DE2543984C3 - Verfahrbare Schleuderstrahlvorrichtung für das Bearbeiten horizontaler Flächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Schleuderstrahlvorrichtung für das Bearbeiten horizontaler Flächen, z. B. von Lagertanks, mit einem Gehäuse, welches mit seiner Arbeitsöffnung auf der Objektfläche aufliegt und in welchem ein Schleuderrad angeordnet ist, dessen Strahlfächer unter einem spitzen Winkel zur Objektfläche geneigt ist, und mit einer Rückführeinrichtung für das unter einem Reflexionswinkel zurückprallende Strahlmittel in einem Abscheider.

Eine bekannte Schleuderstrahlvorrichtung dieser Art (US-PS 30 34 262) wird im wesentlichen für das Bearbeiten von vertikalen Flächen eingesetzt. Das zurückprallende Strahlmittel wird hierbei lediglich durch den achsmittigen Sog des Schleuderrades zu diesem zurückgeführt. Für das Bearbeiten von horizontalen Flächen ist diese Rückführung des Strahlmittels entgegen der Schwerkraft auf ein Niveau oberhalb des Schleuderrades wegen des zu geringen Soges und der labyrinthartigen Umleitungen ungeeignet. Ähnliche Unzulänglichkeiten weist auch eine andere bekannte verfahrbare Schleuderstrahlvorrichtung für das Bearbeiten von horizontalen Flächen auf (US-PS 38 77 175). Hierbei wird das zurückprallende Strahlmittel in einen gekrümmten Saugkanal geführt und von dort aus einer Sammelrinne mittels Schnecke und Becherwerk zurückgefördert. Diese Vorrichtung bedarf neben dem ohnhin schon großen baulichen Aufwand noch einer hohen installierten Leitung, weil anderenfalls die Saugwirkung sonst zu gering ist. Im übrigen ist pneumatische Energie die teuerste der üblichen Antriebsenergien.

Bei einer anderen bekannten verfahrbaren Schleuderstrahlvorrichtung (DE-OS 22 05 381) bleibt das innerhalb einer Kammer auf die zu bearbeitende Fläche geschleuderte Strahlmittel kurzzeitig auf der Fläche liegen, um dann während der Fahrt von einer nachgeordneten Rotationsbürste aufgenommen und in einen Sammelbehälter zurückgeführt zu werden. Eine stationäre Behandlung der Fläche ist mit dieser bekannten Vorrichtung kaum möglich, da die Anhäufung des Strahlmittels den Behandlungseffekt in kurzer Zeit zu Null macht. Die Vorrichtung kann aber auch nicht mit größeren Bewegungsgeschwindigkeiten eingesetzt werden, da hierbei eine ausreichende Rückführung des Strahlmittels von der Fläche nicht gewährleistet ist Da für einen kontinuierlichen Betrieb eine große Strahlmittelmenge und hierfür eine aufwendige mechanische Rückfördereinrichtung erforderlich ist, weist diese bekannte Vorrichtung ein relativ großes Gewicht auf. Außerdem unteriiegt die Rotationsbrüste einem erheblichen Verschleiß, weil sie direkt auf der Objektfläche — meist Fahrbahndecken aus Asphalt oder Beton — aufliegt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

ίο darin, die Unzulänglichkeiten der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine leichte und kompakte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Bearbeitung von horizontalen Flächen auch bei relativ großem Strahlmittelkorn und -durchsatz mit geringem Energieaufwand und Verschleiß durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird srfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Abstand von der Objektfläche und vor dem Abscheider mindestens eine Rotationsbürste angeordnet ist. die an einem Leitblech anliegt. Erfindungsgemäß wird also für die Rückführung des Strahlmittels zunächst die Rückprallenergie des Strahlmittels ausgenutzt. Die Rotationsbürste erfaßt das auf seinem Rückprallweg befindliche Strahlmittel und gewährleistet durch ihre Zuordnung zu dem Leitblech eine Art Zwangsführung des Strahlmittels, wodurch ein unerwünschtes Zurückfallen des Strahlmittels auf die behandelte Fläche weitgehend ausgeschlossen wird. Der zur Rückführung des Strahlmittels auf ein bestimmtes Niveau erforderliehe Energieaufwand ist verglichen mit pneumatischen Einrichtungen gering, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem einen kompakteren und leichteren Aufbau aufweist. Dies ermöglicht insbesondere einen vorteilhaften Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Lagertanks.

Um das Strahlmittel in vorteilhafter Weise auf ein noch höheres Niveau zurückzuführen, ist oberhalb der Rotationbürste und vor dem Abscheider eine weitere Rotationsbürste angeordnet,

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeipiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darir zeigt:

F i g. 1 einen Quershnitt einer bevorzugten Ausführungsform der verfahrbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und

Fig.3 eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g. 1.

In den Figuren ist eine verfahrbare Schleuderstrahlvorrichtung dargestellt, welche zum Bearbeiten von im wesentlichen ebenen horizontalen Flächen geeignet ist. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das eine bodenseitige Arbeitsöffnung hat welche auf einer zu bearbeitenden Objektfläche 3 aufliegt. In dem Gehäuse befindet sich ein rotierendes Schleuderrad 4, das einen Strahlfächer von Strahlmittelteilchen 7 unter einem spitzen Winkel auf die Objektfläche 3 schleudert. Am Umfang der Arbeitsöffnung befindet sich eine elastische Dichtung 6, welche die Fläche 3 berührt und verhindert, daß verbrauchte Teilchen aus dem Gehäuse 1 entweichen. Die Teilchen 7 treffen die Objektfläche 3 innerhalb einer Strahlzone 8. Verbrauchte Teilchen 9 prallen nach oben längs eines Rückprallweges 10 zurück. Dieser Rückprallweg bildet ebenfalls einen spitzer; Winkel mit der Fläche 3. Die zurückprallenden Teilchen 9 werden durch eine Rotationsbürste 11, die sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, weitergefördert. Die Rotationsbürste 11 verwandelt den uneeord-

neten Strom von zurückprallenden Teilchen 9 in einen geordneten Strom 12, der auf eine zweite Rotationsbürste 13 trifft, die sich im Uhrzeigersinn dreht. Zum Zwecke der klareren Darstellung sind bei den Rotationsbürsten 11 und 13 einige Borsten weggelassen worden. Der geordnete Strom 12 verbrauchter Teilchen wird längs eines Weges 15 in einen Sammelbehälter 14 zurückgeführt. Von dort werden die Teilchen wieder dem Schleuderrad 4 zugeführt durch eine Einlaßöffnung 16 mit einer Einrichtung 17, um die Durchfiußgeschwin- |₀ digkeit der Teilchen zu steuern.

Die Teilchen werden also dauernd auf die zu reinigende Fläche geschleudert und von dieser dauernd entfernt, um eine Anhäufung von verbrauchten Teilchen auf der Fläche zu verhindern. Dies erlaubt dem Bedienenden, die Vorrichtung mit beliebiger Fahrgeschwindigkeit gegebenenfalls auch im Stillstand zu betreiben und dennoch die Fläche wirkungsvoll zu behandeln. Da im wesentlichen der gesamte Vorrat an Teilchen im Gehäuse bleibt und dauernd zurückgeführt wird, ist das Gewicht der Vorrichtung geringer als das Gewicht einer anderen Vorrichtung, in welcher die Teilchen unter der elastischen Dichtung 6 durchgehen und sich auf der Fläche ansammeln, bis sie durch mechanische Mittel aufgenommen werden. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird z.T. die kinetische Energie der zurückprallenden Teilchen ausgenutzt, um sie zu dem Sammelbehälter zurückzuführen.

Das Gehäuse der Vorrichtung kann aus einem leichten Werkstoff, z. B. dünnem Stahl oder Aluminium bestehen. Es kann teilweise mit einer austauschbaren, abriebfesten Fütterung versehen werden. So kann z. B. der das Schleuderrad 4 umgebende Gehäuseteil 18 mit Manganstahl, Gußverbindungen oder gehärtetem Stahl ausgekleidet werden. Dies läßt sich in einfacher Weise durch Verwendung austauschbarer Futter erreichen. Ähnlich können andere Teile des Gehäuses, die Verschleiß ausgesetzt sind, mit einem abriebfesten Werkstoff ausgekleidet werden, z. B. der Teil des Gehäuses, welcher die Rotationsbürsten umgibt.

Der Winkel, unter dem das Strahlmittel gegen die Strahlzone 8 der zu behandelnden Fläche 3 geschleudert wird, ist etwa 10° bis etwa 60°, vorzugsweise ungefähr 15° bis ungefähr 45°, gegenüber der Fläche. Besonders vorteilhaft ist ein Winkel von etwa 30°. Diese Winke! ^₅ gewährleisten, daß das Strahlmittel in dem richtigen Winkel zurückprallt. Die meisten Teilchen prallen unter dem gleichen Winkel zurück, unter dem sie die Fläche getroffen haben. Andere Teilchen prallen jedoch unter einem anderen Winkel zurück und verursachen den regellosen Strom der zurückprallenden Teilchen.

Wie bereits erwähnt, verwandelt die Rotationsbürste 11 diesen regellosen Strom von zurückprallenden Teilchen in einen geordneten Strom, wobei sie allen Teilchen eine Bewegungsgröße, teilweise eine riehtungsändernde Bewegungsgröße erteilt.

Die Bürsten haben vorzugsweise einen Außendurchmesser von etwa 35 cm und synthetische Borsten aus Polyproylen, Polyamid oder Polyurethan. Die Bürste sollte vorzugsweise mindestens so groß sein wie die Anblaszone, um sicherzustellen, daß alle zurückprallenden Teilchen erfaßt und auf den Rückführweg zum Schleuderrad gefördert werden. Die einzelne Borste hat im allgemeinen einen Durchmesser zwischen 0,075 und etwa 0,125 cm, obwohl auch andere Größen verwendet werden können. Der Bürstensatz beteht zweckmäßigerweise aus zwei Teilen, welche auf einer rotierenden Welle befestigt werden.

Die Rotationsbürste sollte vorzugsweise die gleiche Tangential-Geschwindigkeit haben wie die Geschwindigkeit der zurückprallenden Teilchen. Dies verringert die Verstopfungsgefahr der Rotationsbürste und auch ihre Ausnutzung.

Der Antrieb der Bürsten erfolgt z. B. durch einen Riemen mit Riemenscheiben oder eine Kette mit Kettenrädern. In F i g. 1 ist ein Antriebsrad 19, ein Umlenkrad 20, ein Kettenrad 21, das an einer Weile 22 befestigt ist, welche in Längsrichtung durch die Rotationsbürste 11 läuft, und ein Kettenrad 23, das an einer Welle 24 befestigt ist, welche in Längsrichtung durch die zweite Rotationsbürste 13 läuft, gezeigt. Eine Kette 25 überträgt die Antriebskraft von dem Antriebsrad 19 über das Umlenkrad 20 auf die Räder 21 ur.d 23. Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Reinigung horizontaler Flächen ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der unteren Bürste 11 etwa 450 U/Min., während die der oberen Bürste 13 etwa 350 U/Min. beträgt. Es sind natürlich auch andere Umdrehungsgeschwindigkeiten möglich. Wenn z. B. nur eine einzige Bürste verwendet wird, um die zurückprallenden Teilchen längs des Rückführweges zum Schleuderrad zurückzubringen, dann kann die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöht werden, um sicherzustellen, daß den zurückprallenden Teilchen eine hinreichende Bewegungsgröiie erteilt wird, um die Teilchen mit Sicherheit zum Sammelbehäter zurückzufordern. Eine solche Anordnung ist besonders wirksam, wenn das Strahlmittel ein geringes Gewicht aufweist.

Während die Vorrichtung mit ein oder zwei Rotationsbürsten beschrieben worden ist, können auch mehr als zwei Bürsten in Reihe hintereinander verwendet werden, um die verbrauchten Teilchen auf eine Höhe zu befördern, die erheblich über der behandelten Fläche liegt.

Wenn zwei Rotationsbürsten verwendet werden, wie in F i g. 1 gezeigt, soll der Querschnitt des zwischen den beiden Bürsten liegenden Gehäuses sich verringern, um sicherzustellen, daß die Teilchen auf die zweite Bürste unter einem optimalen Winkel auftreffen. Dadurch wird eine Verstopfung, übermäßige Abnutzung und Beschädigung der zweiten Rotationsbürste 13 verhindert.

Die Rotationsbürste, welche die zurückprallenden Teilchen aufnimmt, muß nahe genug der Oberfläche sein, um zu verhindern, daß die Teilchen wieder auf die Fläche zurückfallen, bevor sie auf die Rotationsbürste treffen und längs des Rückführweges befördert werden. Werden geneigte oder vertikel Flächen behandelt, so spielt der Abstand zwischen der Rotationsbürste und der Fläche keine so große Rolle.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung beträgt der Abstand zwischen der Mitte der Rotationsbürste 11 und der zu behandelnden Objektfläche 3 etwa 47 cm, während der Abstand zwischen den Mitten der Bürsten U und 13 etwa 52 cm beträgt. Die optimalen Entfernungen für die verschiedenen Anwendungen lassen sich durch Versuche leicht feststellen.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung wird in der durch den unter der Figur angebrachten Pfeil angezeigten Richtung bewegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Arbeitsöffnung des Gehäuses 1 eine Vorderfläche 26 urH eine Rückfläche 27. Beide Flächen liegen außerhalb der Strahlzone 8. Bei Bearbeitung von horizontalen Flächen kann sich eine geringe Menge verbrauchten Strahlmittels in der Rückfläche 27 außerhalb der Strahlzone 8 ansammeln. Obgleich diese Menge recht

klein sein kann, ist es wünschenswert, dieses verbrauchte Strahlmittel wieder in den Umlauf zu bringen. Dies läßt sich leicht bewerkstelligen, indem ein Gas, vorzugsweise Luft, in die Rückfläche 27 eingeblasen wird. Hierfür ist der Teil der elastischen Dichtung 6, der an der Rückfläche 27 liegt, mit mindestens einer öffnung versehen, durch welche Luft eintreten kann. Vorzugsweise befindet sich in diesem Teil der elastischen Dichtung eine federnde Bürste 28 neben der Rückfläche 27. Die Bürste 28 gestattet das Durchströmen von Luft längs eines Weges 29. Dieser Luftstrom geht über die Strahlzone 8 hinweg und dann durch das Gehäuse längs des Rückprallweges 10 und des Weges 15. Zur Zurückführung der verbrauchten Teilchen in den Sammelbehälter 14 trägt dieser Luftstrom nur sehr wenig bei.

Die Hauptfunktion dieser Hilfs-Luftzufuhr besteht darin, das verbrauchte Strahlmittel, das sich an der Rückfläche 27 ansammelt, wieder in die Anblaszone 8 zurückzubefördern. Wird die Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit bestrieben, so sorgt der Hilfs-Luftstrom auch für die Kühlung der Vorrichtung und der behandelten Fläche.

Der Hilfs-Lufistrom ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mit geringer Geschwindigkeit oder im Stand arbeitet, weil er das Ansammeln größerer Mengen von verbrauchtem Strahlmittel an der Rückfläche 27 der öffnung verhindert. Falls das Ansammeln von verbrauchtem Strahlmittel an der Vorderfläche 26 ein Problem darstellen sollte, ist es ohne weiteres möglich, einen Hilfs-Luftstrom an der Vorderfläche 26 vorzusehen.

Die Bürste 28 gestattet nicht nur das Eindringen von Luft in die Rückfläche 27 der Arbeitsöffnung, sie verhindert auch ein Entweichen verbrauchten Strahlmittels aus der öffnung.

Wird ein Hilfs-Luftstrom verwendet, so bewegt er sich längs der Wege 10 und 15. Wenn die verbrauchten Teilchen in den Sammelbehälter 14 fallen, bewegt sich die Luft weiter längs des Weges 31. Dabei durchströmt sie die abwärts fallenden Teilchen 30. Dies führt zu einer Luftwäsche der verbrauchten Teilchen. Fremdsloffe, die von der bearbeiteten Fläche mitgenommen worden sind, können auf diese Weise wirksam von den verbrauchten Strahlmitteiteilchen entfernt werden.

Beim Weiterströmen der Luft längs des Weges 29' trägt sie eine geringe Menge von kleineren Strahlmitteiteilchen 32 mit sich. Sie durchströmt dann das Gebiet 33 Da dieses einen größeren Querschnitt hat, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ab. DieTeilchen 32 fallen infolgedessen unter der Wirkung der Schwerkraft in einen Trog 34. Dieser hat eine verstellbare öffnung 35, die vorzugsweise aus einem elastischen Material, wie Gummi, besteht. Die Teilchen sammeln sich über dei verstellbaren öffnung 35 an und fallen dann zurück in den Sammelbehälter 14. Die Luft strömt weiter längs eines Weges 36. Sie kann dann durch einen Staubabscheider geleitet werden, um Fremdstoffe, die von dei behandelten Fläche aufgenommen worden sind, abzuscheiden. Der Staubabscheider ist eine wahlweise Zusatzeinrichtung, die in die Vorrichtung eingebaut oder getrennt von ihr angeordnet sein kann. Wenn das Gewicht der Vorrichtung ein kritischer Punk! ist, 2. B bei der Reinigung der Oberseite von Vorratstanks, ist eine gesonderte Anordnung des Staubabscheiders vorzuziehen. Bei der Reinigung von Fahrbahnen spielt jedoch das Gewicht keine so entscheidende Rolle und die Vorrichtung und der Staubabscheider können eine Einheit bilden, die auf einem Lastwagen montiert ist.

Die Vorrichtung hat einen abnehmbaren Deckel 37 Dies ermöglicht die Wartung der Vorrichtung. Neues Strahlmittel kann in den Sammelbehäter eingefüllt werden, wenn der Deckel 37 abgenommen worden ist und auch die obere Bürste 13 kann gewartet werden Der ein Leitblech bildende Teil 41 des Gehäuses 1 kann so ausgelegt sein, daß er sich leicht abnehmen läßt. Dies gestattet die Wartung der unteren Rotationsbürste 11.

Die Vorrichtung kann mit einer Lenkstange 38 ausgestattet werden. Sie kann auch selbstangetrieben sein, *inn man ein oder mehrere hintere Amriebsräder 39 vorsieht. An der Vorderseite der Vorrichtung kann ein Lenkrad 40 vorgesehen sein. Die Elemente zur Regelung der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Vorrichtung, der Schleudergeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit der Rotationsbürsten lassen sich auf die Lenkstange 38 montieren.

Die Rotationsbürsten und das Schleuderrad können mit irgendeinem üblichen Antriebsmittel, z. B. einem hydraulischen, elektrischen oder pneumatischen Antrieb angetrieben werden. Hydraulischer Antrieb ist dann vorzuziehen, wenn das Gewicht der Maschine eine große Rolle spielt, da hydraulische Motoren im allgemeinen leichter als Elektromotoren sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahrbare Schleuderstrahlvorrichiung für das Bearbeiten horizontaler Flächen, z. B. von Lagertanks, mit einem Gehäuse, welches mit seiner Arbeitsöffnung auf der Objektfläche aufliegt und in welchem ein Schleuderrad angeordnet ist, dessen Strahlfächer unter einem spitzen Winkel zur Objekfläche geneigt ist, und mit einer Rückführeinrichtung für das unter einem Reflexionswinkel zurückprallende Strahlmittel in einen Abscheider, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Objektfläche (3) und vor dem Abscheider (31) mindestens eine Rotationsbürste (11) angeordnet ist, die an einem Leitblech (41) anliegt.

2. Verfahrbare Schleuderstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Rotationsbürste (11) und vor dem Abscheider (31) eine weitere Rotationsbürste (13) angeordnet ist.