Länge ihre kinetische Energie voll über Verwirbelung an die Umgebungsatmosphäre, hier die Umgebungsatmosphäre außerhalb der
Rückstoßkompensationseinrichtung, aber innerhalb der
Absaugleitung bzw. Ummantelung, abgeben können. Mit einer separaten Verschleißschutzschicht ist eine solche gemeint, die unabhängig von und zusätzlich zu der übrigen Oberfläche im Innern der Absaugleitung, die zwangsläufig ebenfalls einen gewissen Grad an Verschleißschutz bieten muss, vorgesehen
Ferner ist gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der
Hochdruckstrahlvorrichtung vorgesehen, dass der
Gesamtquerschnitt aller Rückstoßöffnungen bzw. Rückstoßdüsen so auf den Gesamtquerschnitt der Arbeitsdüse bzw. aller W
Auslassöffnungen der Arbeitsdüse abgestimmt ist, dass
insbesondere unter Berücksichtigung des maximalen
Saugstromvolumens des am vorderen Ende der Absaugleitung eintretenden Saugstroms sich der Impuls der durch die
Arbeitsdüse austretenden Hochdruckstrahlen und der
resultierende Rückstoßimpuls des durch alle Rückstoßöffnungen austretenden Fluids ausgleichen. Mit einer Berücksichtigung des maximalen Saugstromvolumens ist gemeint, dass bei der Abstimmung der Öffnungsquerschnitte auch die maximale
Saugleistung der Unterdruckerzeugungseinrichtung und ggf. der Querschnitt des Saugspaltes am vorderen Ende des Aufsatzes der Absaugleitung Berücksichtigung finden muss.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung erstreckt sich mindestens eine der Hochdruckleitungen über zumindest einen Teil ihrer Länge, insbesondere über zumindest den größten Teil ihrer Länge, vorzugsweise über ihre gesamte Länge, koaxial zu der
Absaugleitung und/oder Ummantelung . Im Gegensatz zu einer Absaugleitung, die am vorderen Ende der Hochdruckleitung bzw. eines entsprechenden Bearbeitungsaufsatzes winkelig
weggeführt ist, hat die erfindungsgemäße Anordnung den
Vorteil, dass vom Arbeiter aufzunehmende Momente auf ein Minimum reduziert werden, wenn nicht sogar völlig eliminiert werden. Im Übrigen ist auch eine kompaktere Bauform
gewährleistet. Außerdem können die von der
Rückstoßkompensationseinrichtung abgegebenen
Ausgleichsstrahlen auf diese Weise optimal, nachdem sie beispielsweise von der Hochdruckleitung abgezweigt worden sind, in die Absaugleitung zurückgeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist auch, dass die Strömungsverhältnisse im Innern der Absaugleitung dadurch optimiert werden können und
Schwingungen bzw. Vibrationen reduziert werden.
Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung weist die
Ummantelung bzw. Absaugleitung an ihrem vorderen Ende, das heißt an ihrem im bestimmungsgemäßen Einsatz der zu
reinigenden Oberfläche zugewandten Ende, einen Aufsatz auf, der die Arbeitsdüse, die eine oder mehrere Austrittsöff ungen aufweisen kann, umgibt und sich insbesondere in axialer
Richtung über die Arbeitsdüse hinaus in Richtung des vorderen Endes der Absaugleitung bzw. Ummantelung erstreckt. Ein solcher Aufsatz ermöglicht auf einfache Weise das Sammeln der an der Oberfläche abgetragenen Partikel am vorderen Ende der Absaugeinrichtung und verhindert, dass Partikel an die
Umgebung abgegeben werden. Der Aufsatz kann an seinem
vorderen Ende, also an seinem im bestimmungsgemäßen Einsatz der zu reinigenden Oberfläche zugewandten Ende, mit
mindestens einem sich in axialer Richtung erstreckenden
Abstandshalter versehen sein, der am vorderen Ende der
Absaugleitung bzw. Ummantelung einen Saugspalt ausbildet. Der Saugspalt kann von einer Öffnung oder Vertiefung im Bereich des vorderen Endes des Aufsatzes gebildet sein und
ermöglicht, dass beim bestimmungsgemäßen Einsatz am vorderen Ende der Absaugleitung bzw. Ummantelung das Umgebungsfluid, im Falle der Reinigung von Ballasttanks wäre dies
üblicherweise die Umgebungsluft, angesaugt wird, und zwar auch dann, wenn der Aufsatz vollständig an die Oberfläche des zu reinigenden Objekts angedrückt würde. Die angesaugte
Umgebungsluft dient einerseits als Transportmittel für die Partikel und das verbrauchte Arbeitsfluid, verhindert andererseits aber auch zuverlässig, dass Partikel in die Umgebung gelangen können.
Der genannte Aufsatz ist vorzugsweise auswechselbar, das heißt er ist lösbar mit der Absaugleitung bzw. der
Ummantelung verbunden. Auf diese Weise können verschiedene Aufsätze, die im Weiteren beispielhaft anhand der Figuren noch näher beschrieben werden, verwendet werden. Auf diese Weise sind für eine Vielzahl von Anwendungszwecken jeweils optimierte Aufsätze verwendbar, ohne dabei auf eine komplett andere Bearbeitungseinheit zurückgreifen zu müssen.
Die Absaugleitung mündet gemäß noch einer weiteren
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Hochdruckstrahlvorrichtung mit ihrem hinteren Ende in eine Basiseinheit, die eine Unterdruckerzeugungseinrichtung enthält, die insbesondere eine Verdrängermaschine oder eine Strömungsmaschine aufweist. Eine
Unterdruckerzeugungseinrichtung kann auch an anderer Stelle, insbesondere innerhalb der Bearbeitungseinheit, angeordnet sein, was später noch beschrieben wird.
Auf diese Weise kann ein gegenüber dem Umgebungsdruck
geringerer Systemdruck der Absaugeinrichtung erzeugt werden. Bei einer Verdrängermaschine handelt es sich um eine
Vorrichtung, bei der das Fluid in einzelnen Volumina gleicher Größe die Maschine durchläuft . Sie unterscheidet sich insofern von der Strömungsmaschine, die kontinuierlich von einem Fluid durchströmt wird. Als Verdrängermaschine kann beispielsweise eine Drehkolbenpumpe mit faktischer Trennung von Umgebungsdruck und Systemdruck eingesetzt werden.
Insbesondere ist dabei die Hochdruckleitung axial schwimmend gelagert, um ein optimales Funktionieren der
Rückstoßkompensation über die aus der
Rückstoßkompensationseinrichtung austretenden Strahlen zu gewährleisten .
Alternativ kann die Unterdruckerzeugungseinrichtung auch eine Strömungsmaschine aufweisen, beispielsweise einen
angetriebenen Ventilator, wobei in diesem Fall grundsätzlich auch auf die schwimmende Lagerung der Hochdruckleitung verzichtet werden kann. Allerdings ist es in diesem Fall sinnvoll, wenn die Basiseinheit mit
Unterdruckerzeugungseinrichtung als Ganzes axial schwimmend gelagert ist, um das System als Ganzes mit
Rückstoßkompensation im Umgebungsdruck-Freifeld optimal darstellen zu können. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Basiseinheit Mittel aufweist, die eine axiale
Bewegung der Basiseinheit relativ zu einem Untergrund, beispielsweise einem Deck eines Schiffes oder einem Dock, zulassen .
Die Basiseinheit kann gemäß noch einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung eine
Aufbereitungseinrichtung aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass sie das über die Absaugleitung in die Basiseinheit eingeleitete Gemisch in einzelne Komponenten, insbesondere in abgetragene Partikel, Wasser und Luft, trennt. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass dies nur beispielhaft genannte Komponenten sind. Diese treten
beispielsweise bei der Reinigung von Ballasttanks auf. Bei einer submarinen Applikation kann auch Seewasser angesaugt werden, so dass in diesem Fall nur die Komponenten Wasser und abgetragene Partikel voneinander getrennt werden müssten. In letzterem Fall könnte das aufbereitete Seewasser zumindest teilweise wieder durch die Hochdruckpumpe als Arbeitsfluid in die Hochdruckleitung geführt werden, wohingegen der übrige teil des Seewassers wieder in die See abgegeben würde.
Alternativ könnte auch am vorderen Ende der Absaugleitung bzw. des Aufsatzes Pressluft injiziert werden, so dass an dieser Stelle nur wenig Seewasser angesaugt würde. Der
Inj ektionsdruck der Pressluft müsste größer als der
hydrostatische Wasserdruck am vorderen Ende der Absaugleitung sein. Der Systemdruck in der Absaugleitung wäre wieder kleiner, damit Saugwirkung und damit Förderung entsteht.
Zum Auftrennen des abgesaugten Gemisches in die einzelnen Komponenten kann die Aufbereitungseinrichtung einen
Partikelabscheider, insbesondere einen Partikelabscheider für Lack und Rost, und/oder einen Wasserabscheider, der
vorzugsweise einen Filter aufweist, enthalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel könnte dann das noch nicht aufgetrennte Gemisch zunächst durch den Partikelabscheider geführt werden, wobei die Partikel in einem Behälter gesammelt werden können. Anschließend kann das restliche Gemisch aus Luft und Wasser noch in die Komponenten Wasser und Luft aufgetrennt werden, wobei hier noch eine weitere Filterung vorgesehen sein kann. Die Luft kann dann über die Unterdruckerzeugungseinrichtung weiter an die Umgebung abgeführt werden. Das recycelte Wasser kann über die Hochdruckpumpe wieder der Hochdruckleitung zugeführt werden. Zu diesem Zweck weist die Basiseinheit gemäß einer Ausgestaltung eine Hochdruckpumpe auf, die mit der Hochdruckleitung und insbesondere dem Wasserabscheider in Fluidverbindung steht. W
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung enthält die
Bearbeitungseinheit, insbesondere die Ummantelung und/oder Absaugleitung, mindestens eine Bedieneinrichtung, die
insbesondere eine Fernbedienung aufweist. Bei der
Fernbedienung handelt es sich vorzugsweise um eine
drahtgebundene Fernbedienung, da eine drahtlose
Signalübertragung von einer in einem Ballasttank befindlichen Bearbeitungseinheit zu einer außerhalb des Ballasttanks am Deck oder Dock befindlichen Basiseinheit problematisch ist. Aus Verschleißgründen ist die Fernbedienungsleitung
zweckmäßigerweise im Innern der Absaugleitung gef hrt. Die Fernbedienung kann geeignete Bedienelemente wie
Betätigungshebel und/oder Druckknöpfe aufweisen, über die die Hochdruckpumpe und entsprechende Ventile bedienbar sind. Über eine solche Bedieneinrichtung kann beispielsweise ein 3/2- Wege-Ventil für die Funktion "Druck an" und "Druck aus" an der Hochdruckpumpe betätigt werden, so dass in vorteilhafter Weise in der Bearbeitungseinheit, insbesondere in der
Absaugeinrichtung, selbst kein verschleißempfindliches
Druckventil, insbesondere Druckwasserventil, benötigt wird. Über die Bedieneinrichtung sind vorzugsweise verschiedene Druckstufen über eine Steuereinrichtung anwählbar, wodurch auf einfache Weise der Druck der austretenden
Hochdruckstrahlen an die individuellen
Oberflächenverhältnisse bzw. Abtragstiefen angepasst werden kann. So kann es an einer Stelle erforderlich sein, nur eine oberflächliche Korrosion abzutragen, ohne dabei die
Grundierung zu beschädigen, wohingegen an anderer Stelle ein Abtrag bis in tiefere Schichten nötig sein kann. Über die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Druckstufen wählen zu können, können mit ein und derselben Bearbeitungseinheit verschiedene Anwendungen durchgeführt werden. W 201
Schließlich kann gemäß noch einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass als Unterdruckerzeugungseinrichtung innerhalb der Ummantelung und/oder Absaugleitung ein Ventilator, damit ist im Sinne der vorliegenden Erfindung jegliche Form von eine Strömung erzeugender Rotor gemeint, angeordnet ist. Dabei kann die Arbeitsdüse eine rotierende Arbeitsdüse,
insbesondere eine durch das Arbeitsmedium angetriebene
Arbeitsdüse, sein und der Ventilator von der rotierenden Arbeitsdüse angetrieben sein. Die Arbeitsdüse kann also selbstangetrieben oder fremdangetrieben sein. Dabei kann der Ventilator sowohl unmittelbar auf der Arbeitsdüse als auch auf der die Arbeitsdüse antreibenden Welle, die auch von einem Teil der sich zu der Arbeitsdüse erstreckenden
Hochdruckleitung gebildet sein kann, angeordnet sein. Auch kann der Ventilator über einen separaten Antrieb,
insbesondere über einen Reibrad-, Zahnrad- und/oder
Riemenantrieb, angetrieben sein, wobei der Ventilator
vorzugsweise radial um die zur Arbeitsdüse verlaufende
Hochdruckleitung angeordnet ist und rotiert. Durch den separaten Antrieb ist der Ventilator von der Drehzahl der Arbeitsdüse unabhängig. Mit einem solchen Ventilator kann die zuvor beschriebene Absaugung ebenfalls realisiert werden, so dass eine Basiseinheit mit separater
Unterdruckerzeugungseinrichtung nicht zwingend notwendig ist, um die erwähnte Absaugfunktion zu bewirken.
Abschließend sei noch erwähnt, dass die erfindungsgemäße HochdruckstrahlVorrichtung nicht auf das Vorhandensein einer einzelnen Arbeitsdüse beschränkt ist, sondern die
Bearbeitungseinheit grundsätzlich auch mehrere Arbeitsdüsen aufweisen kann. Auch soll nochmals deutlich hervorgehoben werden, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung auch eine Rückstoßkompensationseinrichtung mit einer entsprechenden Hochdruckleitung nachträglich an eine bestehende
Arbeitseinheit angebaut werden kann, wodurch eine
Bearbeitungseinheit zum Applizieren von Hochdruckstrahlen gebildet wird, die zumindest rückstoßarm und im Idealfall sogar völlig rückstoßfrei funktioniert. Die an die bestehende Arbeitseinheit angesetzte Montageeinheit kann neben der
Rückstoßkompensationseinrichtung und der entsprechenden
Hochdruckleitung auch die beschriebene Ummantelung,
insbesondere Absaugeinrichtung bzw. Absaugleitung, aufweisen.
Die zuvor beschriebene Lösung in all ihren Ausgestaltungen impliziert neben der leichtgängigen Handhabung der
Hochdruckstrahlvorrichtung den grundsätzlichen Vorteil, in manueller Applikation von Hochdruckwasserstrahlen mit
Strahlleistungen deutlich größer als jener äquivalent zu 150 N bzw. 250 N (mit Schulterstütze) arbeiten zu können. Auch lassen sich zahlreiche neue Anwendungen im Bereich des mobilen oder stationären HP-Jetting erschließen. Insbesondere eröffnen sich Arbeitsfelder, die aufgrund schwer zugänglicher oder gar unzugänglicher Oberflächen bisher nicht denkbar waren. Beispielsweise können erstmals auch Stellen bearbeitet werden, die nur über einen Hubschrauber oder Kran zugänglich sind, wie z.B. Fassaden hoher Bauwerke (Gebäude, Brücken etc.), Einrüstungen, Gerüste oder dergleichen. Ein
beispielsweise an einem Seil hängender Arbeiter könnte die erfindungsgemäß vorgesehene Bearbeitungseinheit aufgrund ihrer Rückstoßarmut oder gar -freiheit ohne Weiteres in einer solchen Situation verwenden. Auch ist es denkbar, dass aufgrund der Rückstoßarmut bzw. -freiheit Fahrgestelle mit längeren Gelenkarmen und einem entsprechend größeren Hebel W verwendet werden können, ohne das Risiko, dass diese umkippen können .
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die
erfindungsgemäße Hochdruckstrahlvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche,
andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. la) eine Bearbeitungseinheit einer
erfindungsgemäßen Hochdruckstrahlvorrichtung,
Fig. lb) und c) Schnittansichten der Bearbeitungseinheit aus
Fig. la) ,
Fig. ld) ein vergrößertes Detail der
Bearbeitungseinheit aus Fig. la) ,
Fig. 2a) bis 4 Seitenansichten von Aufsätzen für die
Bearbeitungseinheit aus Fig. la) ,
Fig. 5 eine Schnittansicht des vorderen Endes einer alternativen Bearbeitungseinheit ,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Basiseinheit einer erfindungsgemäßen
Hochdruckstrahlvorrichtung,
Fig. 7a) und b) jeweils eine schematische Ansicht eines Teils weiterer alternativer Bearbeitungseinheiten und Fig. 8a) und b) jeweils eine schematische Ansicht eines Teils noch weiterer alternativer
Bearbeitungseinheiten .
In Fig. 1 ist eine Bearbeitungseinheit 2 als Bestandteil einer Hochdruckstrahlvorrichtung zur Untergrundvorbehandlung von Innenwänden von Ballasttanks dargestellt . Grundsätzlich kann mit der hier beispielhaft beschriebenen
Hochdruckstrahlvorrichtung auch die Reinigung bzw. der Abtrag anderer Oberflächen, auch im submarinen Bereich, erfolgen.
Die Bearbeitungseinheit 2 dient zum manuellen Applizieren eines unter hohem Druck stehenden Arbeitsfluids 3, hier
Wasser, in Form von Hochdruckstrahlen 8.
Dazu ist die Bearbeitungseinheit 2 mit einer Hochdruckleitung 4 versehen, die einen Hochdruckschlauch 4a und zwei
Hochdruckrohrstücke 4b bzw. 4c aufweist. Die Hochdruckleitung 4 ist von dem Arbeitsfluid 3, hier Wasser, durchströmbar und erstreckt sich von einem Einlass 6, der in Fig. 6 dargestellt ist, bis zu einer Arbeitsdüse 5, die im bestimmungsgemäßen Einsatz der zu reinigenden Oberfläche 1 zugewandt ist.
Auch ist die Bearbeitungseinheit 2 mit einer Ummantelung 42 versehen, die die Hochdruckleitung 4 umgibt und außerhalb der Hochdruckleitung 4 einen Strömungskanal 44 für die Ableitung von mittels der Hochdruckstrahlen 8 abgetragenen Partikeln 11 ausbildet. Besagte Ummantelung 42 wird von einer
Absaugleitung 10 einer Absaugeinrichtung 9 gebildet, die im Weiteren noch näher beschrieben wird. Ferner weist die Bearbeitungseinheit 2 eine
Rückstoßkompensationseinrichtung 7 auf, die mit der
Hochdruckleitung 4 derart in Fluidver indung steht, dass durch die austretenden Hochdruckstrahlen 8 resultierende RückStoßkräfte durch Erzeugung entsprechender
Ausgleichsstrahlen 31 reduziert werden.
Die Rückstoßkompensationseinrichtung 7 weist ein von der Hochdruckleitung 4 abzweigendes Leitelement 28 mit zwei
Rückstoßdüsen 29 auf. Das Leitelement 28, welches, wie Fig. lc) zeigt, aufgrund seiner relativ schmalen Bauform den
Strömungsquerschnitt der Absaugleitung 10 nicht nennenswert verkleinert, bewirkt eine Umlenkung eines Teils des
Arbeitsfluids 3 um 180°, woraus entsprechende
Ausgleichsstrahlen 31 resultieren. Da die Rückstoßdüsen 29 entgegengesetzt zur Arbeitsdüse 5 ausgerichtet sind, können durch die austretenden Hochdruckstrahlen 8 resultierende Rückstoßkräfte ausgeglichen werden.
In Fig . la) ist auch eine Verschleißschutzschicht 30
dargestellt, welche im Innern des mittleren Teils 10b der Absaugleitung 10 in Strömungsrichtung hinter den
Rückstoßdüsen 29 angeordnet ist.
Die genannte Absaugeinrichtung 9 mit Absaugleitung 10 ist derart ausgebildet, dass mittels der Hochdruckstrahlen 8 abgetragene Partikel durch die Absaugleitung 10 vom
Entstehungsort bzw. Abtragsort wegtransportiert werden können. Die Absaugleitung 10 ist im vorliegenden Fall unterteilt in ein vorderes relativ schmales Rohr 10a, gefolgt von einem weiteren Rohr 10b eines etwas größeren
Durchmessers, das wiederum in einen flexiblen Absaugschlauch W 201
10c mündet, der an die in Fig. 6 dargestellte Basiseinheit 17 angeschlossen ist. Der Absaugschlauch 10c wird durch
Spiralwendeln 33 verstärkt.
Die Hochdruckleitung 4 erstreckt sich über nahezu ihre gesamte Länge, beginnend mit der Arbeitsdüse 5 bis zum
Eintrittspunkt in die Basiseinheit 17, im Innern und parallel zu der Absaugleitung 10, und zwar derart, dass die
Hochdruckleitung 4 koaxial zu der Absaugleitung 10 verläuft. Dazu ist die Hochdruckleitung 4 durch eine Mehrzahl von
Haltern 12, die hier die Form von sternförmigen
Distanzhaltern haben, die mit der Absaugleitung 10 verbunden sind, in radialer Richtung fixiert. Fig. lb) zeigt einen Schnitt, der einen solchen Halter 12 am vorderen Ende der Absaugleitung 10 zeigt. Fig. lc) zeigt einen Abstandshalter 12 in demjenigen Abschnitt der Absaugleitung 10, in welchem die Rückstoßkompensationseinrichtung 7 angeordnet ist.
Letztere wird später noch näher beschrieben.
Die Halter 12 lassen eine axiale Bewegung der
Hochdruckleitung 4 bis zu einem gewissen Grad zu. Zwei radiale Erweiterungen 13 in Form von Distanzringen bilden für einen der Halter 12 in axialer Richtung einen Anschlag, in dem die radialen Erweiterungen 13 in axialer Richtung jeweils vor und hinter dem Halter 12 fest mit der Hochdruckleitung 4 verbunden sind. Eventuell auftretende Oszillationen der
Hochdruckleitung 4 in axialer Richtung relativ zur
Ummantelung 42 bzw. Absaugleitung 10 werden außerdem durch federnde Elemente 43, in der Detailvergrößerung in Fig. ld) beispielhaft als Schraubenfedern dargestellt, gedämpft. Durch eine solchermaßen realisierte schwimmende Lagerung der
Hochdruckleitung 4 innerhalb der Absaugleitung 10 werden keine nennenswerten Kräfte mehr auf die Ummantelung 42 und die hier vorgesehenen Handgriffe 26a und 26b übertragen, so dass mit der Hochdruckstrahlvorrichtung die Bearbeitung von Oberflächen erheblich erleichtert wird.
An ihrem vorderen Ende, welches der zu reinigenden Oberfläche 1 zugewandt ist, weist die Absaugleitung 10 einen
auswechselbaren Aufsatz 14 auf, der die Arbeitsdüse 5 der Hochdruckleitung 4 umgibt und sich in axialer Richtung über die Arbeitsdüse 5 hinaus in Richtung der zu bearbeitenden Oberfläche 1 erstreckt. Dabei umgibt der Aufsatz zu
entfernende Partikel 11, die an der Oberfläche 1, hier der Innenwand eines Ballasttanks, anhaften. An seinem vorderen Ende ist der Aufsatz 14 mit sich in axialer Richtung
erstreckenden Abstandshaltern 15 versehen, die am vorderen Ende der Absaugleitung 10 einen Saugspalt ausbilden, durch den die Umgebungsluft auch dann angesaugt werden kann, wenn der Aufsatz 14, wie in Fig. la) dargestellt ist, vollständig an die Oberfläche 1 angedrückt wird.
Fig. 2a) zeigt in einer Seitenansicht einen weiteren Aufsatz 14 für die Absaugleitung 10, der in diesem Fall
trichterförmig ausgebildet ist und an seinem vorderen Ende wie ein herkömmlicher Staubsaugeraufsatz mit Borsten 34 versehen ist. Die Borsten 34 können dabei aus Metall, beispielsweise Draht, oder auch Kunststoff bestehen.
Fig. 2b) zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie Fig. 2a) , wobei der Aufsatz 14 hier jedoch gelenkig mit der
Absaugleitung 10 verbunden ist. So kann die Mittelachse des Aufsatzes 14 gegenüber der Mittelachse des vorderen Teils 10a der Absaugleitung 10 in einem Winkel α von hier 160° angeordnet werden. Dabei kann der Aufsatz auch ohne weiteres in eine Normalstellung, bei der der Winkel α 180° beträgt, oder eine entgegen gesetzte Stellung, bei der der Winkel α mehr als 180° beträgt, bewegt werden.
Fig. 3a) zeigt einen weiteren Aufsatz 14, der so ausgebildet ist, dass er in optimaler Weise für die Reinigung von Ecken geeignet ist. Die entsprechende Seitenansicht Illb ist in Fig. 3b) dargestellt. Wie Fig. 3b) auch zeigt, kann der
Aufsatz 14 aufgrund seiner Form am vorderen Ende auch um Rundungen, beispielsweise Rohrleitungen, herum gelegt werden und zur Entfernung von Partikeln an abgerundeten Stellen verwendet werden .
In Fig. 4 ist ein besonderer Aufsatz 14 dargestellt, der zur Bearbeitung von Stegen und Kanten 35 verwendet werden kann.
Fig. 5 zeigt eine zu Fig. la) alternative Arbeitsdüse 5 mit entsprechendem Aufsatz 14, wobei in diesem Fall die
Arbeitsdüse 5 eine längliche Form hat und an der zur
Oberfläche 1 gewandten Vorderseite eine Vielzahl von
Einzeldüsen 5a aufweist, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Eine Bearbeitungseinheit mit einem
solchermaßen geformten Ende kann wie ein Besen verwendet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die
Arbeitsdüse 5 drehfest mit der Hochdruckleitung 4 verbunden, wobei aber auch Konstruktionen mit Rotordüsen 5, insbesondere selbstantreibenden Rotordüsen 5, denkbar sind. Eine, wenn auch schmalere, selbstantreibende Rotordüse 5 zeigt
beispielsweise Fig. la) . Wie bereits zuvor angedeutet, mündet die Absaugleitung 10 mit ihrem Absaugschlauch 10c, der das hintere Ende davon bildet, in eine Basiseinheit 17. Die Basiseinheit 17 enthält eine Unterdruckerzeugungseinrichtung 18, die im vorliegenden Fall nur symbolisch durch einen Ventilator 19 dargestellt ist. Der Ventilator symbolisiert dabei sowohl die Möglichkeit, als Unterdruckerzeugungseinrichtung 18 eine Verdrängermaschine als auch eine Strömungsmaschine vorzusehen.
Die Basiseinheit 17 weist eine Aufbereitungseinrichtung 20 mit einem Partikelabscheider 21, einem Wasserabscheider 22 und einem Filter 23 auf. Der Partikelabscheider 21 trennt aus dem Wasser-Luft-Partikelgemisch Lack- und Rostpartikel ab, die dann in einen entsprechenden Sammelbehälter 36 gelangen. Die Restströmung wird in dem Wasserabscheider 22 mit
vorgeschaltetem Filter in Luft und recyceltes Wasser
aufgeteilt, wobei die Luft über die
Unterdruckerzeugungseinrichtung 18 bzw. das Auslassrohr 18a wieder zurück in die Umgebung gelangt . Das recycelte Wasser wird über eine entsprechende Zuleitung 37 einer
Hochdruckpumpe 38 zugeführt und gelangt von dort über die Leitung 39 wieder in die Hochdruckleitung 4.
Die Basiseinheit 17 ist in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 ferner mit Mitteln 24 versehen, die hier nicht näher
dargestellt sind, aber beispielsweise Rollen sein können, die eine axiale Bewegung der Basiseinheit 17 relativ zu dem
Untergrund 25, hier einem Schiffsdeck, zulassen. Eine
solchermaßen bewirkte schwimmende Lagerung der Gesamtheit aus Basiseinheit und Unterdruckerzeugungseinrichtung ist, wie bereits erläutert wurde, insbesondere dann von Vorteil, wenn W als Unterdruckerzeugungseinrichtung eine Strömungsmaschine verwendet wird.
In Fig. 6 ist außerdem das Ende einer Fernbedienleitung 40 dargestellt, die zu einer Steuereinrichtung 41 führt, mit welcher wiederum die Hochdruckpumpe 38 steuerbar ist. Das andere Ende der Fernbedienleitung 14 führt zu einem von zwei Handgriffen 26a und 26b, wie diese in Fig. la) dargestellt sind. Der Handgriff 26a weist dabei eine Bedieneinrichtung 27 mit einer Fernbedienung auf . Die Fernbedienung umfasst einige Bedienknöpfe 27a zur Anwahl unterschiedlicher Druckstufen sowie einen Bedienhebel 27b, mit dem die Hochdruckpumpe 38 betätigt werden kann.
Bei der anhand von Fig. la) beschriebenen
Hochdruckstrahlvorrichtung steht dieselbe Hochdruckleitung 4, die sich zu der Arbeitsdüse 5 erstreckt, auch mit der
Rückstoßkompensationseinrichtung 7 in Fluidverbindung . Die einzige Hochdruckleitung 4, die auch aus mehreren parallelen Einzelleitungen zusammengesetzt sein kann, verläuft dabei von der in Fig. 6 dargestellten Basiseinheit 17 innerhalb der Absaugleitung 10 und koaxial zu dieser. Fig. 7a) zeigt nun ein Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls nur eine einzelne Hochdruckleitung 4 vorgesehen ist, die aber im Unterschied zu Fig. la) seitlich mit der Bearbeitungseinheit 2 verbunden bzw. seitlich in diese hineingeführt ist . Die
Hochdruckleitung 4 setzt sich nach einem 90° -Knick — über Halter 12 axial schwimmend gelagert — nach links in Richtung der Arbeitsdüse (hier nicht dargestellt) fort, wohingegen von der Hochdruckleitung 4 nach rechts die
Rückstoßkompensationseinrichtung 7 abgezweigt ist. Die
Hochdruckleitung 4 versorgt also auch in diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Arbeitsdüse als auch die
Rückstoßkompensationseinrichtung bzw. die Rückstoßöffnungen 29. Die Ummantelung 42 ist hier Teil einer Absaugeinrichtung.
Fig. 7b) zeigt eine Alternative, bei der mehrere
Hochdruckleitungen 4 und 4' vorgesehen sind, wobei die eine Hochdruckleitung 4 von der Basiseinheit (hier nicht
dargestellt) zur Arbeitsdüse (hier nicht dargestellt) führt, wohingegen die andere Hochdruckleitung ' von derselben
Basiseinheit zu der Rückstoßkompensationseinrichtung 7 führt. Dabei weist sowohl der linke, zur Arbeitsdüse gerichtete Teil 45 der Bearbeitungseinheit 2 als auch der rechte, von der Arbeitsdüse wegweisende Teil 46 der Bearbeitungseinheit 2 eine Ummantelung 42 auf, wobei zwischen beiden eine Trennung vorgesehen ist. In diesem Fall stellt also der linke Teil der Bearbeitungseinheit 2 eine Arbeitseinheit 45, beispielsweise eine herkömmliche Arbeitseinheit dar, wohingegen der rechte Teil der Bearbeitungseinheit 2 eine Montageeinheit 46
umfassend eine Rückstoßkompensationseinrichtung 7, eine
Ummantelung 42 und eine Hochdruckleitung 41 darstellt.
Besagte Montageeinheit 46 kann also nachträglich an eine bestehende Arbeitseinheit 45 angesetzt werden, ohne dass zwischen der Montageeinheit 46 und der Arbeitseinheit 45 eine Fluidverbindung bestehen muss .
Die zur Arbeitsdüse führende Hochdruckleitung 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7b) nicht wie bei den Beispielen in den Figuren la) und 7a) schwimmend gelagert, sondern über andere Halter 12 ' fest an dem Teil der Ummantelung 42 der Arbeitseinheit 45 fixiert. W
Die Ummantelung 42 ist hier nicht Teil einer
Absaugeinrichtung. Der Teil der Ummantelung 42, der sich radial um die Rückstoßkompensationseinrichtung 7 erstreckt, geht in einen Schlauch (nicht dargestellt) über, der in die Umgebung mündet . Eine Absaugung kann beispielsweise über eine separate (nicht dargestellte) Absaugleitung realisiert sein, die im Bereich der Arbeitsdüse von der Arbeitseinheit 45 wegführt .
Schließlich zeigen die Figuren 8a) und b) jeweils ein
Ausführungsbeispiel, bei dem eine
Unterdruckerzeugungseinrichtung 18 anstatt in der
Basiseinheit (nicht dargestellt) innerhalb der Ummantelung 42, und zwar hier innerhalb der Absaugleitung 10 durch einen Ventilator 19' bzw. 191 ' realisiert ist.
Dabei ist im Falle der Fig. 8a) die Arbeitsdüse 5 eine selbstangetriebene, rotierende Arbeitsdüse 5, bei der also die Rotation durch die austretenden Hochdruckstrahlen 8 bewirkt wird. Der Ventilator 19' ist in diesem Beispiel auf die Arbeitsdüse 5 aufgesetzt und dadurch von dieser
angetrieben. Grundsätzlich könnte auch der Teil 4c der
Hochdruckleitung 4 mit der rotierenden Arbeitsdüse 5 drehfest verbunden sein und sich mitdrehen, wobei dann der Ventilator 19' anstatt auf der Arbeitsdüse 5 auf den Teil 4c aufgesetzt sein kann.
In Fig. 8b) ist ein Fall dargestellt, bei dem es nicht darauf ankommt ob und wie die Arbeitsdüse 5 angetrieben ist bzw. rotiert. Diese kann in diesem Fall auch feststehend sein und nicht rotieren. Der Ventilator 19'' ist hier über einen separaten Antrieb umfassend ein Ritzel 47a, einen Motor 47b und ein Gehäuse 47c angetrieben, wobei der Ventilator 19 ' ' radial um die zur Arbeitsdüse 5 verlaufende Hochdruckleitung 4 bzw. 4c angeordnet ist und rotiert. Die Ummantelung 42 bzw. Absaugleitung 10 ist partiell unterbrochen, so dass das
Ritzel 47a mit dem hier umfangsseitig gezahnten Ventilator 19 ' ' außen zusammenwirken und diesen unabhängig von einer eventuellen Drehbewegung der Arbeitsdüse 5 antreiben kann.

Claims

Pa tent ansprüche
HochdruckstrahlVorrichtung zur Reinigung und zum Abtrag von Oberflächen (1) , insbesondere von Innenwänden von Ballasttanks, enthaltend eine Bearbeitungseinheit (2) zum Applizieren eines unter hohem Druck stehenden
Arbeitsfluids (3) , insbesondere Wasser, in Form von
Hochdruckstrahlen (8) ,
— mit einer oder mehreren Hochdruckleitungen (4,4') , von denen zumindest eine von dem Arbeitsfluid (3)
durchströmbar ist und sich von einem Einlass (6) zu einer Arbeitsdüse (5) erstreckt,
— mit einer Ummantelung (42) , die zumindest eine der
Hochdruckleitungen (4,4') zumindest abschnittsweise umgibt und außerhalb dieser Hochdruckleitung (4,4') einen Strömungskanal (44) für die Ableitung des aus der Hochdruckleitung (4,4') ausgetretenen Fluids ausbildet, und
— mit einer Rückstoßkompensationseinrichtung (7) , die mit zumindest einer der Hochdruckleitungen (4,4') derart in Fluidverbindung steht, dass durch die an der Arbeitsdüse (5) austretenden Hochdruckstrahlen (8) resultierende Rückstoßkräfte reduziert werden.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe Hochdruckleitung (4) , die sich zu der Arbeitsdüse (5) erstreckt , auch mit der
Rückstoßkompensationseinrichtung (7) in Fluidverbindung steht . Hochdruckstrahl orrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Hochdruckleitung (4) , die sich zu der Arbeitsdüse (5) erstreckt , von der
Hochdruckleitung ( ' ) , die mit der
Rückstoßkompensationseinrichtung (7) in Fluidverbindung steht , verschieden ist .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet , dass eine Hochdruckleitung (4) vorgesehen ist, die von dem Arbeitsfluid (3)
durchströmbar ist und sich von dem Einlass (6) zu der Arbeitsdüse (5) erstreckt , wobei die Ummantelung (42 ) die Hochdruckleitung (4) und/oder die
Rückstoßkompensationseinrichtung (7) umgibt und einen Strömungskana1 (44) für die Ableitung von mittels der Hochdruckstrahlen (8) abgetragenen Partikeln (11) ausbildet, und wobei die Rückstoßkompensationseinrichtung (7) mit der Hochdruckleitung (4) derart in
Fl idverbindung steht, dass durch die austretenden
Hochdruckstrahlen (8) resultierende RückStoßkräfte reduziert werden.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass eine
Absaugeinrichtung (9) mit einer Absaugleitung
( 10 , 10a, 10b, 10c) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass mittels der Hochdruckstrahlen (8) abgetragene Partikel (11) durch die Absaugleitung (10, 10a, 10b, 10c) absaugbar sind, wobei die Ummantelung (42) insbesondere einen Teil der Absaugleitung (10 , 10a, 10b, 10c) bildet. Hochdruckstrahl orrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die Ummantelung (42) und/oder die Absaugleitung (10 , 10a, 10b, 10c) einen oder mehrere Haltegriffe (26a, 26b) aufweist.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine der Hochdruckleitungen (4,4') durch eine Mehrzahl von Haltern (12 , 12 ' ) , insbesondere sternförmigen
Distanzhaltern , die mit der Ummantelung (42) und/oder der Absaugleitung ( 10 , 10a, 10b, 10c) verbunden sind, in radialer Richtung fixiert ist.
HochdruckstrahlVorrichtung nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Halter (12) eine axiale Bewegung der Hochdruckleitung (4) zulassen.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass an der Hochdruckleitung (4) in axialer Richtung vor und/oder hinter mindestens einem der Halter ( 12 ) eine radiale Erweiterung (13) , insbesondere in Form eines Distanzringes, vorgesehen ist, die einen axialen Anschlag für den Halter (12) bildet .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass der Halter (12) und/oder die radiale Erweiterung (13) federnd ausgebildet ist.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet , dass zwischen dem Halter (12) und der radialen Erweiterung (13) ein federndes Element (43) angeordnet ist . Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die
Rückstoßkompensationseinrichtung (7) mindestens ein von einer der Hochdruckleitungen (4,4') abzweigendes
Leitelement (28) mit mindestens einer Rückstoßöffnung (29), insbesondere Rückstoßdüse, die vorzugsweise ins Innere der Absaugleitung (10, 10a, 10b, 10c) gerichtet ist, aufweist, welches Leitelement (28) eine Umlenkung eines durch die Hochdruckleitung (4,4') strömenden Fluids, insbesondere eines Teils (31) des Arbeitsfluids (3) , bewirkt .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet , dass das Leitelement (28) derart
ausgebildet ist, dass eine Umlenkung eines durch die Hochdruckleitung (4,4') strömenden Fluids, insbesondere eines Teils (31) des Arbeitsfluids (3), um 180° erfolgt.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13 , dadurch gekennzeichnet , dass das Leitelement (28) mindestens zwei Rückstoßöffnungen (29) , insbesondere Rückstoßdüsen , aufweist , die von der Arbeitsdüse (5) weg und vorzugsweise ins Innere der Absaugleitung
(10 , 10a, 10b, 10c) gerichtet sind.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass die Rückstoßöffnungen (29) von der Hochdruckleitung (4 ) radial beabstandet sind .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 b 15, dadurch gekennzeichnet , dass der Gesamtquerschnitt aller Rückstoßöffnungen (29) so auf den Gesamtquerschnitt der Arbeitsdüse (5) abgestimmt ist, dass insbesondere unter Berücksichtigung des maximalen Saugstromvolumens des am vorderen Ende der Absaugleitung (10 , 10a, 10b, 10c) eintretenden Saugstroms (32) sich der Impuls der durch die Arbeitsdüse (5) austretenden Hochdruckstrahlen (8) und der resultierende Rückstoßimpuls des durch alle
Rückstoßöffnungen (29) austretenden Fluids (31)
ausgleicht .
17. Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sich mindestens eine der Hochdruckleitungen (4 ) über zumindest einen Teil ihrer Länge , insbesondere über den größten Teil ihrer Länge , vorzugsweise über ihre gesamte Länge , koaxial zu der Absaugleitung ( 10 , 10a, 10b, 10c) und/oder der
Ummantelung (42) erstreckt .
18. HochdruckstrahlVorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die Ummantelung (42) und/oder die Absaugleitung (10 , 10a, 10b, 10c) an ihrem vorderen Ende einen Aufsatz (14) aufweist, der die
Arbeitsdüse (5) umgibt und sich insbesondere in axialer Richtung über die Arbeitsdüse (5) hinaus erstreckt.
19. Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet , dass der Aufsatz (14) an seinem vorderen Ende mit mindestens einem sich in axialer Richtung erstreckenden Abstandshalter (15) versehen ist, der am vorderen Ende der Ummantelung (42) und/oder Absaugleitung ( 10 , 10a, 10b, 10c) einen Saugspalt (16) ausbildet. Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet , dass der Aufsatz (14)
auswechselbar ist.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die Absaugleitung (10, 10a, 10b, 10c) mit ihrem hinteren Ende in eine
Basiseinheit (17) mündet , die eine
Unterdruckerzeugungseinrichtung (18) , die insbesondere eine Verdrängermaschine oder eine Strömungsmaschine aufweist , enthält .
HochdruckstrahlVorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet , dass die Basiseinheit (17) eine
Aufbereitungseinrichtung (20) aufweist , die derart ausgebildet ist , dass sie das über die Absaugleitung (10, 10a, 10b, 10c) in die Basiseinheit (17) eingeleitete Gemisch in einzelne Komponenten, insbesondere in
abgetragene Partikel , Wasser und Luft , trennt .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufbereitungseinrichtung (20) einen Partikelabscheider (21) und/oder einen
Wasserabscheider (22) , der vorzugsweise einen Filter (23) aufweist, enthält.
HochdruckstrahlVorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die Basiseinheit (17) eine Hochdruckpumpe (38) aufweist, die mit einer ode mehreren der Hochdruckleitungen (4,4') und insbesondere dem Wasserabscheider (22 ) in Fluidverbindung steht . Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die Basiseinheit (17) Mittel (24) aufweist, die eine axiale Bewegung der Basiseinheit (17) relativ zu einem Untergrund (25)
zulassen .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass die
Bearbeitungseinheit (2) , insbesondere die Halteeinrichtung (42) , mindestens eine Bedieneinrichtung (27) , die
insbesondere eine Fernbedienung (27a, 27b) aufweist, enthält, wobei über die Bedieneinrichtung (27)
vorzugsweise verschiedene Druckstufen über eine
Steuereinrichtung (41) anwählbar sind.
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Ummantelung (42) und/oder die Absaugleitung (10 , 10a, 10b, 10c) zumindest abschnittsweise mit einer separaten
Verschleißschutzschicht (30) versehen ist .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass als
Unterdruckerzeugungseinrichtung (18) innerhalb der
Ummantelung (42 ) und/oder der Absaugleitung
(10, 10a, 10b, 10c) ein Ventilator ( 19 , 19 ' , 19 ' ' ) angeordnet ist .
Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 28 , dadurch gekennzeichnet , dass die Arbeitsdüse (5) eine rotierende Arbeitsdüse (5) , insbesondere eine durch das Arbeitsmedium (3) angetriebene Arbeitsdüse (5), ist und der Ventilator von der rotierenden Arbeitsdüse (5) angetrieben ist.
0. Hochdruckstrahlvorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (19 , 19 ' , 191 ' ) über einen separaten Antrieb (47a, 7b, 47c) , insbesondere über einen Reibrad-, Zahnrad- und/oder Riemenantrieb, angetrieben ist .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016103941A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Bridgewater Simeitis GbR (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Kent Bridgewater, 28777 Bremen, Sven Simeitis, 28777 Bremen) Reinigungssystem für eine Kette oder dgl. sowie Verfahren hierzu
CN113082342A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 绵阳美科电子设备有限责任公司 采用高压流体对创面切割或冲洗的一次性管路系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2075658A (en) * 1980-05-08 1981-11-18 Wieland Werke Ag Heat exchanger
US5005613A (en) * 1986-09-26 1991-04-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Light weight flexible coaxial vapor recovery hose
US5862834A (en) * 1993-03-25 1999-01-26 Ziu; Christopher G. Pipe support for permitting lateral and longtudinal movement of an inner pipe relative to an outer pipe in a double-containment pipe assembly
FR2836639A1 (fr) * 2002-03-04 2003-09-05 Jean Noel Bruere Lance a jet non axial pour nettoyeur a haute pression
DE10239243A1 (de) * 2002-08-22 2004-03-04 Keusch, Siegfried, Dipl.-Ing. Hochdruckreiniger mit Wasserrecycling
GB2392826A (en) * 2002-09-12 2004-03-17 Drysteam Cleaners Ltd A method and apparatus for steam cleaning a surface
DE102006009855A1 (de) * 2006-03-03 2007-09-06 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zu seiner Steuerung und Regelung
WO2007130379A2 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Tracy Boekelman Variable reactive force arrangement for pole mounted, pressure washing lances

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2075658A (en) * 1980-05-08 1981-11-18 Wieland Werke Ag Heat exchanger
US5005613A (en) * 1986-09-26 1991-04-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Light weight flexible coaxial vapor recovery hose
US5862834A (en) * 1993-03-25 1999-01-26 Ziu; Christopher G. Pipe support for permitting lateral and longtudinal movement of an inner pipe relative to an outer pipe in a double-containment pipe assembly
FR2836639A1 (fr) * 2002-03-04 2003-09-05 Jean Noel Bruere Lance a jet non axial pour nettoyeur a haute pression
DE10239243A1 (de) * 2002-08-22 2004-03-04 Keusch, Siegfried, Dipl.-Ing. Hochdruckreiniger mit Wasserrecycling
GB2392826A (en) * 2002-09-12 2004-03-17 Drysteam Cleaners Ltd A method and apparatus for steam cleaning a surface
DE102006009855A1 (de) * 2006-03-03 2007-09-06 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zu seiner Steuerung und Regelung
WO2007130379A2 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Tracy Boekelman Variable reactive force arrangement for pole mounted, pressure washing lances

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016103941A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Bridgewater Simeitis GbR (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Kent Bridgewater, 28777 Bremen, Sven Simeitis, 28777 Bremen) Reinigungssystem für eine Kette oder dgl. sowie Verfahren hierzu
DE102016103941B4 (de) * 2016-03-04 2020-12-24 BRIGE GmbH Reinigungssystem für eine Kette oder dgl. sowie Verfahren hierzu
CN113082342A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 绵阳美科电子设备有限责任公司 采用高压流体对创面切割或冲洗的一次性管路系统

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