DE102010020691B4 - Method and device for conveying and metering bulk material during vacuum suction blasting - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Fördern und Dosieren von Schüttgut, beispielsweise Strahlmittel, Schweißpulver oder Beschichtungsmittel, beim Bearbeiten, Verbinden oder Beschichten von Flächen mittels Vakuumsaugstrahlen, bei dem das Schüttgut in einem von einem Saugaggregat (2) unter Unterdruck (puB) gesetzten Vorratsbehälter (5) bereitgehalten, von diesem das Schüttgut über eine Schlauchleitung (3) zu einer Injektions-Strahllanze (14) befördert, dort durch einen atmosphärisch angesaugten Fremdluftstrom beschleunigt und auf eine durch eine Strahlhaube unter Unterdruck (puB) gehaltene Bearbeitungsfläche (1) gelenkt, aus der Strahlhaube (14) abgesaugt, dann einer Abscheideeinheit (4) zum Reinigen zugeführt und in den Vorratsbehälter (5) zurückbefördert wird, so dass das Schüttgut im Kreislauf gefahren werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem in einen Entnahmebereich (7) des Schüttgutes eintauchendes Injektions-Dosierrohr (9) ein Saugstrom zur Entnahme und Dosierung des Schüttgutes erzeugt wird, dessen Unterdruck (pD) durch Ansaugen eines mindestens unter Atmosphärendruck oder Unterdruck stehenden Luftstroms (LD) als Transportluft auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als der Unterdruck (PUB) in der Strahlhaube (14) bzw. im Vorratsbehälter (5), wobei die Entnahme- oder Dosiermenge des Schüttgutes mittels der zwischen Strahllanze (14) und Injektions-Dosierrohr (9) herrschenden Unterdruckdifferenz (Δp) der angesaugten Luftströme (LD; LST) von Injektions-Dosierrohr (9) und Strahllanze (14) eingestellt wird.Method for conveying and metering bulk material, for example blasting media, welding powder or coating material, when processing, joining or coating surfaces by means of vacuum suction jets, in which the bulk material is kept ready in a storage container (5) which is placed under negative pressure (puB) by a suction unit (2), from this the bulk material is conveyed via a hose line (3) to an injection jet lance (14), accelerated there by a flow of external air drawn in from the atmosphere and directed onto a processing surface (1) kept under negative pressure by a jet hood (puB), out of the jet hood (14) ) is sucked off, then fed to a separation unit (4) for cleaning and returned to the storage container (5) so that the bulk material can be circulated, characterized in that with an injection metering tube dipping into a removal area (7) of the bulk material (9) a suction flow is generated for the removal and dosing of the bulk material, whose negative pressure (pD) is set to a value that is greater than the negative pressure (PUB) in the jet hood (14) or in the storage container (5) by sucking in an air flow (LD) which is at least under atmospheric pressure or negative pressure, as transport air the withdrawal or dosage amount of the bulk material by means of the negative pressure difference (Δp) of the sucked in air flows (LD; LST) of the injection metering tube (9) and jet lance (14).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern und Dosieren von Schüttgut, beispielsweise Strahlmittel, Schweißpulver oder Beschichtungsmittel, beim Bearbeiten, Verbinden oder Beschichten von Flächen mittels Vakuumsaugstrahlen, bei dem das Schüttgut in einem von einem Saugaggregat unter Unterdruck gesetzten Vorratsbehälter bereitgehalten, von diesem das Schüttgut über eine Schlauchleitung zu einer Injektions-Strahllanze befördert, dort durch einen atmosphärisch angesaugten Fremdluftstrom beschleunigt und auf eine durch eine Strahlhaube unter Unterdruck gehaltene Bearbeitungsfläche gelenkt, aus der Strahlhaube abgesaugt, dann einer Abscheideeinheit zum Reinigen zugeführt und in den Vorratsbehälter zurückbefördert wird, so dass das Schüttgut im Kreislauf gefahren werden kann.The invention relates to a method for conveying and metering of bulk material, for example, blasting agents, welding powder or coating agent, during processing, bonding or coating surfaces by vacuum suction, in which the bulk material held in a set by a suction unit under vacuum reservoir, from this the bulk material over conveyed a hose line to an injection jet lance, accelerated there by an atmosphere sucked foreign air stream and directed to a held by a jet hood vacuum processing surface, sucked out of the jet hood, then fed to a separation unit for cleaning and is returned to the reservoir, so that the bulk material can be driven in the circulation.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Dieses bekannte Verfahren arbeitet mit einem Vorratsbehälter für das Strahlgut, in dem mehrere Schütt-Trichter übereinander angeordnet sind, die pneumatisch durch Schließorgane wie Klappen, Schieber oder Ventile voneinander getrennt sind. Das Strahlmittel gelangt durch die Schwerkraft von diesen Schütt-Trichtern in die Dosiervorrichtung, die unter Normaldruck steht. Es bestehen somit voneinander getrennte Unterdruck- und Normaldruckbereiche, die die Förderung, den Transport und die Dosierung des Strahlmittels im Verfahrensablauf deutlich verkomplizieren und den Aufwand für eine Vakuumsaugstrahlanlage verteuern. Außerdem sind die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Druckbereichen innerhalb einer Anlage oftmals anfällig, weil Strahlmittel unterschiedlicher Art und Form zur Anwendung kommen, die eine pneumatische Trennung erschweren. Des Weiteren führt das Nebeneinander von Unter- und Überdruck immer zu Druckverlusten, die durch eine entsprechende Dimensionierung des Saugaggregates ausgeglichen werden muss.This known method works with a storage container for the blasting material, in which a plurality of bulk hopper are arranged one above the other, which are pneumatically separated by closing members such as flaps, valves or valves. The blasting agent passes by gravity from these bulk hoppers in the metering device, which is under normal pressure. There are therefore separate vacuum and normal pressure ranges that complicate the promotion, transport and dosing of the blasting agent in the process significantly and increase the cost of a vacuum aspirator. In addition, the interfaces between the various pressure areas within a plant are often vulnerable, because blasting agents of different types and shapes are used, which make pneumatic separation more difficult. Furthermore, the juxtaposition of negative and positive pressure always leads to pressure losses, which must be compensated by a corresponding dimensioning of the suction unit.
Des Weiteren ist aus der
Aufgabenstellungtask
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern, Transportieren und Dosieren von Schüttgut beispielsweise Strahlmittel, Schweißpulver, Beschichtungsmittel o. dgl., beim Bearbeiten, Verbinden oder Beschichten von Flächen mittels Vakuumsaugstrahlen bereitzustellen, in dem das Fördern, Transportieren und Dosieren ausschließlich im Unterdruck unter gleichzeitiger Vereinfachung der Verfahrensabläufe und der Baugruppen für den Vorratsbehälter und der Dosierung, der Erhöhung der Betriebssicherheit und Einsparung von Kosten möglich wird.In this prior art, the present invention seeks to provide a method and apparatus for conveying, transporting and dosing of bulk material, for example abrasive, welding powder, coating agent o. The like., When working, bonding or coating surfaces by means of vacuum suction, in the the conveying, transporting and dosing only in the negative pressure while simplifying the procedures and the assemblies for the reservoir and the dosage, increasing the reliability and cost savings is possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method of the type mentioned with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.Advantageous embodiments of the method are the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, den Dosiervorgang in den Unterdruckbereich zu verlegen, so dass das Fördern, Transportieren und Dosieren des Strahlmittels innerhalb eines vollständig unter Unterdruck gehaltenen Kreislaufs durchgeführt werden kann. The solution according to the invention is based on the knowledge of laying the dosing process in the vacuum region, so that the conveying, transporting and dosing of the blasting medium can be carried out within a completely negative pressure circuit.
Dies wird dadurch erreicht, dass mit einem in einen Entnahmebereich der Schüttgutschüttung eintauchendes Injektions-Dosierrohr ein Saugstrom zur Entnahme und Dosierung des Strahlmittels erzeugt wird, dessen Unterdruck durch Ansaugen eines mindestens unter Atmosphärendruck oder Unterdruck stehenden Luftstroms als Transportluft auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als der Unterdruck in der Strahlhaube bzw. im Vorratsbehälter, wobei die Entnahme- und Dosiermenge des Strahlmittels mittels der zwischen Strahllanze und Injektions-Dosierrohr herrschenden Unterdruckdifferenz der angesaugten Luftströme von Injektions-Dosierrohr und Strahllanze eingestellt wird.This is achieved by producing a suction flow for the removal and metering of the blasting medium with an injection metering tube immersed in a removal region of the bulk material, the negative pressure of which is set to a value greater than that which is obtained by drawing in an air stream at least under atmospheric or negative pressure is as the negative pressure in the jet hood or in the reservoir, wherein the removal and metering of the blasting agent is adjusted by means of the prevailing between the jet lance and injection metering negative pressure difference of the sucked air streams of injection metering tube and jet lance.
Von besonderem Vorteil ist, dass die Schüttgutschüttung auf einem Kegelboden im Vorratsbehälter gelagert wird, in dessen rohrartig, bodenseitig geschlossenen Entnahmebereich das Schüttgut durch die Schwerkraft zusammengeführt und die Schütthöhe über dem Entnahmebereich nahezu einen Maximalwert annimmt, wobei der vom Injektions-Dosierrohr erzeugte Saugstrom zur Entnahme und Dosierung des Strahlmittels in diesen Bereich gelenkt wird. Der Entnahmebereich ist durch die über ihm angeordnete Schüttgutschüttung durch ein ausreichend großes Polster aus Schüttgut gegenüber der Abscheideeinheit abgeschottet, wodurch zwei unterschiedlich hohe Unterdruckbereiche innerhalb des Vorratsbehälters nebeneinander sicher funktionieren können.It is particularly advantageous that the bulk material bed is stored on a conical bottom in the storage container, in the tubular, bottom-side removal area, the bulk material brought together by gravity and the bed height above the removal area almost a maximum value, wherein the suction flow generated by the injection metering tube for removal and dosage of the blasting agent is directed in this area. The removal area is sealed off from the separation unit by the bulk material charge arranged above it by a sufficiently large pad of bulk material, whereby two different levels of underpressure within the storage container can function safely next to one another.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schüttgutschüttung im Entnahmebereich durch einen atmosphärischen Fremdluftstrom aufgelockert, der von außen mit einem Fluidisierungsrohr oder durch eine dem Entnahmebereich zugeordnete Luftzutrittsbohrung in den Entnahmebereich gelenkt wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the bulk material bed in the removal area is loosened up by an atmospheric external air flow, which is directed from the outside with a fluidizing tube or through an air inlet bore assigned to the removal area into the removal area.
Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Schüttgut im Entnahmebereich durch einen aus der Saugluft der Abscheideeinheit entnommenen Luftstrom aufgelockert wird, der mit einem über ein im Anströmkegel der Abscheideeinheit angeschlossenes Staurohr in den Entnahmebereich gelenkt wird.A further embodiment variant of the method according to the invention provides that the bulk material in the removal region is loosened by a stream of air taken from the suction air of the separation unit, which is directed into the removal region with a pitot tube connected via an inlet cone in the separation unit.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Unterdruck am Injektions-Dosierrohr auf Werte zwischen 30 bis 350 mbar, vorzugsweise 200 mbar und der Unterdruck im Vorratsbehälter bzw. der Strahlhaube auf > 400 mbar, vorzugsweise 150 bis 250 mbar, eingestellt. Diese Druckdifferenz ist ausreichend, um das Strahlmittel mit dem Injektions-Dosierrohr aus dem Entnahmebereich der Strahlmittelschüttung zu entnehmen und entsprechend feinfühlig in den Transportstrom zu dosieren.In a further embodiment of the method according to the invention, the negative pressure at the injection metering tube to values between 30 to 350 mbar, preferably 200 mbar and the negative pressure in the reservoir or the jet hood to> 400 mbar, preferably 150 to 250 mbar set. This pressure difference is sufficient to remove the blasting agent with the injection metering tube from the removal area of the blasting material bed and to meter accordingly sensitive in the transport stream.
Von besonderem Vorteil ist weiterhin, dass die Druckdifferenz zwischen Strahllanze und Injektions-Dosierrohr durch einen mit Überdruck betriebenen Injektor in der Schlauchzuleitung aufrechterhalten wird, so dass gewährleistet ist, dass auch bei langen Schlauchzuleitungen das Injektions-Dosierrohr funktionsfähig bleibt.It is furthermore of particular advantage that the pressure difference between jet lance and injection metering tube is maintained in the hose feed line by an injector operated with excess pressure, so that it is ensured that the injection metering tube remains functional even with long hose feed lines.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist variabel einsetzbar. So kann es überall dort zum Einsatz gebracht werden, wo Bearbeitungsvorgänge mit dem Vakuumsaugstrahlen durchgeführt werden, beispielsweise zum Entfernen von Lackfehlstellen aus Lackierungen, Entgraten, Glätten von Löt- und Schweißnähten, Abtragen von kontaminierten Betonschichten oder Rostschichten, Härten, Einebnen oder Beschichten von Metallflächen, Verbinden durch Schweißen, Bohren und Abisolieren von Solarzellen usw.The method according to the invention can be used variably. Thus, it can be used wherever vacuum vacuuming operations are carried out, for example, for removing paint defects from painting, deburring, smoothing soldering and welding seams, removing contaminated concrete layers or rust layers, hardening, leveling or coating metal surfaces, Bonding by welding, drilling and stripping of solar cells etc.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zum Dosieren und Fördern des Schüttgutes ein in das Innere der Schüttgutschüttung in den Vorratsbehälter eintauchendes, einen Entnahmebereich der Schüttung erfassendes Injektions-Dosierrohr zum Ansaugen eines mindestens unter Atmosphärendruck oder Unterdruck stehenden Luftstromes vorgesehen, wobei das Injektions-Dosierrohr abströmseitig mit der Injektions-Strahllanze durch die Schlauchzuleitung verbunden ist.In a further embodiment of the invention is for dosing and conveying the bulk material immersed in the interior of the bulk bed in the reservoir dipping, a removal area of the bed detecting injection metering tube for sucking a standing at least atmospheric pressure or negative pressure air stream provided, the injection metering downstream the injection jet is connected by the hose feed line.
In einem weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Vorratsbehälter einen Kegelboden zur Auflagerung des Schüttgutes auf, der in seinem tiefsten Punkt in einen rohrförmigen, durch einen Boden abgeschlossen Entnahmebereich übergeht, im dem das Schüttgut der Schüttung durch Schwerkraft fokussierend zusammenläuft und die Schüttung über dem Entnahmebereich eine nahezu maximale Schütthöhe besitzt, wobei das Injektions-Dosierrohr mit seiner Saugöffnung in den Entnahmebereich zum Ansaugen und Dosieren von Schüttgut geführt ist.In a further preferred embodiment of the invention, the reservoir has a conical bottom for depositing the bulk material, which merges at its lowest point into a tubular, completed by a bottom removal area in which the bulk of the bed merges focusing by gravity and the bed above the removal area has an almost maximum dumping height, wherein the injection metering tube is guided with its suction opening in the removal area for sucking and dosing of bulk material.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Injektions-Dosierrohr eine Ansaugöffnung aufweist, die mit der Atmosphärenluft außerhalb des Vorratsbehälters in Verbindung steht und deren Größe durch einen Schieber verstellbar ist.A further embodiment of the invention provides that the injection metering tube has a suction opening, which communicates with the atmospheric air outside of the reservoir in connection and whose size is adjustable by a slider.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann das Injektions-Dosierrohr aber auch vollkommen innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet sein. In diesem Falle steht die Ansaugöffnung des Injektions-Dosierrohres mit der Unterdruckatmosphäre im Vorratsbehälter in Verbindung.In a further expedient embodiment of the invention, however, the injection metering tube can also be arranged completely inside the storage container. In this case stands the Intake port of the injection metering tube with the negative pressure atmosphere in the reservoir in conjunction.
Das Injektions-Dosierrohr kann bezüglich des Entnahmebereiches eine beliebige Einbaulage, vorzugsweise einen Winkel von 20° zur Behälterachse einnehmen, so dass je nach den anlagentechnischen Voraussetzungen das Injektions-Dosierrohr horizontal, vertikal oder in einer Winkellage angeordnet sein kann. With regard to the removal area, the injection metering tube can assume any desired installation position, preferably an angle of 20 ° to the container axis, so that the injection metering tube can be arranged horizontally, vertically or in an angular position, depending on the plant-specific requirements.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im Boden des Entnahmebereiches eine mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehende Luftzutrittsbohrung vorgesehen, durch die eine gewisse Menge an Fremdluft zur Auflockerung der Strahlmittelschüttung in den Entnahmebereich gelenkt wird.In a further preferred embodiment of the invention, an air inlet bore communicating with the outside atmosphere is provided in the bottom of the removal area, by means of which a certain amount of external air is directed into the removal area for loosening up the abrasive bulk material.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein Fluidisierungsrohr zum Zuführen eines atmosphärischen Luftstromes zwecks Auflockerung des Schüttgutes in die Schüttgutschüttung des Entnahmebereiches geführt. Dies ermöglicht eine exakte Dosierung auch kleinster Mengen und beugt Verstopfungen an der Saugöffnung des Injektions-Dosierrohres vor.In a further preferred embodiment of the invention, a fluidizing tube for supplying an atmospheric air flow for the purpose of loosening the bulk material is guided into the bulk material bulk of the removal area. This allows an exact dosage of even the smallest amounts and prevents blockages at the suction port of the injection metering tube.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in den Entnahmebereich ein am Anströmkegel der Abscheideeinheit angeschlossenes Staurohr zum Zuführen eines Luftstromes aus dem Unterdruckbereich der Abscheideeinheit zwecks Auflockerung der Schüttgutschüttung vorgesehen.According to a further advantageous embodiment of the invention, a connected to the Anströmkegel the separation unit Pitot tube for supplying an air flow from the negative pressure region of the separation unit for the purpose of loosening the bulk bed is provided in the removal area.
Die Erfindung ist einfach und robust im Aufbau und hat den großen Vorteil, dass die Entnahme und Dosierung der Schüttgutmenge direkt aus dem Unterdruckbereich des Vorratsbehälters erfolgen kann, ohne dass eine besondere pneumatische Trennung von Dosierung und Zuführung von Schüttgut erforderlich sind.The invention is simple and robust in construction and has the great advantage that the removal and metering of the bulk material quantity can be made directly from the negative pressure region of the reservoir, without a special pneumatic separation of metering and feeding of bulk material are required.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.Further details will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Es zeigenShow it
Die
In den Entnahmebereich
Der Trägerluftstrom TLM fördert über die Ansaugöffnung
In der
Die
Es versteht sich, dass das Injektions-Dosierrohr
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vertikale BearbeitungsflächeVertical working surface
- 22
- Saugaggregatsuction unit
- 33
- Schlauchleitunghose
- 44
- Abscheideeinheitseparation unit
- 55
- Vorratsbehälterreservoir
- 66
-
Boden von
5 Ground of5 - 6a6a
- Kegelbodenconical
- 77
- Entnahmebereichremoval area
- 88th
-
Boden von
7 Ground of7 - 99
- Injektions-DosierrohrInjection dosing
- 1010
-
Saugöffnung von
9 Suction opening of9 - 1111
-
Behälterwandung von
5 Container wall of5 - 1212
-
Ansaugöffnung von
9 für Luftstrom LD Intake opening of9 for airflow L D - 1313
-
Abströmseitiges Ende von
9 Outflow end of9 - 1414
- Injektor-StrahllanzeInjector jet lance
- 1515
-
Austrittsende von
14 Exit end of14 - 1616
- Strahlhaubejet cap
- 1717
-
Ansaugöffnung von
16 Intake opening of16 - 1818
- Schlauchableitungtube drainage
- 1919
-
Anströmkegel von
4 Inflow cone of4 - 99
-
Außenrohr von
20 Outer tube of20 - 99
-
Innenrohr von
21 Inner tube of21 - 2222
-
Hülse von
9 Sleeve of9 - 2323
-
Schieber von
9 Slide of9 - 2424
-
Saugseitiges Ende von
9 Suction-side end of9 - 2525
-
Deckel von
20 Lid of20 - 2626
-
Luftzutrittsbohrung in
8 Air intake hole in8th - 2727
- FluidisierungsrohrFluidisierungsrohr
- 2828
- StaurohrPitot tube
- 2929
-
Zusatzinjektor in
30 Additional injector in30 - 3030
- Schlauchzuführungtube feeding
- E-EE-E
- Behälterachsecontainer axis
- LD L D
-
Vom Injektions-Dosierrohr
9 angesaugter LuftstromFrom theinjection dosing tube 9 sucked airflow - LST L ST
-
Von der Strahllanze
14 angesaugter LuftstromFrom thejet lance 14 sucked airflow - LA L A
-
Vom Staurohr
28 angesaugter LuftstromFrom thepitot tube 28 sucked airflow - LF L F
- Luftstrom der LuftzutrittsbohrungAir flow of the air inlet bore
- SS
- Schüttgutschüttungbulk packing
- SHSH
- Schütthöhedumping height
- TLM T LM
- TrägerluftstromCarrier air stream
- pUB p UB
-
Unterdruck in
5 Negative pressure in5 - pD p D
-
Unterdruck am Injektions-Dosierrohr
9 Negative pressure at theinjection metering tube 9 - pST p ST
-
Unterdruck an Strahllanze
14 Negative pressure onjet lance 14 - ΔpAp
-
Unterdruckdifferenz zwischen
9 und14 Negative pressure difference between9 and14 - PP
-
Tiefster Punkt des Entnahmebereiches
7 Lowest point of thewithdrawal area 7 - αα
-
Öffnungswinkel von
6a Opening angle of6a - ββ
-
Winkellage von
9 Angular position of9
Claims (6)
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