DE3629623C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen großflächiger Objekte mit einem körnigen Strahlmittel, mit einem relativ zur Objektoberfläche bewegbaren Strahlkorb mit einer darin angeordneten Strahldüse, mittels der ein gegen die Oberfläche des Objektes gerichteter Strahl erzeugt wird und bei dem von der Werkstoffoberfläche abprallende Strahlmittelteilchen mit den abgelösten Schmutzteilchen aufgefangen und abgeführt werden, und mit einer abgedichteten, mit Sichtfenster(n) ausgestatteten Kabine zur Aufnahme einer Bedienungsperson, wobei der Strahlkorb im Sichtbereich der Bedienungsperson an der dem Objekt zugewandten Frontseite der Kabine angeordnet ist und auf der Außenseite der Kabine über einen Arm relativ zur Kabinenoberfläche beweglich angeordnet ist, wobei seine Bewegungen durch die Bedienungsperson steuerbar sind und die Kabine an einem Fahrgestell über eine Steuerung relativ zum Objekt vertikal und horizontal beweglich angeordnet ist und gemeinsam mit dem Fahrgestell verfahrbar ist, wobei die Bedienungsperson durch die im Bereich des Sichtfensters offene Rückseite des Strahlkorbes hindurch während des Arbeitsvorganges auf die zu reinigende Objektfläche blicken kann.

Aus der DE 29 04 093 C2 ist eine Vorrichtung zum Reini­ gen und Strahlen insbesondere bei großflächigen Objek­ ten wie Schiffsrümpfen in einem Trockendock und derglei­ chen bekannt, die mit einem relativ zur bearbeitenden Fläche des Objektes beweglichen Strahlkorb ausgerüstet ist. Es handelt sich dabei beispielsweise um einen von einem Teleskopmast beweglich geführten Strahlkorb mit starr eingebauten Strahldüsen, welcher am Schiffsrumpf entlanggeführt wird. Dabei wird vorzugsweise eine Reinigung des Strahlmittels im Strahlkorb selbst durch ein entsprechendes System vorgesehen. Es ist aber auch bekannt, aus dem Strahlkorb verbrauchte Strahlmittel und abgestrahlte Rückstände in eine Aufbereitungseinrichtung abzuführen. Die Führung des Strahlkorbes erfolgt digital durch ein abseits aufgestelltes Steuergerät.

Bekannt sind weiterhin Strahlsysteme, bei denen eine Bedienungsperson ein Strahlgerät aus einer abgeschirmten Kanzel bedient (EP 1 23 847 A1). Jedoch findet dieser Vorgang innerhalb einer geschlossenen Strahlkammer mit den entsprechenden Rückgewinnungssystemen statt. Hier ist zwar die Bedienungsperson geschützt, jedoch findet innerhalb der geschlossenen Strahlkammer eine Aufwirbelung von Staub- und Schmutzteilchen statt, so daß darin schlechte Sichtverhältnisse herrschen. Auch ist die Beweglichkeit der Strahlführung relativ zum bestrahlten Objekt vergleichsweise begrenzt. Wegen des Erfordernisses der Arbeitsdurchführung innerhalb des geschlossenen Arbeitsbereiches sind nur solche Werkstücke oder Objekte darin bearbeitbar, welche innerhalb der Abmessungen des begrenzt zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb des Arbeitsbereiches unterzubringen sind. Für großflächige Objekte, wie Schiffe oder Flugzeuge, ist allein aus diesem Grunde schon die bekannte Vorrichtung nicht geeig­ net und wäre hierfür auch in jedem Falle unwirtschaft­ lich und zu aufwendig.

Aus der US-PS 35 48 541 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen großflächiger Objekte mit einem Strahlmittel bekannt, bei der eine Kabine zur Aufnahme einer Bedienungsperson zwischen zwei Strahl­ körben installiert ist. Diese Strahlkörbe sind zusammen mit der Kabine an einem Arm eines Transportmittels, z. B. eines verfahrbaren Teleskopturmes angebracht, der entlang dem Objekt verfahrbar ist. Die Kabine ist gegen­ über dem Arm und der Objektoberfläche in vertikaler und horizontaler Richtung verfahrbar. Gegenüber der Kabine sind die Strahlpistolen gelenkbeweglich verschwenkbar.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß ein Beobachten der jeweils zu bearbeitenden Fläche des Objektes erst nach Verfahren der Einrichtung und Beendi­ gung des Strahlvorganges möglich ist. Weiterhin ist die Kabine selbst nicht schwenkbeweglich am Arm des Trans­ portmittels angebracht, wodurch eine exakte Anpassung an die jeweilige Oberflächengestalt des Objektes insbeson­ dere bei stark gekrümmter Oberfläche nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zum Reinigen und Strahlen von besonders großflächi­ gen Objekten wie Großraumflugzeugen außerhalb eines ge­ schlossenen Arbeitsbereiches mit einem relativ zur bearbeiteten Fläche des Objektes beweglichen Strahlkopf anzugeben, welche eine individuelle Beobachtung und Führung durch eine Bedienungsperson ermöglicht, ohne hierbei die Beweglichkeit des Strahlkopfes zu beein­ trächtigen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das Strah­ len der Strömungsoberflächen von Flugzeugen, insbeson­ dere Großraumflugzeugen, auf einer vergleichsweise jungen technischen Entwicklung basiert. Als deren Ergeb­ nis liegen besondere Strahlmittel aus vergleichsweise harten Kunststoffteilchen vor, welche in der Lage sind, mit wirtschaftlichem Aufwand gealterte und angegriffene Schutzüberzüge von den zumeist aus Aluminium bestehenden Flugzeug-Außenflächen zu entfernen, ohne das Grundmetall anzugreifen. Wegen der Vielgestaltigkeit der Oberfläche ist es vorteilhaft, wenn der Arbeitsfortschritt von einer Bedienungsperson beobachtet und sorgfältig gesteuert wird.

Aus der vorveröffentlichten Druckschrift der Firmen MBB und SCHLICK: "Dry Stripping System" ist die Technik des Strahlens von Flugzeugoberflächen mit Kunststoffstrahl­ mitteln unter anderem bekannt. Sie löst in vorteilhafter Weise das Entfernen von Anstrichschichten mit gesund­ heitsschädlichen Säuren ab. Die Anwendung im offenen Hangar ist jedoch wegen der damit verbundenen Staubent­ wicklung und der aufwendigen Wiedergewinnung des zu Boden gefallenen Strahlmittels mit Hilfe von großen Spezial-Staubsaugern sehr aufwendig und damit verbes­ serungsbedürftig.

Infolgedessen liegt der Erfindung die spezielle Aufgabe zugrunde, eine Strahlvorrichtung zu entwickeln, die sich speziell für das Strahlen großer Flugzeugflächen mit schonendem Spezialstrahlmittel eignet und unter Vermei­ dung von Staubentwicklung und Austritt von Partikeln in den Hangar eine unmittelbare Beobachtung der bestrahlten Fläche durch einen Operator ohne Behinderung der Beweg­ lichkeit und somit Leistungsfähigkeit der Vorrichtung er­ möglicht und bei der die gekrümmten Flächen des Rumpfes von oben, schräg von der Seite, von der Seite, schräg von unten oder von unten bestrahlt werden können, wobei die Kabine mit der Bedienungsperson in etwa ihre Lage beibehält, während der Strahlkorb eine Schwenkposition einnimmt, wobei der in etwa senkrecht auf der bestrahl­ ten Fläche steht.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sichtfenster zumindest im Bereich seiner dem Objekt zugewandten Frontseite mit einer bezüglich der Bedienungsperson konkaven Krümmung versehen ist.

Vorteilhaft ist der Strahlkorb um den Krümmungsmittel­ punkt des Beobachtungsfensters verschwenkbar angeordnet.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet somit das Reinigen und Strahlen innerhalb der Vorrichtung in einem zwischen der bearbeiteten Fläche des Objektes und dem Strahlkopf abgeschlossenen Strahlraum statt; gleich­ zeitig kann die Strahlarbeit von der Bedienungsperson von der Kabine aus beobachtet und gesteuert werden, wo­ bei insbesondere Flächen bis zum vollständigen Entfernen der Farbe auch mehrfach überfahren werden können.

Der Strahlkorb liegt im Bereich des Sichtfensters der Kabine abgedichtet und an seiner der Kabine zugewandten Rückseite ist er offen, so daß die Bedienungsperson durch den Strahlkorb auf das zu reinigende Flächenstück blicken kann. Damit kann die Bedienungsperson die zu bestrahlende Oberfläche sehen und den Strahlvorgang ent­ sprechend den Erfordernissen steuern. Dabei ist zu berücksichtigen, daß an einem Flugzeug an vielen Stellen, beispielsweise an den beweglichen Rudern, an Lande- bzw. Bremsklappen usw. Strahlmittel nicht ein­ dringen darf und daher eine sorgfältige Steuerung von Hand unerläßlich ist, obwohl andererseits wieder große Flächen vorhanden sind, an denen mit hoher Effektivität und vergleichsweise großem Arbeitsfortschritt gestrahlt werden kann.

Der Strahlkorb ist sowohl um eine horizontale Achse als auch um eine vertikale Achse verschwenkbar; zusätzlich kann er noch um sich selbst verdrehbar sein.

Die Erfindung wird in der Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus der Zeichnung weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind. Die Figuren zeigen im einzelnen

Fig. 1 eine Vorrichtung und deren Arbeitsweise in der Darstellung eines schematischen Fließbildes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines technischen Ausführungsbeispieles der Vorrichtung im prakti­ schen Einsatz (Seitenansicht).

Die Vorrichtung zum Reinigen und Strahlen gemäß Fig. 1 eignet sich insbesondere zur Entfernung alter Farbüber­ züge an der Aluminium-Außenhaut von Großraumflugzeugen 30 außerhalb eines geschlossenen Arbeitsbereiches mit einem relativ zur bearbeiteten Oberfläche 19 des Objek­ tes 10 beweglichen, über Dichtungselemente 8, 9 mit jeweils einem Teil der Oberfläche 19 des Objektes 10 einen ge­ schlossenen Strahlraum 5 bildenden Strahlkorb 3. Der Strahlkorb ist mit einer Strahlerzeugungsvorrichtung 19 sowie Leitungen 21, 26 zur Abführung von verbrauchtem Strahl­ mittel und Rückständen, sowie zur Zuführung von Strahl­ mittel verbunden.

Eine wesentliche Ausgestaltung der Einrichtung sieht vor, daß eine abgedichtete und schließbare Kabine 1 zur Aufnahme einer Bedienungsperson 2 vorhanden ist. Der Strahlkorb 3 mit der Kabine 1 bildet eine Bearbeitungs­ einheit 4. Diese wird dadurch erreicht, daß der Strahl­ korb 3 an der Kabine 1 angeordnet bzw. Strahlkorb 3 und Kabine 1 miteinander funktionell verbunden sind. Dabei ist die Kabine 1 vom Strahlraum 5 durch ein Sichtfenster 6 getrennt. Der Strahlkorb 3 ist an seiner der Kabine 1 zu­ gewandten Rückseite 7 offen und gegenüber dem Sichtfen­ ster 6 durch Dichtungselemente 9 abgedichtet (Fig. 2). Wie sich hieraus ergibt, bildet der Strahlkorb 3, der an der der Bedienungsperson 2 zugewandten Seite offen ist, einen röhrenförmigen Körper, der es ermöglicht, daß die Bedienungsperson 2 durch den Strahlraum 5 hindurch die bestrahlte Oberfläche 19 einsehen und beobachten und somit den Strahlvorgang entsprechend steuern kann.

Dabei ist in erfindungswesentlicher Ausgestaltung vorge­ sehen, daß die Kabine 1 zumindest im Bereich ihrer dem Objekt 10 zugewandten Frontseite 11 mit einem Sichtfen­ ster 6 in Form eines sphärischen Körpers 12, dessen Krümmung bezüglich der Bedienungsperson 2 konkav ausgeführt ist, ausgebildet ist und mittels einer Steuerung 13 der Strahlkorb 3 um den Krümmungsmittelpunkt M des sphärischen Körpers 12 verschwenkbar ist.

Weiterhin ist im Inneren 14 der Kabine 1 eine Steuerung 17 zur Betätigung des Verschwenkungsmechanismus 13 vor­ handen. Dieser Verschwenkungsmechanismus 13 ist beispielsweise in Form einer halbkreisförmigen Führung 15 mit einem An­ trieb 16 ausgebildet. Ferner kann der Verschwenkungs­ mechanismus 13 so ausgebildet sein, daß der Strahl­ korb 3 auf der Führung 15 Verschwenkungsbewegungen schräg nach oben bzw. schräg nach unten um den Mittel­ punkt M des sphärischen Körpers 12 vornehmen kann. Somit kann, bei gleich guten Sichtverhältnissen, die Bedienungs­ person 2 den Rumpf des Flugzeuges 30 aus einer Position schräg von unten oder schräg von oben entsprechend sei­ nem Krümmungsradius bei voller Sicht auf die bestrahlte Oberfläche 19 bearbeiten. Auch kann der Strahlkorb 3 um seine eigene Achse verdreht werden.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Kabine 1 mit einer Führung 15 und einem Antrieb 16 zur Verschwenkung des Strahlkorbes 3 um den Krümmungsmittelpunkt M ist dieser somit in der Lage, eine Verschwenkung sowohl um eine horizontale Achse x-x als auch um eine vertikale Achse y-y auszuführen. Die Steuerung dieser Bewegungen geschieht durch in der Kabine vorhandene Bedienungsvorrichtung 17.

Weiter kann der Strahlkorb 3 ein Schleuderrad 18, vor­ zugsweise um eine waagerechte Achse rotierend, aufwei­ sen, das mit einer Verschwenkeinrichtung 31 seiner Strahlrichtung gegenüber der Oberfläche 19 versehen ist. Diese Verschwenkeinrichtung 31 kann eine Einrichtung zur Verschwenkung des Schleuderrades 18 um vorzugsweise zwei zueinander senkrecht stehende und zur Oberfläche 19 etwa parallele Achsen aufweisen. Zu deren Steuerung ist dann in der Kabine 1 eine Bedienung 20 vorgese­ hen, die der Bedienungsperson 2 eine schnelle und wirksame Beeinflussung der Strahlrichtung durch entsprechende Be­ dienungshebel ermöglichen.

Um eine staubfreie und auch von Strahlmittel verlust­ freie Arbeitsweise zu ermöglichen, ist in an sich be­ kannter Weise vorgesehen, daß als Dichtungselemente am Strahlkorb 3 sowohl gegenüber der Objektfläche 19 als auch gegenüber dem Sichtfenster 6 der Kabine 1 jeweils umlaufende Dichtlippen- oder Bürstenanordnungen 8, 9 vor­ gesehen sind und der Strahlraum 5 über eine flexible Leitung 21 mit einem Unterdruckraum 22 in Verbindung steht. Wie aus der Darstellung der Fig. 1 hervorgeht, ist der Unterdruckraum 22 mit einer an sich bekannten Aufbereitung mit Trenneinrichtungen zur Trennung von Abluft, wiedergewinnbarem Strahlmittel und Rückständen ausgebildet. Die Rückstände werden entsprechend dem Pfeil 32 aus der Vorrichtung abgeführt, während rückgewonnenes Strahlmittel 33 dem Schleuderrad 18 wieder zugeführt wird.

Staubhaltige Abluft wird durch die Leitung 37 einer nach­ geschalteten Filtereinrichtung 36 zugeführt und darin der Staub 34 von gereinigter Abluft 35 getrennt, wie dies in der Fig. 2 durch entsprechende Pfeile verdeutlicht wird.

In der Fig. 2 ist eine sehr vorteilhafte Ausgestaltungs­ möglichkeit der Vorrichtung als Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei ist die Kabine 1 an einem vorzugsweise schienengebundenen Fahrgestell 24 über eine Führungs­ einrichtung 23 angeordnet. Diese Führungseinrichtung 23 weist einen Mechanismus zur Durchführung von Relativbewegungen zwischen Kabine 1 und Objekt 10 auf, wobei solche Rela­ tivbewegungen zumindest in einer vertikalen und einer horizontalen Ebene durchgeführt werden können. Somit ist die Kabine 1 mit dem Fahrgestell 24 am Objekt 10 posi­ tionsveränderlich und in Höhe und Tiefe verfahrbar. Hierfür ist an der Kabine 1 ebenfalls eine Steuerung 25 zur Steuerung dieser Positionierungsbewegungen vor­ handen.

In Abänderung kann die Kabine 1 auch am Arm 27 eines Industrieroboters 28 angeordnet und von diesem nach einem vorgegebenen Arbeits- und Wegeprogramm an einem Großobjekt 10, beispielsweise einem Flugzeug 30, entlang führbar gehalten sein. In diesem Falle besteht die Auf­ gabe der Bedienungsperson 2 darin, die Bewegungsgeschwin­ digkeit durch Beobachtung des Reinigungsergebnisses der Oberfläche 19 zu beeinflussen. Sie kann demnach die Bewe­ gungsabläufe, welche programmiert vorgegeben sind, be­ schleunigen, verlangsamen oder wiederholen. Zusätzlich kann eine Einrichtung vorgesehen sein, mit denen die Strahlin­ tensität des Schleuderrades 18 beeinflußbar ist. Dies kann vorzugsweise durch Einstellen unterschiedlicher Drehzahlen über die Steuerung 29 geschehen.

Der Anmeldungsgegenstand ist speziell zugeschnitten auf die Strahlbearbeitung großer Flächen an Flugzeugrümpfen und Flugzeugflügeln, wobei einerseits ein Höchstmaß an Mechanisierung und andererseits eine Steuerung durch sorgfältige visuelle Überwachung durch eine Bedienungs­ person vorzusehen ist. Hierfür ist der Erfindungsgegen­ stand mit großer Zweckmäßigkeit ausgebildet.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen großflächi­ ger Objekte mit einem körnigen Strahlmittel, mit ei­ nem relativ zur Objektoberfläche bewegbaren Strahl­ korb mit einer darin angeordneten Strahldüse, mit­ tels der ein gegen die Oberfläche des Objektes ge­ richteter Strahl erzeugt wird und bei dem von der Werkstoffoberfläche abprallende Strahlmittelteilchen mit den abgelösten Schmutzteilchen aufgefangen und abgeführt werden, und mit einer abgedichteten, mit Sichtfenster(n) ausgestatteten Kabine zur Aufnahme einer Bedienungsperson, wobei der Strahlkorb im Sichtbereich der Bedienungsperson an der dem Objekt zugewandten Frontseite der Kabine angeordnet ist und auf der Außenseite der Kabine über einen Arm relativ zur Kabinenoberfläche beweglich angeordnet ist, wo­ bei seine Bewegungen durch die Bedienungsperson steu­ erbar sind und die Kabine an einem Fahrgestell über eine Steuerung relativ zum Objekt vertikal und hori­ zontal beweglich angeordnet ist und gemeinsam mit dem Fahrgestell verfahrbar ist, wobei die Bedienungs­ person durch die im Bereich des Sichtfensters offene Rückseite des Strahlkorbes hindurch während des Ar­ beitsvorganges auf die zu reinigende Objektfläche blicken kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtfenster (6) zu­ mindest im Bereich seiner dem Objekt (10) zugewand­ ten Frontseite (11) mit einer bezüglich der Bedie­ nungsperson konkaven Krümmung versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlkorb (3) um den Krümmungsmittelpunkt (M) des Sichtfensters (6) verschwenkbar angeordnet ist.