WO2016020275A1 - Vorrichtung und verfahren zum strahlen von suspension auf werkstücke - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum strahlen von suspension auf werkstücke Download PDF

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WO2016020275A1
WO2016020275A1 PCT/EP2015/067624 EP2015067624W WO2016020275A1 WO 2016020275 A1 WO2016020275 A1 WO 2016020275A1 EP 2015067624 W EP2015067624 W EP 2015067624W WO 2016020275 A1 WO2016020275 A1 WO 2016020275A1
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valve
pressure vessel
suspension
prechamber
line
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Application number
PCT/EP2015/067624
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Hunziker
Jürg Scholz
Remo GIGER
Original Assignee
Werner Hunziker
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Publication date
Application filed by Werner Hunziker filed Critical Werner Hunziker
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Priority to EP15747434.7A priority patent/EP3177432A1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0007Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/003Removing abrasive powder out of the blasting machine

Definitions

  • the present invention relates to a device, in particular for blasting suspension onto one or more workpieces, the device comprising: at least one pressure vessel for suspension, at least one at its one end to the pressure vessel connected feed line for suspension, at its other end at least one valve, which is connected between the pressure vessel and the jet device, at least one pre-chamber for suspension, with the interposition of at least one valve to a jet device, which may be preferably a jet gun, connected or connectable the pressure vessel is connected, at least one return line for suspension, which is connected, preferably with the interposition of a valve, to the prechamber, and a line and a valve by means of which the prechamber is connected to a separate from the device compressed air source or connectable or by means of which the prechamber is connected to a compressed air source belonging to the device.
  • a jet device which may be preferably a jet gun, connected or connectable the pressure vessel is connected
  • at least one return line for suspension which is connected, preferably with the interposition of a valve, to the pre
  • Generic devices are conventionally used for the surface treatment of workpieces by applying a suspension containing water and, preferably fine-grained, blasting agent from a blasting gun with pressure on the workpiece surface (ie "irradiated").
  • a wet blast treatment may, for example, have a dragging action on the workpiece surface due to the abrasive abrasive.
  • the dry blast treatment is known, is irradiated in the abrasive without liquid phase on the surface of workpieces.
  • suspension can be treated similarly to a liquid, that is, for example, be transported by a pump in pipes or hoses.
  • a major challenge for plants or jet devices that work with such suspensions are the extreme specific weight differences between the liquid phase and the solid abrasive in the suspension. For example. the ratio of specific gravity between water and corundum is 1: 4. Often attempts are made to keep the blasting abrasive in suspension with stirrers.
  • a centrifugal pump In order to be able to pump a suspension for a blasting process, there is also the difficulty that, for example, a centrifugal pump also has the effect of a centrifuge, ie that it causes a separation of the heavier blasting medium from the water which is lighter in comparison. The higher the blasting agent concentration, the more serious it is the separation effect. This can even lead to two streams forming side by side in a pipe system, a fast-flowing liquid stream and a slowly flowing stream of abrasive material.
  • the suspension In conventional jet systems, the suspension is usually conveyed with a centrifugal pump in an injector blasting gun. It is also known to inject compressed air into the suspension stream.
  • a generic device of the type mentioned above is known in the art from WO 2013/079490 A2.
  • the invention has the object of developing such a generic device advantageous.
  • the aim is to develop a generic device for blasting of suspension advantageous, so that thus for the
  • Blasting operation suspension with a higher compared to the above in the prior art possible weight ratios higher proportion of blasting agent is suitable.
  • the object is achieved initially and essentially in conjunction with the features that the valve between see the antechamber and the pressure vessel is a check valve, which is connected at its one, preferably upper, connection directly or indirectly to a pressure vessel connection, which opens through the bottom of the pressure vessel, preferably at its lowest point in the pressure vessel, and that at his another, preferably lower, port is directly or indirectly connected to the prechamber, wherein the passage direction of the check valve is directed to the pressure vessel and the reverse direction of the check valve is directed to the prechamber.
  • the pressure vessel is preferably located above, either directly above or laterally above, the prechamber.
  • connection includes in the context of the invention meaningful a direct as well as alternatively an indirect (ie, for example, with the interposition of other components, such as. Of lines, valves or the like, trained) connection.
  • a port allows a fluidic connection that is either permanent or, in the case of an intermediate valve, with the valve open.
  • the device may comprise a vacuum generating device, for example a vacuum injector or a vacuum pump, to which the pre-chamber is connected by means of at least one line and a valve.
  • a vacuum generating device for example a vacuum injector or a vacuum pump, to which the pre-chamber is connected by means of at least one line and a valve.
  • z. B the possibility that either a pump connected between the prechamber and the return line or to the remote from the prechamber end of the return line, a pump is connected, wherein the conveying direction of the pump is directed in operation to the prechamber.
  • the device comprises at least one pressure vessel for suspension and at least one pre-chamber for suspension. If the return line is connected to a collecting receptacle of a blasting cubicle for flowable media, such as for suspension, these variants each enable a transport of suspension from the preferably aerated collecting receptacle, which is thus at ambient pressure or prevailing in the blast cabin a blast cabin.
  • suspension which deposits downwards in the interior of the blasting cubicle, collects downwards, drips off or the like.
  • a collective recording one could also speak of collective reception facility.
  • a hunt group instead of a collective intake.
  • the collecting receptacle on the underside for example.
  • the blast cabin be formed. It is possible for the collecting receptacle to have an accommodating receptacle which is at least partially open upwards or to the interior of the blasting cubicle ("blasting area").
  • container covers For example. it may be a cup-like container.
  • the container may, for example, below an opening of the bottom of the blast cabin, which is preferably located at the lowest point of the floor, in particular below a grid, be arranged.
  • a collection container for suspension or a drain container could, for example, be designed tubular.
  • the collection receptacle may alternatively or in combination with a receptacle, the, in particular funnel-shaped, bottom of the blast cabin or a portion thereof. If a vacuum generating device is used for the recovery of suspension, the delivery of the suspension from a collecting receptacle for flowable media (such as suspension) of a blast cabin back into the
  • Pressure vessel partially by negative pressure and partly by overpressure done, and the device of the invention requires a suitable design neither pumps nor agitators. Since the suspension flows through a bottom-side connection into the pressure vessel, unwanted deposits of the blasting medium can be avoided.
  • the device according to the invention makes it possible for the solid particles added to the liquid in the suspension to be always or at least predominantly embedded in the liquid phase, so that their action is not a chopping effect but a rather abrasive effect. It would therefore also be possible to use a device or a method for liquid keits beam loops speak.
  • the device comprises a source of compressed air. This is not necessary.
  • An expedient embodiment is seen in the fact that the device, for example. In the manner described above, connected to a separate from her compressed air source or connected.
  • the return line can be connected to or connected to the recovery of suspension from a jet cabin to this, preferably to a collecting receptacle for flowable media, such as. For suspension, the blast cabin.
  • the valve by means of which the vacuum generating device can be connected to the prechamber, can preferably be a pneumatically or electrically controllable valve, for example a so-called pinch valve which, optionally by means of a control valve to be electrically switched, is optionally opened or can be closed.
  • the device comprises a valve connected between the return line and the prechamber, which is a check valve whose direction of passage is directed towards the prechamber and whose blocking direction is directed towards the return line.
  • this check valve is connected at its one, preferably upper, port directly or indirectly to a prechamber port which opens into the prechamber through the bottom of the prechamber, preferably at its lowest point, and at its other, preferably lower, Connection directly or indirectly connected to the return line. It there is the possibility that this check valve is identical to the one connected between the pre-chamber and the pressure vessel check valve. If this further valve is connected to a bottom connection of the prechamber, suspension from the return line is conveyed from bottom to top, ie counter to the sinking direction of blasting agent in the suspension, into the prechamber, which then leads there to a uniform mixing of the suspension.
  • the bottom of the pressure vessel may be conical or curved so that the vertical cross-section of the pressure vessel tapers downwards and / or the bottom of the pre-chamber is conical or domed so that the vertical cross-section of the antechamber tapers downwardly to a vertical direction.
  • the device comprises at least one line and a valve, by means of which the pressure vessel can be connected or connected to a separate from the device compressed air source or by means of which the pressure vessel is connected to a device belonging to the compressed air source.
  • the prechamber can be connected to a compressed air source which does not form part of the device, ie can be connected to a compressed air source external to the device, it can preferably be connected to a compressed air connection of the device by means of a line and a valve.
  • the pressure vessel may preferably be connected by means of a line and a valve to a compressed air connection of the device.
  • Such a compressed air connection of the device is for compressed air supply in the device, for example.
  • the compressed air connection may, for example, comprise a pneumatic connection element, such as, for example, a pneumatic plug connection or a pneumatic screw connection or the like.
  • a vent valve is connected to the pressure vessel.
  • This may preferably be a throttle valve or pressure relief valve.
  • the check valve connected between the prechamber and the pressure vessel and / or the check valve connected between the return line and the prechamber may comprise at least the following components: a sealing element of elastically deformable material and a valve sleeve which extends in the direction of passage of the check valve, in particular conical, widening seal seat forms, wherein the sealing element forms along its circumference extending sealing edge which occurs in a movement of the sealing element from an open position towards the seal seat along the sealing edge, in particular only along a circular line, in contact with the seal seat ,
  • both check valves may be identical to each other.
  • An installation position of the non-return valves is considered appropriate, in which the sealing element is located at the upper end of the valve and the passage direction from bottom to top. If the sealing element is pushed upwards by the suspension flow, an annular gap through which the suspension passes opens, and the check valve is in the open position. If the flow upwards comes to a standstill or if an unpressurized state occurs, the sealing element that is movable relative to the valve sleeve (ie the valve body) sinks downwards due to its own weight.
  • the sealing element may preferably made of elastic material, such as.
  • Rubber or polyurethane to increase the weight of a plate, for example. Made of metal, can be attached to the desired thickness.
  • the sealing element may be formed sharp-edged at its lower edge. When lowering the sealing element thus takes place the first contact with the inclined valve seat only in the form of a line. The likelihood that this abrasive grains are trapped, is minimal.
  • the suspension above it bears on the sealing element which, for example, may be designed as a valve cone, which leads to a certain pressure on the valve seat. A certain additional pressure on the valve seat may occur if there is negative pressure in the antechamber.
  • the valve element is preferably such that this does not lead to any deformation thereto.
  • the sealing element is preferably designed so that it increases with increasing
  • the deformation does not occur abruptly, but preferably initially a wedge-shaped gap is formed, which successively closes from top to bottom and thus displaces liquid and solids downwards. If there is no more pressure drop from top to bottom, or if there is a pressure gradient from bottom to top, the shape of the Valve body back to its original shape.
  • the mobility of the sealing element is limited to the valve seat, for example.
  • the sealing edge of two surfaces of the sealing element which are inclined in a direction transverse to its circumferential direction cross-section to each other, in particular at right angles to each other, is bounded, wherein both surfaces of the sealing element with the surface of the sealing seat in one of the circumferential direction the sealing edge vertical cross section each include an acute angle.
  • the sealing element is received longitudinally displaceable in the valve sleeve parallel to its longitudinal central axis, to which the sealing element is in particular connected to guide means which leave in the valve cross-section one or more flow openings and at its radially outer edge with an inward facing cylindrical surface of the valve sleeve form a longitudinal guide.
  • the longitudinal guide may, for example, a small radial clearance of about 0.5 mm, which ensures an accurate guide.
  • the guide means may, for example, be plate-like guide blades which, for example, have a thickness of only about 2 mm.
  • the guide vanes thus provide little resistance to flow, and because of the only narrow radial outer edge which cooperates with the valve sleeve as a guide, blocking by jammed blasting agent can be excluded.
  • the components of the check valves preferred by the invention can also be easily removed and replaced when wear occurs.
  • the supply line extends through the wall of the pressure vessel in the interior, wherein the distance between the mouth of the supply line and the lowest point of the pressure vessel is less than half, in particular less than a quarter, in particular less than one-eighth the height of the interior of the pressure vessel is.
  • the check valve connected between the prechamber and the pressure vessel is connected at its lower mounting position to a riser, in particular to a riser, which extends through the upper side wall of the pre-chamber in the interior, wherein the Distance between the lower opening of the riser and the lowest point of the pre-chamber less than half, in particular less than a quarter, in particular less than one-eighth, the height of the interior of the pre-chamber amounts.
  • the device comprises a circulation line and a valve disposed therein, wherein the one end of the circulation line in the interior of the pressure vessel, in particular at more than half or three-quarter height, in particular within a riser used in the pressure vessel opens, and the other end of the circulating line discharging into the interior of the prechamber, in particular at less than half or one quarter of its height.
  • the device comprises two pre-chambers for suspension, two return lines and four, preferably identical to each other, check valves that the antechambers in parallel to each other and with the interposition of one of the check valves between each antechamber and the pressure vessel connected to the pressure vessel for suspension and that one each guide line with the interposition of one of the check valves between the return line and the pre-chamber is connected to one of the antechambers.
  • An expedient embodiment is seen in that at least the pressure vessel, the antechamber or the antechambers, the one or more check valves, the circulation line or the circulation lines, the vacuum generating device and / or the pump as a common assembly, in particular in a common, for example.
  • Cubic, housing from which the supply line and the return line extend out, are arranged, that the assembly a compressed air connection, which is connected or connectable to a belonging to the module or separate from the assembly air source, that the pre-chamber by means of at least one valve to the Compressed air connection is connected, that the pressure vessel is connected by means of at least one valve to the compressed air connection and that the vacuum generating device and / or the pump is connected to the compressed air connection.
  • the blasting chamber does not have to be a component of the device according to the invention, but the device can also be connected to a separate blasting chamber.
  • the blast cabin serves to blast the workpieces and to collect the suspension used in a collecting receptacle for the purpose of reclaiming it into the circuit.
  • the device according to the invention can also be provided with existing blasting cabins and is therefore also suitable for subsequent removal or refitting of blasting cubicles. If the blasting cubicle is not a component of the device according to the invention, there is, for example, also the possibility of all the components of the device according to the invention (possibly apart from certain lengths of the flow and the return lines) in a common housing, eg. In a control cabinet, which may also include a control to arrange.
  • nozzles of different sizes and shapes can be used on the jet device in the device according to the invention. From the foregoing description it is clear that the device according to the invention can be operated continuously. From the pressure vessel suspension flows to the jet devices, is collected again in the blasting room and conveyed from bottom to top again in the pressure vessel. This constant flow, from bottom to top, ie contrary to the settling of the blasting agent in the liquid phase, causes a continuous and uniform mixing. A particularly advantageous thorough mixing of the suspension is achieved when it is introduced through a lower-side connection in the pressure vessel. The mixing can be further improved by also the return of suspension in the antechamber from below through the bottom.
  • the device according to the invention also makes it possible to restart a system even after a long period of standstill, even after a standstill of several weeks.
  • the circulation line described is suitable.
  • the means described can be derived from the pressure vessel and pressed from below into the prechamber after a long shutdown or after a long service life clean liquid on settled abrasive. From there, the liquid or suspension can be pressed from below again into the pressure vessel. By this measure, even a compact mass can be broken in the pressure vessel and mixed again.
  • the pre-chamber not for a long time emulsifying stockpiled. Instead, it is preferred that, when the operation is interrupted, for example, after a predetermined time, eg. After about 2 minutes, a transport process is automatically triggered in the case of the suspension from the antechamber into the pressure vessel , Even when switching off a system, the controller can first cause the emptying of the prechamber.
  • check valves preferred by the invention In comparison to the check valves preferred by the invention, conventional commercial non-return valves with a flap or ball as a sealing element for the intended purpose would also be less suitable, but for various reasons. It could deposit solids on the sealing element and disturb its function. Solids between the movable sealing element and the valve seat could complicate or prevent the seal.
  • the check valves preferred by the invention are particularly suitable for the conditions prevailing in suspension blasting, especially at high blasting agent concentration. In such suspensions, in addition to the tendency of blasting agents to sink in the liquid phase, turbulences in the mixture flow can also exert uncontrollable forces on the movable valve part. An exact and robust guidance and centering of the sealing element is therefore preferred.
  • the invention also relates to a method for wet blasting of one or more workpieces, comprising at least the method steps:
  • the object of the invention is to further develop a generic method so that, in particular, one or more of the previously described limitations or disadvantages can be reduced or avoided.
  • the invention comprises as a further process step: aspiration of suspension through the connected to the collecting receptacle of the blasting cabin end of the return line, preferably by a vacuum is generated in the antechamber and / or by a between the collecting receptacle and the antechamber switched on pump is opened and connected to the prechamber bleed valves.
  • the method comprises at least the following method step: terminating the suction of suspension through the end of the return line connected to the collection chamber of the blast cabin; Supply of compressed air in the at least partially filled with suspension pre-chamber and opening a connected to the pressure vessel vent valve, which is, for example, is a throttle valve or a pressure relief valve.
  • the method comprises at least the following process step: aspiration of suspension through the end of the return line connected to the collecting receptacle of the blasting cubicle, in particular by creating a vacuum in the prechamber and / or by means of a pump arranged between the collecting receptacle and the prechamber Kit- switches and a bleed valve connected to the prechamber is opened; Meanwhile, by supplying compressed air generating overpressure in the at least partially filled with suspension pressure vessel; and during the existence of overpressure in the pressure vessel, at least temporarily opening the valve associated with the supply line for spraying suspension onto one or more workpieces.
  • the method comprises at least: switching off the supply of compressed air in the pressure vessel; Generating overpressure in the prechamber by supplying compressed air into the prechamber; during the presence of overpressure in the antechamber, at least temporary opening of the valve associated with the supply line and spraying of suspension onto one or more workpieces, and in particular at least temporarily opening of a venting valve connected to the pressure vessel.
  • the method comprises at least the following method steps: generating overpressure in the pressure vessel by supplying compressed air into the pressure vessel and opening the valve associated with the circulation line, so that at least the liquid phase of the suspension or suspension of the
  • Pressure vessel is transported into the prechamber; when in the antechamber a certain water level is reached, terminating, in particular automated termination, the supply of compressed air into the pressure vessel and generating overpressure in the pre-chamber by supplying compressed air and during which, at least temporarily, opening a vent valve connected to the pressure vessel and / or opening the valve associated with the flow line for the purpose of blasting suspension from the jet device.
  • suspension is irradiated onto one or more workpieces, the weight ratio of solid phase contained in the suspension to total liquid contained in the suspension being siger phase is greater than 0.5, in particular greater than 0.9 and in particular about the value 1 has.
  • Fig. 1 schematically simplifies a fiction, contemporary device according to a first preferred embodiment
  • Fig. 2 schematically simplifies a fiction, contemporary device according to a second preferred embodiment, in a preferred method step
  • FIG. 3 shows the device according to FIG. 2, in a further preferred method step
  • FIG. 4 shows the device according to FIG. 2, in a further preferred method step
  • FIG. 5 shows the device according to FIG. 2, in a further preferred method step
  • FIG. 6 shows the device according to FIG. 2, in a further preferred method step
  • Fig. 7 is a sectional view through a check valve, which in the
  • Fig. 1-6 corresponds to check valves shown
  • Fig. 8 is a sectional view along sectional plane VIII - VIII in Figure 7;
  • FIG. 9 shows an exploded view of components of the one shown in FIG.
  • Fig. 10a is an enlarged perspective view of Figure 10, but after attaching the guide blades.
  • FIG. 11 shows a sectional view of the check valve comparable to FIG. 7, in an open position
  • FIG. Fig. 12 is a comparable to FIG. 11 sectional view, at the transition from the
  • FIG. 12a shows an enlarged detail of detail XII a in FIG. 12
  • FIG. 13 shows a sectional view comparable to FIGS. 11, 12, but in the closed position of the non-return valve;
  • FIG. 14 shows a detail of a device according to the invention according to a further preferred embodiment, in comparison to FIGS. 1 to 6 in magnification, and
  • Fig. 15 shows another preferred embodiment of a device according to the invention.
  • a first preferred embodiment of a device 1 according to the invention is presented.
  • the device is used for blasting suspension on one or more workpieces, wherein the flowable suspension used for the workpiece blast treatment in Figure 1 is not shown.
  • a workpiece 19 and its workpiece holder 18 are, as not belonging to the device, indicated by dashed lines.
  • the device 1 comprises a pressure vessel 2 for receiving suspension and a feed line 3 connected to the pressure vessel 2, which is connected at its end remote from the pressure vessel 2 to a jet device 4, which in the example is a blasting gun.
  • the reference numeral 4 ' is a nozzle holder referred to, which in turn is fixed to a (not shown), preferably adjustable holder fixed.
  • the flow line 3 comprises a riser pipe 5 and a flexible hose 6, between see a valve 7 interposed (ie, interposed) is.
  • the housing of the pressure vessel 2 is pressure-tight.
  • the riser 5 extends from above through a pressure-tight connection in the lid 8 vertically downwards, wherein the distance between the mouth 9 of the supply line 3 and the lowest point of the pressure vessel is less than a quarter of the height of the interior of the pressure vessel 2.
  • the device 1 comprises a
  • Pre-chamber 10 for suspension This has a pressure-tight housing and is arranged below the pressure vessel 2.
  • a check valve 11 which is arranged between respective connections of the pressure vessel 2 and the prechamber 10
  • the prechamber 10 is connected to the pressure vessel 2.
  • the device 1 further comprises a return line 12, which is connected by means of a further check valve 13 to a lower-side connection of the prechamber 10 with the interposition of the check valve 13.
  • 14 designates a blast cabin.
  • the blast cabin is shown in a simplified sectional view, so that the view falls into the interior.
  • the interior 15 of the blasting cubicle 14 may, for example, an adjustable, eg.
  • Tripod-like fixation (not shown in the figures) for the blasting device and, for example, one or more workpiece holders 18 for one or more workpieces 19 to be irradiated with suspension , are located.
  • a cup-like receptacle 17 ' is connected in the example below, which forms a collecting receptacle 17 for suspension with the hopper floor 16.
  • Suspension which strikes the hopper floor 16, can, depending on the amount, also be received by the hopper bottom 16 above the receiving container 17 '.
  • the receptacle 17 ' is open at any time connected to the inner space 15 upwards.
  • the return line 12 is connected with its remote from the pre-chamber 10 end 20 to the collecting receptacle 17.
  • the suspension moves in a cycle through the components described.
  • the blast cabin 14 is part of the device 1 according to the invention and that it is, for example, firmly connected to the device 1.
  • the blasting cubicle 14 does not form part of the device 1 according to the invention, but that the device 1 can be optionally connected to or removed from one or more blasting cubicles 14 as a, in particular modular, autonomous unit.
  • the device 1 comprises a, in the example central, compressed air connection 22, which serves to supply the device 1 according to the invention with compressed air.
  • the compressed air connection for example, be connected to an external compressed air supply line or, for example, directly to a
  • Compressed air source (eg to a compressor), which either belongs to the device 1 according to the invention or forms no part of the same.
  • the device 1 comprises a pneumatic line 21, in which a valve 23 is inserted and which is connected by means of a regulating member 24 to the compressed air connection 22.
  • the pneumatic line 21 is connected to the pressure vessel 2 at the top thereof.
  • the pressure vessel 2 is formed pressure-tight, so that it can be set with an open valve 23 under a freely selectable by means of the regulating member 24 pressure.
  • the valve 23 may be, for example, a two-way valve which can be selectively opened or closed.
  • the suspension generally does not completely occupy the interior of the pressure vessel 2, so that an air cushion is formed above the suspension, which dynamically adapts to a varying level of the suspension in the pressure vessel 2, whereby when pressure is applied to the pressure vessel 2. always the same, on the regulating member 24 set pressure on the suspension loads.
  • the device 1 also comprises a pneumatic line 25 and a valve 26 inserted therein, by means of which the prechamber 10 is connected to the compressed air connection 22.
  • a conduit 27 is connected to the pre-chamber 10 at the top thereof, which is connected at its other end to a line crossing 28.
  • the conduit intersection 28 has four conduit ports that are permanently openly connected to each other.
  • the open connection is indicated symbolically by a dot.
  • the line 25 is connected at its one end to the line junction 28 and at its other end to a branch line 29, from which also the line 21 branches off and which is connected with the interposition of the regulating member 24 to the compressed air connection 22.
  • a branch line 30 is used, from which a throttle valve 31 branches off.
  • a vent valve 32 is connected.
  • the vent valve 32 can be selectively opened or closed by means of a valve 33 connected thereto, which can also be referred to as a control valve.
  • the vent valve is a so-called so-called.
  • the Pinch valve Serving for its control valve 33 is located in a line 34 which is connected to the vent valve 32 and which branches off from a line 35 which is connected with the interposition of a further regulating member 36 to the compressed air connection 22. If the valve 33 is opened, compressed air flows into the vent valve 32, whereby it is closed. On the other hand, the valve 33 is brought into a switch position, which allows the outflow of air from the pinch valve by a vent connection of the valve 33, the vent valve 32 is opened.
  • the valve 33 is preferably a three-way valve.
  • the device 1 comprises a vacuum generating device 37, which is connected to the prechamber 10 by means of a line 38 and by means of a valve 39. In the example, the vacuum generator 37 is a vacuum injector.
  • the line 38 is connected to a terminal of the line crossing 28 and thereby connected to the pre-chamber 10.
  • the operation of the vacuum generator 37 is based in the example on the venturi principle.
  • the vacuum generating device 37 is connected by means of a line 40, in which a valve 41 is inserted by means of a further regulating member 42 with an outgoing from the compressed air connection 22 pressure supply line 43, of which in the example (not necessary) and the Regulierorgane 24 and 36 branch off.
  • the valve 41 can be, for example, a two-way valve that can be opened or closed as desired. When the valve 41 is opened, compressed air flows through the vacuum generating device 37 into the environment, which causes negative pressure in the line 38. Also in the example of the valve 39 is a pinch valve.
  • a line 44 is connected to the control, which branches off in the example of the line 35 and in which a valve 45, in the example, a three-way valve, is used.
  • a valve 45 in the example, a three-way valve
  • compressed air flows into the valve 39 (ie, the pinch valve), which is thereby closed.
  • the valve 45 is brought into a valve position in which air can escape from the valve 39 through the conduit 44 and through a vent port of the valve 45 into the environment, the valve 39 is opened, so that between the prechamber 10 and the vacuum generator 37 an open connection results.
  • the valve 7 is also a pinch valve. This is connected to the control line 46 with a valve 47 used therein for control.
  • the line 46 is interposed by the Regulierorgans 36 connected to the compressed air connection 22.
  • the valve 47 is a three-way valve in the example. When this is opened, compressed air flows into the valve 7, which is thereby closed. On the other hand, if the valve 47 is brought into a valve position so that air can escape from the valve 7 through the conduit 46 and through a port of the valve 47 serving as a vent to the atmosphere, the valve 7 is opened.
  • the device 1 comprises a circulation line 48 for suspension and a valve 49 arranged therein.
  • the one end 50 of the circulation line 48 opens into the interior of the pressure vessel 2.
  • a siphon 51 is pressure-tightly inserted into the pressure vessel 2 from above in which the circulation line 48 enters from above.
  • the circulation line 48 leads pressure-tight through the wall of the pre-chamber 10, and its corresponding end 52 opens into the interior of the pre-chamber 10.
  • it is also the valve 49 to a pinch valve.
  • a line 53 is connected for control, in which a valve 54, in the example, a three-way valve, is used, and which is connected in the example with the interposition of the regulating member 36 to the compressed air connection 22.
  • valve 54 When the valve 54 is opened, compressed air flows into the valve 49, so that it is closed. On the other hand, the valve 54 is switched to a valve position, in the air from the valve 49 through the conduit 53 and by serving as a vent port of the valve 54 can flow into the environment, the valve 49 is opened.
  • the regulating members 24, 36 and 42 are each a pressure regulating valve. It may, for example, be a proportional valve.
  • an air pressure can be adjusted, with which, depending on the position of the valves 23 and 26, the interior of the pressure chamber 2 and / or the interior of the prechamber 10 can be acted upon.
  • the jet pressure can be adjusted or regulated, with which the suspension of the jet device as a jet, that is blasted, is.
  • the valves 23, 26 are, for example, two-way valves.
  • the valves 33, 45, 47 and 54 serve, as described, for pilot control of the valves 32, 39, 7 and 49, which is in each case a pinch valve.
  • the pressure of the compressed air, with which the pinch valves are controlled, can be adjusted or regulated by means of the regulating member 36.
  • the valve 41 may in turn be, for example, a two-way valve.
  • the pressure of the compressed air flowing through the vacuum generating device 37 when the valve 41 is open can be adjusted or regulated at the regulating member 42.
  • a level probe 55 is mounted to detect when the level of the liquid or the suspension falls below a certain level.
  • a level probe 56 is mounted in the lower half thereof to detect when the suspension or liquid falls below a certain minimum level.
  • an upper level probe 57 is attached to the pre-chamber 10 to detect when the suspension or liquid exceeds a certain upper level.
  • valves and the level probes 55-57 are connected to a controller of the device 1 in a manner not shown in the figures.
  • a controller of the device 1 in a manner not shown in the figures.
  • the detects the presence of suspension and which may also be connected to the controller.
  • the valve IV between the pressure vessel 2 and the prechamber 10 is a check valve 11, which is shown only schematically in FIG. 1 and which will be described in greater detail with reference to the enlarged FIGS. 7-13.
  • the check valve 11 is connected in the illustrated position at its upper port 59 to a pressure vessel port 60, which opens through the bottom 61 of the pressure vessel 2 at the lowest point of the bottom 61 into the pressure vessel 2.
  • the check valve 11 is connected by means of a riser 63 shown in Figure 7 only in its upper portion of the pre-chamber 10.
  • the riser 63 is pressure-tight guided by the closed top of the prechamber 10 in the interior, wherein the lower open end 64 of the riser 63 is only a short distance above the lowest point of the prechamber 10.
  • the passage direction 65 of the check valve 11 is indicated in Figure 7 with an arrow. This is directed from the pre-chamber 10 to the pressure vessel 2, and the reverse direction of the check valve 11 is for this purpose directed opposite from the pressure vessel 2 to the prechamber 10.
  • the non-return valve 11 comprises a sealing element 66, conical in the example, and a valve sleeve 67, which preferably consists of a less easily deformable material than the sealing element 66.
  • the valve sleeve 67 is inserted into a valve housing 68.
  • the valve sleeve 67 encloses a passage opening for the flow through suspension. Its inwardly facing surface is cylindrical in a length 69.
  • the valve sleeve 67 forms a sealing seat 70 which widens conically in the passage direction 65.
  • the sealing element 66 forms a sealing edge 71 extending along its circumference. 11 shows the check valve 11 in an open position, in which the sealing element 71 is spaced from the sealing seat 70, so that the suspension 72 indicated by arrows can flow through the check valve 11 in the passage direction 65. If, starting from this open position, the sealing element 66 is moved in the direction of the sealing seat 70, the sealing element 66, as illustrated in FIG. 12, initially occurs only at its
  • the sealing edge 71 is bordered by two surfaces 74, 75 of the sealing element 66, which run in a cross-section (see FIG in each case with the surface of the seal seat 70 in this cross-section ⁇ and ß include a respective acute angle.
  • the sealing element 66 with its movement from the open position to the sealing seat 70, hits its sealing edge 71 on a ring zone spaced from the tapered end of the sealing seat 70. If, starting from the state shown in FIG.
  • the sealing element 66 is acted upon by pressure P opposite to the passage direction 65, this causes an elastic deformation of the sealing element 66 in the region of its sealing edge 71, according to which the sealing element 66 then extends along its circumference , as illustrated in Figure 13, is supported flat against the seal seat 70. In this position, the check valve 11 is closed. If the sealing element 66 is subsequently removed again in the direction of passage 65 from the valve sleeve, it deforms elastically on its outer circumference back into the shape shown in FIG. 11.
  • sealing element 66 has a through-opening 76 into which a sleeve 77 is glued or pressed in, for example.
  • the surface 78 of the sealing element pointing in the opposite direction to the passage direction 65 runs flat and transversely to a geometric longitudinal central axis
  • a nut 82 is aligned and, for example, is attached to the mounting plate 80.
  • the guide lamellae 84, 85 have an edge contour which is substantially identical to one another. Starting from two lateral projections 86 extend slightly in their lateral distance reduces radially outer edges 87 parallel to each other and go into each one top 88, from which starting two tongues 89 extend.
  • the one guide blade 84 is slotted centrally, starting from the side with the projections 86, and the other guide blade 85 is slotted starting from the opposite side, so that the two guide blades 84, 85 in the mutually orthogonal position shown in Figure 9 put them together so that their edges turn around
  • Longitudinal center axis 79 are aligned with each other in a projection view.
  • one pair of the tongues 89 can each be inserted through a respective through-opening 83 (see Fig. 10) and bent outwards to achieve positive engagement (see Fig. 10a).
  • the attachment plate 80 may be attached to the seal member 66 by means of a screw 90 threaded through the sleeve 77 and threaded through the nut 82.
  • the guide lamellae 84 form guide means which, as for example, FIG.
  • valve cross-section shows, leave in the valve cross-section a plurality of flow openings 91 and form with their radially outer edge 87 with the inwardly facing cylindrical surface of the valve sleeve 67 in the longitudinal section 69 a longitudinal guide.
  • This allows a relative movement of the sealing element 66 and the guide blades 84 relative to the valve sleeve 67 concentric and parallel to the longitudinal center axis 79.
  • the relative movement is limited when the radial projections 86 against an annular surface of the valve sleeve 67 occur.
  • an installation position is selected for the check valve 11, in which the longitudinal central axis 79 extends vertically and the sealing element 66 points upward.
  • the sealing element 66 displaces independently of the positionally mounted valve sleeve 67, depending on the pressures and forces acting on the sealing element 66. A separate control of the valve is thus not required.
  • the pressure in the pre-chamber 10 is greater than the pressure in the pressure vessel 2, the pressure difference causes a resultant pressure force acting in the direction of the passage direction 65 on the sealing element 66. If this is greater than the opposite weight force of the movable valve parts, the sealing element 66 with the valve components fastened thereto is displaced upwards relative to the valve sleeve 67 into the open position shown in FIG. 11, in which further movement by means of the projections 86 is prevented.
  • the sealing element 66 can deform in the manner shown in FIG. 13 at its radially outer edge, so that a sealing abutment of the sealing element 66 occurs along the circumference, which extends in a direction transverse to the circumferential direction lying cross section extends over a certain width.
  • FIG. 13 results in a planar, conical contact zone or sealing zone, wherein the check valve 11 is in the closed position.
  • the check valves 11 and 13 correspond structurally.
  • the check valve 13 (see Fig. 7a) is arranged so that its longitudinal central axis 96 extends vertically.
  • the check valve 13 is connected at its upper terminal 93 to a prechamber 94, which opens through the bottom 95 of the prechamber 10 at its lowest point in the prechamber 10 connected.
  • the check valve 13 is connected to the return line 12.
  • the structural conformity of the two check valves 11, 13 shows a comparison of Figures 7 and 7a. Simplifying for both check valves 11, 13, the displaceable valve components are designated by the same reference numerals.
  • the installation position is selected such that the sealing element 66 is located at the upper end of the valve, ie that it is in the closed position. Position down against the seal seat 70 is supported. Accordingly, also in the check valve 13, the passage direction 98 (as in the check valve 11) directed upward.
  • the bottom 61 of the pressure vessel 2 and the bottom 95 of the prechamber 10 are made of sheet metal and conically shaped, so that the cross section of the pressure vessel 2 and the antechamber 10 tapers towards the bottom.
  • the check valve 11 is connected from below to the lowest and narrowest cross section of the bottom 61 and the check valve 13 from below to the deepest and narrowest cross section of the bottom 95 to the outside pressure-tight.
  • the outside diameter of the annular flow cross-section formed in the check valve corresponds to the outside diameter of the respective funnel-shaped bottom.
  • the apparatus comprises a cyclone 99. This is used for the separation of separable by means of the sifter 51 fines from the suspension. Such superfine particles may arise during operation over time as a result of a certain wear of the blasting medium and possibly also as a removal of machined workpieces and accumulate in the suspension over time.
  • Such Feinstp can be excreted in the ascending sifter 51 by rising higher at a very slow flow upwards than the blasting agent.
  • a small partial stream of the liquid can be branched off at the top of the ascending sifter 51 and fed through a line 100 to the cyclone separator 99. Via a further line 101, purified liquid can be conducted into the blasting cubicle 14 and thus returned to the circulation.
  • the climber 51 is a pipe that is open.
  • pressure increases the liquid in the riser classifier 51, corresponding to the amount flowing off above, on the one hand through the connection 102 for rinsing workpieces and on the other hand derived in the Zyklonabscheider 99 through the port 103.
  • At the port 102 can be taped off if necessary liquid for rinsing already blasted workpieces .
  • the liquid tapped there has risen through the entire height of the ascending sifter 51 and therefore contains virtually no blasting agent, or floating parts.
  • the liquid diverted to the cyclone 99 is removed through the riser 104, which is also part of the circulation line 48, approximately halfway up the rising water column, ie in a region in which hardly any abrasive is present, but still
  • the amount of liquid discharged to the cyclone separator 99 is preferably low, depending on the type of system, it may be, for example, about 0.5 to 3 liters per minute.
  • the derived amount of liquid determines the rate of climb in the ascending sifter 51; It should therefore preferably be able to be determined exactly.
  • a throttle plate is installed in the screw 105. Throttle discs with different bores allow an accurate and permanent determination of the flow.
  • the cyclone 99 is under the same pressure as the pressure vessel 2. This also facilitates the discharge of sludge on a dedicated manual valve 106.
  • a replaceable nozzle 107 is provided Upon entry of the liquid into the cyclone 99 a replaceable nozzle 107 is provided.
  • the liquid flowing in the cyclone separator 99 requires a certain speed in order for the water column to be rotated.
  • a manual valve 108 With a manual valve 108, the cyclone 99 can be operatively separated from the rest of the device 1.
  • FIGS. 2 to 6 show a device 1 according to a second preferred embodiment and illustrate a preferred embodiment of the invention. zugtes embodiment of the method according to the invention.
  • the device shown in Figures 2-6 is consistent with the embodiment shown in Figure 1 with the exception of the non-existent in the example of Figures 2 to 6 cyclone 99.
  • a feed line 3 with a valve 7 leads to a nozzle holder 4 'and a jet device 4 (eg, a blasting gun).
  • a jet device 4 eg, a blasting gun
  • branch off As with the other embodiments of the pressure vessel 2 and a plurality of flow lines 3, for example, each with a valve and each with a jet device, branch off.
  • the feed line 3 comprises the tube 6 and the attached riser 5.
  • the riser 5 passes from above through a wall of the pressure vessel 2 and extends vertically downwards therein. Its downwardly open mouth 9 is located in a lower region of the interior of the pressure vessel 2, in the example in the region of the funnel-shaped bottom 61. In operation can be achieved by means of the level probe 55 that the downwardly open mouth 9 of the flow line constantly in suspension 72 immersed, in a container area in which always ensures a good mixing of the suspension in operation.
  • the construction of the device 1 makes it possible that the working process, in which suspension is irradiated onto one or more workpieces 19, can take place independently of the processes in the pressure vessel 2, ie, for example, independently of the respective level of the suspension in FIG the blasting process can thus run permanently, so if necessary for a long time without interruption, or at intervals.
  • the in the blast cabin 14 must be off the jet device 4 (eg. From a blasting gun) exiting suspension are returned to the pressure vessel 2.
  • the pressure vessel 2 is provided below with the pre-chamber 10, which is connected to the connected to the collecting receptacle 17 return line 12.
  • one of the check valves 11 or 13 already described with reference to FIGS. 7, 7a is arranged with the passage direction pointing from the bottom to the top or interposed.
  • the non-return valves 11, 13 selected in the embodiment are specially designed to prevent the backflow of a liquid containing a large proportion of abrasive solids (in particular
  • check valves 11, 13 eg, pneumatically or electrically
  • Pinch valves to install.
  • the on-demand opening and closing of such valves a control is necessary, thereby a greater effort would be required.
  • FIG. 2 shows a preferred first method step of a method according to the invention. This step is used to fill the device 1 with suspension 72 and may therefore no longer be necessary after previous operation of the device 1.
  • the suspension 72 was poured onto the hopper floor 16 of the blast cabin and collects in the collection receptacle 17 for the suspension, which is formed in the example of a cup-like receptacle 17 'and of the funnel bottom 16 opening in from above.
  • FIGS. 2 to 6 symbolically different switching or operating states are indicated for the valves 23, 26, 31, 33, 41, 45, 47 and 54. If one of the valves 23, 26, 31, 41 marked with an “X”, this means that the valve is closed at this time, d. H. without “X” the valve is open. In the case of the valves 33, 45, 47 and 54, an "X” means that the valve in this state does not allow compressed air supplied from the compressed air port 22 through the regulating member 36 to flow back out of the pinch valve to control the respectively connected pinch valve, and can escape through the relevant valve 33, 45, 47 or 54 in the environment.
  • valve 33, 45, 47 or 54 is not marked "X"
  • the relevant valve is open at this time so that compressed air coming from the compressed air connection 22 is allowed to pass through to the connected pinch valve.
  • the pinch valves 7, 32, 39 and 49 which can be pneumatically closed or opened, no such identification takes place, since they are always closed when the pneumatic actuators that actuate them are closed
  • the vacuum generating device 37 is activated by means of the open valve 41.
  • the valve 39 is open, and the valves 26 and 32 are closed, so that the vacuum generating device 37 in the interior of the pre-chamber 10 a vacuum, that is below the ambient pressure pressure generated.
  • the pressure in the pre-chamber 10 is thereby lower than in the pressure vessel 2, so that the check valve 11 is automatically closed.
  • the pressure inside the pre-chamber 10 is also lower than the pressure in the collecting receptacle 17, so that the check valve 13 opens automatically.
  • suspension 72 is sucked up from collecting body 17 through return line 12 and through check valve 13 upwards into prechamber 10. Because the suspension enters the prechamber 10 from below, ie against gravity, the suspension 72 in the prechamber 10 is continuously mixed.
  • a negative pressure of about 100 to 200 cm water column may be sufficient. This can be generated in different ways.
  • the vacuum generating device 37 shown schematically in FIG. 3 is a pneumatic injector in the example. Instead, however, a vacuum pump or, for example, a blower can take over this task. Since it is a pulse-like use and the negative pressure is low, would be.
  • FIG. 3 shows a preferred method step by means of which suspension from the prechamber 10 can be pumped up into the pressure vessel 2.
  • the aspiration of suspension from the collection receptacle 17 into the pre-chamber 10 was completed. While the valves 32 and 39 are closed, compressed air is passed through the open valve 26 into the pre-chamber 10, which is partially filled with suspension 72, in order to generate overpressure, ie above the ambient pressure, in the interior of the prechamber 10 overloaded.
  • the vent valve 31 in the example, a throttle valve
  • the check valve 11 opens automatically.
  • suspension 72 is pumped from the antechamber 10 through the riser 63 and through the check valve 11 from below into the pressure vessel 2. Since the suspension 72 enters the pressure vessel 2 from the bottom upwards, this causes constant mixing of the suspension in the pressure vessel 2.
  • its venting valve 31 is opened so that air can escape therefrom.
  • the level probe has reached 56 through 11 this pumping operation 11
  • the level of the suspension 72 in the pre-chamber 10 closes the valve 26 and the vent valve 31, at the same time the valve 23 is opened. Also at the same time opens in accordance with a preferred embodiment for one to two seconds, the vent valve 32.
  • the check valve 11 closes automatically. Cooling produces condensate.
  • derived air can be in the blasting chamber, ie in the interior of the blasting cabin 14, derived.
  • the venting valve 32 can close again, and it can for example be switched back to the suction shown in Figure 2, if the sensor 58 reports that suspension 72 is present in the collecting receptacle 17.
  • the direction of the surface of the suspension 72 attaching arrows is schematically indicated (as in the other figures), whether the level rises or falls.
  • FIG. 4 shows a further preferred step in the execution of a method according to the invention.
  • suspension 72 from the jet device 4 eg jet nozzle
  • a workpiece 19 so that the level of the pressure vessel 2 decreases, and at the same time suspension 72 is sucked up from the collecting receptacle 17 into the pre-chamber 10.
  • the sucking up takes place in the example as in the method described for FIG. 2.
  • overpressure is generated in pressure vessel 2 by introducing compressed air through open valve 23. The pressure in the pressure vessel 2 is thus greater than in the pre-chamber 10, whereby the check valve 11 is automatically closed.
  • FIG. 5 shows a further preferred step in the execution of the method according to the invention.
  • the squeezing out of suspension from the jet device 4 and a transport of suspension 72 from the antechamber 10 into the pressure vessel 2 can take place at the same time.
  • the compressed air supply was terminated in the pressure vessel 2 by closing the valve 23, but instead the valve 26 is opened so that now compressed air with the same pressure in the pre-chamber 10 is pressed and generates an overpressure.
  • the check valve 13 thereby closes automatically. Since the venting valve 31 of the pressure vessel 2 is opened, the pressure in the front chamber 10 via the pressure in the pressure vessel 2, so that the check valve 11 opens automatically. The overpressure generated in the prechamber 10 thus pushes suspension 72 out of the prechamber 10 into the pressure vessel 2 upwards.
  • the venting valve 31, which in the example is a throttle valve, is selected such that even in the pressure vessel 2 a higher pressure is maintained compared to the ambient pressure. This pressure may be slightly lower than or equal to the pressure in the prechamber 10.
  • the vent valve 31 could also be, for example, a pressure relief valve. This could limit the pressure in the pressure vessel 2, for example, to 3 bar.
  • the pressure generated by compressed air supply in the prechamber 10 could, for example, be 3 bar or slightly more than 3 bar, it being understood that deviating from this numerical example pressures would be possible.
  • suspension from the pre-chamber 10 is pumped into the pressure vessel 2 upwards.
  • this volume flow of the suspension in particular in the time average, to be greater than the suspension volume flow discharged from the jet device 4, the venting valve 31 of the
  • the compressed air fed into the pre-chamber 10 thus fulfills a double function. On the one hand, it causes the pumping of suspension 72 into the pressure chamber 2 and additionally causes the squeezing out of suspension from the blasting gun.
  • FIG. 6 shows a further preferred step in the execution of the method according to the invention.
  • This method step can be used in particular after the operation of the device 1 has been interrupted for a certain period of time (for example for several minutes). At such an interruption, the sinking of the heavy solid particles of the suspen- sion 72 and thus a segregation.
  • the device 1 can be switched to the circulation mode shown in FIG. 6 during a service interruption of a predetermined duration, in particular automatically.
  • the circulation operation is activated at adjustable intervals, for example of 2 minutes or longer, depending on the blasting medium used.
  • valve 49 By opening the valve 49, liquid with only a few solids is diverted from the upper region of the pressure vessel 2 or from the ascending sifter 51 into the pre-chamber 10 through the circulation line 48.
  • the liquid level in the prechamber 10 reaches its level sensor 57, it is again possible to switch over to another operating state, for example to the operating state described with reference to FIG. Even after a longer standstill of the device 1, for example. Of several weeks, can be easily achieved by repeated, eg. Manual switching of the described circulation process again a good mixing in the suspension 72.
  • the blasting process causes a certain evaporation of the liquid. So that the mixing ratio remains within a tolerable bandwidth and the operation of the device 1 is not disturbed, liquid can be periodically replenished.
  • the level probe 55 of the pressure vessel 2 monitors a minimum level. Depending on the type of system, if the temperature falls below a warning, or a valve can be switched directly, which automatically compensates for the loss of fluid until at least the minimum level has been reached again. It is understood that, depending on the needs of the pressure vessel 2, a plurality of flow lines 3 may be connected, to each of which one or more jet devices 4 may be connected.
  • the apparatus comprises a control valve connected to the described valves for controlling the pinch valves, and controls connected to the level probes, adapted to the operating conditions described in FIGS. 2-6 (or, if desired, only selected ones of these operating conditions) to set automatic sequence on the device.
  • Figure 14 shows a section of a device 1 according to the invention according to a further preferred embodiment.
  • This device 1 in turn comprises a pressure vessel 2, but - different from the examples of Figures 1 to 7 - two pre-chambers 10, two return lines 12 and thus a total of four check valves 11, 13, which are all identical in the example and the valves shown in Figs. 7, 7a.
  • the two atria 10 are connected to each other in parallel with the interposition of a check valve 11 to the pressure vessel 2.
  • the bottom 61 of the pressure chamber 2 is conical and forms a downwardly tapering funnel.
  • two through holes are provided, to each of which by means of a curved pipe segment 109 of the check valves 11 is connected at the top, wherein the passage direction 65 faces upward.
  • the bottom 95 of the prechambers 10 is also conical and forms a downwardly tapering funnel.
  • a check valve 13 is connected at the top thereof, so that its passage direction 98 faces upward.
  • a return line 12 is connected at the bottom, which is connectable at its respective other end to a collecting receptacle of a blast cabin.
  • Execution has the advantage that larger amounts of suspension can be passed through the system and that therefore can be used with multiple or larger jet nozzles.
  • the atria 10 complement each other alternately in their function. In operation, this allows, for example, that, while in the one pre-chamber 10 suspension is sucked from the interior 15 of the blast cabin 14, from the other pre-chamber 10 suspension is conveyed into the pressure vessel 2.
  • the two antechambers 10 can change their function with each other. The change can take place, for example, with only brief interruptions (for example of about 2 seconds). It is possible to achieve a permanent flow of suspension 72, both from the blasting cubicle 14 into the antechambers 10, and from the prechambers 10 into the pressure vessel 2.
  • suspension flows from below into the pressure vessel 2 virtually continuously, in accordance with the amount flowing away through the jet device 4 or jet nozzles, a continuous, optimal mixing of liquid and abrasive in the suspension is ensured.
  • a hand valve 110 is provided in the example. Due to the overpressure in the pressure vessel 2, suspension 110 is pushed up through a riser 111 when the manual valve 110 is opened. The riser 111 extends down into the region of the pressure vessel 2, where the suspension flows through the mouth 9 of the riser pipe 5 from the feed line 3 to the jet device 4. It is thus ensured that the samples taken correspond to the mixture emerging from the jet device 4. It is preferred that all lines through which suspension flows are open at the bottom.
  • FIG. 15 shows a device 1 according to the invention according to a still further preferred embodiment.
  • the device is designed independently of a blasting cubicle, but can be connected to a blasting cubicle (for example to a blast cabin of the type shown in FIGS. 1 to 7) for operation.
  • the device 1 comprises a housing 112, which in the example (not necessarily) on wheels 113 is mobile.
  • a pneumatic line 114 for connecting the compressed air connection 22 with a compressed air source (this is not shown in Figure 15), a part of the supply line 3 with a possibly connected thereto beam device 4 (for example, jet nozzle) and a length portion of the return line 12 to the outside.
  • the feed line 3 and the return line 12 serve for connection to a blast cabin. All other components of the device 1 are located within the housing 112. In this respect, one can speak of an autonomous or modular design of the device 1.
  • a device 1 characterized in that a valve 11 'between the prechamber 10 and the pressure vessel 2 is a check valve 11, the its one, in particular upper, port 59 to a Druck investigatingeran- circuit 60, which opens through the bottom 61 of the pressure vessel 2, in particular at its lowest point, into the pressure vessel 2, and connected to the other, in particular lower, port 62 at the pre-chamber 10 is connected, wherein the passage direction 65 of the check valve 11 is directed to the pressure vessel 2 out.
  • a device 1 characterized in that the device 1 comprises a vacuum generating device 37, in particular a vacuum injector or a vacuum pump, to which the pre-chamber 10 is connected by means of at least one line 38 and a valve 39, and / or that either between the Prechamber 10 and the return line 12 connected to a pump or to the side facing away from the prechamber 10 end of the return line 12, a pump is connected, wherein the conveying direction of the pump is directed in operation to the prechamber 10.
  • a vacuum generating device 37 in particular a vacuum injector or a vacuum pump, to which the pre-chamber 10 is connected by means of at least one line 38 and a valve 39, and / or that either between the Prechamber 10 and the return line 12 connected to a pump or to the side facing away from the prechamber 10 end of the return line 12, a pump is connected, wherein the conveying direction of the pump is directed in operation to the prechamber 10.
  • a device 1 which is characterized in that the device 1 comprises a valve 13 'connected between the return line 12 and the prechamber 10, which is a check valve 13, this check valve 13 being connected at its one, in particular upper, port 93 to a prechamber 94, which opens through the bottom 95 of the prechamber 10, in particular at its lowest point, in the prechamber 10 is connected and connected at its other, in particular lower, terminal 97 to the return line 12, and wherein the passage direction (98) of this check valve 13 is directed to the prechamber 10 out, and wherein it is provided in particular that this check valve 13 is identical to the between the prechamber 10 and the pressure vessel 2 connected check valve (11).
  • a device 1 which is characterized in that the bottom 61 of the pressure vessel 2 is formed conical or curved, so that the vertical to a vertical direction cross-section of the pressure vessel 2 tapers down, and / or that the bottom 95 of the prechamber 10th is formed conical or curved, so that the vertical to a vertical direction cross-section of the antechamber 10 tapers down.
  • a device 1 which is characterized in that the device 1 comprises at least one line 21 and a valve 23, by means of which the pressure vessel 2 to a separate from the device 1 compressed air source is connected or by means of which the pressure vessel (2) to a to the Device 1 belonging compressed air source is connected.
  • a device 1 which is characterized in that the check valve 11 connected between the prechamber 10 and the pressure vessel 2 and / or the check valve 13 connected between the return line 12 and the prechamber 10 comprises: a sealing element 66 of elastically deformable material and a valve sleeve 67 , which forms a sealing seat 70 which widened in the direction of passage 65 of the check valve 11, in particular conically, whereby the sealing element 66 forms a sealing edge 71 which extends along its circumference and which moves from an open position in the direction of movement of the sealing element 66 the sealing seat 70 along the sealing edge 71, in particular initially only along a circular line 73, in contact with the sealing seat 70 occurs.
  • a device 1 characterized in that the sealing edge 71 of two surfaces 74, 75 of the sealing element 66, which in a to its peripheral direction transverse cross-section inclined to each other, in particular at right angles to each other, run, is bounded, wherein both surfaces of the sealing member 66 with the surface of the sealing seat 70 in a direction transverse to the Umf the sealing edge 71 cross section each include an acute angle ⁇ , ß.
  • a device 1 which is characterized in that the sealing element 66 is received longitudinally displaceable in the valve sleeve 67 parallel to its longitudinal central axis 79, to which the sealing element 66 is in particular connected to guide means which leave one or more flow openings 91 and at its radially outer edge 87 form a longitudinal guide with an inwardly facing cylindrical surface of the valve sleeve 67.
  • a device 1 which is characterized in that the sealing element 66 strikes against a sealing ring 71 with its sealing edge 71 on a spaced from the tapered end of the sealing seat 70 annular zone of the sealing seat 70 and a pressurization of the sealing element 66 causes an elastic deformation of the sealing element 66 against the sealing seat 70, according to which the sealing element 66 is supported flat against the sealing seat 70 along its circumference.
  • a device 1 which is characterized in that the supply line 3 extends through the wall of the pressure vessel 2 in the interior, wherein the distance between the mouth 9 of the supply line 3 and the lowest point of the pressure vessel 2 less than half, in particular less than a quarter, in particular less than one-eighth, the height of the interior of the pressure vessel 2 is.
  • a device 1 which is characterized in that the switched between the prechamber 10 and the pressure vessel 2 check valve 11 is connected at its lower in installation position 62 to a riser, in particular to a riser 63, extending through the upper side wall of the prechamber 10 in the interior thereof, wherein the distance between the lower opening 64 of the riser and the lowest point of the prechamber 10 is less than half, in particular less than a quarter, in particular less than one-eighth, the height of the interior of the pre-chamber 10.
  • a device 1 characterized in that the device 1 comprises a circulation line 48 and a valve 49 arranged therein, wherein the one end 50 of the circulation line 48 into the interior of the pressure vessel 2, in particular at more than half or three-quarter height, in particular within a riser 51 used in the pressure vessel 2, and wherein the other end 52 of the circulation line 48 opens into the interior of the prechamber 10, in particular at less than its half or its fourth height.
  • a device 1 which is characterized in that the device 1 two pre-chambers 10, two return lines 12 and four, in particular to each other identical, check valves 11, 13, that the pre-chambers 10 in parallel to each other and with the interposition of one of the check valves eleventh are connected to the pressure vessel 2 and that each a return line 12 is connected with the interposition of one of the check valves 13 to each one of the antechambers 10.
  • a device 1 which is characterized in that at least the
  • Pressure vessel 2 the antechamber 10 or the antechambers 10, the one or more check valves 11, 13, the circulation line 48 or the circulation lines 48, the Vacuum generating device 37 and / or the pump as a common assembly, in particular in a common, for example.
  • a device 1 which is characterized in that the device 1 is connected to a blast cabin 14 or comprises a blast cabin 14, the blast cabin 14 each having an interior space 15 into which the pre-flow line 3 extends, and wherein the return line 12 connected to a collecting receptacle 17 of the blast cabin 14 for flowable media, such as, for example, for flowable suspension, wherein it is provided in particular that the outflow 17 is in constant pressure equalization with the environment.
  • a method characterized by the following method step:
  • a method characterized in that the method, in particular subsequently, at least comprises:
  • Valve 49 so that at least liquid phase of the suspension 72 or suspension 72 is transported from the pressure vessel 2 into the pre-chamber 10,
  • All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another).
  • the disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application.
  • the subclaims characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1), insbesondere zum Strahlen von Suspension auf Werkstücke (19), wobei die Vorrichtung (1) umfasst: zumindest einen Druckbehälter (2) für Suspension, zumindest eine an den Druckbehälter (2) angeschlossene Vorlaufleitung (3) für Suspension, die an eine Strahleinrichtung (4) angeschlossen oder anschließbar ist, zumindest ein Ventil (7), das zwischen den Druckbehälter (2) und die Strahleinrichtung (4) geschaltet ist, zumindest eine Vorkammer (10), die mittels eines Ventils (11') an den Druckbehälter (2) angeschlossen ist, zumindest eine Rückführleitung (12) für Suspension, die an die Vorkammer (10) angeschlossen ist, eine Leitung (25) und ein Ventil (26), mittels denen die Vorkammer (10) an eine Druckluftquelle anschließbar ist oder mittels denen die Vorkammer (10) an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Um eine solche gattungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass das Ventil (11') zwischen der Vorkammer (10) und dem Druckbehälter (2) ein Rückschlagventil (11) ist, das an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss (59) an einen Druckbehälteranschluss, der durch den Boden (61) des Druckbehälters (2), insbesondere an dessen tiefster Stelle, in den Druckbehälter (2) mündet, angeschlossen ist und das an seinem anderen Anschluss (62) an die Vorkammer (10) angeschlossen ist, wobei die Durchlassrichtung des Rückschlagventils (11) zu dem Druckbehälter (2) hin gerichtet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Strahlen von Suspension auf Werkstücke
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere zum Strahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke, wobei die Vorrichtung um- fasst: zumindest einen Druckbehälter für Suspension, zumindest eine an ihrem einen Ende an den Druckbehälter angeschlossene Vorlaufleitung für Suspension, die an ihrem anderen Ende an eine Strahleinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um eine Strahlpistole handeln kann, angeschlossen oder anschließbar ist, zumindest ein Ventil, das zwischen den Druckbehälter und die Strahlein- richtung geschaltet ist, zumindest eine Vorkammer für Suspension, die unter Zwischenschaltung von zumindest einem Ventil an den Druckbehälter angeschlossen ist, zumindest eine Rückführleitung für Suspension, die, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Ventils, an die Vorkammer angeschlossen ist, und eine Leitung und ein Ventil, mittels denen die Vorkammer an eine von der Vorrichtung gesonderte Druckluftquelle angeschlossen oder anschließbar ist oder mittels denen die Vorkammer an eine zu der Vorrichtung gehörende Druckluftquelle angeschlossen ist.
Gattungsgemäße Vorrichtungen werden herkömmlich zur Oberflächenbe- handlung von Werkstücken verwendet, indem eine Suspension, die Wasser und, vorzugsweise feinkörniges, Strahlmittel enthält, aus einer Strahlpistole mit Druck auf die Werkstückoberfläche aufgebracht (d. h. "aufgestrahlt") wird. Eine solche Nass-Strahlbehandlung kann an der Werkstückoberfläche zufolge des abrasiv wirkenden Strahlmittels zum Beispiel eine schleifende Wirkung haben. Darüber hinaus ist die Trocken-Strahlbehandlung bekannt, bei der Strahlmittel ohne flüssige Phase auf die Oberfläche von Werkstücken aufgestrahlt wird. Sehr feinkörnige, in der Regel mineralische Strahlmittel, wie bspw. Korund, Siliziumcarbid, Glasmehl, Glasperlen, Keramikperlen usw. können nur sehr bedingt trocken in Strahlanlagen eingesetzt werden, weil sie, nebst unerwünschter Staubentwicklung, auf einer Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstückes kaum Wirkung entfalten. Sie werden deshalb zum Nassstrahlen mit einer Flüssigkeit versetzt, in der Regel mit Wasser. Diese fließfähige Mischung, in der Folge als Suspension bezeichnet, kann ähnlich wie eine Flüssigkeit behandelt werden, also bspw. mit einer Pumpe in Rohren oder Schläuchen befördert werden. Eine große Herausforderung bei Anlagen bzw. Strahlvor- richtungen, die mit solchen Suspensionen arbeiten, sind die extremen spezifischen Gewichtsunterschiede zwischen der flüssigen Phase und dem festen Strahlmittel in der Suspension. Bspw. beträgt das Verhältnis des spezifischen Gewichts zwischen Wasser und Korund 1:4. Oft wird versucht, das Strahlmittel mit Rührwerken in der Schwebe zu halten. Da aber solche Vorrichtungen mit rotierenden Elementen arbeiten, besteht die Tendenz, dass sich das Strahlmittel darin in den äußeren Regionen trotzdem ablagert. Dieses Problem ist je nach Strahlmittelkonzentration in der Suspension größer oder kleiner. Daher wird bisher im Regelfall mit geringen Konzentrationen gearbeitet, bei denen das Gewichtsverhältnis zwischen festem Strahlmittel und der flüssigen Phase in der Suspension in einem Wertebereich von nur 1:10 - 1:20 liegt. Eine Anforderung und zugleich Schwierigkeit ist die gleichmäßige Verteilung des Strahlmittels in der Flüssigkeit. Das Strahlergebnis auf einem Werkstück wird in hohem Maße vorteilhaft von einer gleichmäßigen bzw. nachteilhaft von einer ungleichmäßigen Verteilung beeinflusst. Um eine Suspension für einen Strahlvorgang pum- pen zu können, besteht auch die Schwierigkeit, dass bspw. eine Zentrifugalpumpe auch die Wirkung einer Zentrifuge hat, d. h. dass sie eine Separierung des schwereren Strahlmittels von dem im Vergleich dazu leichteren Wasser bewirkt. Je höher die Strahlmittelkonzentration ist, desto gravierender ist auch der Separierungseffekt. Das kann sogar dazu führen, dass sich in einem Rohrsystem nebeneinander zwei Ströme bilden, ein schnell fließender Flüssigkeitsstrom und ein langsam fließender Strahlmittelstrom. Bei herkömmlichen Strahlsystemen wird in der Regel die Suspension mit einer Zentrifugalpumpe in eine Injektor-Strahlpistole gefördert. Auch ist bekannt, in den Suspensionsstrom Druckluft einzublasen. Allerdings wird ein großer Teil des Wassers dadurch vernebelt oder verdampft, und die auf das Werkstück auftreffenden Strahlmittelkörner haben deshalb mehr oder weniger die gleiche "hackende" Wirkung wie bei dem ohne Flüssigkeit erfolgenden Trockenstrahlen. Der Unterschied besteht dann praktisch nur darin, dass kein Staubproblem vorhanden ist. Eine gattungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art ist im Stand der Technik aus WO 2013/079490 A2 bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche gattungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft weiterzubilden. Insbesondere wird angestrebt, dass dadurch einzelne oder mehrere der beschriebenen bisher bestehenden Einschränkungen und Nachteile ganz oder zumindest teilweise beseitigt werden können. Insbesondere wird angestrebt, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Strahlen von Suspension vorteilhaft weiterzubilden, so dass damit für den
Strahlvorgang Suspension mit einem im Vergleich zu den oben angegebenen, im Stand der Technik möglichen Gewichts Verhältnissen höheren Anteil an Strahlmittel geeignet ist. Insbesondere wird ferner angestrebt, dass darauf verzichtet werden kann, vor der Strahldüse Druckluft in die Suspension einzublasen und den Suspensionsstrahl zu spreizen oder zu vernebeln.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe zunächst und im Wesentlichen in Verbindung mit den Merkmalen gelöst, dass das Ventil zwi- sehen der Vorkammer und dem Druckbehälter ein Rückschlagventil ist, das an seinem einen, vorzugsweise oberen, Anschluss unmittelbar oder mittelbar an einen Druckbehälteranschluss, der durch den Boden des Druckbehälters, vorzugsweise an dessen tiefster Stelle, in den Druckbehälter mündet, angeschlossen ist und das an seinem anderen, vorzugsweise unteren, Anschluss unmittelbar oder mittelbar an die Vorkammer angeschlossen ist, wobei die Durchlassrichtung des Rückschlagventils zu dem Druckbehälter hin und die Sperrrichtung des Rückschlagventils zu der Vorkammer hin gerichtet ist. Der Druckbehälter ist vorzugsweise oberhalb, entweder direkt oberhalb oder seitlich oberhalb, der Vorkammer angeordnet. Angesichts der beschriebenen Komponenten könnte man anstelle von einer Vorrichtung zum Strahlen auch von einer Anlage zum Strahlen oder von einem System zum Strahlen sprechen. Der Begriff angeschlossen bzw. Anschluss schließt im Rahmen der Erfindung bedeutungsmäßig einen unmittelbaren wie auch alternativ einen mittelbaren (also bspw. unter Zwischenschaltung weiterer Komponenten, wie bspw. von Leitungen, Ventilen oder dergleichen, ausgebildeten) Anschluss ein. Ein Anschluss ermöglicht eine fluidische Verbindung, die entweder ständig oder im Falle eines zwischengeschalteten Ventils bei geöffnetem Ventil besteht. Die von der Erfindung vorgeschlagenen Merkmale ermöglichen, dass Suspension aus der Vorkammer von unten durch den Boden in den Druckbehälter zugeführt wird. Dies bewirkt vorteilhaft ein Aufrühren der Suspension in dem Druckbehälter. Die von unten nach oben gerichtet, also entgegen der Schwerkraft, zuströmende Suspension ermöglicht ohne zusätzliche Maßnahmen eine gleichmäßige Verteilung des Strahlmittels in der flüssigen Phase der Suspension. Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann die Vorrichtung eine Vakuumerzeugungseinrichtung, zum Beispiel einen Vakuuminjektor oder eine Vakuumpumpe, umfassen, an die die Vorkammer mittels zumindest einer Leitung und eines Ventils angeschlossen ist. Alternativ oder kombinativ besteht z. B. die Möglichkeit, dass entweder zwischen die Vorkammer und die Rückführleitung eine Pumpe geschaltet oder an das von der Vorkammer abgewandte Ende der Rückführleitung eine Pumpe angeschlossen ist, wobei die Förderrichtung der Pumpe im Betrieb zu der Vorkammer gerichtet ist. Diese Merkmale können gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt auch unabhängig von den Merkmalen des ersten Erfindungsaspektes, also auch unabhängig von den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1, wahlweise unabhängig von oder in Kombination mit den im ersten Textabschnitt angegebenen Merkmalen, von Bedeutung sein. Auch dabei umfasst die Vorrichtung zumindest einen Druckbehälter für Suspension und zumindest eine Vorkammer für Suspension. Wenn die Rückführ- leitung an eine Sammelaufnahme einer Strahlkabine für fließfähige Medien, wie bspw. für Suspension, angeschlossen ist, ermöglichen diese Varianten jeweils einen Transport von Suspension aus der vorzugsweise belüfteten und somit auf Umgebungsdruck bzw. auf dem in der Strahlkabine herrschenden Druck befindlichen Sammelaufnahme einer Strahlkabine. In einer solchen Sammelauf - nähme einer Strahlkabine sammelt sich insbesondere während des Strahlbetriebs Suspension, die sich im Innenraum der Strahlkabine nach unten niederschlägt, nach unten abfließt, abtropft oder dergleichen. Anstelle von Sammelaufnahme könnte man auch von Sammelaufnahmeeinrichtung sprechen. Je nach Ausgestaltung könnte man anstelle von einer Sammelaufnahme auch von einem Sammelanschluss sprechen. Vorzugsweise kann die Sammelaufnahme an der Unterseite, bspw. am Boden, der Strahlkabine ausgebildet sein. Es besteht die Möglichkeit, dass die Sammelaufnahme einen nach oben bzw. zu dem Innenraum der Strahlkabine ("Strahlraum") zumindest teilweise offenen Aufnahme- behälter umf asst. Bspw. kann es sich dabei um einen becherartigen Behälter handeln. Der Behälter kann bspw. unterhalb einer Öffnung des Bodens der Strahlkabine, die sich vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Bodens befindet, insbesondere unterhalb eines Gitters, angeordnet sein. Man könnte auch von einem Sammelbehälter für Suspension oder von einem Ablaufbehälter sprechen. Auch könnte der Aufnahmebehälter bspw. rohrförmig gestaltet sein. Je nach Fassungsvermögen des Aufnahmebehälters kann die Sammelaufnahme alternativ oder kombinativ zu einem Aufnahmebehälter den, insbesondere trichterförmigen, Boden der Strahlkabine oder einen Bereich davon umfassen. Wird zur Rückforderung von Suspension eine Vakuumerzeugungseinrichtung verwendet, kann die Förderung der Suspension von einer Sammelaufnahme für fließfähige Medien (wie bspw. Suspension) einer Strahlkabine zurück in den
Druckbehälter teilweise durch Unterdruck und teilweise durch Überdruck erfolgen, und die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt bei geeigneter Ausge- staltung weder Pumpen noch Rührwerke. Da die Suspension durch einen bo- denseitigen Anschluss in den Druckbehälter strömt, können unerwünschte Ablagerungen des Strahlmittels vermieden werden.
Bei einem herkömmlichen Strahlvorgang, auch bei dem üblichen Nassstrahlen, fliegen Strahlmittelkörner von der Strahldüse bis zu der Werkstückoberfläche durch die Luft, und ihre Wirkung beruht auf dem Aufschlagen auf dem Werkstück. Daher könnte man von einer hackenden Wirkung sprechen. Davon abweichend ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass die der Flüssigkeit in der Suspension beigegebenen festen Partikel immer oder zumindest überwiegend in der flüssigen Phase eingebettet sind, so dass ihre Wirkung nicht eine hackende, sondern eine eher schleifende Wirkung ist. Man könnte daher auch von einer Vorrichtung bzw. von einem Verfahren zum Flüssig- keits-Strahl-Schleifen sprechen. Betreffend die genannten Erfindungsaspekte bestehen zahlreiche weitere Möglichkeiten zur bevorzugten Weiterbildung:
Es besteht bspw. die Möglichkeit, dass die Vorrichtung eine Druckluftquelle umf asst. Dies ist aber nicht notwendig. Eine zweckmäßige Ausgestaltung wird darin gesehen, dass die Vorrichtung, bspw. in der noch beschriebenen Weise, an eine von ihr gesonderte Druckluftquelle anschließbar oder angeschlossen ist.
Die Rücklaufleitung kann zur Rückforderung von Suspension aus einer Strahl- kabine an diese angeschlossen oder anschließbar sein, und zwar vorzugsweise an eine Sammelaufnahme für fließfähige Medien, wie bspw. für Suspension, der Strahlkabine.
Bei dem Ventil, mittels dem die Vakuumerzeugungseinrichtung an die Vor- kammer angeschlossen sein kann, kann es sich vorzugsweise um ein pneumatisch oder elektrisch steuerbares Ventil handeln, bspw. um ein sog. Quetschventil, das, vorzugsweise mittels eines elektrisch zu schaltenden Steuerventils, wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Es besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung ein zwischen die Rückführleitung und die Vorkammer geschaltetes Ventil umfasst, bei dem es sich um ein Rückschlagventil handelt, dessen Durchlassrichtung zu der Vorkammer hin und dessen Sperrrichtung zu der Rückführleitung hin gerichtet ist. Es ist bevorzugt, dass dieses Rückschlagventil an seinem einen, vorzugsweise oberen, Anschluss unmittelbar oder mittelbar an einen Vorkammeranschluss, der durch den Boden der Vorkammer, vorzugsweise an dessen tiefster Stelle, in die Vorkammer mündet, angeschlossen ist und an seinem anderen, vorzugsweise unteren, Anschluss unmittelbar oder mittelbar an die Rückführleitung angeschlossen ist. Es besteht die Möglichkeit, dass dieses Rückschlagventil baugleich zu dem zwischen die Vorkammer und den Druckbehälter geschalteten Rückschlagventil ist. Wenn dieses weitere Ventil an einen Bodenanschluss der Vorkammer angeschlossen ist, wird Suspension aus der Rückführleitung von unten nach oben, also entgegen der Absinkrichtung von Strahlmittel in der Suspension, in die Vorkammer gefördert, was dann auch dort zu einer gleichmäßigen Durchmischung der Suspension führt.
Es besteht zum Beispiel die Möglichkeit, dass der Boden des Druckbehälters konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt des Druckbehälters nach unten verjüngt, und/ oder dass der Boden der Vorkammer konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt der Vorkammer nach unten verjüngt.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung zumindest eine Leitung und ein Ventil umfasst, mittels denen der Druckbehälter an eine von der Vorrichtung gesonderte Druckluftquelle anschließbar oder angeschlossen ist oder mittels denen der Druckbehälter an eine zu der Vorrichtung gehörende Druckluftquelle angeschlossen ist.
Um bei einer bevorzugten Ausgestaltung zu ermöglichen, dass die Vorkammer an eine keinen Bestandteil der Vorrichtung bildende, also an eine bezüglich der Vorrichtung externe Druckluftquelle anschließbar ist, kann sie vorzugsweise mittels einer Leitung und eines Ventils an einen Druckluftanschluss der Vorrichtung angeschlossen sein. Um bei einer bevorzugten Ausgestaltung zu ermöglichen, dass der Druckbehälter an eine keinen Bestandteil der Vorrichtung bildende, also an eine bezüglich der Vorrichtung externe Druckluftquelle an- schließbar ist, kann er vorzugsweise mittels einer Leitung und eines Ventils an einen Druckluftanschluss der Vorrichtung angeschlossen sein. Ein solcher Druckluftanschluss der Vorrichtung ist zur Druckluftzufuhr in die Vorrichtung bspw. aus einer externen Druckluftversorgungsleitung oder bspw. direkt aus einer externen Druckluftquelle (wie bspw. einem Kompressor) bestimmt. Daher könnte man auch von einem Druckluftaufnahmeanschluss der Vorrichtung sprechen. Der Druckluftanschluss kann zum Beispiel ein Pneumatik- Anschlusselement umfassen, wie bspw. einen Pneumatiksteckanschluss oder einen Pneumatikschraubanschluss oder dergleichen.
Vorzugsweise ist an den Druckbehälter ein Entlüftungsventil angeschlossen. Dabei kann es sich vorzugsweise um ein Drosselventil oder um Druckbegrenzungsventil handeln. Es besteht die Möglichkeit, dass das zwischen die Vorkammer und den Druckbehälter geschaltete Rückschlagventil und/ oder das zwischen die Rückführleitung und die Vorkammer geschaltete Rückschlagventil zumindest folgende Komponenten umfasst: ein Dichtelement aus elastisch verformbarem Material und eine Ventilhülse, die einen sich in Durchlassrichtung des Rückschlagventils, insbesondere konisch, erweiternden Dichtungssitz ausbildet, wobei das Dichtelement eine sich entlang seines Umfanges erstreckende Dichtkante ausbildet, die bei einer Bewegung des Dichtelements aus einer Offenstellung in Richtung zu dem Dichtungssitz entlang der Dichtkante, insbesondere zuerst nur entlang einer Kreislinie, in Kontakt mit dem Dichtungssitz tritt.
Vorzugsweise können beide Rückschlagventile zueinander baugleich sein. Als zweckmäßig wird eine Einbaulage der Rückschlagventile angesehen, bei der sich das Dichtelement am oberen Ende des Ventils befindet und die Durchlass- richtung von unten nach oben zeigt. Wird das Dichtelement von der Suspensionsströmung nach oben gedrückt, öffnet sich dadurch ein von Suspension durchströmbarer Ringspalt, und das Rückschlagventil befindet sich in der Offenstellung. Kommt die Durchströmung nach oben zum Stillstand bzw. stellt sich ein druckloser Zustand ein, sinkt das relativ zu der Ventilhülse bewegliche Dichtelement (d. h. der Ventilkörper) durch sein eigenes Gewicht nach unten. Das Dichtelement kann vorzugsweise aus elastischem Material, wie bspw.
Gummi oder Polyurethan, hergestellt sein. Zur Erhöhung des Gewichts kann daran eine Platte, bspw. aus Metall, in gewünschter Dicke angebracht werden. An der Dichtkante kann das Dichtelement an seinem unteren Rand scharfkantig ausgebildet sein. Beim Herabsinken des Dichtelements erfolgt somit die erste Berührung mit dem geneigten Ventilsitz nur in Form einer Linie. Die Wahrscheinlichkeit, dass dabei Strahlmittelkörner eingeklemmt werden, ist dadurch minimal. Sobald die Berührung im drucklosen Zustand erfolgt ist, lastet auf dem Dichtelement, das bspw. als Ventilkegel ausgeführt sein kann, von oben die darüber befindliche Suspension, was zu einem gewissen Druck auf den Ventilsitz führt. Ein gewisser zusätzlicher Druck auf den Ventilsitz kann entstehen, wenn in der Vorkammer Unterdruck besteht. Das Ventilelement ist vorzugsweise so beschaffen, dass dies noch zu keiner Verformung daran führt. Das Dichtelement ist vorzugsweise so ausgeführt, dass es sich mit zunehmenden
Druck in der oberhalb des Ventils befindlichen Suspension an seinem in Kontakt mit dem Ventilsitz befindlichen äußeren Rand verformt, so dass eine Dichtfläche resultiert und das Dichtelement eine gewisse weitere Annäherung an den Dichtsitz erfährt. Vorzugsweise erfolgt die Verformung nicht schlagartig, son- dern bevorzugt entsteht zunächst ein keilförmiger Spalt, der sich sukzessive von oben nach unten schließt und damit Flüssigkeit und Feststoffe nach unten verdrängt. Wenn kein Druckgefälle mehr von oben nach unten vorhanden ist oder wenn ein Druckgefälle von unten nach oben herrscht, bildet sich die Form des Ventilkörpers wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Vorzugsweise ist die Beweglichkeit des Dichtelements zu dem Ventilsitz hin begrenzt, bspw. mittels eines formschlüssigen Anschlages, um die Deformierung des Dichtelements zu begrenzen.
Als zweckmäßig wird angesehen, dass die Dichtkante von zwei Oberflächen des Dichtelements, die in einem zu seiner Umfangsrichtung quer orientierten Querschnitt geneigt zueinander, insbesondere rechtwinklig zueinander, verlaufen, berandet wird, wobei beide Oberflächen des Dichtelements mit der Oberfläche des Dichtungssitzes in einem zu der Umfangsrichtung der Dichtkante senkrechten Querschnitt jeweils einen spitzen Winkel einschließen. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass das Dichtelement in der Ventilhülse parallel zu ihrer Längsmittelachse längsverschieblich aufgenommen ist, wozu das Dichtelement insbesondere mit Führungsmitteln verbunden ist, die in dem Ventilquerschnitt eine oder mehrere Durchströmöffnungen belassen und die an ihrem radial äußeren Rand mit einer nach innen weisenden zylindrischen Oberfläche der Ventilhülse eine Längsführung bilden. In der Längsführung kann bspw. ein geringes radiales Spiel von ca. 0,5 mm bestehen, was eine exakte Führung gewährleistet. Bei den Führungsmitteln kann es sich bspw. um plattenartige Führungslamellen handeln, die bspw. eine Dicke von lediglich etwa 2 mm aufweisen. Die Führungslamellen bieten dadurch der Strömung kaum Widerstand, und wegen des nur schmalen radialen Außenrands, der mit der Ventilhülse als Führung zusammenwirkt, kann eine Blockierung durch eingeklemmtes Strahlmittel ausgeschlossen werden. Die Komponenten der von der Erfindung bevorzugten Rückschlagventile können außerdem bei auftretendem Verschleiß leicht ausgebaut und ersetzt werden. Als zweckmäßig wird angesehen, dass sich die Vorlaufleitung durch die Wandung des Druckbehälters in dessen Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der Mündung der Vorlaufleitung und der tiefsten Stelle des Druckbehälters weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes des Druckbehälters beträgt. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass das zwischen die Vorkammer und den Druckbehälter geschaltete Rückschlagventil an seinem in Einbaulage unteren Anschluss an eine Steigleitung, insbesondere an ein Steigrohr, angeschlossen ist, die sich durch die oberseitige Wandung der Vorkammer in deren Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der unteren Öffnung der Steigleitung und der tiefsten Stelle der Vorkammer weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes der Vorkammer beträgt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung eine Umlaufleitung und ein darin angeordnetes Ventil umfasst, wobei das eine Ende der Umlaufleitung in das Innere des Druckbehälters, insbesondere bei mehr als seiner halben oder dreiviertel Höhe, insbesondere innerhalb eines in den Druckbehälter eingesetzten Steigsichters, mündet und wobei das andere Ende der Umlaufleitung in das Innere der Vorkammer , insbesondere bei weniger als seiner halben oder seiner viertel Höhe, mündet.
Eine zweckmäßige Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Vorrichtung zwei Vorkammern für Suspension, zwei Rückführleitungen und vier, vorzugs- weise zueinander baugleiche, Rückschlagventile umfasst, dass die Vorkammern in Parallelschaltung zueinander und mit Zwischenschaltung von je einem der Rückschlagventile zwischen je einer Vorkammer und dem Druckbehälter für Suspension an den Druckbehälter angeschlossen sind und dass je eine Rück- führleitung unter Zwischenschaltung von je einem der Rückschlagventile zwischen der Rückführleitung und die Vorkammer an je eine der Vorkammern angeschlossen ist. Eine zweckmäßige Ausgestaltung wird darin gesehen, dass zumindest der Druckbehälter, die Vorkammer oder die Vorkammern, das oder die Rückschlagventile, die Umlaufleitung oder die Umlaufleitungen, die Vakuumerzeugungseinrichtung und/ oder die Pumpe als gemeinsame Baugruppe, insbesondere in einem gemeinsamen, bspw. kubischen, Gehäuse, aus dem sich die Vorlaufleitung und die Rückführleitung heraus erstrecken, angeordnet sind, dass die Baugruppe einen Druckluftanschluss, der an eine zu der Baugruppe gehörende oder von der Baugruppe gesonderte Druckluftquelle angeschlossen oder anschließbar ist, umfasst, dass die Vorkammer mittels zumindest eines Ventils an den Druckluftanschluss angeschlossen ist, dass der Druckbehälter mittels zumindest eines Ventils an den Druckluftanschluss angeschlossen ist und dass die Vakuumerzeugungseinrichtung und/ oder die Pumpe an den Druckluftanschluss angeschlossen ist. Dies ermöglicht eine autonome Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Vorrichtung. Bei der Strahlkammer muss es sich nicht um einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung handeln, sondern die Vorrichtung kann auch an eine gesonderte Strahlkammer angeschlossen werden. Die Strahlkabine dient zur Strahlbehandlung der Werkstücke und zum Sammeln der dabei verwendeten Suspension in einer Sammelaufnahme zwecks Rückforderung in den Kreislauf. Mit einer eigenen Steuerung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei vorhandenen Strahlkabinen beigestellt werden und eignet sich somit auch für eine nachträgliche Aus- oder Umrüstung von Strahlkabinen. Wenn die Strahlkabine kein Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, besteht bspw. auch die Möglichkeit, sämtliche Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung (evtl. abgesehen von gewissen Längenabschnitten der Vorlauf- und der Rücklaufleitungen) in einem gemeinsamen Gehäuse, bspw. in einem Schaltschrank, der auch eine Steuerung enthalten kann, anzuordnen. Abhängig von verschiedenen gestellten Strahlaufgaben können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Strahleinrichtung Düsen mit unterschiedlicher Größe und mit verschiedener Form (bspw. mit runder, quadratischer oder flacher Form) zum Einsatz kommen. Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung kontinuierlich betrieben werden kann. Vom Druckbehälter fließt Suspension zu den Strahleinrichtungen ab, wird im Strahlraum wieder aufgefangen und von unten nach oben wieder in den Druckbehälter befördert. Diese ständige Strömung, von unten nach oben, also entgegen dem Absetzvorgang des Strahlmittels in der flüssigen Phase, bewirkt eine dauernde und gleichmäßige Durchmischung. Eine besonders vor- teilhafte Durchmischung der Suspension wird erreicht, wenn diese durch einen unterseitigen Anschluss in den Druckbehälter eingeleitet wird. Die Durchmischung kann noch weiter verbessert werden, indem auch der Rücklauf von Suspension in die Vorkammer von unten durch deren Boden erfolgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auch selbst nach längeren Stillstandszei- ten ein erneutes in Betrieb setzen einer Anlage, selbst nach einem Stillstand von mehreren Wochen. Dazu eignet sich die beschriebene Umlaufleitung. Mit den dazu beschriebenen Mitteln kann nach einer längeren Betriebsunterbrechung oder nach langer Standzeit saubere Flüssigkeit über abgesetztem Strahlmittel aus dem Druckbehälter abgeleitet und von unten in die Vorkammer eingepresst werden. Von dort kann die Flüssigkeit bzw. Suspension von unten erneut in den Druckbehälter eingepresst werden. Durch diese Maßnahme kann selbst auch eine kompakte Masse in dem Druckbehälter aufgebrochen und erneut vermischt werden. Vorzugsweise wird in der Vorkammer nicht über längere Zeit Emul- sion bevorratet. Stattdessen ist bevorzugt, dass, wenn der Arbeitsvorgang unterbrochen wird, bei bspw. nur teilweise gefüllter Vorkammer, nach einer vorgegebenen Zeit, bspw. nach ca. 2 Minuten, automatisch ein Transportvorgang ausgelöst wird, bei dem Suspension aus der Vorkammer in den Druckbehälter eingepresst wird. Auch beim Abschalten einer Anlage kann die Steuerung zuerst das Entleeren der Vorkammer bewirken.
Im Vergleich zu den von der Erfindung bevorzugten Rückschlagventilen wären herkömmliche handelsübliche Rückschlagventile mit einer Klappe oder Kugel als Dichtelement für den vorgesehenen Zweck zwar ebenfalls, jedoch aus verschiedenen Gründen weniger gut geeignet. Es könnten sich Feststoffe auf dem Dichtelement ablagern und seine Funktion stören. Feststoffe zwischen dem beweglichen Dichtelement und dem Ventilsitz könnten die Abdichtung erschweren oder verhindern. Die von der Erfindung bevorzugten Rückschlagventile eignen sich besonders für die beim Suspensions-Strahlen, besonders bei hoher Strahlmittelkonzentration, bestehenden Gegebenheiten. In solchen Suspensionen können nebst der Tendenz von Strahlmittel, in der flüssigen Phase abzusinken, Turbulenzen im Gemischstrom auch unkontrollierbare Kräfte auf das bewegliche Ventilteil ausüben. Auch eine exakte und robuste Führung und Zentrierung des Dichtelements ist deshalb bevorzugt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Nassstrahlen von einem oder mehreren Werkstücken, umfassend zumindest die Verfahrensschritte:
Bereitstellen einer Vorrichtung, welche einzelne oder mehrere der vorangehend beschriebenen Merkmale aufweist; Bereitstellen einer Strahlkabine, wenn die bereitgestellte Vorrichtung keine Strahlkabine umfasst; Einbringen der Strahleinrichtung für Suspension und insbesondere zumindest eines Längenabschnittes der Zufuhrleitung für Suspension in das Innere der Strahlkabine; An- schließen eines Endes der Rückführleitung für Suspension an eine Sammelaufnahme für fließfähige Medien (wie bspw. für fließfähige Suspension) der Strahlkabine und Einleiten von fließfähiger Suspension in die Sammelaufnahme der Strahlkabine, bspw. zur Inbetriebnahme oder bspw. während des Betriebs der Vorrichtung. Vor dem Hintergrund des eingangs beschriebenen Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren vorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere einzelne oder mehrere der beschriebenen, bisher bestehenden Einschränkungen bzw. Nachteile verringert oder vermieden werden können. Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, dass die Erfindung als weiteren Verfahrensschritt umfasst: Ansaugen von Suspension durch das an die Sammelaufnahme der Strahlkabine angeschlossene Ende der Rückführleitung, vorzugsweise indem in der Vorkammer ein Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme und der Vorkammer angeordnete Pumpe eingeschaltet und ein an die Vorkammer an- geschlossenes Entlüftungsventile geöffnet wird.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten zur bevorzugten Weiterbildung. Bevorzugt ist, dass das Verfahren zumindest den folgenden Verfahrensschritt umfasst: Beenden des Ansaugens von Suspension durch das an die Sammel- aufnähme der Strahlkabine angeschlossene Ende der Rückführleitung; Zufuhr von Druckluft in die zumindest teilweise mit Suspension befüllte Vorkammer und Öffnen eines an den Druckbehälter angeschlossenen Entlüftungsventils, bei dem es sich bspw. um ein Drosselventil oder um ein Druckbegrenzungsventil handelt. Bevorzugt ist, dass das Verfahren zumindest folgenden Verfahrens- schritt umfasst: Ansaugen von Suspension durch das an die Sammelaufnahme der Strahlkabine angeschlossene Ende der Rückführleitung, insbesondere indem in der Vorkammer eine Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme und der Vorkammer angeordnete Pumpe einge- schaltet und ein an die Vorkammer angeschlossenes Entlüftungsventil geöffnet wird; währenddessen mittels Zufuhr von Druckluft Erzeugen von Überdruck in dem zumindest teilweise mit Suspension befüllten Druckbehälter; und während des Bestehens von Überdruck in dem Druckbehälter zumindest zeitweises Öff- nen des der Vorlaufleitung zugeordneten Ventils zum Aufstrahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke.
Bevorzugt ist, dass das Verfahren zumindest umfasst: Abschalten der Druckluftzufuhr in den Druckbehälter; Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer mittels Zufuhr von Druckluft in die Vorkammer; während des Bestehens von Überdruck in der Vorkammer zumindest zeitweises Öffnen des der Vorlaufleitung zugeordneten Ventils und Aufstrahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke und insbesondere zumindest zeitweise Öffnen eines an den Druckbehälter angeschlossenen Entlüftungsventils. Bei einer bevorzugten Wei- terbildung umfasst das Verfahren zumindest folgende Verfahrensschritte: Erzeugen von Überdruck in dem Druckbehälter mittels Zufuhr von Druckluft in den Druckbehälter und Öffnen des der Umlaufleitung zugeordneten Ventils, so dass zumindest flüssige Phase der Suspension oder Suspension von dem
Druckbehälter in die Vorkammer transportiert wird; wenn in der Vorkammer ein bestimmter Pegelstand erreicht ist, Beenden, insbesondere automatisiertes Beenden, der Zufuhr von Druckluft in den Druckbehälter und Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer mittels Zufuhr von Druckluft und währenddessen, zumindest zeitweise, Öffnen eines an den Druckbehälter angeschlossenen Entlüftungs ventils und/ oder Öffnen des der Vorlaufleitung zugeordneten Ven- tils zum Strahlen von Suspension aus der Strahleinrichtung. Alternativ oder kombinativ ist bevorzugt, dass Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke aufgestrahlt wird, wobei das Gewichtsverhältnis von in der Suspension insgesamt enthaltener fester Phase zu in der Suspension insgesamt enthaltener flüs- siger Phase größer ist als 0,5, insbesondere größer ist als 0,9 und insbesondere etwa den Wert 1 besitzt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, weiter beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 schematisch vereinfacht eine erfindungs gemäße Vorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 schematisch vereinfacht eine erfindungs gemäße Vorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei einem bevorzugten Verfahrensschritt;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt;
Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt;
Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt;
Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt;
Fig. 7 eine Schnittansicht durch ein Rückschlagventil, welches den in den
Fig. 1 - 6 gezeigten Rückschlagventilen entspricht; Fig. 8 eine Schnittansicht entlang Schnittebene VIII - VIII in Fig.7;
Fig. 9 in einer Explosionsansicht Komponenten des in Fig. 7 gezeigten
Rückschlagventils;
Fig. 10 eine perspektivische Aus Schnitts Vergrößerung von Ausschnitt X in
Fig. 7;
Fig. 10a eine perspektivische Ausschnittsvergrößerung gemäß Fig. 10, jedoch nach dem Befestigen der Führungslamellen;
Fig. 11 eine zu Fig. 7 vergleichbare Schnittansicht des Rückschlagventils, in einer Offenstellung; Fig. 12 eine zu Fig. 11 vergleichbare Schnittansicht, beim Übergang von der
Offen- zu der Geschlossenstellung;
Fig. 12a eine Ausschnittsvergrößerung von Detail XII a in Fig. 12 Fig. 13 eine zu den Fig. 11, 12 vergleichbare Schnittansicht, jedoch in der Geschlossenstellung des Rückschlagventils;
Fig. 14 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, im Vergleich zu den Fig. 1 bis 6 in Vergrößerung, und
Fig. 15 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Mit Bezug auf Figur 1 wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgestellt. Die Vorrichtung dient zum Strahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke, wobei die für die Werkstück-Strahlbehandlung verwendete fließfähige Suspension in Figur 1 nicht mit dargestellt ist. Ein Werkstück 19 und dessen Werkstückaufnahme 18 sind, da nicht zur Vorrichtung gehörend, gestrichelt angedeutet. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Druckbehälter 2 zur Aufnahme von Suspension und eine an den Druckbehälter 2 angeschlossene Vorlaufleitung 3, die an ihrem von dem Druckbehälter 2 entfernten Ende an eine Strahleinrichtung 4, bei der es sich in dem Beispiel um eine Strahlpistole handelt, angeschlossen ist. Mit dem Bezugszeichen 4' ist ein Düsenhalter bezeichnet, der seinerseits an einer (nicht mit dargestellten), vorzugsweise verstellbaren Halterung ortsfest fixierbar ist. Die Vorlaufleitung 3 umfasst ein Steigrohr 5 und einen flexiblen Schlauch 6, zwi- sehen die ein Ventil 7 zwischengeschaltet (d. h. dazwischen angeordnet) ist. Das Gehäuse des Druckbehälters 2 ist druckdicht ausgeführt. Das Steigrohr 5 erstreckt sich von oben durch einen druckdichten Anschluss im Deckel 8 vertikal nach unten, wobei der Abstand zwischen der Mündung 9 der Vorlaufleitung 3 und der tiefsten Stelle des Druckbehälters weniger als ein Viertel der Höhe des Innenraumes des Druckbehälters 2 beträgt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine
Vorkammer 10 für Suspension. Diese besitzt ein druckdichtes Gehäuse und ist unterhalb des Druckbehälters 2 angeordnet. Mittels eines Rückschlagventils 11, das zwischen jeweiligen Anschlüssen des Druckbehälters 2 und der Vorkammer 10 angeordnet ist, ist die Vorkammer 10 an den Druckbehälter 2 angeschlossen. Die Vorrichtung 1 umfasst des Weiteren eine Rückführleitung 12, die mittels eines weiteren Rückschlagventils 13 an einen unterseitigen Anschluss der Vorkammer 10 unter Zwischenschaltung des Rückschlagventils 13 angeschlossen ist. Mit 14 ist eine Strahlkabine bezeichnet. Wie der Druckbehälter 2, die Vor- kammer 10 (und weitere, noch genannte Komponenten) ist die Strahlkabine in vereinfachter geschnittener Darstellung gezeigt, so dass der Blick in das Innere fällt. In dem Innenraum 15 der Strahlkabine 14 können sich bspw. eine verstellbare, bspw. stativartige Fixierung (in den Figuren nicht mit dargestellt) für die Strahleinrichtung und bspw. eine oder mehrere Werkstückaufnahmen 18 für ein oder mehrere Werkstücke 19, die mit Suspension bestrahlt werden sollen, befinden. Der Innenraum 15 der Strahlkabine 14, der auch als Strahlraum bezeichnet wird, ist von der Strahlkabine 14 allseitig umschlossen. Er wird unten von einem Trichterboden 16 begrenzt, der sich nach unten verjüngt. An dem Trichterboden 16 ist in dem Beispiel unterseitig ein becherartiger Aufnahmebehälter 17' angeschlossen, der mit dem Trichterboden 16 eine Sammelaufnahme 17 für Suspension bildet. Suspension, die auf den Trichterboden 16 trifft, kann, je nach Menge auch oberhalb des Aufnahmebehälters 17' von dem Trichterboden 16 aufgenommen werden. Der Aufnahmebehälter 17' ist mit dem In- nenraum 15 nach oben jederzeit offen verbunden. Die Rückführleitung 12 ist mit ihrem von der Vorkammer 10 entfernteren Ende 20 an die Sammelaufnahme 17 angeschlossen. Im Betriebszustand bewegt sich die Suspension in einem Kreislauf durch die beschriebenen Komponenten. Es besteht die Möglichkeit, dass die Strahlkabine 14 Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist und dass sie bspw. fest mit der Vorrichtung 1 verbunden ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Strahlkabine 14 keinen Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bildet, sondern dass die Vorrichtung 1 als, insbesondere modu- lare, autonome Einheit wahlweise an eine oder verschiedene Strahlkabinen 14 je nach Bedarf angeschlossen oder davon abgenommen werden kann.
Im Betrieb der in Figur 1 gezeigten Anordnung gelangt Suspension aus dem Druckbehälter 2 durch die Vorlauf leitung 3 und die Strahleinrichtung 4 in den Innenraum 15 der Strahlkabine 14 und kann dort auf ein von der Werkstück- aufnähme 18 aufgenommenes Werkstück 19 zur Schleifbearbeitung der Werkstückoberfläche aufgestrahlt werden. Die Suspension, die aus festem, feindispersem Strahlmittel und bspw. Wasser zusammengesetzt ist, wird dabei vorzugsweise als ein Flüssigkeitsstrahl zum Schleifen der Werkstückoberfläche auf diese gestrahlt. Insofern könnte man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 auch von einem Flüssigkeits-Strahl-Schleifsystem, also von einem System zum Schleifen mittels eines Flüssigkeitsstrahls, sprechen. Die Suspension sammelt sich dann in der Sammelaufnahme 17 und kann von dort durch ein Ventil 13 in die Vorkammer 10 transportiert werden, von wo aus die Suspension durch das Ventil 11 wieder in den Druckbehälter 2 transportiert werden kann.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen, in dem Beispiel zentralen, Druckluftanschluss 22, der zur Versorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit Druckluft dient. Dazu kann der Druckluftanschluss bspw. an eine externe Druckluft- Versorgungsleitung angeschlossen werden oder bspw. unmittelbar an eine
Druckluftquelle (bspw. an einen Kompressor), der entweder zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gehört oder keinen Bestandteil derselben bildet. Die Vorrichtung 1 umfasst eine pneumatische Leitung 21, in die ein Ventil 23 eingesetzt ist und die mittels eines Regulierorgans 24 an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist. Die pneumatische Leitung 21 ist an den Druckbehälter 2 an dessen Oberseite angeschlossen. Der Druckbehälter 2 ist druckdicht ausgebildet, so dass er bei geöffnetem Ventil 23 unter einen mittels des Regulierorgans 24 frei wählbaren Druck gesetzt werden kann. Bei dem Ventil 23 kann es sich zum Beispiel um ein Zwei- Wegeventil handeln, das wahlweise geöffnet oder ge- schlössen werden kann. Die Suspension nimmt im Betrieb den Innenraum des Druckbehälters 2 in der Regel nicht vollständig ein, so dass sich oberhalb der Suspension ein Luftkissen bildet, das sich dynamisch einem variierenden Niveau der Suspension im Druckbehälter 2 anpasst, womit bei Druckbeaufschla- gung immer der gleiche, an dem Regulierorgan 24 eingestellte Druck auf der Suspension lastet. Die Vorrichtung 1 umfasst auch eine pneumatische Leitung 25 und ein darin eingesetztes Ventil 26, mittels denen die Vorkammer 10 an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist. In dem Beispiel ist an die Vorkammer 10 an deren Oberseite eine Leitung 27 angeschlossen, die an ihrem anderen Ende an eine Leitungskreuzung 28 angeschlossen ist. In dem Beispiel (d. h. nicht notwendig) besitzt die Leitungskreuzung 28 vier Leitungsanschlüsse, die miteinander dauerhaft offen verbunden sind. Die zueinander offene Verbindung ist symbolisch durch einen Punkt angegeben. Die Leitung 25 ist an ihrem einen Ende an die Leitungskreuzung 28 und an ihrem anderen Ende an eine Leitungsverzweigung 29 angeschlossen, von der auch die Leitung 21 abzweigt und die unter Zwischenschaltung des Regulierorgans 24 mit dem Druckluftanschluss 22 verbunden ist. In die Leitung 21 ist eine Leitungsverzweigung 30 eingesetzt, von der ein Drosselventil 31 abzweigt. An die Vorkammer 10 ist ein Entlüftungsventil 32 angeschlossen. Das Entlüftungsventil 32 kann mittels eines daran angeschlossenen Ventils 33, das insofern auch als Steuerventil bezeichnet werden kann, wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. In dem Beispiel handelt es sich bei dem Entlüftungsventil um ein an sich bekanntes sog.
Quetschventil. Das zu seiner Steuerung dienende Ventil 33 befindet sich in einer Leitung 34, die an das Entlüftungsventil 32 angeschlossen ist und die von einer Leitung 35, die unter Zwischenschaltung eines weiteren Regulierorgans 36 an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist, abzweigt. Wird das Ventil 33 geöffnet, strömt Druckluft in das Entlüftungsventil 32, wodurch dieses geschlossen wird. Wird andererseits das Ventil 33 in eine Schalterstellung gebracht, die das Ausströmen von Luft aus dem Quetschventil durch einen Entlüftungsan- schluss des Ventils 33 ermöglicht, wird das Entlüftungsventil 32 geöffnet. Bei dem Ventil 33 handelt es sich vorzugsweise um ein Drei- Wege- Ventil. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Vakuumerzeugungseinrichtung 37, die an die Vorkammer 10 mittels einer Leitung 38 und mittels eines Ventils 39 angeschlossen ist. In dem Beispiel handelt es sich bei der Vakuumerzeugungseinrichtung 37 um einen Vakuuminjektor. In dem Beispiel ist die Leitung 38 an einen Anschluss der Leitungskreuzung 28 angeschlossen und dadurch an die Vorkammer 10 angeschlossen. Die Funktionsweise der Vakuumerzeugungseinrichtung 37 basiert in dem Beispiel auf dem Venturi-Prinzip. Die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 ist mittels einer Leitung 40, in die ein Ventil 41 eingesetzt ist, mittels eines weiteren Regulierorgans 42 mit einer von dem Druck- luftanschluss 22 ausgehenden Druckversorgungsleitung 43 verbunden, von der in dem Beispiel (also nicht notwendig) auch die Regulierorgane 24 und 36 abzweigen. Bei dem Ventil 41 kann es sich bspw. um ein Zwei- Wege- Ventil handeln, das sich wahlweise öffnen oder schließen lässt. Wird das Ventil 41 geöffnet, strömt Druckluft durch die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 in die Um- gebung, was in der Leitung 38 Unterdruck bewirkt. Auch bei dem Ventil 39 handelt es sich im Beispiel um ein Quetschventil. An dieses ist zur Steuerung eine Leitung 44 angeschlossen, die in dem Beispiel von der Leitung 35 abzweigt und in die ein Ventil 45, in dem Beispiel ein Drei- Wege- Ventil, eingesetzt ist. Wird das Ventil 45 geöffnet, strömt Druckluft in das Ventil 39 (d. h. in das Quetschventil), das dadurch geschlossen wird. Wird das Ventil 45 andererseits in eine Ventilstellung gebracht, in der Luft aus dem Ventil 39 durch die Leitung 44 und durch einen Entlüftungsanschluss des Ventils 45 in die Umgebung entweichen kann, wird das Ventil 39 geöffnet, so dass zwischen der Vorkammer 10 und der Vakuumerzeugungseinrichtung 37 eine offene Verbindung resultiert.
In dem Beispiel handelt es sich auch bei dem Ventil 7 um ein Quetschventil. Daran ist zur Steuerung eine Leitung 46 mit einem darin zur Steuerung eingesetzten Ventil 47 angeschlossen. Die Leitung 46 ist unter Zwischenschaltung des Regulierorgans 36 mit dem Druckluftanschluss 22 verbunden. Bei dem Ventil 47 handelt es sich in dem Beispiel um ein Drei- Wege- Ventil. Wird dieses geöffnet, strömt Druckluft in das Ventil 7, das dadurch geschlossen wird. Wird das Ventil 47 andererseits in eine Ventilstellung gebracht, so dass Luft aus dem Ventil 7 durch die Leitung 46 und durch einen als Entlüftung dienenden Anschluss des Ventils 47 in die Umgebung entweichen kann, wird das Ventil 7 geöffnet.
Die Vorrichtung 1 umf asst eine Umlaufleitung 48 für Suspension und ein darin angeordnetes Ventil 49. Das eine Ende 50 der Umlaufleitung 48 mündet in das Innere des Druckbehälters 2. In dem Beispiel ist in den Druckbehälter 2 von oben druckdicht ein Steigsichter 51 eingesetzt, in welchen die Umlaufleitung 48 von oben eintritt. Die Umlaufleitung 48 führt druckdicht durch die Wandung der Vorkammer 10, und ihr entsprechendes Ende 52 mündet in das Innere der Vorkammer 10. In dem Beispiel handelt es sich auch bei dem Ventil 49 um ein Quetschventil. An dieses ist zur Steuerung eine Leitung 53 angeschlossen, in die ein Ventil 54, in dem Beispiel ein Drei- Wege- Ventil, eingesetzt ist, und die in dem Beispiel unter Zwischenschaltung des Regulierorgans 36 mit dem Druckluftanschluss 22 verbunden ist. Wird das Ventil 54 geöffnet, strömt Druckluft in das Ventil 49, so dass dieses geschlossen wird. Wird anderseits das Ventil 54 in eine Ventilstellung geschaltet, in der Luft aus dem Ventil 49 durch die Leitung 53 und durch einen als Entlüftung dienenden Anschluss des Ventils 54 in die Umgebung strömen kann, wird das Ventil 49 geöffnet.
In dem Beispiel handelt es sich bei den Regulierorganen 24, 36 und 42 jeweils um ein Druckregel ventil. Es kann sich bspw. um ein Proportionalventil handeln. An dem Regulierorgan 24 kann ein Luftdruck eingestellt werden, mit dem, abhängig von der Stellung der Ventile 23 und 26, das Innere der Druckkammer 2 und/ oder das Innere der Vorkammer 10 beaufschlagt werden kann. Wie nach- folgend erläutert wird, kann mittels des Regulierorgans 24 der Strahldruck eingestellt oder geregelt werden, mit dem die Suspension aus der Strahleinrichtung als Strahl hervorgepresst, also gestrahlt, wird. Bei den Ventilen 23, 26 handelt es sich zum Beispiel um Zwei- Wege- Ventile. Die Ventile 33, 45, 47 und 54 dienen, wie beschrieben, zur Vorsteuerung der Ventile 32, 39, 7 und 49, bei denen es sich jeweils um ein Quetschventil handelt. Der Druck der Druckluft, mit dem die Quetschventile angesteuert werden, kann mittels des Regulierorgans 36 eingestellt bzw. geregelt werden. Bei dem Ventil 41 kann es sich wiederum bspw. um ein Zwei- Wege- Ventil handeln. An dem Regulierorgan 42 kann der Druck der bei geöffnetem Ventil 41 durch die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 strömenden Druckluft eingestellt oder geregelt werden.
Es versteht sich, dass die beschriebenen Anschlüsse des Druckbehälters 2 und der Vorkammer 10 an deren jeweiligem Gehäuse nach außen hin druckdicht ausgeführt sind. An dem Druckbehälter 2 ist eine Niveausonde 55 angebracht, um zu erfassen, wenn der Füllstand der Flüssigkeit bzw. der Suspension ein bestimmtes Niveau unterschreitet. An der Vorkammer 10 ist in deren unterer Hälfte eine Niveausonde 56 angebracht, um zu erfassen, wenn die Suspension bzw. Flüssigkeit ein bestimmtes minimales Niveau unterschreitet. Des Weiteren ist an der Vorkammer 10 eine obere Niveausonde 57 angebracht, um zu erfassen, wenn die Suspension bzw. Flüssigkeit ein bestimmtes oberes Niveau überschreitet. Zur Automatisierung der Vorrichtung 1 handelt es sich in dem Beispiel bei den Ventilen 23, 26, 31, 33, 41, 45, 47 und 54 um Elektroventile, d. h. um elektrisch zwischen den verschiedenen Ventilstellungen schaltbare Ventile. Diese Ventile und die Niveausonden 55 - 57 sind auf eine (in den Figuren nicht dargestellte Weise) mit einer Steuerungseinrichtung der Vorrichtung 1 verbunden. Mit 58 ist ein an die Aufnahme 17 angeschlossener Sensor bezeichnet, der das Vorhandensein von Suspension erfasst, und der ebenfalls an die Steuerung angeschlossen sein kann.
Bei dem Ventil IV zwischen dem Druckbehälter 2 und der Vorkammer 10 han- delt es sich um ein Rückschlagventil 11, das in Figur 1 nur schematisch dargestellt ist und das, in näherer Einzelheit mit Bezug auf die demgegenüber vergrößerten Figuren 7 - 13 beschrieben wird. Wie die ausschnittsweise Schnittansicht von Figur 7 zeigt, ist das Rückschlagventil 11 in der gezeigten Baulage an seinem oberen Anschluss 59 an einen Druckbehälteranschluss 60 angeschlossen, der durch den Boden 61 des Druckbehälters 2 an der tiefsten Stelle des Bodens 61 in den Druckbehälter 2 mündet. An seinem anderen, in der gezeigten Einbaulage unteren Anschluss 62 ist das Rückschlagventil 11 mittels eines in Figur 7 nur in seinem oberen Abschnitt gezeigten Steigrohres 63 an die Vorkammer 10 angeschlossen. Das Steigrohr 63 ist druckdicht durch die geschlossene Oberseite der Vorkammer 10 in deren Inneres geführt, wobei sich das untere offene Ende 64 des Steigrohres 63 nur in geringem Abstand über der tiefsten Stelle der Vorkammer 10 befindet. Die Durchlassrichtung 65 des Rückschlagventils 11 ist in Figur 7 mit einem Pfeil angedeutet. Diese ist von der Vorkammer 10 zu dem Druckbehälter 2 gerichtet, und die Sperrrichtung des Rückschlagventils 11 ist hierzu entgegengesetzt von dem Druckbehälter 2 zu der Vorkammer 10 gerichtet. Wie die Figuren 7 - 13 in weiterer Einzelheit zeigen, umfasst das Rückschlagventil 11 ein, in dem Beispiel kegelförmiges, Dichtelement 66 und eine Ventilhülse 67, die vorzugsweise aus einem im Vergleich zu dem Dichtelement 66 weniger leicht verformbaren Material besteht. Die Ventilhülse 67 ist in ein Ventilgehäuse 68 eingesetzt. Die Ventilhülse 67 umschließt eine Durchgangsöffnung zur Durchströmung mit Suspension. Ihre nach innen weisende Oberfläche verläuft in einem Längenabschnitt 69 zylindrisch. In einem hieran in Durchlassrichtung 65 angrenzenden, in der Einbaulage oberen Längenabschnitt bildet die Ventilhülse 67 einen sich in der Durchlassrichtung 65 konisch erweiternden Dichtungssitz 70. Das Dichtelement 66 bildet eine sich entlang seines Umfangs erstreckende Dichtkante 71 aus. Figur 11 zeigt das Rückschlagventil 11 in einer Offenstellung, in welcher das Dichtelement 71 von dem Dichtungssitz 70 beabstandet ist, so dass die durch Pfeile angedeutete Suspension 72 in der Durchlassrichtung 65 durch das Rückschlagventil 11 hindurchströmen kann. Wird, von dieser Offenstellung ausgehend, das Dichtelement 66 in Richtung zu dem Dichtungssitz 70 bewegt, tritt, wie Figur 12 veranschaulicht, das Dichtelement 66 zunächst nur an seiner
Dichtkante 71 entlang einer Kreislinie 73 in Kontakt mit dem Dichtungssitz 70. Die Dichtkante 71 wird von zwei Oberflächen 74, 75 des Dichtelements 66 be- randet, die in einem zu seiner Umfangsrichtung quer orientierten Querschnitt (vgl. Figur 12a) rechtwinklig zueinander verlaufen und die jeweils mit der Oberfläche des Dichtungssitzes 70 in diesem Querschnitt einen jeweiligen spitzen Winkel α bzw. ß einschließen. Wie Figur 12 auch zeigt, trifft das Dichtelement 66 bei einer Bewegung aus der Offenstellung zu dem Dichtungssitz 70 hin mit seiner Dichtkante 71 auf eine von dem verjüngten Ende des Dichtungssitzes 70 beabstandete Ringzone. Wird, von dem in Figur 12 gezeigten Zustand aus- gehend, das Dichtelement 66 entgegengesetzt zu der Durchlassrichtung 65 mit Druck P beaufschlagt, bewirkt dies eine elastische Verformung des Dichtelements 66 im Bereich seiner Dichtkante 71, der zufolge sich das Dichtelement 66 entlang seines Umfanges dann, wie in Figur 13 veranschaulicht, flächig gegen den Dichtungssitz 70 abstützt. In dieser Stellung ist das Rückschlagventil 11 geschlossen. Wird das Dichtelement 66 anschließend wieder in Durchlassrichtung 65 von der Ventilhülse entfernt, verformt es sich an seinem äußeren Umfang elastisch in die in Figur 11 gezeigte Form zurück. Zu dem gewählten Ausführungsbeispiel des Rückschlagventils zeigen bspw. die Figuren 7 und 9 in näherer Einzelheit, dass das Dichtelement 66 eine Durchgangsöffnung 76 aufweist, in die eine Hülse 77 bspw. eingeklebt oder einge- presst ist. Die entgegen der Durchlassrichtung 65 weisende Oberfläche 78 des Dichtelements verläuft eben und quer zu einer geometrischen Längsmittelachse
79 des Rückschlagventils 11. An der unteren Oberfläche 78 liegt eine Befestigungsplatte 80 an, zu deren zentraler Bohrung 81 eine Mutter 82 fluchtet und bspw. an der Befestigungsplatte 80 angebracht ist. Durch die Befestigungsplatte
80 erstrecken sich randnah vier Durchgangsöffnungen 83, die in Umfangsrich- tung um jeweils 90° voneinander beabstandet sind. Diese dienen zur Befestigung von zwei jeweils plattenförmigen Führungslamellen 84, 85. Die Führungslamellen 84, 85 besitzen eine zueinander im Wesentlichen gleiche Randkontur. Ausgehend von zwei seitlichen Vorsprüngen 86 erstrecken sich etwas in ihrem Seitenabstand verringert radial äußere Ränder 87 parallel zueinander und gehen in je eine Oberseite 88 über, von denen ausgehend sich je zwei Zungen 89 erstrecken. Die eine Führungslamelle 84 ist mittig, ausgehend von der Seite mit den Vorsprüngen 86, geschlitzt, und die andere Führungslamelle 85 ist ausgehend von der gegenüberliegenden Seite geschlitzt, so dass sich die beiden Führungslamellen 84, 85 in der in Figur 9 gezeigten, zueinander orthogonalen Lage zusammenstecken lassen, so dass ihre Ränder bei einer Drehung um die
Längsmittelachse 79 in einer Projektionsbetrachtung miteinander fluchten. Um die zusammengefügten Führungslamellen 84, 85 an der Befestigungsplatte anzubringen, kann je ein Paar der Zungen 89, durch je eine Durchgangsöffnung 83 gesteckt werden (vgl. Figur 10) und darin zur Erzielung eines Formschlusses nach außen gebogen werden (vgl. Figur 10a). Sodann kann die Befestigungsplatte 80 mittels einer durch die Hülse 77 gesteckten Schraube 90, die durch die Mutter 82 geschraubt wird, an dem Dichtelement 66 angebracht werden. Die Führungslamellen 84 bilden Führungsmittel, die, wie bspw. Figur 8 veran- schaulicht, im Ventilquerschnitt mehrere Durchströmöffnungen 91 belassen und die mit ihrem radial äußeren Rand 87 mit der nach innen weisenden zylindrischen Oberfläche der Ventilhülse 67 in deren Längenabschnitt 69 eine Längsführung bilden. Diese ermöglicht eine Relativbewegung des Dichtelements 66 und der Führungslamellen 84 relativ zu der Ventilhülse 67 konzentrisch und parallel zu der Längsmittelachse 79. In Durchlassrichtung 65 wird die Relativbewegung begrenzt, wenn die radialen Vorsprünge 86 gegen eine Ringfläche der Ventilhülse 67 treten. In dem gewählten Beispiel ist für das Rückschlagventil 11 eine Einbaulage gewählt, bei der die Längsmittelachse 79 vertikal verläuft und das Dichtelement 66 nach oben zeigt. Während des Betriebs der Vorrichtung 1 verlagert sich das Dichtelement 66 relativ zu der lagefest montierten Ventilhülse 67 abhängig von den auf das Dichtelement 66 wirkenden Drücken und Kräften selbstständig. Eine gesonderte Ansteuerung des Ventils ist somit nicht erforderlich. Wenn der Druck in der Vorkammer 10 größer als der Druck in dem Druckbehälter 2 ist, bewirkt die Druckdifferenz eine in Richtung der Durchlaufrichtung 65 auf das Dichtelement 66 wirkende resultierende Druckkraft. Ist diese größer als die entgegengesetzte Gewichtskraft der beweglichen Ventilteile, wird das Dich- telement 66 mit den daran befestigten Ventilkomponenten relativ zu der Ventilhülse 67 nach oben in die in Figur 11 gezeigte Offenstellung verlagert, in der eine weitere Bewegung mittels der Vorsprünge 86 verhindert wird. Die in Figur 11 mit Pfeilen 72 angedeutete Suspension strömt dann zufolge der Druckdifferenz durch einen das Dichtelement 66 umgebenden ringförmigen Durchlass. Wenn der Druck in der Vorkammer 10 dem Druck in dem Druckbehälter 2 entspricht, sinkt das Dichtelement 66 mit den damit verbundenen Komponenten zufolge der Schwerkraft nach unten, wobei es sich bei geeignet an das Gewicht der beweglichen Ventilteile angepasster Verformbarkeit des Dichtelements 66 in der in Figur 12 gezeigten Weise nur linienförmig an dem Dichtungssitz 70 abstützt. Etwaiges Strahlmittel, das sich auf dem Dichtungssitz 70 abgesetzt hat, wird beim Herabsinken des Dichtelements 66 von dessen umlaufender Dichtkante 71 verdrängt, und das unterhalb des Dichtelementes 66 befindliche Strahlmittel sinkt entlang des Dichtungssitzes 70 nach unten. Wenn der Druck in dem Druckbehälter 2 größer als der Druck in der Vorkammer 10 ist, wirken der Druck und die Gewichtskraft gemeinsam nach unten. Abhängig von der Höhe der Druckdifferenz kann sich das Dichtelement 66 auf die in Figur 13 gezeigte Weise an seinem radial äußeren Rand verformen, so dass es entlang des Um- fanges zu einer dichtenden Anlage des Dichtelements 66 kommt, die sich in einem quer zu der Umfangsrichtung liegenden Querschnitt über eine gewisse Breite erstreckt. In dem Beispiel von Fig. 13 resultiert eine flächenhafte, konische Berührzone bzw. Dichtungszone, wobei sich das Rückschlagventil 11 in der Geschlossenstellung befindet.
In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel (und auch in den Beispielen gemäß den Figuren 2, 14 und 15) stimmen die Rückschlagventile 11 und 13 baulich überein. Auch das Rückschlagventil 13 (vgl. Fig. 7a) ist so angeordnet, dass seine Längsmittelachse 96 vertikal verläuft. Das Rückschlagventil 13 ist an seinem oberen Anschluss 93 an einen Vorkammeranschluss 94, der durch den Boden 95 der Vorkammer 10 an dessen tiefster Stelle in die Vorkammer 10 mündet, angeschlossen. An seinem unteren Anschluss 97 ist das Rückschlagventil 13 an die Rückführleitung 12 angeschlossen. Die bauliche Übereinstimmung der beiden Rückschlagventile 11, 13 zeigt ein Vergleich der Figuren 7 und 7a. Dabei sind vereinfachend für beide Rückschlagventile 11, 13 die verschieblichen Ventilkomponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auch bei dem Rückschlagventil 13 ist die Einbaulage so gewählt, dass sich das Dichtelement 66 am oberen Ventilende befindet, d. h. dass es sich in der Geschlossen- Stellung nach unten gegen den Dichtungssitz 70 abstützt. Demzufolge ist auch bei dem Rückschlagventil 13 die Durchlassrichtung 98 (wie bei dem Rückschlagventil 11) nach oben gerichtet. In dem Beispiel von Figur 1 sind der Boden 61 des Druckbehälters 2 und der Boden 95 der Vorkammer 10 aus Blech gefertigt und konisch geformt, so dass sich der Querschnitt des Druckbehälters 2 bzw. der Vorkammer 10 nach unten hin verjüngt. Das Rückschlagventil 11 ist von unten an den tiefsten und engsten Querschnitt des Bodens 61 und das Rückschlagventil 13 von unten an den tiefsten und engsten Querschnitt des Bodens 95 nach außen hin druckdicht angeschlossen. Wie die Figuren 7 und 7a zeigen, entspricht im Beispiel in der Ventiloffenstellung der Außendurchmesser des in dem Rückschlagventil gebildeten ringförmigen Strömungsquerschnittes dem am Anschluss gegebenen Außendurchmesser des jeweiligen trichterförmigen Bodens.
In dem Beispiel von Figur 1 umfasst die Vorrichtung einen Zyklonabscheider 99. Dieser dient zur Abscheidung von mittels des Steigsichters 51 separierbaren Feinstpartikeln aus der Suspension. Derartige Feinstpartikel können während des Betriebs im Laufe der Zeit als Folge einer gewissen Abnutzung des Strahl- mittels und ggf. auch als Abtrag von bearbeiteten Werkstücken entstehen und sich im Laufe der Zeit in der Suspension anreichern. Solche Feinstpartikel lassen sich in dem Steigsichter 51 ausscheiden, indem sie bei einer sehr langsamen Strömung nach oben höher steigen als das Strahlmittel. Ein kleiner Teilstrom der Flüssigkeit kann am Steigsichter 51 oben abgezweigt und durch eine Leitung 100 dem Zyklonabscheider 99 zugeführt werden. Über eine weitere Leitung 101 kann gereinigte Flüssigkeit in die Strahlkabine 14 geleitet und damit wieder dem Kreislauf zugeführt werden. Der Steigsichter 51 ist ein Rohr, das geöffnet ist. Durch den in dem Druckbehälter 2 im Betrieb herrschenden Überdruck steigt die Flüssigkeit im Steigsichter 51 an, entsprechend der oben abfließenden Menge, einerseits durch den Anschluss 102 zum Spülen von Werkstücken und andererseits abgeleitet in den Zyklonabscheider 99 durch den Anschluss 103. An dem Anschluss 102 lässt sich bei Bedarf Flüssigkeit abzapfen zum Spülen von bereits gestrahlten Werkstücken. Die dort abgezapfte Flüssigkeit ist durch die ganze Höhe des Steigsichters 51 gestiegen und enthält daher praktisch kein Strahlmittel, oder Schwebeteile. Die zum Zyklonabscheider 99 abgezweigte Flüssigkeit wird durch das Steigrohr 104, das auch Bestandteil der Umlaufleitung 48 ist, etwa auf halber Höhe der aufsteigenden Wassersäule entnommen, also in einem Bereich, in dem kaum Strahlmittel vorhanden ist, jedoch noch
Schwebeteile. Die zu dem Zyklonabscheider 99 abgeleitete Flüssigkeitsmenge ist vorzugsweise gering, sie kann je nach Anlagentyp bspw. ca. 0,5 bis 3 Liter pro Minute betragen. Die abgeleitete Flüssigkeitsmenge bestimmt die Steiggeschwindigkeit im Steigsichter 51; sie sollte daher vorzugsweise exakt bestimmt werden können. Am oberen Austritt des Zyklonabscheiders 99, also in dessen Reinwasserbereich, ist in der Verschraubung 105 eine Drosselscheibe eingebaut. Drosselscheiben mit unterschiedlichen Bohrungen ermöglichen eine exakte und permanente Bestimmung des Durchflusses. Der Zyklonabscheider 99 steht unter dem gleichen Druck wie der Druckbehälter 2. Dies erleichtert auch das Ablassen von Schlamm an einem dafür vorgesehen Handventil 106. Bei dem Eintritt der Flüssigkeit in den Zyklonabscheider 99 ist eine austauschbare Düse 107 vorgesehen. Die in der Zyklonabscheider 99 einströmende Flüssigkeit benötigt eine gewisse Geschwindigkeit, damit die Wassersäule zum Rotieren gebracht werden kann. Mit einem Handventil 108 lässt sich der Zyklonabscheider 99 von der übrigen Vorrichtung 1 betriebsmäßig trennen.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen eine erfindungs gemäße Vorrichtung 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel und veranschaulichen ein bevor- zugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die in den Figuren 2-6 gezeigte Vorrichtung stimmt mit dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des bei dem Beispiel der Figuren 2 bis 6 nicht vorhandenen Zyklonabscheiders 99 überein. Aus dem Druckbehälter 2 führt eine Vorlaufleitung 3 mit einem Ventil 7 zu einem Düsenhalter 4' und einer Strahleinrichtung 4 (bspw. einer Strahlpistole). Wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen könnten von dem Druckbehälter 2 auch mehrere Vorlaufleitungen 3, bspw. mit je einem Ventil und mit je einer Strahleinrichtung, abzweigen.
In dem Druckbehälter 2 vorhandene Suspension 72 wird mit dem in dem
Druckbehälter 2 herrschenden Druck aus der Strahleinrichtung 4 herausge- presst. Die Vorlaufleitung 3 umfasst den Schlauch 6 und das daran angeschlossene Steigrohr 5. Das Steigrohr 5 tritt von oben durch eine Wandung des Druckbehälters 2 und erstreckt sich darin vertikal nach unten. Seine nach unten offene Mündung 9 befindet sich in einem unteren Bereich des Innenraums des Druckbehälters 2, in dem Beispiel im Bereich des trichterförmigen Bodens 61. Im Betrieb kann mittels der Niveausonde 55 erreicht werden, dass die nach unten offene Mündung 9 der Vorlaufleitung ständig in Suspension 72 eingetaucht ist, und zwar in einem Behälterbereich, in dem im Betrieb immer eine gute Durchmischung der Suspension gewährleistet wird. Wie die folgende Beschreibung verdeutlicht, ermöglicht der Aufbau der Vorrichtung 1, dass der Arbeitsprozess, bei welchem Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke 19 aufgestrahlt wird, unabhängig von den Vorgängen im Druckbehälter 2 ablaufen kann, also bspw. unabhängig von dem jeweiligen Niveau der Suspension in dem Druckbehälter 2. Der Strahlprozess kann somit permanent ablaufen, also bei Bedarf während einer längeren Zeit ohne Unterbrechung, oder auch in Intervallen. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, muss die in der Strahlkabine 14 aus der Strahleinrichtung 4 (bspw. aus einer Strahlpistole) austretende Suspension wieder in den Druckbehälter 2 zurückgebracht werden. Dazu ist der Druckbehälter 2 unterhalb mit der Vorkammer 10 versehen, die an die an die Sammelaufnahme 17 angeschlossene Rückführleitung 12 angeschlossen ist. Zwischen dem Druckbehälter 2 und der Vorkammer 10 (einerseits) und zwischen der Vorkammer 10 und der Rückführleitung 12 (andererseits) ist je eines der schon mit Bezug auf die Figuren 7, 7a beschriebenen Rückschlagventile 11 bzw. 13 mit von unten nach oben weisender Durchlassrichtung angeordnet bzw. zwischengeschaltet. Die in dem Ausführungsbeispiel gewählten Rückschlagventile 11, 13 sind besonders konstruiert, um das Zurückströmen einer Flüssigkeit zu verhindern, die einen großen Anteil an abrasiven Feststoffen (insbesondere
Strahlmittel) aufweist. Diese Rückschlagventile erlauben, ohne dass besondere Steuerungsmaßnahmen notwendig sind und auf sehr kostengünstige Weise, dass eine Strömungsrichtung nur von unten nach oben möglich ist. Die von der Vorlaufleitung 3 aus dem Druckbehälter 2 abgeleitete Suspension kann schubweise von unten aus der Vorkammer 10 ersetzt werden. Durch dieses Nachströmen von unten, also entgegen der Absinkrichtung der schweren Partikel in der Suspension, kann eine sehr gleichmäßige und konstante Vermischung von Flüssigkeit und den Feststoffen darin erreicht werden. Dadurch können zusätz- liehe Maßnahmen, wie Rührwerke, überflüssig sein.
Alternativ wäre möglich, anstelle der Rückschlagventile 11, 13 (bspw. pneumatisch oder elektrisch) steuerbare Ventile, bspw. Quetschventile, einzubauen. Da zu dem bedarfsweisen Öffnen und Schließen solcher Ventile jedoch eine An- Steuerung notwendig ist, wäre dadurch ein größerer Aufwand erforderlich.
Außerdem würden pneumatische Quetschventile bei einem Ausfall der Druckluftversorgung öffnen und die oberhalb befindliche Suspension unkontrolliert abfließen lassen. Figur 2 zeigt einen bevorzugten ersten Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieser Schritt dient zur Befüllung der Vorrichtung 1 mit Suspension 72 und ist daher nach einem vorangehenden Betrieb der Vorrich- tung 1 unter Umständen nicht mehr notwendig. Die Suspension 72 wurde auf den Trichterboden 16 der Strahlkabine geschüttet und sammelt sich in der Sammelaufnahme 17 für die Suspension, die im Beispiel von einem becherartigen Aufnahmebehälter 17' und von dem darin von oben einmündenden Trichterboden 16 gebildet wird.
In den Figuren 2 bis 6 werden für die Ventile 23, 26, 31, 33, 41, 45, 47 und 54 symbolisch verschiedene Schalt- bzw. Betriebszustände angegeben. Ist eines der Ventile 23, 26, 31, 41, mit einem "X" gekennzeichnet, bedeutet dies, dass das Ventil zu diesem Zeitpunkt geschlossen ist, d. h. ohne "X" ist das Ventil geöffnet. Bei den Ventilen 33, 45, 47 und 54 bedeutet ein "X", dass das Ventil in diesem Zustand keine von dem Druckluftanschluss 22 über das Regulierorgan 36 zugeführte Druckluft hindurch lässt, jedoch zur Steuerung des jeweils angeschlossenen Quetschventils dienende Luft aus dem Quetschventil zurückströmen und durch das betreffende Ventil 33, 45, 47 oder 54 in die Umgebung ent- weichen kann. Ist ein Ventil 33, 45, 47 oder 54 nicht mit "X" markiert, ist das betreffende Ventil zu diesem Zeitpunkt geöffnet, so dass von dem Druckluftanschluss 22 zuströmende Druckluft zu dem angeschlossenen Quetschventil durchgelassen wird. Bei den Quetschventilen 7, 32, 39 und 49, die pneumatisch geschlossen oder geöffnet werden können, erfolgt keine derartige Kennzeich- nung, da sie stets geschlossen sind, wenn die sie ansteuernde pneumatische
Leitung mit Druckluft beaufschlagt ist, und andererseits geöffnet sind, wenn die sie ansteuernde pneumatische Leitung entlüftet ist. Ihre Ventilstellung resultiert also aus der gekennzeichneten Stellung ihres Steuerventils. Während des in Fi- gur 2 gezeigten Verfahrensschrittes ist mittels des offenen Ventils 41 die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 aktiviert. Das Ventil 39 ist geöffnet, und die Ventile 26 und 32 sind geschlossen, so dass die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 im Inneren der Vorkammer 10 ein Vakuum, also unter dem Umgebungs- druck liegenden Druck, erzeugt. Der Druck in der Vorkammer 10 ist dadurch niedriger als in dem Druckbehälter 2, so dass das Rückschlagventil 11 automatisch geschlossen ist. Der Druck im Inneren der Vorkammer 10 ist auch niedriger als der Druck in der Sammelaufnahme 17, so dass das Rückschlagventil 13 automatisch öffnet. Zufolge des Vakuums wird Suspension 72 aus der Sammel- aufnähme 17 durch die Rückführleitung 12 und durch das Rückschlagventil 13 nach oben in die Vorkammer 10 gesaugt. Dadurch, dass die Suspension von unten, also entgegen der Schwerkraft, in die Vorkammer 10 eintritt, wird die Suspension 72 in der Vorkammer 10 laufend durchmischt. Zum Ansaugen der Suspension durch die Rückführleitung 12 kann ein Unterdruck von ca. 100 bis 200 cm Wassersäule ausreichend sein. Dieser kann auf verschiedene Art erzeugt werden. Bei der in Figur 3 schematisch gezeigten Vakuumerzeugungseinrichtung 37 handelt es sich im Beispiel um einen pneumatischen Injektor. Stattdessen kann aber auch eine Vakuumpumpe oder z.B. ein Gebläse diese Aufgabe übernehmen. Da es sich um einen impulsartigen Einsatz handelt und der Un- terdruck gering ist, käme bspw. auch ein pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigter Balg in Betracht oder eine pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigte Kolbenpumpe. Wenn das Niveau in der Vorkammer 10 die Niveausonde 57 erreicht, wird der beschriebene Ansaugvorgang beendet und es kann eine automatische Umstellung von Unterdruck auf Überdruck in der Vorkammer 10 erfolgen.
Figur 3 zeigt einen bevorzugten Verfahrensschritt, mittels dem Suspension aus der Vorkammer 10 in den Druckbehälter 2 hochgepumpt werden kann. Dazu wurde zunächst das Ansaugen von Suspension aus der Sammelaufnahme 17 in die Vorkammer 10 beendet. Während die Ventile 32 und 39 geschlossen sind, wird durch das geöffnete Ventil 26 Druckluft in die teilweise mit Suspension 72 gefüllte Vorkammer 10 geleitet, um im Inneren der Vorkammer 10 Überdruck, also über dem Umgebungsdruck liegenden Druck, zu erzeugen, der auf der Suspension 72 lastet. Dabei ist das Entlüftungsventil 31 (im Beispiel ein Drosselventil), das an den Druckbehälter 2 angeschlossen ist, geöffnet. Da somit der Druck in der Vorkammer 10 den Druck im Druckbehälter 2 übersteigt, öffnet sich das Rückschlagventil 11 automatisch. Dies bewirkt, dass Suspension 72 aus der Vorkammer 10 durch das Steigrohr 63 und durch das Rückschlagventil 11 von unten in den Druckbehälter 2 hochgepumpt wird. Da die Suspension 72 in den Druckbehälter 2 von unten nach oben gerichtet eintritt, bewirkt dies eine ständige Durchmischung der Suspension im Druckbehälter 2. Während des Hochpumpens der Suspension in den Druckbehälter 2 ist dessen Entlüftungs- ventil 31 geöffnet, so dass daraus Luft entweichen kann. Wenn durch diesen 11 Pump Vorgang 11 das Niveau der Suspension 72 in der Vorkammer 10 die Niveausonde 56 erreicht hat, schließt das Ventil 26 und das Entlüftungsventil 31, gleichzeitig wird das Ventil 23 geöffnet. Ebenfalls gleichzeitig öffnet sich gemäß einer bevorzugten Ausführung für ein bis zwei Sekunden das Entlüftungsventil 32. Durch den in der Vorkammer 10 extrem schnell sinkenden Druck schließt sich das Rückschlagventil 11 automatisch. Durch die Abkühlung entsteht Kondensat. Aus der Vorkammer 10 abgeleitete Luft kann in die Strahlkammer, d. h. in den Innenraum der Strahlkabine 14, abgeleitet werden. Nach einer vorgegebenen Zeit kann sich das Entlüftungsventil 32 wieder schließen, und es kann beispielsweise wieder auf den in Figur 2 gezeigten Saugbetrieb geschaltet werden, sofern der Sensor 58 meldet, dass Suspension 72 in der Sammelaufnahme 17 vorhanden ist. Durch die Richtung der an der Oberfläche der Suspension 72 ansetzenden Pfeile ist (wie auch in den übrigen Figuren) schematisch angedeutet, ob der Pegel steigt oder fällt.
Figur 4 zeigt einen weiteren bevorzugten Schritt bei der Ausführung eines er- findungsgemäßen Verfahrens. Während dieses Verfahrensschrittes wird Suspension 72 aus der Strahleinrichtung 4 (bspw. Strahldüse) auf ein Werkstück 19 gestrahlt, so dass der Füllstand des Druckbehälters 2 abnimmt, und gleichzeitig wird Suspension 72 aus dem Sammelaufnahme 17 in die Vorkammer 10 hochgesaugt. Das Hochsaugen erfolgt in dem Beispiel wie bei dem zu Figur 2 be- schriebenen Verfahrens schritt. Um währenddessen Suspension 72 aus dem Druckbehälter 2 durch die Strahleinrichtung 4 herauszupressen, wird in dem Druckbehälter 2 Überdruck erzeugt, indem durch das geöffnete Ventil 23 Druckluft eingeleitet wird. Der Druck im Druckbehälter 2 ist somit größer als in der Vorkammer 10, wodurch das Rückschlagventil 11 automatisch geschlossen ist. Andererseits ist der Druck in der Vorkammer 10 auch geringer als der Druck in der Sammelaufnahme 17, so dass sich das Rückschlagventil 13 automatisch öffnet. Um Suspension 72 aus der Strahleinrichtung 4 herauszudrücken, also für den Strahlvorgang, wird das Ventil 7 für gewünschte Dauer geöffnet. Figur 5 zeigt einen weiteren bevorzugten Schritt bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei kann gleichzeitig das Herauspressen von Suspension aus der Strahleinrichtung 4 und ein Transport von Suspension 72 aus der Vorkammer 10 in den Druckbehälter 2 erfolgen. Dazu wurde die Druckluftzufuhr in den Druckbehälter 2 durch Schließen des Ventils 23 beendet, jedoch stattdessen das Ventil 26 geöffnet, so dass nun Druckluft mit dem gleichen Druck in die Vorkammer 10 eingepresst wird und darin einen Überdruck erzeugt. Das Rückschlagventil 13 schließt dadurch automatisch. Da das Entlüftungsventil 31 des Druckbehälters 2 geöffnet wird, steigt der Druck in der Vor- kammer 10 über den Druck im Druckbehälter 2, so dass das Rückschlagventil 11 automatisch öffnet. Der in der Vorkammer 10 erzeugte Überdruck drückt somit Suspension 72 aus der Vorkammer 10 in den Druckbehälter 2 nach oben. Das Entlüftungsventil 31, bei dem es sich in dem Beispiel um ein Drosselventil han- delt, ist so gewählt, dass auch in dem Druckbehälter 2 ein im Vergleich zum Umgebungsdruck höherer Druck erhalten bleibt. Dieser Druck kann etwas niedriger oder gleich groß sein wie der Druck in der Vorkammer 10. Bei dem Entlüftungsventil 31 könnte es sich auch bspw. um ein Druckbegrenzungsventil handeln. Dieses könnte den Druck im Druckbehälter2 bspw. auf 3 bar begren- zen. Der durch Druckluftzufuhr in der Vorkammer 10 erzeugte Druck könnte bspw. 3 bar oder etwas mehr als 3 bar betragen, wobei sich versteht, dass auch von diesem Zahlenbeispiel abweichende Drücke möglich wären. Abhängig davon, wie groß das Druckgefälle von der Vorkammer 10 zu dem Druckbehälter 2 ist, wird Suspension aus der Vorkammer 10 in den Druckbehälter 2 nach oben gepumpt. Um zu ermöglichen, dass dieser Suspensions- Volumenstrom, insbesondere im zeitlichen Mittel, größer als der aus der Strahleinrichtung 4 abgegebene Suspensions- Volumenstrom ist, kann das Entlüftungsventil 31 des
Druckbehälters geöffnet werden. Während des in Figur 5 gezeigten Verfahrensschrittes erfüllt die in die Vorkammer 10 geleitete Druckluft also eine Dop- pelfunktion. Sie bewirkt einerseits das Hochpumpen von Suspension 72 in die Druckkammer 2 und bewirkt zusätzlich das Herauspressen von Suspension aus der Strahlpistole.
Figur 6 zeigt einen weiteren bevorzugten Schritt bei der Ausführung des erf in- dungsgemäßen Verfahrens. Dieser Verfahrensschritt kann insbesondere angewendet werden, nachdem der Betrieb der Vorrichtung 1 für einen gewissen Zeitraum (bspw. für mehrere Minuten) unterbrochen wurde. Bei einer solchen Unterbrechung beginnt das Absinken der schweren festen Partikel der Suspen- sion 72 und damit eine Entmischung. Zur Aufrechterhaltung des Betriebsgemisches kann die Vorrichtung 1 bei einer Betriebsunterbrechung von vorgegebener Dauer, insbesondere automatisch, auf den in Figur 6 gezeigten Umlaufbetrieb geschaltet werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Umlaufbetrieb in einstellbaren Intervallen, von bspw. 2 Minuten oder längerer Dauer, abhängig von dem verwendeten Strahlmittel aktiviert wird. Indem das Ventil 49 geöffnet wird, wird Flüssigkeit mit nur wenigen Feststoffen aus dem oberen Bereich des Druckbehälters 2 bzw. aus dem Steigsichter 51 in die Vorkammer 10 durch die Umlaufleitung 48 umgeleitet. Wenn das Flüssigkeitsniveau in der Vorkam- mer 10 deren Niveausonde 57 erreicht, kann wieder auf einen anderen Betriebszustand umgeschaltet werden, bspw. auf den zu Figur 3 beschriebenen Betriebszustand. Auch nach einem längeren Stillstand der Vorrichtung 1, bspw. von mehreren Wochen, kann durch mehrmaliges, bspw. manuelles Schalten des beschriebenen Umlaufvorganges wieder problemlos eine gute Durchmischung in der Suspension 72 erreicht werden.
Der Strahlvorgang bewirkt eine gewisse Verdunstung der Flüssigkeit. Damit das Mischungsverhältnis in einer tolerierbaren Bandbreite bleibt und der Betrieb der Vorrichtung 1 nicht gestört wird, kann periodisch Flüssigkeit nachdosiert werden. Die Niveausonde 55 des Druckbehälters 2 überwacht ein Minimalniveau. Je nach Anlagentyp erfolgt bei Unterschreitung eine Warnung, oder es kann direkt ein Ventil geschaltet werden, das den Flüssigkeitsverlust automatisch ausgleicht, bis wieder zumindest das Minimalniveau erreicht ist. Es versteht sich, dass je nach Bedarf an den Druckbehälter 2 mehrere Vorlaufleitungen 3 angeschlossen sein können, an die jeweils eine oder mehrere Strahleinrichtungen 4 angeschlossen sein können. In dem Beispiel umfasst die Vorrichtung eine mit den beschriebenen, zur Steuerung der Quetschventile dienenden Ventilen und mit den Niveausonden verbundene Steuerung, die daran angepasst ist, um die zu den Fig. 2-6 beschriebenen Betriebszustände (oder bei Bedarf nur ausgewählte dieser Betriebszustände) in automatischer Abfolge an der Vorrichtung einzustellen.
Figur 14 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel. Auch diese Vorrichtung 1 umfasst wiederum einen Druckbehälter 2, jedoch - abweichend von den Beispielen der Figuren 1 bis 7 - zwei Vorkammern 10, zwei Rückführ leitun- gen 12 und somit insgesamt vier Rückschlagventile 11, 13, die in dem Beispiel sämtlich zueinander baugleich ausgeführt sind und den in den Figuren 7, 7a gezeigten Ventilen entsprechen. Die beiden Vorkammern 10 sind zueinander in Parallelschaltung unter Zwischenschaltung von je einem Rückschlagventil 11 an den Druckbehälter 2 angeschlossen. Der Boden 61 der Druckkammer 2 ist konisch gestaltet und bildet einen sich nach unten verjüngenden Trichter. Im unteren Teil der schrägen Trichterwandung sind zwei Durchgangsöffnungen vorgesehen, an die jeweils mittels eines gekrümmten Rohrsegmentes 109 eines der Rückschlagventile 11 an dessen Oberseite angeschlossen ist, wobei die Durchlassrichtung 65 nach oben weist. Auch der Boden 95 der Vorkammern 10 ist jeweils konisch und bildet einen sich nach unten verjüngenden Trichter. An den untersten und somit engsten Querschnitt des Bodens 95 ist je ein Rückschlagventil 13 an dessen Oberseite angeschlossen, so dass dessen Durchlassrichtung 98 nach oben weist. An jedes Rückschlagventil 13 ist unterseitig je eine Rückführleitung 12 angeschlossen, die an ihrem jeweils anderen Ende an eine Sammelaufnahme einer Strahlkabine anschließbar ist. Durch das Vorhandensein von zwei Vorkammern 10 handelt es sich um eine im Vergleich zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen leistungsfähigere Anlage. Die Ausführung hat den Vorteil, dass größere Suspensionsmengen durch das System geleitet werden können und dass deshalb mit mehreren oder größeren Strahldüsen gearbeitet werden kann. Die Vorkammern 10 ergänzen sich abwechslungsweise in ihrer Funktion. Im Betrieb ermöglicht dies zum Beispiel, dass, während in die eine Vorkammer 10 Suspension aus dem Innenraum 15 der Strahlkabine 14 angesaugt wird, von der anderen Vorkammer 10 Suspension in den Druckbehälter 2 gefördert wird. In bestimmten Zeitabständen können die beiden Vorkammern 10 ihre Funktion miteinander wechseln. Der Wechsel kann bspw. mit nur kurzen Unterbrechungen (bspw. von etwa 2 Sekunden) erfolgen. Es lässt sich ein permanenter Fluss von Suspension 72, sowohl von der Strahlkabine 14 in die Vorkammern 10, als auch von den Vorkammern 10 in den Druckbehälter 2 erreichen. Dadurch, dass praktisch dauernd Suspension von unten in den Druckbehälter 2 nachströmt, entsprechend der durch die Strahleinrichtung 4 bzw. Strahldüsen wegströmenden Menge, ist eine dauernde, optimale Durch- mischung von Flüssigkeit und Strahlmittel in der Suspension gewährleistet. Zur Entnahme von Proben des Flüssigkeit-Strahlmittel-Gemisches ist in dem Beispiel ein Hand ventil 110 vorgesehen. Durch den Überdruck im Druckbehälter 2 wird beim Öffnen des Handventils 110 Suspension durch ein Steigrohr 111 heraufgedrückt. Das Steigrohr 111 reicht hinunter in den Bereich des Druckbe- hälters 2, wo die Suspension durch die Mündung 9 des Steigrohres 5 von der Vorlaufleitung 3 zu der Strahleinrichtung 4 abfließt. Es ist damit sichergestellt, dass die entnommenen Proben dem aus der Strahleinrichtung 4 austretenden Gemisch entsprechen. Bevorzugt ist, dass alle Leitungen, durch welche Suspension fließt, nach unten hin offen sind. Somit können bei einem längeren Still- stand der Anlage (bspw. während Wochen) Feststoffe aus den Leitungen heraus nach unten sinken, und es kann zu keinen Verstopfungen kommen. Figur 15 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einem noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung ist unabhängig von einer Strahlkabine ausgeführt, kann jedoch zum Betrieb an eine Strahlkabine (bspw. an eine Strahlkabine des in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Typs) ange- schlössen werden. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 112, das in dem Beispiel (also nicht notwendig) auf Rädern 113 fahrbar ist. Aus dem Gehäuse treten nach außen eine pneumatische Leitung 114 zur Verbindung des Druckluftanschlusses 22 mit einer Druckluftquelle (diese ist in Figur 15 nicht mit gezeigt), ein Teil der Vorlaufleitung 3 mit einer ggf. hieran angeschlossenen Strahlein- richtung 4 (bspw. Strahldüse) und ein Längenabschnitt der Rückführleitung 12 nach außen hervor. Die Vorlaufleitung 3 und die Rückführleitung 12 dienen zum Anschluss an eine Strahlkabine. Alle übrigen Komponenten der Vorrichtung 1 befinden sich innerhalb des Gehäuses 112. Insofern kann man von einer autonomen bzw. modularen Bauweise der Vorrichtung 1 sprechen.
Es versteht sich, dass zur Verwirklichung der Erfindung vielfältige Abwandlungen von den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich sind. Zum Beispiel können einzelne oder mehrere der beschriebenen Komponenten entfallen (wie zum Beispiel der Zyklonabscheider) oder durch andere, insbesondere gleich oder ähnlich wirkende, Komponenten ersetzt werden.
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils eigenständig weiterbil- den, nämlich:
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Ventil 11' zwischen der Vorkammer 10 und dem Druckbehälter 2 ein Rückschlagventil 11 ist, das an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss 59 an einen Druckbehälteran- schluss 60, der durch den Boden 61 des Druckbehälters 2, insbesondere an dessen tiefster Stelle, in den Druckbehälter 2 mündet, angeschlossen ist und das an seinem anderen, insbesondere unteren, Anschluss 62 an die Vorkammer 10 angeschlossen ist, wobei die Durchlassrichtung 65 des Rückschlagventils 11 zu dem Druckbehälter 2 hin gerichtet ist.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 eine Vakuumerzeugungseinrichtung 37, insbesondere einen Vakuuminjektor oder eine Vakuumpumpe, umfasst, an die die Vorkammer 10 mittels zumindest einer Leitung 38 und eines Ventils 39 angeschlossen ist, und/ oder dass entweder zwischen die Vorkammer 10 und die Rückführ leitung 12 eine Pumpe geschaltet oder an das von der Vorkammer 10 abgewandte Ende der Rückführ leitung 12 eine Pumpe angeschlossen ist, wobei die Förderrichtung der Pumpe im Betrieb zu der Vorkammer 10 gerichtet ist.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 ein zwischen die Rückführleitung 12 und die Vorkammer 10 geschaltetes Ventil 13' umfasst, bei dem es sich um ein Rückschlagventil 13 handelt, wobei dieses Rückschlagventil 13 an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss 93 an einen Vorkammeranschluss 94, der durch den Boden 95 der Vorkammer 10, insbesondere an dessen tiefster Stelle, in die Vorkammer 10 mündet, angeschlossen ist und an seinem anderen, insbesondere unteren, Anschluss 97 an die Rückführleitung 12 angeschlossen ist, und wobei die Durchlassrichtung (98) dieses Rückschlagventils 13 zu der Vorkammer 10 hin gerichtet ist, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass dieses Rückschlagventil 13 baugleich zu dem zwischen die Vorkammer 10 und den Druckbehälter 2 geschalteten Rückschlagventil (11) ist. Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Boden 61 des Druckbehälters 2 konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt des Druckbehälters 2 nach unten ver- jüngt, und/ oder dass der Boden 95 der Vorkammer 10 konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt der Vorkammer 10 nach unten verjüngt.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 zumindest eine Leitung 21 und ein Ventil 23 umfasst, mittels denen der Druckbehälter 2 an eine von der Vorrichtung 1 gesonderte Druckluftquelle anschließbar ist oder mittels denen der Druckbehälter (2) an eine zu der Vorrichtung 1 gehörende Druckluftquelle angeschlossen ist. Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das zwischen die Vorkammer 10 und den Druckbehälter 2 geschaltete Rückschlagventil 11 und/ oder das zwischen die Rückführleitung 12 und die Vorkammer 10 geschaltete Rückschlagventil 13 umfasst: ein Dichtelement 66 aus elastisch verformbarem Material und eine Ventilhülse 67, die einen sich in Durchlassrich- tung 65 des Rückschlagventils 11, insbesondere konisch, erweiternden Dichtungssitz 70 ausbildet, wobei das Dichtelement 66 eine sich entlang seines Um- fanges erstreckende Dichtkante 71 ausbildet, die bei einer Bewegung des Dichtelements 66 aus einer Offenstellung in Richtung zu dem Dichtungssitz 70 entlang der Dichtkante 71, insbesondere anfangs nur entlang einer Kreislinie 73, in Kontakt mit dem Dichtungssitz 70 tritt.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Dichtkante 71 von zwei Oberflächen 74, 75 des Dichtelements 66, die in einem zu seiner Umfangs- richtung quer orientierten Querschnitt geneigt zueinander, insbesondere rechtwinklig zueinander, verlaufen, berandet wird, wobei beide Oberflächen des Dichtelements 66 mit der Oberfläche des Dichtungssitzes 70 in einem zu der Umf angsrichtung der Dichtkante 71 senkrechten Querschnitt jeweils einen spitzen Winkel α, ß einschließen.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 66 in der Ventilhülse 67 parallel zu ihrer Längsmittelachse 79 längsverschieblich aufgenommen ist, wozu das Dichtelement 66 insbesondere mit Führungsmitteln verbunden ist, die eine oder mehrere Durchströmöffnungen 91 belassen und die an ihrem radial äußeren Rand 87 mit einer nach innen weisenden zylindrischen Oberfläche der Ventilhülse 67 eine Längsführung bilden.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 66 bei einer Bewegung aus einer Offenstellung zu dem Dichtungssitz 70 mit seiner Dichtkante 71 auf eine von dem verjüngten Ende des Dichtungssitzes 70 beab- standete Ringzone des Dichtungssitzes 70 trifft und dass eine Druckbeaufschlagung des Dichtelements 66 gegen den Dichtungssitz 70 eine elastische Verformung des Dichtelements 66 bewirkt, der zufolge sich das Dichtelement 66 entlang seines Umfanges flächig gegen den Dichtungssitz 70 stützt.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Vorlaufleitung 3 durch die Wandung des Druckbehälters 2 in dessen Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der Mündung 9 der Vorlaufleitung 3 und der tiefsten Stelle des Druckbehälters 2 weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes des Druckbehälters 2 beträgt. Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das zwischen die Vorkammer 10 und den Druckbehälter 2 geschaltete Rückschlagventil 11 an seinem in Einbaulage unteren Anschluss 62 an eine Steigleitung, insbesondere an ein Steigrohr 63, angeschlossen ist, die sich durch die oberseitige Wandung der Vorkammer 10 in deren Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der unteren Öffnung 64 der Steigleitung und der tiefsten Stelle der Vorkammer 10 weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes der Vorkammer 10 beträgt. Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 eine Umlaufleitung 48 und ein darin angeordnetes Ventil 49 umf asst, wobei das eine Ende 50 der Umlaufleitung 48 in das Innere des Druckbehälters 2, insbesondere bei mehr als seiner halben oder dreiviertel Höhe, insbesondere innerhalb eines in den Druckbehälter 2 eingesetzten Steigsichters 51, mündet und wobei das andere Ende 52 der Umlaufleitung 48 in das Innere der Vorkammer 10, insbesondere bei weniger als seiner halben oder seiner viertel Höhe, mündet.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 zwei Vorkammern 10, zwei Rückführ leitungen 12 und vier, insbesondere zueinander baugleiche, Rückschlagventile 11, 13 umfasst, dass die Vorkammern 10 in Parallelschaltung zueinander und mit Zwischenschaltung von je einem der Rückschlagventile 11 an den Druckbehälter 2 angeschlossen sind und dass je eine Rückführleitung 12 unter Zwischenschaltung von je einem der Rückschlagventile 13 an je eine der Vorkammern 10 angeschlossen ist.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest der
Druckbehälter 2, die Vorkammer 10 oder die Vorkammern 10, das oder die Rückschlagventile 11, 13, die Umlaufleitung 48 oder die Umlaufleitungen 48, die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 und/ oder die Pumpe als gemeinsame Baugruppe, insbesondere in einem gemeinsamen, bspw. kubischen, Gehäuse 112, aus dem sich die Vorlaufleitung 3 und die Rückführleitung 12 heraus erstrecken, angeordnet sind, dass die Baugruppe einen Druckluftanschluss 22, der an eine zu der Baugruppe gehörende oder von der Baugruppe gesonderte Druckluftquelle angeschlossen oder anschließbar ist, umfasst, dass die Vorkammer 10 mittels zumindest eines Ventils 26 an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist, dass der Druckbehälter 2 mittels zumindest eines Ventils 23 an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist und dass die Vakuumerzeugungseinrichtung 37 und/ oder die Pumpe an den Druckluftanschluss 22 angeschlossen ist.
Eine Vorrichtung 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung 1 an eine Strahlkabine 14 angeschlossen ist oder eine Strahlkabine 14 umfasst, wobei jeweils die Strahlkabine 14 einen Innenraum 15 aufweist, in den sich die Vor- laufleitung 3 erstreckt, und wobei die Rückführleitung 12 an eine Sammelaufnahme 17 der Strahlkabine 14 für fließfähige Medien, wie bspw. für fließfähige Suspension, angeschlossen ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass sich der Abfluss 17 in ständigem Druckausgleich mit der Umgebung befindet. Ein Verfahren, dass durch folgenden Verfahrensschritt gekennzeichnet ist:
- Ansaugen von Suspension 72 durch das an eine Sammelaufnahme 17 für Suspension der Strahlkabine 14 angeschlossene Ende 20 der Rückführleitung 12, insbesondere indem in der Vorkammer 10 ein Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme 17 und der Vorkammer 10 ange- ordnete Pumpe eingeschaltet und ein an die Vorkammer 10 angeschlossenes Entlüftungsventil 32, geöffnet wird. Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Beenden des Ansaugens von Suspension 72 durch das an die Sammelaufnahme 17 der Strahlkabine 14 angeschlossene Ende 20 der Rückführleitung 12, - Zufuhr von Druckluft in die zumindest teilweise mit Suspension 72 befüllte Vorkammer 10 und Öffnen eines an den Druckbehälter 2 angeschlossenen Entlüftungsventils, bei dem es sich bspw. um ein Drosselventil 31 oder um ein Druckbegrenzungsventil handelt. Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Ansaugen von Suspension 72 durch das an die Sammelaufnahme 17 der Strahlkabine 14 angeschlossene Ende 20 der Rückführleitung 12, insbesondere indem in der Vorkammer 10 eine Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme 17 und der Vorkammer 10 angeordnete Pumpe eingeschaltet und ein an die Vorkammer 10 angeschlossenes Entlüftungsventil 32 geöffnet wird,
- währenddessen mittels Zufuhr von Druckluft Erzeugen von Überdruck in dem zumindest teilweise mit Suspension befüllten Druckbehälter 2, und - während des Bestehens von Überdruck in dem Druckbehälter 2 zumindest zeitweises Öffnen des der Vorlaufleitung 3 zugeordneten Ventils 7 zum Aufstrahlen von Suspension 72 auf ein oder mehrere Werkstücke 19.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren, insbeson- dere anschließend, zumindest umfasst:
- Abschalten der Druckluftzufuhr in den Druckbehälter 2,
- Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer 10 mittels Zufuhr von Druckluft in die Vorkammer 10, - während des Bestehens von Überdruck in der Vorkammer 10 zumindest zeitweises Öffnen des der Vorlaufleitung 3 zugeordneten Ventils 7 und Aufstrahlen von Suspension 72 auf ein oder mehrere Werkstücke 19 und insbesondere zumindest zeitweise Öffnen eines an den Druckbehälter 2 angeschlossenen Ent- lüftungsventils.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Erzeugen von Überdruck in dem Druckbehälter 2 mittels Zufuhr von Druck- luft in den Druckbehälter 2 und Öffnen des der Umlauf leitung 48 zugeordneten
Ventils 49, so dass zumindest flüssige Phase der Suspension 72 oder Suspension 72 von dem Druckbehälter 2 in die Vorkammer 10 transportiert wird,
- wenn in der Vorkammer 10 ein bestimmter Pegelstand erreicht ist, Beenden, insbesondere automatisiertes Beenden, der Zufuhr von Druckluft in den Druckbehälter 2 und Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer 10 mittels Zufuhr von Druckluft und
- währenddessen, zumindest zeitweise, Öffnen eines an den Druckbehälter 2 angeschlossenen Entlüftungsventils und/ oder Öffnen des der Vorlaufleitung 3 zugeordneten Ventils 7 zum Strahlen von Suspension 72 aus der Strahleinrich- tung 4.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Suspension 72 auf ein oder mehrere Werkstücke 19 aufgestrahlt wird, wobei das Gewichts Verhältnis von in der Suspension 72 insgesamt enthaltener fester Phase zu in der Suspension 72 insgesamt enthaltener flüssiger Phase größer ist als 0,5, insbesondere größer ist als 0,9 und insbesondere etwa den Wert 1 besitzt. Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung 24 Regulierorgan
2 Druckbehälter 25 Leitung
3 Vorlaufleitung 26 Ventil
4 Strahleinrichtung 27 Leitung
4' Düsenhalter 28 Leitungskreuzung
5 Steigrohr 29 Leitungsverzweigung
6 Schlauch 30 Leitungsverzweigung
7 Ventil 31 Drosselventil
8 Deckel 32 Entlüftungsventil
9 Mündung 33 Ventil
10 Vorkammer 34 Leitung
11 Rückschlagventil 35 Leitung
IV Ventil 36 Regulierorgan
12 Rückführleitung 37 Vakuumerzeugungseinrichtung
13 Rückschlagventil 38 Leitung
13' Ventil 39 Ventil
14 Strahlkabine 40 Leitung
15 Innenraum 41 Ventil
16 Trichterboden 42 Regulierorgan
17 Sammelaufnahme 43 Druckversorgungsleitung
18 Werkstückaufnahme 44 Leitung
19 Werkstücke 45 Ventil
20 Ende 46 Leitung
21 Leitung 47 Ventil
22 Druckluftanschluss 48 Umlaufleitung
23 Ventil 49 Ventil Ende 78 Oberfläche
Steigsichter 79 Längsmittelachse Ende 80 Befestigungsplatte Leitung 81 Bohrung
Ventil 82 Mutter
Niveausonde 83 Durchgangsöffnung Niveausonde 84 Führungslamelle Niveausonde 85 Führungslamelle Sensor 86 Vorsprung
Anschluss 87 Rand
Druckbehälteranschluss 88 Oberseite
Boden 89 Zunge
Anschluss 90 Schraube
Steigrohr 91 Durchströmöffnung Ende 92 Ringfläche
Durchlassrichtung 93 Anschluss
Dichtelement 94 Vorkammeranschluss Ventilhülse 95 Boden
Ventilgehäuse 96 Längsmittelachse Längenabschnitt 97 Anschluss
Dichtungssitz 98 Durchlassrichtung Dichtkante 99 Zyklonabscheider Suspension 100 Leitung
Kreislinie 101 Leitung
Oberfläche 102 Anschluss
Oberfläche 103 Anschluss
Durchgangsöffnung 104 Steigrohr
Hülse 105 Ver schraubung 106 Handventil Winkel
107 Düse Winkel
108 Hand ventil
109 Rohrsegment
110 Hand ventil
111 Steigrohr
112 Gehäuse
113 Rad
114 Leitung

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1), insbesondere zum Strahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke (19), wobei die Vorrichtung (1) umfasst:
- zumindest einen Druckbehälter (2),
- zumindest eine an den Druckbehälter (2) angeschlossene Vorlaufleitung (3) für Suspension, die an eine Strahleinrichtung (4), bei der es sich insbesondere um eine Strahlpistole handelt, angeschlossen oder anschließbar ist,
- zumindest ein Ventil (7), das zwischen den Druckbehälter (2) und die Strah- leinrichtung (4) geschaltet ist,
- zumindest eine Vorkammer (10), die mittels eines Ventils (II1) an den Druckbehälter (2) angeschlossen ist,
- zumindest eine Rückführleitung (12) für Suspension, die, insbesondere mittels eines Ventils (131), an die Vorkammer (10) angeschlossen ist,
- eine Leitung (25) und ein Ventil (26), mittels denen die Vorkammer (10) an eine, insbesondere von der Vorrichtung (1) gesonderte, Druckluftquelle anschließbar ist oder mittels denen die Vorkammer (10) an eine, insbesondere zu der Vorrichtung (1) gehörende, Druckluftquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (II1) zwischen der Vorkammer (10) und dem Druckbehälter (2) ein Rückschlagventil (11) ist, das an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss (59) an einen Druckbehälteranschluss (60), der durch den Boden (61) des Druckbehälters (2), insbesondere an dessen tiefster Stelle, in den Druckbehälter (2) mündet, angeschlossen ist und das an seinem anderen, insbesondere unteren, Anschluss (62) an die Vorkammer (10) angeschlossen ist, wobei die Durchlassrichtung (65) des Rückschlagventils (11) zu dem Druckbehälter (2) hin gerichtet ist.
2. Vorrichtung (1), insbesondere zum Strahlen von Suspension auf ein oder mehrere Werkstücke (19), wobei die Vorrichtung (1) umfasst:
- zumindest einen Druckbehälter (2),
- zumindest eine an den Druckbehälter (2) angeschlossene Vorlaufleitung (3) für Suspension, die an eine Strahleinrichtung (4), bei der es sich insbesondere um eine Strahlpistole handelt, angeschlossen oder anschließbar ist,
- zumindest ein Ventil (7), das zwischen den Druckbehälter (2) und die Strahleinrichtung (4) geschaltet ist,
- zumindest eine Vorkammer (10), die mittels eines Ventils (II1) an den Druck- behälter (2) angeschlossen ist,
- zumindest eine Rückführleitung (12) für Suspension, die, insbesondere mittels eines Ventils (131), an die Vorkammer (10) angeschlossen ist,
- eine Leitung (25) und ein Ventil (26), mittels denen die Vorkammer (10) an eine, insbesondere von der Vorrichtung (1) gesonderte, Druckluftquelle an- schließbar ist oder mittels denen die Vorkammer an eine, insbesondere zu der Vorrichtung (1) gehörende, Druckluftquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Vakuumerzeugungseinrichtung (37), insbesondere einen Vakuuminjektor oder eine Vakuumpumpe, umfasst, an die die Vorkammer (10) mittels zumindest einer Leitung (38) und eines Ventils (39) angeschlossen ist, und/ oder dass entweder zwischen die Vorkammer (10) und die Rückführleitung (12) eine Pumpe geschaltet oder an das von der Vorkammer (10) abgewandte Ende der Rückführleitung (12) eine Pumpe angeschlossen ist, wobei die Förderrichtung der Pumpe im Betrieb zu der Vorkammer (10) gerichtet ist.
3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (II1) zwischen der Vorkammer (10) und dem Druckbehälter (2) ein Rückschlagventil (11) ist, das an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss (59) an einen Druckbehälteranschluss (60), der durch den Boden (61) des Druckbehälters (2), insbesondere an dessen tiefster Stelle, in den Druckbehälter (2) mündet, angeschlossen ist und das an seinem anderen, insbesondere unteren, Anschluss (62) an die Vorkammer (10) angeschlossen ist, wobei die Durch- lassrichtung (65) dieses Rückschlagventils (11) zu dem Druckbehälter (2) hin gerichtet ist.
4. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein zwischen die Rückführleitung (12) und die Vorkammer (10) geschaltetes Ventil (131) umfasst, bei dem es sich um ein Rückschlagventil (13) handelt, wobei dieses Rückschlagventil (13) an seinem einen, insbesondere oberen, Anschluss (93) an einen Vorkammeranschluss (94), der durch den Boden (95) der Vorkammer (10), insbesondere an dessen tiefster Stelle, in die Vorkammer (10) mündet, angeschlos- sen ist und an seinem anderen, insbesondere unteren, Anschluss (97) an die Rückführleitung (12) angeschlossen ist, und wobei die Durchlassrichtung (98) dieses Rückschlagventils (13) zu der Vorkammer (10) hin gerichtet ist, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass dieses Rückschlagventil (13) baugleich zu dem zwischen die Vorkammer (10) und den Druckbehälter (2) geschalteten Rückschlagventil (11) ist.
5. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (61) des Druckbehälters (2) konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt des Druckbehälters (2) nach unten verjüngt, und/ oder dass der Boden (95) der Vorkammer (10) konisch oder gewölbt geformt ist, so dass sich der zu einer Vertikalrichtung senkrechte Querschnitt der Vorkammer (10) nach unten verjüngt.
6. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zumindest eine Leitung (21) und ein Ventil (23) umfasst, mittels denen der Druckbehälter (2) an eine, insbesondere von der Vorrichtung (1) gesonderte, Druckluftquelle anschließbar ist oder mittels denen der Druckbehälter (2) an eine, insbesondere zu der Vorrichtung (1) gehörende, Druckluftquelle angeschlossen ist.
7. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen die Vorkammer (10) und den Druckbehälter (2) geschaltete Rückschlagventil (11) und/ oder das zwischen die Rückführleitung (12) und die Vorkammer (10) geschaltete Rückschlagventil (13) umfasst: ein Dichtelement (66) aus elastisch verformbarem Material und eine Ventilhülse (67), die einen sich in Durchlassrichtung (65) des Rückschlag- ventils (11), insbesondere konisch, erweiternden Dichtungssitz (70) ausbildet, wobei das Dichtelement (66) eine sich entlang seines Umfanges erstreckende Dichtkante (71) ausbildet, die bei einer Bewegung des Dichtelements (66) aus einer Offenstellung in Richtung zu dem Dichtungssitz (70) entlang der Dichtkante (71), insbesondere anfangs nur entlang einer Kreislinie (73), in Kontakt mit dem Dichtungssitz (70) tritt.
8. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkante (71) von zwei Oberflächen (74, 75) des Dichtelements (66), die in einem zu seiner Umfangsrichtung quer orientierten Querschnitt geneigt zueinander, insbesondere rechtwinklig zueinander, verlaufen, berandet wird, wobei beide Oberflächen des Dichtelements (66) mit der Oberfläche des Dichtungssitzes (70) in einem zu der Um- fangsrichtung der Dichtkante (71) senkrechten Querschnitt jeweils einen spitzen Winkel (a, ß) einschließen.
9. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (66) in der Ventilhülse
(67) parallel zu ihrer Längsmittelachse (79) längsverschieblich aufgenommen ist, wozu das Dichtelement (66) insbesondere mit Führungsmitteln verbunden ist, die eine oder mehrere Durchströmöffnungen (91) belassen und die an ihrem radial äußeren Rand (87) mit einer nach innen weisenden zylindrischen Ober- fläche der Ventilhülse (67) eine Längsführung bilden.
10. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (66) bei einer Bewegung aus einer Offenstellung zu dem Dichtungssitz (70) mit seiner Dichtkante (71) auf eine von dem verjüngten Ende des Dichtungssitzes (70) beabstandete Ringzone des Dichtungssitzes (70) trifft und dass eine Druckbeaufschlagung des Dichtelements (66) gegen den Dichtungssitz (70) eine elastische Verformung des Dichtelements (66) bewirkt, der zufolge sich das Dichtelement (66) entlang seines Umfanges flächig gegen den Dichtungssitz (70) stützt.
11. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorlaufleitung (3) durch die Wandung des Druckbehälters (2) in dessen Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der Mündung (9) der Vorlaufleitung (3) und der tiefsten Stelle des Druckbehälters (2) weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes des Druckbehälters (2) beträgt.
12. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen die Vorkammer (10) und den Druckbehälter (2) geschaltete Rückschlagventil (11) an seinem in Einbaulage unteren Anschluss (62) an eine Steigleitung, insbesondere an ein Steigrohr (63), angeschlossen ist, die sich durch die oberseitige Wandung der Vorkammer (10) in deren Inneres erstreckt, wobei der Abstand zwischen der unteren Öffnung (64) der Steigleitung und der tiefsten Stelle der Vorkammer (10) weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, insbesondere weniger als ein Achtel, der Höhe des Innenraumes der Vorkammer (10) beträgt.
13. Vorrichtung (10) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Umlaufleitung (48) und ein darin angeordnetes Ventil (49) umfasst, wobei das eine Ende (50) der Umlaufleitung (48) in das Innere des Druckbehälters (2), insbesondere bei mehr als seiner halben oder dreiviertel Höhe, insbesondere innerhalb eines in den Druckbehälter (2) eingesetzten Steigsichters (51), mündet und wobei das andere Ende (52) der Umlaufleitung (48) in das Innere der Vorkammer (10), insbesondere bei weniger als seiner halben oder seiner viertel Höhe, mündet.
14. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zwei Vorkammern (10), zwei Rückführleitungen (12) und vier, insbesondere zueinander baugleiche, Rückschlagventile (11, 13) umfasst, dass die Vorkammern (10) in Parallelschaltung zueinander und mit Zwischenschaltung von je einem der Rück- schlagventile (11) an den Druckbehälter (2) angeschlossen sind und dass je eine Rückführleitung (12) unter Zwischenschaltung von je einem der Rückschlagventile (13) an je eine der Vorkammern (10) angeschlossen ist.
15. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Druckbehälter (2), die Vorkammer (10) oder die Vorkammern (10), das oder die Rückschlagventile (11, 13), die Umlaufleitung (48) oder die Umlaufleitungen (48), die Vakuumerzeu- gungseinrichtung (37) und/ oder die Pumpe als gemeinsame Baugruppe, insbesondere in einem gemeinsamen, bspw. kubischen, Gehäuse (112), aus dem sich die Vorlaufleitung (3) und die Rückführleitung (12) heraus erstrecken, angeordnet sind, dass die Baugruppe einen Druckluftanschluss (22), der an eine zu der Baugruppe gehörende oder von der Baugruppe gesonderte Druckluftquelle angeschlossen oder anschließbar ist, umfasst, dass die Vorkammer (10) mittels zumindest eines Ventils (26) an den Druckluftanschluss (22) angeschlossen ist, dass der Druckbehälter (2) mittels zumindest eines Ventils (23) an den Druckluftanschluss (22) angeschlossen ist und dass die Vakuumerzeugungseinrichtung (37) und/ oder die Pumpe an den Druckluftanschluss (22) angeschlossen ist.
16. Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) an eine Strahlkabine (14) angeschlossen ist oder eine Strahlkabine (14) umfasst, wobei jeweils die Strahlkabine (14) einen Innenraum (15) aufweist, in den sich die Vorlaufleitung (3) erstreckt, und wobei die Rückführleitung (12) an eine Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14) für fließfähige Medien, wie bspw. für Suspension, angeschlossen ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass sich die Sammelaufnahme (17) in ständigem Druckausgleich mit der Umgebung befindet.
17. Verfahren zum Nassstrahlen von einem oder mehreren Werkstücken (19), umfassend zumindest die Verfahrensschritte: - Bereitstellen einer Vorrichtung (1) gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
- Bereitstellen einer Strahlkabine (14), wenn die bereit gestellte Vorrichtung (1) keine Strahlkabine (14) umfasst,
- Einbringen der Strahleinrichtung (4) für Suspension (72) und zumindest eines Längenabschnitts der Zufuhrleitung (3) für Suspension (72) in das Innere der Strahlkabine (14),
- Anschließen eines Endes der Rückführleitung (12) für Suspension (72) an eine Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14) für fließfähige Medien,
- Einleiten von Suspension (72) in die Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14), gekennzeichnet durch folgenden Verfahrens schritt:
- Ansaugen von Suspension (72) durch das an die Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14) angeschlossene Ende (20) der Rückführleitung (12), insbesondere indem in der Vorkammer (10) ein Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme (17) und der Vorkammer (10) angeordnete Pumpe eingeschaltet und ein an die Vorkammer (10) angeschlossenes Entlüftungsventil (32) geöffnet wird.
18. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Beenden des Ansaugens von Suspension (72) durch das an die Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14) angeschlossene Ende (20) der Rückführleitung (12),
- Zufuhr von Druckluft in die zumindest teilweise mit Suspension (72) befüllte Vorkammer (10) und Öffnen eines an den Druckbehälter (2) angeschlossenen
Entlüftungsventils, bei dem es sich bspw. um ein Drosselventil (31) oder um ein Druckbegrenzungsventil handelt.
19. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Ansaugen von Suspension (72) durch das an die Sammelaufnahme (17) der Strahlkabine (14) angeschlossene Ende (20) der Rückführleitung (12), insbesondere indem in der Vorkammer (10) eine Vakuum erzeugt wird und/ oder indem eine zwischen der Sammelaufnahme (17) und der Vorkammer (10) angeordnete Pumpe eingeschaltet und ein an die Vorkammer (10) angeschlossenes Entlüftungsventil (32) geöffnet wird,
- währenddessen mittels Zufuhr von Druckluft Erzeugen von Überdruck in dem zumindest teilweise mit Suspension befüllten Druckbehälter (2), und
- während des Bestehens von Überdruck in dem Druckbehälter (2) zumindest zeitweises Öffnen des der Vorlaufleitung (3) zugeordneten Ventils (7) zum Aufstrahlen von Suspension (72) auf ein oder mehrere Werkstücke (19).
20. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Abschalten der Druckluftzufuhr in den Druckbehälter (2),
- Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer (10) mittels Zufuhr von Druckluft in die Vorkammer (10),
- während des Bestehens von Überdruck in der Vorkammer (10) zumindest zeitweises Öffnen des der Vorlaufleitung (3) zugeordneten Ventils (7) und Aufstrahlen von Suspension (72) auf ein oder mehrere Werkstücke (19) und insbe- sondere zumindest zeitweise Öffnen eines an den Druckbehälter (2) angeschlossenen Entlüftungsventils.
21. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die kennzeichnenden Verfahrensschritte von Anspruch 20 mehrfach zeitlich abwechselnd zu den kennzeichnenden Verfahrensschritten von Anspruch 19 ausgeführt werden.
22. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere anschließend, zumindest umfasst:
- Erzeugen von Überdruck in dem Druckbehälter (2) mittels Zufuhr von Druckluft in den Druckbehälter (2) und Öffnen des der Umlauf leitung (48) zugeordneten Ventils (49), so dass zumindest flüssige Phase der Suspension (72) oder Suspension (72) von dem Druckbehälter (2) in die Vorkammer (10) transportiert wird,
- wenn in der Vorkammer (10) ein bestimmter Pegelstand erreicht ist, Beenden, insbesondere automatisiertes Beenden, der Zufuhr von Druckluft in den
Druckbehälter (2) und Erzeugen von Überdruck in der Vorkammer (10) mittels Zufuhr von Druckluft und
- währenddessen, zumindest zeitabschnittsweise, Öffnen eines an den Druckbehälter (2) angeschlossenen Entlüftungsventils und/ oder Öffnen des der Vor- laufleitung (3) zugeordneten Ventils (7) zum Strahlen von Suspension (72) aus der Strahleinrichtung (4).
23. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Suspension (72) auf ein oder mehrere Werkstücke (19) aufgestrahlt wird, wobei das Gewichts Verhältnis von in der Suspension (72) insgesamt enthaltener fester Phase zu in der Suspension (72) insgesamt enthaltener flüssiger Phase größer ist als 0,5, insbesondere größer ist als 0,9 und insbesondere etwa den Wert 1 besitzt.
24. Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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