WO2021094363A1 - Device for the dry ice treatment of surfaces and method for treating surfaces - Google Patents

Device for the dry ice treatment of surfaces and method for treating surfaces Download PDF

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WO2021094363A1
WO2021094363A1 PCT/EP2020/081749 EP2020081749W WO2021094363A1 WO 2021094363 A1 WO2021094363 A1 WO 2021094363A1 EP 2020081749 W EP2020081749 W EP 2020081749W WO 2021094363 A1 WO2021094363 A1 WO 2021094363A1
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WO
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dry ice
compressed air
air mixture
particle
ice particle
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Application number
PCT/EP2020/081749
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German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Egger
Original Assignee
Egger Powair Cleaning Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0064—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes
    • B08B7/0092—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2

Definitions

  • the invention relates to a device for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning of surfaces and a corresponding method.
  • a dry ice blast is generated, in which dry ice particles, such as dry ice pellets, are accelerated by compressed air to a speed of about 300 meters per second and shot at the surface to be cleaned where they generate a point thermal shock.
  • the coating to be removed, in particular contaminants, on the surface to be cleaned contracts and the subsequent dry ice particles in connection with the kinetic energy contained therein causes the contamination to flake off.
  • the dry ice particles sublime immediately upon impact, leaving a dry surface.
  • Dry ice is made from liquid C02.
  • liquid C02 In a pelletizer, liquid C02 is expanded under controlled conditions. This physical process produces dry ice snow. This is pressed through an extruder plate to round, hard pellets, which have elongated grains with a diameter of 1.7 mm to 3.0 mm. Dry ice has a temperature of approx. -79 ° C.
  • Carbon dioxide (C02) is an odorless, non-flammable gas that is 1.5 times heavier than air. Normally about 0.03% C02 is contained in the earth's atmosphere.
  • Today, C02 is mainly a by-product of various chemical processes and is stored in tanks after extraction.
  • Dry ice blasting systems represent a modern alternative to conventional industrial cleaning methods. What is unique about the use of dry ice as a blasting agent is that dry ice particles are converted into gaseous form, i.e. sublime, when they hit the surface to be cleaned. This means that after treatment, the surface is left dry and clean, with no cleaning or abrasive residues. As it is a completely dry and electroless process, dry ice blasting can be used in areas where other processes are impossible.
  • electric motors and technical systems with electrical, pneumatic and hydraulic components can be cleaned without necessarily having to shut them down or dismantle them.
  • dry ice blasting is suitable for a variety of other applications, such as cleaning machines, electrical installations, any surfaces and shapes.
  • the low temperature of the dry ice particles makes the surface brittle, leads to the formation of cracks and contributes to its detachment, since the bond between the surface and the surface below is reduced. This means that dry ice also reaches below the surface - thermal effect.
  • the dry ice penetrates the surface and evaporates immediately, which results in an approx. 700 to 1,000-fold increase in volume.
  • This explosive reaction lifts the covering off the surface - sublimation effect / explosion effect.
  • a damp layer such as oil or Grease is - similar to high pressure cleaning - carried away by the air flow. In contrast to high-pressure cleaning, the cleaned surface is left dry and clean.
  • Dry ice blasting can be seen as an alternative to high-pressure cleaning and other conventional blasting methods that use various blasting agents such as sand, water, glass or plastic granulate. It is ideal for removing glue, varnish, oil, grease, coal dust, soot, lubricants and bitumen.
  • the invention is based on the object of specifying a corresponding method for dry ice treatment and, in particular, dry ice cleaning of surfaces.
  • the task on which the invention is based is achieved by the subject matter of independent claim 1, with advantageous developments of the device according to the invention being specified in the corresponding dependent claims.
  • the object on which the invention is based is achieved by the subject matter of the independent patent claim 15.
  • the invention relates in particular to a device for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning of surfaces, the device being a dry ice source for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles, a mixing unit fluidly connected or connectable to the dry egg source, and a mixing unit fluidly connected or connected to the mixing unit having connectable compressed air source.
  • the device further comprises a conditioning unit that is fluidly connected or connectable to the mixing unit for adapting a dry ice particle compressed air mixture provided by the mixing unit to application-specific conditions before the dry ice particle compressed air mixture is applied to the surface to be treated.
  • the conditioning unit is designed to condition the dry ice particle / compressed air mixture in such a way that a previously determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture completely sublimes at a predetermined or fixed distance in front of the surface to be treated.
  • the advantages that can be achieved with the device according to the invention are obvious: by providing a conditioning unit with which a dry ice particle / compressed air mixture provided by the mixing unit of the device can be adapted to application-specific conditions before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated, the dry ice particle / compressed air mixture can be adapted in such a way that the dry ice treatment of the surface is completely non-abrasive and therefore extremely gentle on the material and surface, since with With the help of the conditioning purity, among other things, the wear caused by the kinetic energy of the dry ice particles in conventional dry ice blasting systems can be prevented.
  • the mixture of dry ice particles and compressed air can be conditioned in such a way that an undesired deposit is removed from the surface to be treated without damaging the layer underneath.
  • the device and the corresponding method can therefore also be used on sensitive surfaces such as nickel, chromium and soft aluminum. But Plexiglas and high-gloss polished aluminum can also be cleaned without the surface becoming matt.
  • the thermal load on the material to be cleaned can also be significantly reduced compared to conventional dry ice blasting systems.
  • the conditioning unit is designed to condition / adapt the dry ice particle / compressed air mixture before it is applied to the surface to be treated in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle - compressed air mixture is defined in advance or a definable distance in front of the surface to be treated completely sublimated.
  • the kinetic stress on the treated surface due to the impact of dry ice particles at high speed can be significantly reduced.
  • the sublimation effect is still present, since the distance in front of the surface to be treated, in which the pre-determined or determinable portion of the dry ice particles sublimates in the dry ice particle-compressed air mixture, is selected accordingly.
  • the distance from a nes sublimation area in front of the surface to be treated is application-specific adjustable.
  • the term "sublimation area” is to be understood as meaning the area in which the previously determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture is completely sublimated.
  • all parameters of the dry ice particle / compressed air mixture that are essential for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning can preferably be adapted to the application, namely before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated.
  • the conditioning unit is designed to set an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture, in particular application-specifically, preferably automatically and more preferably optionally automatically.
  • the conditioning unit has at least one filtration device, where the dry ice particle / compressed air mixture to be conditioned is passed through this filtration device before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated.
  • the filtration device is designed to allow only dry ice particles with a particle size that does not exceed a predetermined or determinable value to pass.
  • a mesh size of the filtration device is adjustable in order to set a critical particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture up to which dry ice particles can pass through the filtration unit.
  • the conditioning unit By using the conditioning unit to vary the particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture, the kinetic load on the surface to be treated when the dry ice particle / compressed air mixture is applied can be regulated and, in particular, reduced.
  • the conditioning unit is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically, the distance of the sublimation area from the surface to be treated as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the dry ice particles the dry ice particle / compressed air mixture.
  • the conditioning unit is designed to condition the dry ice particle-compressed air mixture, preferably automatically and even more preferably automatically, in such a way that the distance between the sublimation area and the surface to be treated is preferably:
  • (a) corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture
  • (b) corresponds to six to four times and in particular 4.5 times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture;
  • (c) is less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture
  • (d) corresponds to at least five times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture.
  • an interface device is provided for preferably manual selection and setting of one of the distance ranges (a) to (d). It is advisable here for the interface device to be arranged on a spray gun for applying the conditioned dry ice particle / compressed air mixture to the surface to be treated.
  • the conditioning unit is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically, the distance of the sublimation area from the surface to be treated as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the To set dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture
  • the sublimation effect used for surface treatment and in particular surface cleaning can be selected to be particularly gentle on the material and, in particular, to be application-specific.
  • the sublimation effect is lowest (and in this way also a material load on the surface to be treated) when the distance of the sublimation area from the surface to be treated corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture.
  • the distance between the sublimation area and the surface to be treated is less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture, the surface to be treated is completely in the sublimation area, i.e. in the area where the dry ice particles expand in volume during the sublimation process. In this way, a particularly intensive, but nonetheless gentle surface treatment is possible.
  • the compressed air source of the device is designed to supply a predetermined or determinable amount of compressed air to the mixing unit per unit of time, the amount of compressed air supplied per unit of time to the mixing unit being in particular of one per unit of time Mixing unit supplied depends on the amount of dry ice particles.
  • the jet pressure of the dry ice particle-compressed air mixture can be set variably and in particular selected in such a way that an undesired deposit is removed from the surface to be treated without damaging the layer underneath.
  • the compressed air source is also designed to supply the dry ice particle compressed air mixture with a predetermined or definable amount of compressed air per unit of time as additional compressed air.
  • This additional compressed air serves as transport air, the amount of additional compressed air supplied to the dry ice particle / compressed air mixture per unit of time, in particular, independent of the amount of dry ice particles supplied to the mixing unit per unit of time.
  • the conditioning unit is designed in particular to control or regulate the amount of additional compressed air supplied per unit of time from the compressed air source of the mixing unit and / or the amount of additional compressed air supplied per unit of time from the compressed air source in such a way that the total pressure and / or the dynamic and / or static pressure of the dry ice particles -Druckluftgemi cal in the predetermined or definable distance in front of the surface to be treated can be set in a range between 0.1 bar to 24 bar.
  • the compressed air source is also designed to supply the dry ice particle-compressed air mixture with additional compressed air, which primarily does not serve as additional compressed air for transport, but as shaping air.
  • additional compressed air which primarily does not serve as additional compressed air for transport, but as shaping air.
  • the dry ice particle / compressed air mixture is surrounded as a core jet by a sheath flow of shaping air.
  • the temperature of the shaping air is different from the temperature of the dry ice particle - compressed air mixture, i.e. different from the core jet.
  • the sheath flow (which is formed by the shaping air) can have a temperature of +20 ° C to +80 ° C, in particular +60 ° C to +80 ° C. This allows the surface to be treated to be heated.
  • heating the surface to be treated can have significant advantages in the surface treatment, since the heating capacity does not or only slightly cools due to the heat extraction due to the core beam during the transition of the dry ice particles from the solid to the gaseous state.
  • the sheath flow to set the dry ice particle-compressed air mixture, which preferably has a temperature between -10 ° C and -130 ° C, in parallel or focusing in order to enable a particularly efficient and targeted surface treatment.
  • this has at least one manual or automatic spray gun for applying the conditioned dry ice particle-compressed air mixture to the surface to be treated.
  • the at least one ok it is conceivable that the at least one ok
  • a corresponding sensor system is assigned to the spray gun, with which preferably at least one of the following application-specific parameters can be automatically recorded:
  • the device according to the invention has at least one control or regulating device which is designed to control the conditioning unit, the dry ice source and / or the compressed air source in such a way that, depending on at least one parameter detected with the aid of the sensor system at least one of the following parameters of the dry ice particle / compressed air mixture can preferably be set automatically and regulatingly: an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture; a speed of the dry ice particle-compressed air mixture; a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the dry ice particle / compressed air mixture; a temperature of the dry ice particle-compressed air mixture; and / or a proportion of the dry ice particles in the dry ice particle -Druckluftge mix.
  • (iv) corresponds to between 40% and 60% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture.
  • the device according to the invention can automatically or optionally automatically set all parameters essential for the treatment and in particular cleaning of surfaces in such a way that the treatment can be carried out particularly efficiently and specifically, but nevertheless extremely gently.
  • the dry ice treatment process can also be used, for example, in the manufacture of semiconductors or in the treatment of open-pored, relatively sensitive surfaces.
  • the invention also relates to a method for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces, a device of the type according to the invention preferably being used for this purpose.
  • the process for cleaning and / or refining surfaces has the following process steps:
  • a mixture of dry ice particles and compressed air is provided and conditioned to application-specific conditions, the conditioned dry ice particle and compressed air mixture then being applied to the surface to be treated.
  • the provided dry ice particle-compressed air mixture is conditioned in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particles - Compressed air mixture completely sublimated at a predetermined or determinable distance in front of the surface to be treated.
  • FIG. la-c schematically the method according to the invention for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary embodiment of the device according to the invention for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces.
  • FIG. 2 schematically shown exemplary embodiment of the inventive device 1 has a dry ice source 2 for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles, a compressed air source 4 and a mixing unit 3, the mixing unit 3 fluidly connected to the dry ice source 2 on the one hand and the compressed air source 4 on the other hand and serves to generate a dry ice particle-compressed air mixture 14 from the dry ice provided by the dry ice source 2 and the compressed air provided by the compressed air source 4.
  • a dry ice source 2 for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles
  • a compressed air source 4 and a mixing unit 3
  • the mixing unit 3 fluidly connected to the dry ice source 2 on the one hand and the compressed air source 4 on the other hand and serves to generate a dry ice particle-compressed air mixture 14 from the dry ice provided by the dry ice source 2 and the compressed air provided by the compressed air source 4.
  • a conditioning unit 5 is also used, with which a dry ice particle / compressed air mixture 14 provided or to be provided by the mixing unit 3 can be adapted to application-specific conditions before the dry ice particle / compressed air mixture 14 is applied to the surface to be treated.
  • the dry ice source 2 shown schematically in FIG. 2 can have a device 1 for generating solid CO 2 particles, this device 1 comprising, for example, a snow chamber which has an inlet for CO 2 and a compressor for compressing CO 2 snow located in the snow chamber having.
  • this device 1 comprising, for example, a snow chamber which has an inlet for CO 2 and a compressor for compressing CO 2 snow located in the snow chamber having.
  • the snow chamber is closed on one side by a matrix provided with openings.
  • the dry ice source 2 of the device 1 according to the invention has a storage container for storing dry ice particles the size of rice grains, so-called CO 2 pellets.
  • the CO 2 pellets are produced by taking liquid carbon dioxide from an insulated tank, in which the carbon dioxide is stored at a pressure between the usual 12 and 22 bar, and releasing it to atmospheric pressure via nozzles in a snow chamber. When the liquid carbon dioxide is released, a mixture of CO 2 snow and cold CO 2 gas is created.
  • the gas phase is separated from the CO 2 snow and the CO 2 snow is compacted by means of a compressor.
  • a piston compressor is used for this purpose, for example.
  • the resulting block of dry ice is then pressed through a die to produce solid CO 2 strands, which are then cut into pellets about the size of a grain of rice using a suitable breaking tool.
  • the dry ice particles provided by the dry ice source 2 are metered into a compressed air stream provided by the compressed air source 4 in the mixing unit 3 and conveyed with this to a jet nozzle.
  • the compressed air flow has a pressure between 0.1 bar to 24 bar, while the dry ice particles (CO 2 pellets) are present at atmospheric pressure.
  • a pressure lock is preferably used, which is shown in the schematic drawing according to FIG. 2 is not shown.
  • the dry ice particle-compressed air mixture 14 generated in the mixing unit 3 of the device 1 according to the invention is applied to the surface 12 to be treated, the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 are accelerated with the aid of the compressed air provided by the compressed air source 4, and the dry ice particle compressed air flow is - as in FIG. la indicated - directed to the surface 12 to be cleaned or treated.
  • the dry ice particle-compressed air mixture 14 is conditioned with the aid of the conditioning unit 5 in such a way that a pre-determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 at a pre-determined or determinable distance the surface to be treated 12 completely sub limited.
  • the pre-determined or determinable proportion of dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 is preferably adjustable such that the proportion corresponds to between 10% to 90% of all dry ice particles contained in the dry ice particle-compressed air mixture 14, or corresponds to between 20% to 80% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or between 30% to 70% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or between 40% to 60% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14 corresponds to.
  • the conditioning unit 5 is designed to condition the dry ice particle-compressed air mixture 14 in this way, preferably automatically and even more preferably automatically that optionally the distance of the sublimation area 15 from the surface to be treated che 12 corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, or corresponds to six to four times and in particular 4.5 times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, o- which corresponds to less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or at least five times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14.
  • the distance between the sublimation area 15 and the surface 12 to be treated can be set as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14 with the aid of the conditioning unit 5.
  • the distance between the sublimation area 15 is particularly variable by varying the mean size and in particular the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, and / or by changing the amount of compressed air supplied per unit of time from the compressed air source 4 to the mixing unit 3 is varied accordingly.
  • the inventive device 1 To adjust the mean size of the dry ice particles in theniceisparti angle-compressed air mixture 14, the inventive device 1 according to FIG. 2 a filtration device 7, wherein the dry ice particle compressed air mixture 14 to be conditioned is passed through this filtration device 7, and the filtration device 7 is designed to only allow dry ice particles with a particle size that does not exceed a predetermined or definable value to pass .
  • a mesh size of the filtration device 7 can be set in order to be able to set a critical particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14.
  • the compressed air source 4 of the device 1 is not only used to generate a predetermined or determinable amount of compressed air per unit of time Mixing unit 3, the amount of compressed air supplied per unit of time to the mixing unit 3 depends in particular on an amount of dry ice particles supplied per unit of time to the mixing unit 3, but also to a predetermined or determinable amount of compressed air per unit of time as additional compressed air 8 that of to meter the mixing unit 3 generated dry ice particle / compressed air mixture 14.
  • This additional compressed air 8 is used in particular to vary the jet pressure and / or to set a speed of the dry ice particle / compressed air mixture 14.
  • the compressed air source 4 is also designed to supply shaping air 9 to a manual or automatic spray gun 6, which is used to apply the conditioned dry ice particle-compressed air mixture 14 to the surface 12 to be treated, in order to form a filling stream, for example, which the dry ice particle-compressed air mixture 14 envelops and acts parallel lel issued or focusing.
  • the spray gun 6 can - as shown in FIG. 2 indicated - have a corresponding sensor system 10 in order to preferably automatically detect at least one of the following application-specific parameters:
  • the device 1 advantageously has a device shown in FIG. 2 not explicitly ge showed control or regulating device, which is designed to control the conditioning unit 5, the dry ice source 2 and / or the compressed air source 4 in such a way. ern that at least one of the following parameters of the dry ice particle compressed air mixture 14 can preferably be adjusted in a regulating manner as a function of at least one parameter detected with the aid of the sensor system 10: an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle compressed air mixture; a speed of the dry ice particle-compressed air mixture 14; a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the dry ice particle / compressed air mixture 14; a temperature of the dry ice particle-compressed air mixture 14; and / or a proportion of the dry ice particles in the dry ice particle -Druckluftge mix.
  • the surface 12 to be treated is largely protected, since the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14 no longer or at least for the most part no longer impinge on the surface 12 to be treated.
  • the sublimation area 15 is preferably selected in the immediate vicinity of the surface 12, so that it is due to the sublimation effect or is cleaned due to the explosive effect during sublimation of the dry ice particles.

Abstract

The invention relates to a device (1) for the dry ice treatment of surfaces (12), wherein the device (1) comprises a dry ice source (2) for providing dry ice, a mixer unit (3), a pressurised air source (4) fluidically connected to the mixer unit (3), and a conditioning unit (5) fluidically connected to the mixer unit (3) and for adapting a dry ice particle / pressurised air mixture (11) provided by the mixerr unit (3) to application-specific conditions. The conditioning unit (5) is deigned to condition the dry ice particle / pressurised air mixture (11) in such a way that a previously determined/determinable portion of the dry ice particles in the dry ice particle / pressurised air mixture (11) are completely sublimated at a previously determined/determinable distance in front of the surface (12) to be treated.

Description

VORRICHTUNG ZUR TROCKENEISBEHANDLUNG VON OBERFLÄCHEN SOWIE VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG VON OBERFLÄCHEN DEVICE FOR DRY ICE TREATMENT OF SURFACES AND METHODS FOR TREATMENT OF SURFACES
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trockeneisbehandlung und insbeson dere Trockeneisreinigung von Oberflächen sowie ein entsprechendes Verfahren. The invention relates to a device for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning of surfaces and a corresponding method.
Vorrichtungen zur Trockeneisreinigung von Oberflächen sind allgemein bekannt. Bei derartigen Vorrichtungen, die gelegentlich auch als Trockeneisstrahlanlagen bezeichnet werden, wird jeweils ein Trockeneisstrahl erzeugt, bei dem Trocken eispartikel, wie beispielsweise Trockeneis-Pellets, mittels Druckluft auf eine Ge schwindigkeit von etwa 300 Meter pro Sekunde beschleunigt und auf die zu reini gende Oberfläche geschossen werden, wo sie einen punktuellen Thermoschock erzeugen. Der zu entfernende Belag, wie insbesondere Verunreinigungen, auf der zu reinigenden Oberfläche zieht sich dabei zusammen und die nachfolgenden Tro ckeneispartikel im Zusammenhang mit der darin enthaltenen kinetischen Energie bringt die Verunreinigung zum Abplatzen . Die Trockeneispartikel sublimieren beim Aufprall sofort und lassen eine trockene Oberfläche zurück. Devices for dry ice cleaning of surfaces are generally known. In such devices, which are sometimes also referred to as dry ice blasting systems, a dry ice blast is generated, in which dry ice particles, such as dry ice pellets, are accelerated by compressed air to a speed of about 300 meters per second and shot at the surface to be cleaned where they generate a point thermal shock. The coating to be removed, in particular contaminants, on the surface to be cleaned contracts and the subsequent dry ice particles in connection with the kinetic energy contained therein causes the contamination to flake off. The dry ice particles sublime immediately upon impact, leaving a dry surface.
Trockeneis wird aus flüssigem C02 hergestellt. In einem Pelletisierer wird flüssi ges C02 unter kontrollierten Bedingungen entspannt. Bei diesem physikali schen Vorgang entsteht Trockeneisschnee. Dieser wird durch eine Extruderplatte zu run den, harten Pellets gepresst, welche längliche Körner von einem Durchmesser von 1,7 mm bis 3,0 mm aufweisen. Trockeneis hat eine Temperatur von ca. -79 °C. Kohlendioxid (C02) ist ein geruchloses, nicht brennbares Gas, welches 1,5-mal schwerer ist als Luft. Normalerweise sind ca. 0,03 % C02 in der Erdatmosphäre enthalten. C02 fällt heute hauptsächlich als Nebenprodukt von verschiedenen chemischen Prozessen an und wird nach der Gewinnung in Tanks gelagert. Dry ice is made from liquid C02. In a pelletizer, liquid C02 is expanded under controlled conditions. This physical process produces dry ice snow. This is pressed through an extruder plate to round, hard pellets, which have elongated grains with a diameter of 1.7 mm to 3.0 mm. Dry ice has a temperature of approx. -79 ° C. Carbon dioxide (C02) is an odorless, non-flammable gas that is 1.5 times heavier than air. Normally about 0.03% C02 is contained in the earth's atmosphere. Today, C02 is mainly a by-product of various chemical processes and is stored in tanks after extraction.
Trockeneisstrahlanlagen stellen eine moderne Alternative zu herkömmlichen in dustriellen Reinigungsmethoden dar. Einzigartig bei der Verwendung von Tro ckeneis als Strahlmittel ist, dass Trockeneispartikel im Augenblick des Auftreffens auf die zu reinigende Oberfläche in Gasform übergehen, also sublimieren. Das be deutet, dass die Oberfläche nach ihrer Behandlung trocken und sauber, sowie ohne Reinigungs- oder Strahlmittelrückstände hinterlassen wird. Da es sich um ei nen völlig trockenen und stromlosen Prozess handelt, kann Trockeneisstrahlen in Bereichen angewandt werden, in denen andere Verfahren ausgeschlossen sind.Dry ice blasting systems represent a modern alternative to conventional industrial cleaning methods. What is unique about the use of dry ice as a blasting agent is that dry ice particles are converted into gaseous form, i.e. sublime, when they hit the surface to be cleaned. This means that after treatment, the surface is left dry and clean, with no cleaning or abrasive residues. As it is a completely dry and electroless process, dry ice blasting can be used in areas where other processes are impossible.
So können beispielsweise Elektromotoren und technische Anlagen mit elektri schen, pneumatischen und hydraulischen Komponenten gereinigt werden, ohne dass dazu zwingend eine Abschaltung oder Demontage erforderlich ist. Darüber hinaus eignet sich Trockeneisstrahlen für eine Vielzahl weiterer Anwendungen, wie zur Reinigung von Maschinen, Elektroinstallationen, beliebigen Oberflächen und Formen. For example, electric motors and technical systems with electrical, pneumatic and hydraulic components can be cleaned without necessarily having to shut them down or dismantle them. In addition, dry ice blasting is suitable for a variety of other applications, such as cleaning machines, electrical installations, any surfaces and shapes.
Beim Reinigen werden Trockeneispartikel mittels Druckluft bis auf Schallge schwindigkeit beschleunigt, bevor sie auf die zu behandelnde Oberfläche auftref fen. Zur Reinigungswirkung tragen die oben bereits genannten drei verschiedenen Umstände bei: zum ersten wird der Belag beim Auftreffen der Trockeneispartikel mit Schallgeschwindigkeit gelöst und birst auseinander - kinetischer Effekt. When cleaning, dry ice particles are accelerated to the speed of sound using compressed air before they hit the surface to be treated. The three different factors already mentioned above contribute to the cleaning effect: firstly, when the dry ice particles hit the surface, it loosens at the speed of sound and bursts apart - kinetic effect.
Zum anderen macht die niedrige Temperatur der Trockeneispartikel den Belag spröde, führt zu Rissbildung und trägt zu dessen Loslösen bei, da die Bindung zwischen Belag und der darunterliegenden Fläche herabgesetzt wird. Damit ge langt Trockeneis auch unterhalb des Belags - thermischer Effekt. On the other hand, the low temperature of the dry ice particles makes the surface brittle, leads to the formation of cracks and contributes to its detachment, since the bond between the surface and the surface below is reduced. This means that dry ice also reaches below the surface - thermal effect.
Zum dritten dringt das Trockeneis durch den Belag und verdampft augenblicklich, was eine ca. 700- bis 1.000-fache Volumenausweitung mit sich bringt. Durch diese explosive Reaktion wird der Belag von der Oberfläche abgehoben - Subli mationseffekt/Explosionswirkung. Eine feuchte Schicht, wie zum Beispiel Öl oder Fett, wird - ähnlich wie beim Hochdruckreinigen - von dem Luftstrom weg beför dert. Im Unterschied zum Hochdruckreinigen wird die gereinigte Oberfläche je doch trocken und sauber hinterlassen. Thirdly, the dry ice penetrates the surface and evaporates immediately, which results in an approx. 700 to 1,000-fold increase in volume. This explosive reaction lifts the covering off the surface - sublimation effect / explosion effect. A damp layer, such as oil or Grease is - similar to high pressure cleaning - carried away by the air flow. In contrast to high-pressure cleaning, the cleaned surface is left dry and clean.
Da Trockeneis beim Auftreffen auf die zu behandelnde Oberfläche sofort ver dampft und somit kein Abfallprodukt hinterlässt, muss im Anschluss an das Tro ckeneisstrahlen nur die abgetragene Schicht entsorgt werden. Diese lässt sich zu meist am Boden unterhalb des behandelten Gegenstands zusammenfegen oder mit Hilfe eines Staubsaugers entfernen. Since dry ice evaporates immediately when it hits the surface to be treated and thus leaves no waste product, only the removed layer has to be disposed of after the dry ice blasting. This can usually be swept up on the floor below the treated object or removed with the help of a vacuum cleaner.
Trockeneisstrahlen kann als Alternative zur Hochdruckreinigung und anderen her kömmlichen Strahlmethoden, die sich diverser Strahlmittel, wie Sand, Wasser, Glas oder Plastgranulat, bedienen, angesehen werden. Es eignet sich hervorra gend zum Entfernen von Leim, Lack, Öl, Fett, Kohlenstaub, Ruß, Gleitmittel und Bitumen. Dry ice blasting can be seen as an alternative to high-pressure cleaning and other conventional blasting methods that use various blasting agents such as sand, water, glass or plastic granulate. It is ideal for removing glue, varnish, oil, grease, coal dust, soot, lubricants and bitumen.
Beim Trockeneisstrahlen werden keinerlei gesundheitsgefährdende Chemikalien oder Lösungsmittel eingesetzt. Das Bedienpersonal ist daher während des Reini gens keinen Dämpfen oder Ähnlichem ausgesetzt. Auch fallen keine Entsorgungs kosten für derartige Chemikalien an. No harmful chemicals or solvents are used in dry ice blasting. The operating personnel is therefore not exposed to vapors or the like during cleaning. There are also no disposal costs for such chemicals.
Auch wenn Trockeneisstrahlen im Vergleich zur Hochdruckreinigung und anderen herkömmlichen Strahlmethoden, die sich diverser Strahlmittel bedienen, material- und oberflächenschonend ist, sind mit herkömmlichen Trockeneisstrahlanlagen die Anwendungsgebiete der Trockeneisstrahltechnik begrenzt. Insbesondere kön nen herkömmliche Trockeneisstrahlanlagen, bei denen die Trockeneispartikel mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Meter pro Sekunde auf die zu behandelnde Oberfläche geschossen werden, für bestimmte Oberflächen nicht als nicht abrasiv angesehen werden. Dies gilt insbesondere für die empfindlichen Oberflächen, wie beispielsweise Nickel, Chrom und weiches Aluminium. Even if dry ice blasting is gentle on materials and surfaces compared to high pressure cleaning and other conventional blasting methods that use various blasting agents, the areas of application of dry ice blasting technology are limited with conventional dry ice blasting systems. In particular, conventional dry ice blasting systems, in which the dry ice particles are shot at the surface to be treated at a speed of about 300 meters per second, cannot be regarded as non-abrasive for certain surfaces. This is especially true for the sensitive surfaces such as nickel, chrome and soft aluminum.
Zusätzlich hierzu zeigen herkömmliche Trockeneisstrahlanlagen Grenzen bei der Behandlung von Textilien, oder anderen offenporigen Gegenständen, Plexiglas, hochglanzpoliertes Aluminium und insbesondere Keramik, Keramikwaben aus 3D- Produktion, Platinen und Leiterplatten. Aufgrund der kinetischen Energie der auf die zu behandelnden Oberflächen geschossenen Trockeneispartikel ist der Ein satzbereich von Trockeneisstrahlanlagen entsprechend begrenzt. Von daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrich tung zur Trockeneisbehandlung und insbesondere Trockeneisreinigung von Ober flächen anzugeben, wobei unter Vermeidung der genannten Nachteile der her kömmlichen Trockeneisstrahlanlagen eine breitere Anwendung ermöglicht wird. In addition to this, conventional dry ice blasting systems show limits in the treatment of textiles or other open-pored objects, plexiglass, highly polished aluminum and especially ceramics, ceramic honeycombs from 3D production, circuit boards and printed circuit boards. Due to the kinetic energy of the dry ice particles shot onto the surfaces to be treated, the range of use of dry ice blasting systems is limited accordingly. The present invention is therefore based on the object of specifying a Vorrich device for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning of upper surfaces, while avoiding the disadvantages mentioned of the conventional dry ice blasting systems, a broader application is made possible.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein entsprechendes Ver fahren zur Trockeneisbehandlung und insbesondere Trockeneisreinigung von Oberflächen anzugeben. Furthermore, the invention is based on the object of specifying a corresponding method for dry ice treatment and, in particular, dry ice cleaning of surfaces.
Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die der Erfindung zu Grunde liegende Auf gabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den entspre chenden abhängigen Ansprüchen angegeben sind. Im Hinblick auf das Verfahren wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch den Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15 gelöst. With regard to the device, the task on which the invention is based is achieved by the subject matter of independent claim 1, with advantageous developments of the device according to the invention being specified in the corresponding dependent claims. With regard to the method, the object on which the invention is based is achieved by the subject matter of the independent patent claim 15.
Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung zur Trockeneis behandlung und insbesondere Trockeneisreinigung von Oberflächen, wobei die Vorrichtung eine Trockeneisquelle zum Bereitstellen von Trockeneis insbesondere in Gestalt von Trockeneispartikeln, eine mit der Trockeneiquelle strömungsmäßig verbundene oder verbindbare Mischeinheit, und eine mit der Mischeinheit strö mungsmäßig verbundene oder verbindbare Druckluftquelle aufweist. Erfindungs gemäß umfasst die Vorrichtung ferner eine mit der Mischeinheit strömungsmäßig verbundene oder verbindbare Konditioniereinheit zum Anpassen eines von der Mischeinheit bereitgestellten Trockeneispartikel -Druckluftgemisches an anwen dungsspezifische Bedingungen vor dem Applizieren des Trockeneispartikel -Druck luftgemisches auf die zu behandelnde Oberfläche. Dabei ist die Konditionierein heit ausgebildet, das Trockeneispartikel -Druckluftgemisch derart zu konditionie ren, dass ein vorab festgelegter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch in einem vorab festgelegten oder fest legbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche vollständig sublimiert. Accordingly, the invention relates in particular to a device for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning of surfaces, the device being a dry ice source for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles, a mixing unit fluidly connected or connectable to the dry egg source, and a mixing unit fluidly connected or connected to the mixing unit having connectable compressed air source. According to the invention, the device further comprises a conditioning unit that is fluidly connected or connectable to the mixing unit for adapting a dry ice particle compressed air mixture provided by the mixing unit to application-specific conditions before the dry ice particle compressed air mixture is applied to the surface to be treated. The conditioning unit is designed to condition the dry ice particle / compressed air mixture in such a way that a previously determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture completely sublimes at a predetermined or fixed distance in front of the surface to be treated.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Vorsehen einer Konditioniereinheit, mit welcher ein von der Mischeinheit der Vorrichtung bereitgestelltes Trockeneispartikel -Druckluftgemisch an anwendungsspezifische Bedingungen vor dem Applizieren des Trockeneisparti kel-Druckluftgemisches auf die zu behandelnde Oberfläche anpassbar ist, lässt sich das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch derart anpassen, dass die Trocken eisbehandlung der Oberfläche vollkommen nicht abrasiv und somit äußerst mate rial- und oberflächenschonend durchgeführt wird, da mit Hilfe der Konditionie reinheit unter anderem der durch die kinetische Energie der Trockeneispartikel bei herkömmlichen Trockeneisstrahlanlagen verursachter Verschleiß verhindern lässt. The advantages that can be achieved with the device according to the invention are obvious: by providing a conditioning unit with which a dry ice particle / compressed air mixture provided by the mixing unit of the device can be adapted to application-specific conditions before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated, the dry ice particle / compressed air mixture can be adapted in such a way that the dry ice treatment of the surface is completely non-abrasive and therefore extremely gentle on the material and surface, since with With the help of the conditioning purity, among other things, the wear caused by the kinetic energy of the dry ice particles in conventional dry ice blasting systems can be prevented.
Das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch kann derart konditioniert werden, dass ein unerwünschter Belag von der zu behandelnden Oberfläche entfernt wird, ohne dass die darunterliegende Schicht beschädigt wird. Die Vorrichtung und das ent sprechende Verfahren lässt sich daher auch auf empfindlichen Oberflächen, wie zum Beispiel Nickel, Chrom und weichem Aluminium, anwenden. Aber auch Plexi glas und hochglanzpoliertes Aluminium lassen sich reinigen, ohne dass die Ober fläche matt wird. The mixture of dry ice particles and compressed air can be conditioned in such a way that an undesired deposit is removed from the surface to be treated without damaging the layer underneath. The device and the corresponding method can therefore also be used on sensitive surfaces such as nickel, chromium and soft aluminum. But Plexiglas and high-gloss polished aluminum can also be cleaned without the surface becoming matt.
Durch das Konditionieren des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches kann die thermische Belastung des zu reinigenden Materials ferner deutlich reduziert wer den im Vergleich zu herkömmlichen Trockeneisstrahlanlagen. By conditioning the mixture of dry ice particles and compressed air, the thermal load on the material to be cleaned can also be significantly reduced compared to conventional dry ice blasting systems.
Andererseits sieht die Erfindung vor, dass die Konditioniereinheit ausgebildet ist, das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch vor dem Applizieren auf die zu behan delnde Oberfläche derart konditioniert/angepasst wird, dass ein vorab festgeleg ter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel - Druckluftgemisch in einem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche vollständig sublimiert. Auf diese Weise kann die ki netische Belastung der behandelten Oberfläche aufgrund des Aufprallens von Tro ckeneispartikeln mit hoher Geschwindigkeit deutlich herabgesetzt werden. Ande rerseits ist der Sublimationseffekt nach wie vor vorhanden, da der Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche, in welchem der vorab festgelegte oder festleg bare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch sublimiert, entsprechend gewählt wird. On the other hand, the invention provides that the conditioning unit is designed to condition / adapt the dry ice particle / compressed air mixture before it is applied to the surface to be treated in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle - compressed air mixture is defined in advance or a definable distance in front of the surface to be treated completely sublimated. In this way, the kinetic stress on the treated surface due to the impact of dry ice particles at high speed can be significantly reduced. On the other hand, the sublimation effect is still present, since the distance in front of the surface to be treated, in which the pre-determined or determinable portion of the dry ice particles sublimates in the dry ice particle-compressed air mixture, is selected accordingly.
So ist es beispielsweise denkbar, dass mit Hilfe der Konditioniereinheit vorzugs weise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch der Abstand ei- nes Sublimationsbereichs vor der zu behandelnden Oberfläche anwendungsspezi fisch einstellbar ist. Hierbei ist unter dem Begriff „Sublimationsbereich" der Be reich zu verstehen, in welchem der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch vollständig subli miert. For example, it is conceivable that, with the aid of the conditioning unit, preferably automatically, and more preferably optionally, automatically, the distance from a nes sublimation area in front of the surface to be treated is application-specific adjustable. Here, the term "sublimation area" is to be understood as meaning the area in which the previously determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture is completely sublimated.
Mit der Konditioniereinheit können vorzugsweise alle zur Trockeneisbehandlung und insbesondere Trockeneisreinigung wesentlichen Parameter des Trockeneis partikel-Druckluftgemisches anwendungsspezifisch angepasst werden, und zwar bevor das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch auf die zu behandelnde Oberfläche appliziert wird. With the conditioning unit, all parameters of the dry ice particle / compressed air mixture that are essential for dry ice treatment and in particular dry ice cleaning can preferably be adapted to the application, namely before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated.
So ist gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgese hen, dass die Konditioniereinheit ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch eine mittlere Größe und insbesondere einen mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel - Druckluftgemisch insbesondere anwendungsspezifisch einzustellen. According to embodiments of the device according to the invention, it is provided that the conditioning unit is designed to set an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture, in particular application-specifically, preferably automatically and more preferably optionally automatically.
Gemäß Realisierungen der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Konditioniereinheit mindestens eine Filtrationseinrichtung aufweist, wo bei das zu konditionierende Trockeneispartikel -Druckluftgemisch vor dem Appli zieren des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches auf die zu behandelnde Oberflä che durch diese Filtrationseinrichtung geleitet wird. Die Filtrationseinrichtung ist dabei ausgebildet, nur Trockeneispartikel mit einer Partikelgröße, die einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert nicht überschreitet, passieren zu lassen. According to implementations of the last-mentioned embodiment, it is provided that the conditioning unit has at least one filtration device, where the dry ice particle / compressed air mixture to be conditioned is passed through this filtration device before the dry ice particle / compressed air mixture is applied to the surface to be treated. The filtration device is designed to allow only dry ice particles with a particle size that does not exceed a predetermined or determinable value to pass.
Gemäß Ausführungsformen ist eine Maschenweite der Filtrationseinrichtung ein stellbar, um eine kritische Partikelgröße der Trockeneispartikel in dem Trocken eispartikel-Druckluftgemisch, bis zu welcher Trockeneispartikel die Filtrationsein heit passieren kann, einzustellen. According to embodiments, a mesh size of the filtration device is adjustable in order to set a critical particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture up to which dry ice particles can pass through the filtration unit.
Indem mit Hilfe der Konditioniereinheit anwendungsspezifisch die Partikelgröße der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch variiert wer den, lässt sich die kinetische Belastung der zu behandelnden Oberfläche beim Ap plizieren des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches bedarfsweise regeln und ins besondere reduzieren. Insbesondere ist gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor gesehen, dass die Konditioniereinheit ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch den Abstand des Sublimationsbe reichs von der zu behandelnden Oberfläche in Abhängigkeit von einer mittleren Größe und insbesondere in Abhängigkeit von einem mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch einzustellen. By using the conditioning unit to vary the particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture, the kinetic load on the surface to be treated when the dry ice particle / compressed air mixture is applied can be regulated and, in particular, reduced. In particular, according to implementations of the device according to the invention, it is provided that the conditioning unit is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically, the distance of the sublimation area from the surface to be treated as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the dry ice particles the dry ice particle / compressed air mixture.
Gemäß Realisierungen der zuletzt genannten Ausführungsform ist die Konditionie reinheit ausgebildet, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch derart zu konditionieren, dass vorzugsweise wahlweise der Abstand des Sublimationsbereichs von der zu behandelnden Oberfläche: According to implementations of the last-mentioned embodiment, the conditioning unit is designed to condition the dry ice particle-compressed air mixture, preferably automatically and even more preferably automatically, in such a way that the distance between the sublimation area and the surface to be treated is preferably:
(a) dem zehn- bis sechsfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispar tikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch entspricht; oder (a) corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture; or
(b) dem sechs- bis vierfachen und insbesondere dem 4,5-fachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluft gemisch entspricht; oder (b) corresponds to six to four times and in particular 4.5 times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture; or
(c) weniger als dem vierfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispar tikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch entspricht; oder (c) is less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture; or
(d) mindestens dem fünffachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispar tikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch entspricht. (d) corresponds to at least five times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass eine Schnittstellen einrichtung vorgesehen ist zum vorzugsweise manuellen Auswählen und Einstellen eines der Abstandsbereiche (a) bis (d). Hierbei bietet es sich an, dass die Schnitt stelleneinrichtung an einer Sprühpistole zum Applizieren des konditionierten Tro ckeneispartikel-Druckluftgemisches auf die zu behandelnde Oberfläche angeord net ist. In this context, it is particularly conceivable that an interface device is provided for preferably manual selection and setting of one of the distance ranges (a) to (d). It is advisable here for the interface device to be arranged on a spray gun for applying the conditioned dry ice particle / compressed air mixture to the surface to be treated.
Dadurch, dass die Konditioniereinheit ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch den Abstand des Sublimationsbe reichs von der zu behandelnden Oberfläche in Abhängigkeit von einer mittleren Größe und insbesondere in Abhängigkeit von einem mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch einzustellen, kann der zur Oberflächenbehandlung und insbesondere Oberflächenreinigung ausge nutzte Sublimationseffekt besonders materialschonend uns insbesondere anwen dungsspezifisch gewählt werden. So ist der Sublimationseffekt am geringsten (und auf diese Weise auch eine Materialbelastung der zu behandelnden Oberflä che), wenn der Abstand des Sublimationsbereichs von der zu behandelnden Ober fläche dem zehn- bis sechsfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispar tikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch entspricht. Due to the fact that the conditioning unit is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically, the distance of the sublimation area from the surface to be treated as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the To set dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture, the sublimation effect used for surface treatment and in particular surface cleaning can be selected to be particularly gentle on the material and, in particular, to be application-specific. The sublimation effect is lowest (and in this way also a material load on the surface to be treated) when the distance of the sublimation area from the surface to be treated corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture.
Wenn andererseits der Abstand des Sublimationsbereichs von der zu behandeln den Oberfläche weniger als dem vierfachen des mittleren Durchmessers der Tro ckeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch entspricht, liegt die zu behandelnde Oberfläche vollständig im Sublimationsbereich, d.h. in dem Be reich der Volumenausweitung der Trockeneispartikel beim Sublimationsvorgang. Auf diese Weise ist eine besonders intensive, aber dennoch materialschonende Oberflächenbehandlung möglich. If, on the other hand, the distance between the sublimation area and the surface to be treated is less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture, the surface to be treated is completely in the sublimation area, i.e. in the area where the dry ice particles expand in volume during the sublimation process. In this way, a particularly intensive, but nonetheless gentle surface treatment is possible.
Gemäß Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere vor gesehen, dass die Druckluftquelle der Vorrichtung ausgebildet ist, pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft der Mischeinheit zu zuführen, wobei die pro Zeiteinheit der Mischeinheit zugeführte Menge an Druck luft insbesondere von einer pro Zeiteinheit der Mischeinheit zugeführten Menge an Trockeneispartikeln abhängt. Auf diese Weise kann der Strahldruck des Tro ckeneispartikel-Druckluftgemisches variabel eingestellt und insbesondere derart gewählt werden, dass ein unerwünschter Belag von der zu behandelnden Oberflä che entfernt wird, ohne dass die darunterliegende Schicht beschädigt wird. According to further developments of the device according to the invention, it is provided in particular that the compressed air source of the device is designed to supply a predetermined or determinable amount of compressed air to the mixing unit per unit of time, the amount of compressed air supplied per unit of time to the mixing unit being in particular of one per unit of time Mixing unit supplied depends on the amount of dry ice particles. In this way, the jet pressure of the dry ice particle-compressed air mixture can be set variably and in particular selected in such a way that an undesired deposit is removed from the surface to be treated without damaging the layer underneath.
Um eine besonders variable und feine Abstimmung des Strahldrucks zu ermögli chen, ist gemäß Weiterbildungen der zuletzt genannten Ausführungsform vorge sehen, dass die Druckluftquelle ferner ausgebildet ist, dem Trockeneispartikel - Druckluftgemisch pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft als Zusatzdruckluft zuzuführen. Diese Zusatzdruckluft dient als Transportluft, wobei die pro Zeiteinheit dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch zugeführte Menge an Zusatzdruckluft insbesondere unabhängig von der pro Zeit einheit der Mischeinheit zugeführten Menge an Trockeneispartikeln ist. Gemäß bevorzugten Realisierungen ist die Konditioniereinheit insbesondere aus gebildet, die Menge der pro Zeiteinheit von der Druckluftquelle der Mischeinheit und/oder die Menge der pro Zeiteinheit von der Druckluftquelle zugeführte Zu satzdruckluft derart zu steuern oder zu regeln, dass der Gesamtdruck und/oder der dynamische und/oder statische Druck des Trockeneispartikel -Druckluftgemi sches in dem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandeln den Oberfläche in einem Bereich variabel zwischen 0,1 bar bis 24 bar einstellbar ist. In order to enable a particularly variable and fine adjustment of the jet pressure, it is provided according to further developments of the last-mentioned embodiment that the compressed air source is also designed to supply the dry ice particle compressed air mixture with a predetermined or definable amount of compressed air per unit of time as additional compressed air. This additional compressed air serves as transport air, the amount of additional compressed air supplied to the dry ice particle / compressed air mixture per unit of time, in particular, independent of the amount of dry ice particles supplied to the mixing unit per unit of time. According to preferred implementations, the conditioning unit is designed in particular to control or regulate the amount of additional compressed air supplied per unit of time from the compressed air source of the mixing unit and / or the amount of additional compressed air supplied per unit of time from the compressed air source in such a way that the total pressure and / or the dynamic and / or static pressure of the dry ice particles -Druckluftgemi cal in the predetermined or definable distance in front of the surface to be treated can be set in a range between 0.1 bar to 24 bar.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Druckluftquelle ferner ausgebildet, dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch Zusatzdruckluft zu zuführen, die in erster Linie nicht als zusätzliche Transportdruckluft dient, son dern als Formungsluft. So ist es beispielsweise denkbar, dass das Trockeneisparti kel-Druckluftgemisch als Kernstrahl von einem Hüllstrom aus Formungsluft umge ben wird. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass die Tem peratur der Formluft verschieden von der Temperatur des Trockeneispartikel - Druckluftgemisches, d.h. verschieden von dem Kernstrahl ist. Insbesondere kann der Hüllstrom (welcher durch die Formungsluft gebildet wird) eine Temperatur von +20 °C bis +80 °C, insbesondere von +60 °C bis +80 °C aufweisen. Dadurch kann eine Beheizung der zu behandelnden Oberfläche erfolgen. In a further development of the device according to the invention, the compressed air source is also designed to supply the dry ice particle-compressed air mixture with additional compressed air, which primarily does not serve as additional compressed air for transport, but as shaping air. For example, it is conceivable that the dry ice particle / compressed air mixture is surrounded as a core jet by a sheath flow of shaping air. In this context, it is particularly conceivable that the temperature of the shaping air is different from the temperature of the dry ice particle - compressed air mixture, i.e. different from the core jet. In particular, the sheath flow (which is formed by the shaping air) can have a temperature of +20 ° C to +80 ° C, in particular +60 ° C to +80 ° C. This allows the surface to be treated to be heated.
Eine bedarfsweise Beheizung der zu behandelnden Oberfläche kann wesentliche Vorteile bei der Oberflächenbehandlung aufweisen, da durch die Beheizung die Wärmekapazität durch den Wärmeentzug aufgrund des Kernstrahls beim Über gang der Trockeneispartikel vom festen in den gasförmigen Zustand nicht oder nur geringfügig abkühlt. Somit ist es in diesem Zusammenhang sinnvoll, dass der Hüllstrom das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch, welches vorzugsweise eine Temperatur zwischen -10 °C und -130 °C aufweist, paral lelisierend oder fokussie rend einstellt, um eine besonders effiziente und gezielte Oberflächenbehandlung zu ermöglichen. If necessary, heating the surface to be treated can have significant advantages in the surface treatment, since the heating capacity does not or only slightly cools due to the heat extraction due to the core beam during the transition of the dry ice particles from the solid to the gaseous state. In this context, it therefore makes sense for the sheath flow to set the dry ice particle-compressed air mixture, which preferably has a temperature between -10 ° C and -130 ° C, in parallel or focusing in order to enable a particularly efficient and targeted surface treatment.
Gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese mindes tens eine manuelle oder automatische Sprühpistole zum Applizieren des konditio nierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches auf die zu behandelnde Oberfläche auf. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass der mindestens einen io According to implementations of the device according to the invention, this has at least one manual or automatic spray gun for applying the conditioned dry ice particle-compressed air mixture to the surface to be treated. In this context, it is conceivable that the at least one ok
Sprühpistole eine entsprechende Sensorik zugeordnet ist, mit welcher vorzugs weise automatisch mindestens einer der nachfolgenden anwendungsspezifischen Parameter erfasst werden kann: A corresponding sensor system is assigned to the spray gun, with which preferably at least one of the following application-specific parameters can be automatically recorded:
(i) ein Abstand der Sprühpistole zu der zu behandelnden Oberfläche; (i) a distance from the spray gun to the surface to be treated;
(ii) eine Geschwindigkeit des konditionierten Trockeneispartikel -Druckluftgemi sches am Düsenauslass der Sprühpistole; (ii) a speed of the conditioned dry ice particle -Druckluftgemi cal at the nozzle outlet of the spray gun;
(iii) einen Gesamtdruck und/oder statischen und/oder dynamischen Druck des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches am Düsenauslass der Sprühpistole; und/oder (iii) a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture at the nozzle outlet of the spray gun; and or
(iv) eine Temperatur des konditionierten Trockeneispartikel -Druckluftgemisches am Düsenauslass der Sprühpistole. (iv) a temperature of the conditioned dry ice particle-compressed air mixture at the nozzle outlet of the spray gun.
In einer bevorzugten Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Steuer- oder Regeleinrichtung auf, welche ausgebildet ist, die Konditioniereinheit, die Trockeneisquelle und/oder die Druckluftquelle derart anzusteuern, dass in Abhängigkeit von mindestens ei nem mit Hilfe der Sensorik erfassten Parameter mindestens einer der nachfolgen den Parameter des Trockeneispartikel -Druckluftgemisches vorzugsweise automa tisch und regelnd einstellbar ist: eine mittlere Größe und insbesondere einen mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch; eine Geschwindigkeit des Trockeneispartikel -Druckluftgemisches; einen Gesamtdruck und/oder statischen und/oder dynamischen Druck des Trockeneispartikel -Druckluftgemisches; eine Temperatur des Trockeneispartikel -Druckluftgemisches; und/oder einen Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftge misch. Schlussendlich ist gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgese hen, dass der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch vorzugsweise derart einstellbar ist, dass der Anteil: In a preferred further development of the last-mentioned embodiment, the device according to the invention has at least one control or regulating device which is designed to control the conditioning unit, the dry ice source and / or the compressed air source in such a way that, depending on at least one parameter detected with the aid of the sensor system at least one of the following parameters of the dry ice particle / compressed air mixture can preferably be set automatically and regulatingly: an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture; a speed of the dry ice particle-compressed air mixture; a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the dry ice particle / compressed air mixture; a temperature of the dry ice particle-compressed air mixture; and / or a proportion of the dry ice particles in the dry ice particle -Druckluftge mix. Finally, according to embodiments of the present invention, it is provided that the previously determined or determinable proportion of dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture is preferably adjustable in such a way that the proportion:
(i) zwischen 10 % bis 90 % aller im Trockeneispartikel -Druckluftgemisch ent haltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (i) corresponds to between 10% and 90% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture; or
(ii) zwischen 20 % bis 80 % aller im Trockeneispartikel -Druckluftgemisch ent haltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (ii) corresponds to between 20% and 80% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture; or
(iii) zwischen 30 % bis 70 % aller im Trockeneispartikel -Druckluftgemisch ent haltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (iii) corresponds to between 30% and 70% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture; or
(iv) zwischen 40 % bis 60 % aller im Trockeneispartikel -Druckluftgemisch ent haltenen Trockeneispartikel entspricht. (iv) corresponds to between 40% and 60% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture.
Zusammenfassend bleibt somit festzuhalten, dass die erfindungsgemäße Vorrich tung automatisch oder wahlweise automatisch alle zur Behandlung und insbeson dere Reinigung von Oberflächen wesentlichen Parameter derart einstellen kann, dass die Behandlung besonders effizient und gezielt, aber dennoch äußerst mate rialschonend durchführbar ist. Auf diese Weise lässt sich das Trockeneisbehand lungsverfahren auch beispielsweise bei der Halbleiterfertigung oder bei der Be handlung von offenporigen, relativ empfindlichen Oberflächen einsetzen. In summary, it can be stated that the device according to the invention can automatically or optionally automatically set all parameters essential for the treatment and in particular cleaning of surfaces in such a way that the treatment can be carried out particularly efficiently and specifically, but nevertheless extremely gently. In this way, the dry ice treatment process can also be used, for example, in the manufacture of semiconductors or in the treatment of open-pored, relatively sensitive surfaces.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, ins besondere zur Reinigung und/oder Veredelung von Oberflächen, wobei hierzu vorzugsweise eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art verwendet wird. Ins besondere weist das Verfahren zur Reinigung und/oder Veredelung von Oberflä chen die folgenden Verfahrensschritte auf: The invention also relates to a method for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces, a device of the type according to the invention preferably being used for this purpose. In particular, the process for cleaning and / or refining surfaces has the following process steps:
Es wird ein Trockeneispartikel-Druckluftgemisch bereitgestellt und an anwen dungsspezifische Bedingungen konditioniert, wobei anschließend das konditio nierte Trockeneispartikel-Druckluftgemisch auf die zu behandelnde Oberfläche ap pliziert wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das bereitgestellte Tro ckeneispartikel-Druckluftgemisch derart konditioniert wird, dass ein vorab festge legter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel - Druckluftgemisch in einem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche vollständig sublimiert. A mixture of dry ice particles and compressed air is provided and conditioned to application-specific conditions, the conditioned dry ice particle and compressed air mixture then being applied to the surface to be treated. In particular, it is provided that the provided dry ice particle-compressed air mixture is conditioned in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particles - Compressed air mixture completely sublimated at a predetermined or determinable distance in front of the surface to be treated.
Nachfolgend wird eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. An exemplary embodiment of the device according to the invention is described in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen: Show it:
FIG. la-c schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Behand lung von Oberflächen, insbesondere zur Reinigung und/oder Veredelung von Oberflächen; und FIG. la-c schematically the method according to the invention for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces; and
FIG. 2 schematisch eine exemplarische Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Oberflä chen, insbesondere zur Reinigung und/oder Veredelung von Oberflächen. FIG. 2 schematically shows an exemplary embodiment of the device according to the invention for treating surfaces, in particular for cleaning and / or refining surfaces.
Die in FIG. 2 schematisch gezeigte exemplarische Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung 1 weist eine Trockeneisquelle 2 zum Bereitstellen von Trockeneis insbesondere in Gestalt von Trockeneispartikeln, eine Druckluftquelle 4 sowie eine Mischeinheit 3 auf, wobei die Mischeinheit 3 strömungsmäßig mit der Trockeneisquelle 2 einerseits und der Druckluftquelle 4 andererseits verbun den ist und dazu dient, aus dem von der Trockeneisquelle 2 bereitgestellten Tro ckeneis und der von der Druckluftquelle 4 bereitgestellten Druckluft ein Trocken eispartikel-Druckluftgemisch 14 zu generieren. The in FIG. 2 schematically shown exemplary embodiment of the inventive device 1 has a dry ice source 2 for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles, a compressed air source 4 and a mixing unit 3, the mixing unit 3 fluidly connected to the dry ice source 2 on the one hand and the compressed air source 4 on the other hand and serves to generate a dry ice particle-compressed air mixture 14 from the dry ice provided by the dry ice source 2 and the compressed air provided by the compressed air source 4.
Erfindungsgemäß kommt ferner eine Konditioniereinheit 5 zum Einsatz, mit wel cher ein von der Mischeinheit 3 bereitgestelltes oder bereitzustellendes Trocken eispartikel-Druckluftgemisch 14 an anwendungsspezifische Bedingungen vor dem Applizieren des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14 auf die zu behandelnde Oberfläche anpassbar ist. According to the invention, a conditioning unit 5 is also used, with which a dry ice particle / compressed air mixture 14 provided or to be provided by the mixing unit 3 can be adapted to application-specific conditions before the dry ice particle / compressed air mixture 14 is applied to the surface to be treated.
Die in FIG. 2 schematisch gezeigte Trockeneisquelle 2 kann eine Vorrichtung 1 zum Erzeugen von festen C02-Teilchen aufweisen, wobei diese Vorrichtung 1 bei spielsweise eine Schneekammer umfasst, die einen Einlass für C02 und einen Verdichter zum Verdichten von in der Schneekammer befindlichem C02-Schnee aufweist. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass die Schneekammer auf einer Seite durch eine mit Öffnungen versehene Matrix abgeschlossen wird. The in FIG. The dry ice source 2 shown schematically in FIG. 2 can have a device 1 for generating solid CO 2 particles, this device 1 comprising, for example, a snow chamber which has an inlet for CO 2 and a compressor for compressing CO 2 snow located in the snow chamber having. In this context it is conceivable that the snow chamber is closed on one side by a matrix provided with openings.
Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, dass die Trockeneisquelle 2 der erfin dungsgemäßen Vorrichtung 1 einen Vorratsbehälter zum Bevorraten von Trocken eispartikeln in Reiskorngröße, sogenannten CÖ2-Pellets, aufweist. As an alternative to this, however, it is also conceivable that the dry ice source 2 of the device 1 according to the invention has a storage container for storing dry ice particles the size of rice grains, so-called CO 2 pellets.
Die Erzeugung der CÖ2-Pellets erfolgt, indem flüssiges Kohlendioxid aus einem isolierten Tank, in welchem das Kohlendioxid bei einem Druck zwischen üblicher weise 12 und 22 bar gelagert wird, entnommen und über Düsen in eine Schnee kammer auf Atmosphärendruck entspannt wird. Bei der Entspannung des flüssi gen Kohlendioxids entsteht ein Gemisch aus CÖ2-Schnee und kaltem CÖ2-Gas.The CO 2 pellets are produced by taking liquid carbon dioxide from an insulated tank, in which the carbon dioxide is stored at a pressure between the usual 12 and 22 bar, and releasing it to atmospheric pressure via nozzles in a snow chamber. When the liquid carbon dioxide is released, a mixture of CO 2 snow and cold CO 2 gas is created.
Die Gasphase wird von dem CÖ2-Schnee abgetrennt und der CÖ2-Schnee mittels eines Verdichters verdichtet. Hierzu wird beispielsweise ein Kolbenverdichter ein gesetzt. Der entstehende Trockeneisblock wird anschließend durch eine Matrize gepresst, um feste CÖ2-Stränge zu erzeugen, die dann mit einem geeigneten Brechwerkzeug zu Pellets von etwa Reiskorngröße gekürzt werden. The gas phase is separated from the CO 2 snow and the CO 2 snow is compacted by means of a compressor. A piston compressor is used for this purpose, for example. The resulting block of dry ice is then pressed through a die to produce solid CO 2 strands, which are then cut into pellets about the size of a grain of rice using a suitable breaking tool.
Die von der Trockeneisquelle 2 bereitgestellten Trockeneispartikel, wie beispiels weise Trockeneispellets, werden in der Mischeinheit 3 in einen von der Druckluft quelle 4 bereitgestellten Druckluftstrom eindosiert und mit diesem zu einer Strahldüse gefördert. Der Druckluftstrom weist bei der erfindungsgemäßen Vor richtung 1 einen Druck zwischen 0,1 bar bis 24 bar auf, während die Trockeneis partikel (CÖ2-Pellets) bei Atmosphärendruck vorliegen. Zum Eindosieren der Tro ckeneispartikel in den Luftdruckstrom kommt vorzugsweise eine Druckschleuse zum Einsatz, die in der schematischen Zeichnung gemäß FIG. 2 nicht dargestellt ist. The dry ice particles provided by the dry ice source 2, such as dry ice pellets, are metered into a compressed air stream provided by the compressed air source 4 in the mixing unit 3 and conveyed with this to a jet nozzle. In the device 1 according to the invention, the compressed air flow has a pressure between 0.1 bar to 24 bar, while the dry ice particles (CO 2 pellets) are present at atmospheric pressure. To meter the dry ice particles into the compressed air stream, a pressure lock is preferably used, which is shown in the schematic drawing according to FIG. 2 is not shown.
Beim Applizieren des in der Mischeinheit 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 generierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14 auf die zu behandelnde Oberfläche 12 werden die Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluft gemisch 14 mit Hilfe der von der Druckluftquelle 4 bereitgestellten Druckluft be schleunigt, und der Trockeneispartikel -Druckluftstrom wird - wie in FIG. la ange deutet - auf die zu reinigende bzw. zu behandelnde Oberfläche 12 gerichtet. Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Trockeneis partikel-Druckluftgemisch 14 derart mit Hilfe der Konditioniereinheit 5 konditio niert ist, dass ein vorab festgelegter oder festlegbarer Anteil der Trockeneisparti kel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 in einem vorab festgelegten o- der festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche 12 vollständig sub limiert. Dieser sogenannte Sublimationsbereich 15, d.h. der Bereich, in welchem der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Tro ckeneispartikel-Druckluftgemisch 14 vollständig sublimiert, ist in FIG. la entspre chend angedeutet. When the dry ice particle-compressed air mixture 14 generated in the mixing unit 3 of the device 1 according to the invention is applied to the surface 12 to be treated, the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 are accelerated with the aid of the compressed air provided by the compressed air source 4, and the dry ice particle compressed air flow is - as in FIG. la indicated - directed to the surface 12 to be cleaned or treated. According to the invention, it is provided in this context that the dry ice particle-compressed air mixture 14 is conditioned with the aid of the conditioning unit 5 in such a way that a pre-determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 at a pre-determined or determinable distance the surface to be treated 12 completely sub limited. This so-called sublimation area 15, that is to say the area in which the previously determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14 is completely sublimated, is shown in FIG. la indicated accordingly.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass nicht nur der Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14, welcher in dem Sublimationsbereich 15 vollständig sublimiert, sondern auch der Abstand des Sublimationsbereichs 15 von der zu behandelnden Oberfläche 12 vorzugsweise variabel einstellbar ist. In this context, it is particularly provided that not only the proportion of dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, which sublimates completely in the sublimation area 15, but also the distance of the sublimation area 15 from the surface 12 to be treated is preferably variably adjustable.
So ist gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgesehen, dass der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 vorzugsweise derart einstellbar ist, dass der Anteil zwischen 10 % bis 90 % aller im Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 enthaltenen Trockeneispartikel entspricht, oder zwischen 20 % bis 80 % aller im Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 enthaltenen Trockeneispartikel ent spricht, oder zwischen 30 % bis 70 % aller im Trockeneispartikel-Druckluftge misch 14 enthaltenen Trockeneispartikel entspricht, oder zwischen 40 % bis 60 % aller im Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 enthaltenen Trockeneispartikel entspricht. Thus, according to implementations of the device 1 according to the invention, it is provided that the pre-determined or determinable proportion of dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 is preferably adjustable such that the proportion corresponds to between 10% to 90% of all dry ice particles contained in the dry ice particle-compressed air mixture 14, or corresponds to between 20% to 80% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or between 30% to 70% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or between 40% to 60% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture 14 corresponds to.
Selbstverständlich sind aber auch andere Bereiche für den Anteil der Trockeneis partikel denkbar. Of course, other ranges for the proportion of dry ice particles are also conceivable.
Im Hinblick auf den Abstand des Sublimationsbereichs 15 von der zu behandeln den Oberfläche 12 ist gemäß der exemplarischen Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgesehen, dass die Konditioniereinheit 5 ausgebil det ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch das Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 derart zu konditionieren, dass wahl weise der Abstand des Sublimationsbereichs 15 von der zu behandelnden Oberflä- che 12 dem zehn- bis sechsfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispar tikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 entspricht, oder dem sechs- bis vierfachen und insbesondere dem 4,5-fachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 entspricht, o- der weniger als dem vierfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneisparti kel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 entspricht, oder mindestens dem fünffachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Tro ckeneispartikel-Druckluftgemisch 14 entspricht. With regard to the distance of the sublimation area 15 from the surface 12 to be treated, it is provided according to the exemplary embodiment of the device 1 according to the invention that the conditioning unit 5 is designed to condition the dry ice particle-compressed air mixture 14 in this way, preferably automatically and even more preferably automatically that optionally the distance of the sublimation area 15 from the surface to be treated che 12 corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, or corresponds to six to four times and in particular 4.5 times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, o- which corresponds to less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14, or at least five times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14.
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass der Abstand des Sublimationsbereichs 15 von der zu behandelnden Oberfläche 12 in Abhängigkeit von einer mittleren Größe und insbesondere in Abhängigkeit von einem mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 mit Hilfe der Konditioniereinheit 5 einstellbar ist. In particular, it is thus provided that the distance between the sublimation area 15 and the surface 12 to be treated can be set as a function of an average size and in particular as a function of an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14 with the aid of the conditioning unit 5.
Der Abstand des Sublimationsbereichs 15 ist insbesondere variabel einstellbar, in dem die mittlere Größe und insbesondere der mittlere Durchmesser der Trocken eispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 variiert wird, und/oder indem die pro Zeiteinheit von der Druckluftquelle 4 der Mischeinheit 3 zugeführte Menge an Druckluft entsprechend variiert wird. The distance between the sublimation area 15 is particularly variable by varying the mean size and in particular the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14, and / or by changing the amount of compressed air supplied per unit of time from the compressed air source 4 to the mixing unit 3 is varied accordingly.
Zum Einstellen der mittleren Größe der Trockeneispartikel in dem Trockeneisparti kel-Druckluftgemisch 14 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß FIG. 2 eine Filtrationseinrichtung 7 auf, wobei das zu konditionierende Trockeneisparti kel-Druckluftgemisch 14 durch diese Filtrationseinrichtung 7 geleitet wird, und wobei die Filtrationseinrichtung 7 ausgebildet ist, nur Trockeneispartikel mit einer Partikelgröße, die einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert nicht über schreitet, passieren zu lassen. To adjust the mean size of the dry ice particles in the Trockeneisparti angle-compressed air mixture 14, the inventive device 1 according to FIG. 2 a filtration device 7, wherein the dry ice particle compressed air mixture 14 to be conditioned is passed through this filtration device 7, and the filtration device 7 is designed to only allow dry ice particles with a particle size that does not exceed a predetermined or definable value to pass .
In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, dass eine Maschenweite der Filtrationseinrichtung 7 einstellbar ist, um eine kritische Partikelgröße der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 einstellen zu können. In this context it is conceivable, for example, that a mesh size of the filtration device 7 can be set in order to be able to set a critical particle size of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14.
Die Druckluftquelle 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dient nicht nur dazu, pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft der Mischeinheit 3 zuzuführen, wobei die pro Zeiteinheit der Mischeinheit 3 zuge führte Menge an Druckluft insbesondere von einer pro Zeiteinheit der Mischein heit 3 zugeführten Menge an Trockeneispartikeln abhängt, sondern auch dazu, pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft als Zusatzdruckluft 8 dem von der Mischeinheit 3 generierten Trockeneispartikel- Druckluftgemisch 14 zuzudosieren. Diese Zusatzdruckluft 8 dient insbesondere zum Variieren des Strahldrucks und/oder zur Einstellung einer Geschwindigkeit des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14. The compressed air source 4 of the device 1 according to the invention is not only used to generate a predetermined or determinable amount of compressed air per unit of time Mixing unit 3, the amount of compressed air supplied per unit of time to the mixing unit 3 depends in particular on an amount of dry ice particles supplied per unit of time to the mixing unit 3, but also to a predetermined or determinable amount of compressed air per unit of time as additional compressed air 8 that of to meter the mixing unit 3 generated dry ice particle / compressed air mixture 14. This additional compressed air 8 is used in particular to vary the jet pressure and / or to set a speed of the dry ice particle / compressed air mixture 14.
Gemäß Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist die Druckluft quelle 4 ferner ausgebildet, einer manuellen oder automatischen Sprühpistole 6, die zum Applizieren des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14 auf die zu behandelnde Oberfläche 12 dient, Formungsluft 9 zuzuführen, um bei spielsweise einen Flüllstrom zu bilden, welcher das Trockeneispartikel-Druckluft gemisch 14 umhüllt und paral lelisierend oder fokussierend wirkt. According to developments of the device 1 according to the invention, the compressed air source 4 is also designed to supply shaping air 9 to a manual or automatic spray gun 6, which is used to apply the conditioned dry ice particle-compressed air mixture 14 to the surface 12 to be treated, in order to form a filling stream, for example, which the dry ice particle-compressed air mixture 14 envelops and acts parallel lelisierend or focusing.
Die Sprühpistole 6 kann - wie in FIG. 2 angedeutet - eine entsprechende Senso rik 10 aufweisen, um vorzugsweise automatisch mindestens einen der nachfolgen den anwendungsspezifischen Parameter zu erfassen: The spray gun 6 can - as shown in FIG. 2 indicated - have a corresponding sensor system 10 in order to preferably automatically detect at least one of the following application-specific parameters:
(i) einen Abstand der Sprühpistole 6 zu der zu behandelnden Oberfläche 12; (i) a distance from the spray gun 6 to the surface 12 to be treated;
(ii) eine Geschwindigkeit des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemi sches 14 am Düsenauslass der Sprühpistole 6; (ii) a speed of the conditioned dry ice particle compressed air mixture 14 at the nozzle outlet of the spray gun 6;
(iii) einen Gesamtdruck und/oder statischen und/oder dynamischen Druck des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14 am Düsenauslass der Sprühpistole 6; und/oder (iii) a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture 14 at the nozzle outlet of the spray gun 6; and or
(iv) eine Temperatur des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14 am Düsenauslass der Sprühpistole 6. (iv) a temperature of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture 14 at the nozzle outlet of the spray gun 6.
In vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung 1 eine in FIG. 2 nicht explizit ge zeigte Steuer- oder Regeleinrichtung auf, welche ausgebildet ist, die Konditionie reinheit 5, die Trockeneisquelle 2 und/oder die Druckluftquelle 4 derart anzusteu- ern, dass in Abhängigkeit von mindestens einem mit Hilfe der Sensorik 10 erfass ten Parameter mindestens einer der nachfolgenden Parameter des Trockeneispar tikel-Druckluftgemisches 14 vorzugsweise regelnd einstellbar ist: eine mittlere Größe und insbesondere einen mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftgemisch; eine Geschwindigkeit des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14; einen Gesamtdruck und/oder statischen und/oder dynamischen Druck des Trockeneispartikel -Druckluftgemisches 14; eine Temperatur des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches 14; und/oder einen Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel -Druckluftge misch. The device 1 advantageously has a device shown in FIG. 2 not explicitly ge showed control or regulating device, which is designed to control the conditioning unit 5, the dry ice source 2 and / or the compressed air source 4 in such a way. ern that at least one of the following parameters of the dry ice particle compressed air mixture 14 can preferably be adjusted in a regulating manner as a function of at least one parameter detected with the aid of the sensor system 10: an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle compressed air mixture; a speed of the dry ice particle-compressed air mixture 14; a total pressure and / or static and / or dynamic pressure of the dry ice particle / compressed air mixture 14; a temperature of the dry ice particle-compressed air mixture 14; and / or a proportion of the dry ice particles in the dry ice particle -Druckluftge mix.
Wie bereits dargelegt, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass ein vorab festgelegter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch 14 in einem vorab festgelegten oder festleg baren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche 12 vollständig sublimiert (= Sublimationsbereich 15). Auf diese Weise wird die zu behandelnde Oberfläche 12 weitestgehend geschont, da die Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel- Druckluftgemisch 14 nicht mehr oder zumindest zum größten Teil nicht mehr auf der zu behandelnden Oberfläche 12 auftreffen. As already explained, it is provided in the method according to the invention that a pre-determined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture 14 completely sublimates at a pre-determined or determinable distance in front of the surface 12 to be treated (= sublimation area 15). In this way, the surface 12 to be treated is largely protected, since the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture 14 no longer or at least for the most part no longer impinge on the surface 12 to be treated.
Dennoch findet - wie in FIG. lb und lc dargestellt - mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine optimale Reinigung bzw. Behandlung der Oberfläche 12 statt, da der Sublimationsbereich 15 vorzugsweise derart gewählt ist, dass - obgleich die Trockeneispartikel nicht direkt mehr auf die Oberfläche 12 auftreffen - die nied rige Temperatur des sublimierten Trockeneises zur Rissbildung des Belages 13 auf der zu behandelnden Oberfläche 12 führt und damit zum Loslösen des Bela ges 13 führt. Nevertheless, as shown in FIG. lb and lc - with the method according to the invention an optimal cleaning or treatment of the surface 12 takes place, since the sublimation area 15 is preferably selected such that - although the dry ice particles no longer strike the surface 12 directly - the lower temperature of the sublimated dry ice leads to the formation of cracks in the covering 13 on the surface 12 to be treated and thus leads to the loosening of the covering 13.
Darüber hinaus ist der Sublimationsbereich 15 vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Oberfläche 12 gewählt, so dass diese aufgrund des Sublimationseffekts bzw. aufgrund der Explosionswirkung beim Sublimieren der Trockeneispartikel ge reinigt wird. In addition, the sublimation area 15 is preferably selected in the immediate vicinity of the surface 12, so that it is due to the sublimation effect or is cleaned due to the explosive effect during sublimation of the dry ice particles.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform be- schränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offen barter Merkmale. The invention is not restricted to the embodiment shown in the drawings, but results from an overview of all the features disclosed herein.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Vorrichtung zur Trockeneisbehandlung1 device for dry ice treatment
2 Trockeneisquelle 3 Mischeinheit 2 dry ice source 3 mixing unit
4 Druckluftquelle 4 source of compressed air
5 Konditioniereinheit 5 conditioning unit
6 Sprühpistole 6 spray gun
7 Filtrationseinrichtung 8 Zusatzdruckluft 7 Filtration device 8 Additional compressed air
9 Formungsluft 9 Forming air
10 Sensorik 10 sensors
11 Trockeneispartikel-Druckluftgemisch11 Mixture of dry ice particles and compressed air
12 Oberfläche 13 zu entfernender Belag (Verunreinigung)12 surface 13 deposit to be removed (contamination)
14 Trockeneispartikel-Druckluftgemisch14 Mixture of dry ice particles and compressed air
15 Sublimationsbereich 15 sublimation area

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (1) zur Trockeneisbehandlung und insbesondere zur1. Device (1) for dry ice treatment and in particular for
Trockeneisreinigung von Oberflächen (12), wobei die Vorrichtung (1) Folgendes aufweist: eine Trockeneisquelle (2) zum Bereitstellen von Trockeneis insbesondere in Gestalt von Trockeneispartikeln; eine mit der Trockeneisquelle (2) strömungsmäßig verbundene oder verbindbare Mischeinheit (3); eine mit der Mischeinheit (3) strömungsmäßig verbundene oder verbindbare Druckluftquelle (4); und eine mit der Mischeinheit (3) strömungsmäßig verbundene oder verbindbare Konditioniereinheit (5) zum Anpassen eines von der Mischeinheit (3) bereitgestellten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) an anwendungsspezifische Bedingungen vor dem Applizieren des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) auf die zu behandelnde Oberfläche (12), wobei die Konditioniereinheit (5) ausgebildet ist, das Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) derart zu konditionieren, dass ein vorab festgelegter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) in einem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche (12) vollständig sublimiert. Dry ice cleaning of surfaces (12), the device (1) having: a dry ice source (2) for providing dry ice, in particular in the form of dry ice particles; a mixing unit (3) fluidly connected or connectable to the dry ice source (2); a compressed air source (4) which is fluidly connected or connectable to the mixing unit (3); and a conditioning unit (5) fluidly connected or connectable to the mixing unit (3) for adapting a dry ice particle / compressed air mixture (11) provided by the mixing unit (3) to application-specific conditions before the dry ice particle / compressed air mixture (11) is applied to the surface to be treated (12), wherein the conditioning unit (5) is designed to condition the dry ice particle compressed air mixture (11) in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle Compressed air mixture (11) completely sublimed at a predetermined or determinable distance in front of the surface to be treated (12).
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei mit Hilfe der Konditioniereinheit (5) vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch der Abstand eines Sublimationsbereichs (15) von der zu behandelnden Oberfläche (12) anwendungsspezifisch einstellbar ist, wobei der Sublimationsbereich (15) ein Bereich ist, in welchem der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) vollständig sublimiert. 2. Device (1) according to claim 1, wherein with the aid of the conditioning unit (5), preferably automatically and more preferably optionally automatically, the distance of a sublimation area (15) from the surface (12) to be treated can be adjusted in a specific manner, the sublimation area (15) is a region in which the predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11) sublimes completely.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Konditioniereinheit (5) ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch den Abstand des Sublimationsbereichs (15) von der zu behandelnden Oberfläche (12) in Abhängigkeit von einer mittleren Größe und insbesondere in Abhängigkeit von einem mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) einzustellen. 3. Device (1) according to claim 2, wherein the conditioning unit (5) is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically the distance of the sublimation area (15) from the surface to be treated (12) depending on an average size and in particular in Set as a function of a mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11).
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Konditioniereinheit (5) ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch das Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) derart zu konditionieren, dass vorzugsweise wahlweise der Abstand des Sublimationsbereichs (15) von der zu behandelnden Oberfläche (12): 4. Device (1) according to claim 2 or 3, wherein the conditioning unit (5) is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically to condition the dry ice particle and compressed air mixture (11) in such a way that preferably the distance of the sublimation area (15) from the surface to be treated (12):
(a) dem zehn- bis sechsfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) entspricht; oder (a) corresponds to ten to six times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11); or
(b) dem sechs- bis vierfachen und insbesondere dem 4,5-fachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) entspricht; oder (b) corresponds to six to four times and in particular 4.5 times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture (11); or
(c) weniger als dem vierfachen des mittleren Durchmessers der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) entspricht; oder (d) mindestens dem fünffachen des mittleren Durchmessers der(c) corresponds to less than four times the mean diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11); or (d) at least five times the mean diameter of the
Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) entspricht. Corresponds to dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11).
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei eine Schnittstelleneinrichtung vorgesehen ist zum vorzugsweise manuellen Auswahlen und Einstellen eines der Abstandsbereiche (a) bis (d), wobei die Schnittstelleneinrichtung vorzugsweise an einer Sprühpistole5. The device (1) according to claim 4, wherein an interface device is provided for the preferably manual selection and setting of one of the distance ranges (a) to (d), the interface device preferably on a spray gun
(6) zum Applizieren des konditionierten Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11) auf die zu behandelnde Oberfläche (12) angeordnet ist. (6) is arranged for applying the conditioned dry ice particle / compressed air mixture (11) to the surface (12) to be treated.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Konditioniereinheit (5) ausgebildet ist, vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch eine mittlere Größe und insbesondere einen mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) insbesondere anwendungsspezifisch einzustellen. 6. Device (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the conditioning unit (5) is designed, preferably automatically and more preferably optionally automatically an average size and in particular an average diameter of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11), in particular application-specific to adjust.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und insbesondere nach Anspruch 6, wobei die Konditioniereinheit (5) mindestens eine Filtrationseinrichtung (7) aufweist, wobei das zu konditionierende Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) zumindest teilweise durch die Filtrationseinrichtung (7) geleitet wird, und wobei die Filtrationseinrichtung7. Device (1) according to one of claims 1 to 6 and in particular according to claim 6, wherein the conditioning unit (5) has at least one filtration device (7), the dry ice particle-compressed air mixture (11) to be conditioned at least partially through the filtration device (7) ) is passed, and wherein the filtration device
(7) ausgebildet ist, nur Trockeneispartikel mit einer Partikelgröße, die einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert nicht überschreitet, passieren zu lassen. (7) is designed to allow only dry ice particles with a particle size that does not exceed a predetermined or determinable value to pass.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei eine Maschenweite der Filtrationseinrichtung (7) einstellbar ist zum Einstellen einer kritischen Partikelgröße der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11), bis zu welcher Trockeneispartikel die Filtrationseinrichtung (7) passieren. 8. The device (1) according to claim 7, wherein a mesh size of the filtration device (7) is adjustable for setting a critical particle size of the dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11), up to which dry ice particles pass the filtration device (7).
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Druckluftquelle (4) ausgebildet ist, pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft der Mischeinheit (3) zuzuführen, wobei die pro Zeiteinheit der Mischeinheit (3) zugeführte Menge an Druckluft insbesondere von einer pro Zeiteinheit der Mischeinheit (3) zugeführten Menge an Trockeneispartikeln abhängt. 9. Device (1) according to one of claims 1 to 8, wherein the compressed air source (4) is designed to supply a predetermined or determinable amount of compressed air to the mixing unit (3) per unit of time, the amount of compressed air supplied per unit of time to the mixing unit (3) The amount of compressed air depends in particular on an amount of dry ice particles supplied to the mixing unit (3) per unit of time.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Druckluftquelle (4) ferner ausgebildet ist, dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) pro Zeiteinheit eine vorab festgelegte oder festlegbare Menge an Druckluft als Zusatzdruckluft zuzuführen. 10. The device (1) according to claim 9, wherein the compressed air source (4) is further designed to supply the dry ice particle-compressed air mixture (11) per unit of time with a predetermined or determinable amount of compressed air as additional compressed air.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Konditioniereinheit (5) ausgebildet ist, die Menge der pro Zeiteinheit von der Druckluftquelle (4) der Mischeinheit (3) und/oder die Menge der pro Zeiteinheit von der Druckluftquelle (4) zugeführte Zusatzdruckluft derart zu steuern oder zu regeln, dass der dynamische und/oder statische Druck des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) in dem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche (12) in einem Bereich zwischen 0,1 bar bis 24 bar variabel einstellbar ist. 11. The device (1) according to claim 9 or 10, wherein the conditioning unit (5) is designed, the amount of per unit time from the compressed air source (4) of the mixing unit (3) and / or the amount of per unit time from the compressed air source (4 ) to control or regulate the additional compressed air supplied in such a way that the dynamic and / or static pressure of the dry ice particle-compressed air mixture (11) in the predetermined or determinable distance in front of the surface to be treated (12) in a range between 0.1 bar to 24 bar is variably adjustable.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der vorab festgelegte oder festlegbare Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) vorzugsweise derart einstellbar ist, dass der Anteil: 12. Device (1) according to one of claims 1 to 11, wherein the predetermined or determinable proportion of dry ice particles in the dry ice particle-compressed air mixture (11) is preferably adjustable such that the proportion:
(i) zwischen 10 % bis 90 % aller im Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) enthaltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (i) corresponds to between 10% to 90% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture (11); or
(ii) zwischen 20 % bis 80 % aller im Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) enthaltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (ii) corresponds to between 20% to 80% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture (11); or
(iii) zwischen 30 % bis 70 % aller im Trockeneispartikel- Druckluftgemisch (11) enthaltenen Trockeneispartikel entspricht; oder (iv) zwischen 40 % bis 60 % aller im Trockeneispartikel-(iii) corresponds to between 30% to 70% of all dry ice particles contained in the dry ice particle / compressed air mixture (11); or (iv) between 40% to 60% of all dry ice particle
Druckluftgemisch (11) enthaltenen Trockeneispartikel entspricht. Compressed air mixture (11) corresponds to dry ice particles contained.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine manuelle oder automatische Sprühpistole (6) zum Applizieren des konditionierten Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11) auf die zu behandelnde Oberfläche (12) aufweist, wobei die Vorrichtung (1) ferner eine der mindestens einen Sprühpistole (6) zugeordnete Sensorik aufweist zum vorzugsweise automatischen Erfassen von mindestens einem der nachfolgenden, insbesondere anwendungsspezifischen Parametern: 13. Device (1) according to one of claims 1 to 12, wherein the device (1) has at least one manual or automatic spray gun (6) for applying the conditioned dry ice particle compressed air mixture (11) to the surface to be treated (12), wherein the device (1) also has a sensor system assigned to the at least one spray gun (6) for the preferably automatic detection of at least one of the following, in particular application-specific parameters:
(i) ein Abstand der Sprühpistole (6) zu der zu behandelnden Oberfläche(i) a distance from the spray gun (6) to the surface to be treated
(12); (12);
(ii) eine Geschwindigkeit des konditionierten Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11) am Düsenauslass der Sprühpistole (6);(ii) a speed of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture (11) at the nozzle outlet of the spray gun (6);
(iii) einen statischen und/oder dynamischen Druck des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) am Düsenauslass der Sprühpistole (6); und/oder (iii) a static and / or dynamic pressure of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture (11) at the nozzle outlet of the spray gun (6); and or
(iv) eine Temperatur des konditionierten Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11) am Düsenauslass der Sprühpistole (6). (iv) a temperature of the conditioned dry ice particle / compressed air mixture (11) at the nozzle outlet of the spray gun (6).
14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Steuer- oder Regeleinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, die Konditioniereinheit (5), die Trockeneisquelle (2) und/oder die Druckluftquelle (4) derart anzusteuern, dass in Abhängigkeit von mindestens einem mit Hilfe der Sensorik erfassten Parameter mindestens einer der nachfolgenden Parameter des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) vorzugsweise regelnd einstellbar ist: eine mittlere Größe und insbesondere einen mittleren Durchmesser der Trockeneispartikel; eine Geschwindigkeit des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11); einen statischen und/oder dynamischen Druck des Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11); eine Temperatur des Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11); und/oder einen Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel- Druckluftgemisch. 14. The device (1) according to claim 13, wherein the device (1) has at least one control or regulating device which is designed to control the conditioning unit (5), the dry ice source (2) and / or the compressed air source (4) in such a way that that at least one of the following parameters of the dry ice particle / compressed air mixture (11) can preferably be set in a regulating manner as a function of at least one parameter detected with the aid of the sensor system: a mean size and in particular a mean diameter of the dry ice particles; a speed of the dry ice particle-compressed air mixture (11); a static and / or dynamic pressure of the dry ice particle / compressed air mixture (11); a temperature of the dry ice particle-compressed air mixture (11); and or a proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture.
15. Verfahren zur Behandlung von Oberflächen (12), insbesondere zur Reinigung und/oder Veredelung von Oberflächen (12), wobei hierzu vorzugsweise eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 verwendet wird, und wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: 15. A method for treating surfaces (12), in particular for cleaning and / or refining surfaces (12), wherein a device (1) according to one of claims 1 to 14 is preferably used for this purpose, and wherein the method has the following method steps :
Bereitstellen eines Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11); Konditionieren des bereitgestellten Trockeneispartikel- Druckluftgemisches (11) an anwendungsspezifische Bedingungen; und Applizieren des konditionierten Trockeneispartikel-Druckluftgemisches (11) auf die zu behandelnde Oberfläche (12), wobei das bereitgestellte Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) derart konditioniert wird, dass ein vorab festgelegter oder festlegbarer Anteil der Trockeneispartikel in dem Trockeneispartikel-Druckluftgemisch (11) in einem vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand vor der zu behandelnden Oberfläche (12) vollständig sublimiert. Providing a dry ice particle / compressed air mixture (11); Conditioning the provided dry ice particle / compressed air mixture (11) to application-specific conditions; and applying the conditioned dry ice particle / compressed air mixture (11) to the surface to be treated (12), the provided dry ice particle / compressed air mixture (11) being conditioned in such a way that a predetermined or determinable proportion of the dry ice particles in the dry ice particle / compressed air mixture (11) is in a predetermined or determinable distance in front of the surface to be treated (12) completely sublimed.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10286774A (en) * 1997-04-15 1998-10-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Coating processing method and device
EP1183133A1 (en) * 1999-06-08 2002-03-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Jet spray tool and device containing a jet spray tool
JP2005205530A (en) * 2004-01-22 2005-08-04 Hitachi Industries Co Ltd Blast processing method and device
US20050266777A1 (en) * 2004-05-31 2005-12-01 K.C. Tech Co., Ltd. Nozzle for spraying sublimable solid particles entrained in gas for cleaning surface and method of cleaning surface using the same
DE202005018952U1 (en) * 2005-12-02 2007-04-12 Kim Bettina Dry ice sprinkling installation has ice storage container, air container and mixing unit to produce mix of pressurized air and dry ice particles connected between them
JP2010064027A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Mitachi:Kk Nozzle for dry ice washing
DE102011004724A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Binary fuel nozzle for use with cleaning chamber of injector for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, is provided with nozzle body and inlet for supply of gaseous medium
JP2014206423A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 東芝プラントシステム株式会社 Decontamination system and decontamination method using dry ice

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10286774A (en) * 1997-04-15 1998-10-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Coating processing method and device
EP1183133A1 (en) * 1999-06-08 2002-03-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Jet spray tool and device containing a jet spray tool
JP2005205530A (en) * 2004-01-22 2005-08-04 Hitachi Industries Co Ltd Blast processing method and device
US20050266777A1 (en) * 2004-05-31 2005-12-01 K.C. Tech Co., Ltd. Nozzle for spraying sublimable solid particles entrained in gas for cleaning surface and method of cleaning surface using the same
DE202005018952U1 (en) * 2005-12-02 2007-04-12 Kim Bettina Dry ice sprinkling installation has ice storage container, air container and mixing unit to produce mix of pressurized air and dry ice particles connected between them
JP2010064027A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Mitachi:Kk Nozzle for dry ice washing
DE102011004724A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Binary fuel nozzle for use with cleaning chamber of injector for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, is provided with nozzle body and inlet for supply of gaseous medium
JP2014206423A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 東芝プラントシステム株式会社 Decontamination system and decontamination method using dry ice

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