WO2023006155A1 - Unterdruckstrahlmaschine mit drucklufteinkopplung und verfahren zum strahlbearbeiten unter einsatz der unterdruckstrahlmaschine - Google Patents

Unterdruckstrahlmaschine mit drucklufteinkopplung und verfahren zum strahlbearbeiten unter einsatz der unterdruckstrahlmaschine Download PDF

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WO2023006155A1
WO2023006155A1 PCT/DE2022/100545 DE2022100545W WO2023006155A1 WO 2023006155 A1 WO2023006155 A1 WO 2023006155A1 DE 2022100545 W DE2022100545 W DE 2022100545W WO 2023006155 A1 WO2023006155 A1 WO 2023006155A1
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WO
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compressed air
blasting
jet
suction hose
lance
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PCT/DE2022/100545
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English (en)
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Uwe Dyballa
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systeco GmbH
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Publication date
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/06—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other movable; portable
    • B24C3/065—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other movable; portable with suction means for the abrasive and the waste material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/006—Treatment of used abrasive material

Definitions

  • Vacuum jet machine with compressed air coupling, compressed air coupling arrangement and method for processing in particular for cleaning surfaces of natural stones, tile cleaning, facade cleaning, stair renovation, for removing paint coatings, graffiti removal, solar module cleaning and for engraving a wide variety of materials such as stone, concrete, wood, metal, plastic or Glass.
  • Such vacuum jet machines are preferably mobile but also stationary.
  • DE 19747 838 A1 discloses a generic device for the dry removal of coatings, graffiti or other surface contaminants on flat or curved surfaces by means of a vacuum jet method.
  • An abrasive or gentle blasting medium can be introduced into a hose line system with a carrying air flow, transported through this, accelerated and thrown against the surface to be treated. The blasting agent is then conveyed back into the support air flow by the generated negative pressure of 50 to 300 mbar.
  • a cleaning device is also provided. It is intended that the blasting agent-air mixture can be accelerated to a blasting speed of 20 to 80 m/s in a linear acceleration movement before it hits the surface to be treated.
  • a jet speed that can be achieved by means of a reduction in diameter is sufficient to achieve an abrasive effect on graffiti or other surface contaminants. The jet speeds that can be achieved are too low for removing or leveling hard surfaces or surface layers.
  • WO 02/058887 A1 is known as a vacuum jet surface cleaning machine. It is disclosed that the speed of the blasting media can be increased by at least one additional gas flow that is sucked in by the vacuum and is at least at atmospheric pressure in order to achieve a final speed that is significantly higher than the flow speed of the carrier air flow.
  • the blasting lance has at least one additional injector before it enters the blasting chamber for generating and introducing an additional energy pulse by sucking in at least one gas stream that is at least at atmospheric pressure and that acts on the blasting agent. It is disclosed that the hose feed line to the jet lance Atmosphere open intake ports are arranged for sucking in atmospheric air.
  • a mixing tube has about twice the diameter of the end of the hose line, so that the air flow conveyed through the suction openings creates a negative pressure that sucks in and accelerates the carrier air - blasting medium - mixture from the hose line and, additionally, through the suction openings, atmospheric air.
  • the acceleration of the carrier air - blasting medium - mixture is effected by means of the negative pressure and the adjustment of the cross sections and the intake of atmospheric air.
  • GB 2207625 A discloses a method and a device for engraving.
  • the erosive material itself is put under pressure. to generate the erosive stream from the erosive material which is removed from the receiving vessel by blowing compressed air into this vessel. Further compressed air is further mixed with the removed erosive material. Pressurizing the material in the vessel has the advantage of lowering the overall pressure of the erosive stream because less compressed air is required to move the erosive medium. As a result, less air has to be extracted from the hood.
  • vacuum jet engraving machines cannot be used for all circumstances and applications due to the possibly mobile power supply or an insufficient stationary power supply or due to special design features with regard to performance. There is a need for more power and a more intense effect, especially with multiple color applications or solid layers.
  • Vacuum jet engraving machines have the advantage of being easily moved to different locations or used anywhere. It is therefore the object of the invention, eliminating the disadvantages of the prior art, to achieve an increase in the flow rate of at least the blasting agent on a surface cleaning and engraving machine for more effective cleaning of the most varied and complicated surfaces or substrates and to maintain efficient and energy-saving operation. With the changes and additions made, the possible uses of the surface cleaning and engraving machine have been expanded.
  • a vacuum blasting machine for processing, cleaning, engraving or removing coatings, graffiti or other surface contaminants using abrasive blasting media on parts, workpieces or surfaces, which comprises a container arrangement, the container arrangement having a suction head with a dry vacuum cleaner with a fine dust filter in order to have a suction hose connection in the area of the fine dust filter on the container arrangement.
  • a collection funnel with a collection funnel outlet and an unlockable outlet flap for the collected blasting agent and a funnel-shaped storage container arranged below the outlet flap with a dosing device for the blasting agent to be used, the dosing device being connected to a carrier air supply and the carrier air supply to a Suction hose connection is performed on the container assembly.
  • a jet hood which has one, two or more viewing windows, a jet lance protruding into the jet hood and a hose connection, with a flexible suction hose being present between the suction hose connection and the jet lance and a flexible suction hose being routed from the suction hose connection to the hose connection .
  • a compressed air coupling that is independent of atmospheric pressure for coupling in or feeding in compressed air.
  • the flow speed of at least the blasting agent and thus the impact speed can be increased by the compressed air. At least a comparative doubling of the output can thus advantageously be achieved. Tests have shown that 2.5 times the performance can be achieved, which is reflected in a correspondingly halved or further reduced processing time. Advantageously, no significant additional consumption of the blasting agent was determined here. In addition, extremely problematic surfaces or layers or coatings or materials can also be processed.
  • the compressed air can be provided, for example, with a compressor or via compressed air cylinders or via a stationary compressed air system as the respective compressed air source. For this purpose, for example, a hose or a line from the respective compressed air source is provided corresponding to the compressed air coupling.
  • the container arrangement advantageously comprises, for example, three sub-containers arranged one above the other, each connected to one another by means of metal clamps and sealed airtight from one another by means of seals.
  • the suction head On the upper part of the tank, for example, the suction head is arranged as a dry vacuum cleaner with a cylindrical immersion tube and a replaceable filter cartridge fastened therein as a fine dust filter for dust separation.
  • the suction head is also sealed off from the upper part of the container and is held on the upper part of the container by means of metal clips.
  • a sieve is advantageously arranged below the collecting funnel outlet with the unlockable outlet flap for the collected blasting medium and on or above the funnel-shaped storage container. In this way, contamination or clumping of the blasting agent can be held back.
  • a dosing device is arranged in the lower partial container, for example, at the lower end of the funnel-shaped storage container.
  • This dosing device comprises nozzles with different diameters that pass through the dosing disk and are arranged offset by 45 degrees or at a different angle, for example, and to which locking positions with the same angular divisions are assigned, thereby enabling the dosing disk with its nozzles to be adjusted to a released nozzle for one desired flow rate for the blasting agent can be achieved. Only one nozzle located above a connection to the carrier air supply for the air flow allows the blasting agent to pass through or to the carrier air supply. All other nozzles are covered. The air flow in the carrier air supply entrains the abrasive in the direction of the suction hose.
  • the jet lance on the jet hood is advantageously guided and held by a rubber seal.
  • This rubber seal can be electrically conductive.
  • the edge of the jet hood which rests on the surface to be processed, advantageously has removable rubber seals with variable height and thickness.
  • This can also be additionally adjusted by adapting the contact surface of the jet hood to the surface to be treated, e.g. B. by adapting to curvatures, profile shapes and / or angles.
  • the adaptation of the contact surface does not have to match one hundred percent.
  • the rubber seals can compensate for deviations.
  • adapters are attached as attachments to the jet hood, which simulate a wide variety of shapes, such as e.g. B. semicircles with different radii for the processing of columns or posts or specially manufactured adapters for certain profiles, such. B. Moldings on doors or frames.
  • the adapters are advantageously held by bayonet locks.
  • Another aspect of the invention relates to a compressed air coupling arrangement, in particular for a vacuum blasting machine, in which case an abrasive blasting medium can be sucked into a blasting hood by means of a vacuum in a suction section via a suction hose and a blasting lance and can be sucked off again after use from the blasting hood via a suction section, with the compressed air coupling arrangement being connected to the compressed air coupling arrangement the suction hose and the jet lance can be connected, or the compressed air coupling arrangement has a connection for or a transition to a suction hose and a jet lance that are assigned to the suction area, and a suction hose or a suction device on the jet hood that is/are used for the suction extraction section is assigned, is available.
  • At least one compressed air pipe is routed from the outside through the wall into the suction hose or into the blasting lance in the suction area, or there is an intermediate piece with at least one compressed air pipe, or there is a pressure chamber with a compressed air access point and an injector pipe, with the intermediate piece or the pressure chamber between the suction hose and the jet lance is arranged.
  • the compressed air pipe or the injector pipe is aligned in the direction of flow.
  • compressed air can be coupled or fed into the suction area by means of the compressed air coupling arrangement in order to increase the flow speed of at least the blasting medium or the carrying air flow and thus the impact speed.
  • the compressed air coupling arrangement in the compressed air coupling in the pressure chamber includes a compressed air access and an injector tube in the direction of flow
  • the intake hose is guided to the injector tube and the The blasting lance is at least connected to the pressure chamber in a fixed, releasable or movable manner or is plugged into the pressure chamber in a fixed, releasable or movable manner and the injector tube is guided or aligned in the area of or up to the blasting lance.
  • the wear or abrasive influence of the blasting medium on the compressed air coupling can be minimized.
  • the compressed air can also act in a directed and direct manner on the blasting agent or the carrying air flow and accelerate the blasting agent or the carrying air flow during the vacuum blasting process.
  • the injector tube can be displaced in the direction of flow, so that the volume, pressure and the speed and influence of the compressed air and thus its effect on the blasting agent or the carrier air flow during the vacuum blasting process can be varied.
  • the compressed air coupling arrangement can advantageously be used on any vacuum jet surface cleaning machines or vacuum jet engraving machines in order to increase the speed of at least the blasting medium and thus increase the performance on and with these surface cleaning and engraving machines.
  • the object of the invention is also achieved by a method for blasting to process, clean, engrave or remove coatings, graffiti or other surface contaminants using abrasive blasting agents on parts, workpieces or surfaces using the vacuum blasting machine according to the invention or the compressed air coupling arrangement according to the invention, in which a blasting agent metered into a carrier air flow generated by negative pressure by means of gravity and/or suction, conveyed in a suction hose to a blasting lance and into a blasting chamber and directed onto a processing surface, from there conveyed back into the air flow via a suction hose, cleaned and collected and cyclically or acyclically is driven in the circuit, the acceleration of the blasting medium generated by the negative pressure and the blasting chamber is implemented from processing surface to processing surface, according to the invention an additional che acceleration of the blasting agent takes place by coupling or feeding in compressed air to achieve a final speed of the blasting agent that is significantly higher than the flow rate of the carrier air flow.
  • the compressed air coupling does not eliminate the negative pressure that is built up or generated by the suction head with the dry vacuum cleaner or in any other way.
  • the cross section of the compressed air coupling is advantageously smaller or significantly smaller than the cross section in the intake section in which the compressed air coupling is provided, for example as an intermediate piece or the suction hose or the jet lance. This leads to a pressure loss at or in the compressed air coupling.
  • any compressed air sources can also be provided, the use of which does not eliminate the negative pressure that is built up or generated by the suction head with the dry vacuum cleaner.
  • throttling can also be provided to reduce the pressure of the compressed air on or in the compressed air coupling.
  • the cross section of the compressed air coupling and the cross section in the suction section in which the compressed air coupling is provided can also be matched to one another.
  • another gas for example an inert gas or nitrogen, can advantageously be used.
  • an inert gas or nitrogen can advantageously be used. In this way, in addition to oxidative reactions, explosions or the ignition of substances can also be avoided.
  • the acceleration and the effect of the acceleration can be individually adjusted.
  • the compressed air coupling between the suction hose and the blasting lance is present in an intermediate piece or in a pressure chamber on the vacuum blasting machine consider and arrange the compressed air coupling as a supplement or accessory on a surface cleaning and engraving machine as required.
  • the compressed air coupling, the suction hose and the jet lance can be exchanged if necessary.
  • the compressed air coupling on the vacuum blasting machine and/or the compressed air coupling arrangement comprises at least one compressed air pipe, with the at least one compressed air pipe being guided from the outside into the intermediate piece, into the suction hose or into the blasting lance and aligned in the direction of flow, so that the compressed air is directed and act directly on the blasting agent or the carrier air flow and can accelerate the blasting agent or the carrier air flow.
  • the compressed air coupling in the pressure chamber comprises a compressed air access point and an injector tube in the direction of flow, with the intake hose being routed to the injector tube and the jet lance being connected to the pressure chamber in a fixed, detachable or movable manner or being inserted into the pressure chamber in a fixed, detachable or movable manner and the injector tube is guided or aligned in the area of or up to the jet lance.
  • the compressed air can also act in a directed and direct manner on the blasting agent or the carrier air flow and accelerate the blasting agent or the carrier air flow during the vacuum blasting process.
  • the injector tube can be moved in the direction of flow, so that the volume, pressure and speed of the compressed air and thus their effect on the blasting medium or the carrier air flow during the vacuum blasting process can be varied.
  • the at least one compressed air pipe By arranging the at least one compressed air pipe on the vacuum blasting machine and/or the compressed air coupling arrangement concentrically or on the inner wall or in the case of two or more compressed air pipes evenly or unevenly distributed in the adapter, in the suction hose or in the blasting lance, the effect or influence of the coupling or the Feeding the compressed air to the blasting agent or the carrier air flow can be advantageously adjusted.
  • the alternative compressed air coupling of the compressed air coupling arrangement with pressure chamber, compressed air access and injector tube provides as an alternative that the Injector tube is tapered at least at the jet lance end and in this area on the outer circumference or in or on the outer surface of the injector tube has slit-like or groove-like recesses or spaced elevations with slit-like or groove-like spaces in the direction of flow or longitudinal direction. Furthermore, the end of the injector tube on the jet lance side is connected or in contact with the pressure chamber or is inserted into it.
  • a further alternative provides that the injector tube is tapered at least at the jet lance-side end and that the pressure chamber in the area of the connected or plugged tapered injector tube has slot-like or groove-like recesses distributed on the inner circumference or spaced elevations with slot-like or groove-like spaces in the direction of flow or longitudinal direction.
  • slit-like or groove-like recesses or spaced elevations with slit-like or groove-like spaces form a rib-like or ring-like structure or surface structure distributed over the outer circumference or inner circumference and aligned in the direction of flow, through which the compressed air passes from the pressure chamber into the jet lance.
  • the compressed air for example as an air cushion on the inner wall
  • the compressed air also flows through the interstices of the rib-like structure or surface structure and through the taper and/or a convex or concave curvature of the injector tube and/or the pressure chamber in the area of the taper at the jet lance-side end of the blasting lance, which leads to a reduction in wear and tear on the blasting lance during the vacuum blasting process.
  • the interstices of the rib-like or ring-like structure or surface structure in the area of the taper at the jet lance-side end of the injector tube or on the pressure chamber and the fact that the injector tube can be displaced or moved in the direction of flow improve dosing and adaptation by means of adjustable or changeable cross sections of the compressed air coupling favored depending on the negative pressure in the negative pressure blasting process.
  • the injector tube or the pressure chamber with the rib-like structure or surface structure in the area of the narrowing of the injector tube can be adapted or provided or exchanged to the respective application and the existing or possible negative pressure, as required.
  • the at least one compressed air pipe on the vacuum blasting machine and/or the compressed air coupling arrangement has a round and/or square or a structured cross-section and/or wear protection at least in some areas, the effect or influence of the coupling or the feeding of the compressed air on the blasting agent or the Carrying air flow can be further adjusted advantageously.
  • the at least one compressed air pipe has wear protection at least in some areas, as a result of which the abrasive influence of the blasting agent on or on the compressed air pipe can be minimized.
  • the effect or influence of the coupling or feeding of the compressed air to the blasting agent or the carrier air flow can be further advantageously adjusted.
  • the compressed air coupling or the compressed air access has a valve, whereby the coupling or the feeding of the compressed air can take place as required.
  • a valve that can be actuated by hand, for example on the adapter or on the jet lance or on the suction hose, or, for example, a valve that can be actuated by foot, comes into consideration.
  • the appropriate valve is connected to the appropriate hose or line from the appropriate compressed air source.
  • the coupling or feeding of the compressed air can be interrupted if the vacuum in the jet hood is removed or interrupted by opening the ventilation device. This is necessary, for example, if the jet hood on the processing area is to be moved or shifted from one processing point to another processing point or removed or lifted from the processing point. This avoids the blasting agent still in the suction hose or in the blasting lance being transported or accelerated by the compressed air when the blasting hood is removed. This improves accident protection and prevents contamination or unwanted distribution of blasting media.
  • the ventilation device can, for example, be an actuatable flap on the jet hood. The opening or changing of the position of the flap can be detected and the valve can be controlled or a control of the valve can be triggered via contacts or transmitters.
  • a pressure sensor or a pressure regulator or a differential pressure detector is present, so that if the vacuum is insufficient, the mode of operation of the vacuum blasting machine can be influenced or adjusted if, for example, the blast hood can no longer reliably adhere to the processing surface .
  • the pressure regulator or the pressure control it can advantageously be provided that, when operating with compressed air, the suction quantity is greater than the quantity of media or compressed air supplied.
  • a pressure-controlled or pressure-dependent valve is advantageously present in the compressed air supply line in addition to the manual valve.
  • the compressed air is coupled or fed into the suction hose or the blasting lance or into an intermediate piece or into a pressure chamber with an injector tube between the suction hose or the blasting lance, so that the flow rate of the carrier air flow increases and is increased by the acceleration associated with the compressed air so that the final speed of the blasting medium is also increased.
  • the compressed air is coupled in or fed in as close as possible to the jet hood or on or in the jet lance. Deflections of the additionally accelerated blasting medium or carrier air flow due to bends in the intake section can be avoided.
  • the compressed air is coupled or fed in continuously, discontinuously or in pulses or depending on the pressure, different requirements or needs can be catered for as required.
  • the compressed air can be fed in or coupled in individually in the event of changing substrates or contamination or coatings.
  • Fig. 1 a vacuum jet machine with jet hood and connecting hoses and with compressed air coupling as an intermediate piece between suction hose and jet lance as a schematic representation
  • FIG. 2 shows the detailed representation of a compressed air coupling as an intermediate piece between the suction hose and jet lance as a schematic representation
  • FIG. 3 shows the detailed representation of a compressed air coupling in the intake hose as a schematic representation
  • FIG. 5 shows the detailed representation of a compressed air coupling as an intermediate piece between the suction hose and jet lance and wear protection as a schematic representation
  • FIG. 6 shows the detailed representation of a compressed air coupling in the blasting lance and wear protection as a schematic representation
  • FIG. 7 shows the detailed representation of a compressed air coupling with pressure chamber and injector tube as a schematic representation
  • FIG. 8 shows the detailed representation of the section in FIG. 7 as a detailed representation of a pressure chamber and an injector tube
  • FIG. 9 shows the detailed representation as a section as a detailed representation of a pressure chamber and an injector tube.
  • the vacuum blasting machine for processing, cleaning, engraving or removing coatings, graffiti or other surface contaminants using abrasive blasting media 2 on parts 8, workpieces 8 or surfaces 8 is mobile and, for example, mounted on a carriage 16 for this purpose.
  • the vacuum jet machine comprises a container arrangement 15, the container arrangement 15 being advantageously divided into three, for example, and an upper partial container 15.1, a middle partial container 15.2 and a lower partial container 15.3. having.
  • the suction head 14 also has operating elements 20 and display instruments 20 . All sub-containers 15.1, 15.2, 15.3 and the suction head 14 are manually operable metal brackets 17 and / or.
  • Bayonet locks 17 connected and can be quickly separated from each other for maintenance and put back together.
  • the jet hood 6 has one, two or more viewing windows 9, a jet lance 7 and a hose connection 25, with a flexible suction hose 5 being present between the suction hose connection 21 and the jet lance 7 and a flexible suction hose
  • a flexible suction hose 10 which is guided from a hose connection 25 on the jet hood 6 to the suction hose connection 22, is connected.
  • a collecting funnel 23 is arranged in the middle partial container 15.2 of the container arrangement 15, at its lower outlet a collecting funnel outlet with an unlockable outlet flap 12 and in the lower partial container 15.3 of the container arrangement 15 a funnel-shaped storage container 1 with a dosing device 3 is arranged.
  • a dosing device 3 with nozzles of different sizes for the blasting agent 2 to be used and its metered addition to a supporting air supply 4 .
  • the nozzle size determines the amount of blasting agent 2 that later emerges from the blasting lance 7 and is available for processing the surface 8 to be processed.
  • the dosing device 3 is connected to the carrier air supply 4 .
  • the carrier air supply 4 is routed to an intake hose connection 21 on the container arrangement 15 .
  • a flexible suction hose 5 is provided from the suction hose connection 21 to the jet lance 7 on the jet hood 6 .
  • a compressed air coupling 28 which is independent of the atmospheric pressure.
  • at least one compressed air pipe 29 is guided from the outside through the respective wall and aligned in the direction of flow 30 either in the suction hose 5, as shown in FIG. 3, or in the jet lance 7, as shown in FIG.
  • an intermediate piece 28a can also be present according to the invention, with the at least one compressed air pipe 29 being guided into the intermediate piece 28a from the outside and being aligned in the flow direction 30 .
  • the at least one compressed air pipe 29 is round and arranged concentrically in the intermediate piece 28a, in the suction hose 5 or in the jet lance 7.
  • the at least one compressed air pipe 29 can be arranged concentrically or on the inner wall or, in the case of two or more compressed air pipes 29 , evenly or unevenly distributed in the intermediate piece 28a, in the suction hose 5 or in the jet lance 7 .
  • the compressed air pipe 29 can have a round and/or angular or a structured, for example flat or curved, cross section.
  • the dry vacuum cleaner of the suction head 14 with the fine dust filter 11 creates a negative pressure and sucks the blasting agent 2 through the support air supply 4, the suction hose 5 and the blasting lance 7 into the blasting hood 6 and it is directed onto a processing surface 8.
  • the compressed air coupling 28 results in additional acceleration of the blasting agent 2 by an active coupling or an active feeding in of compressed air 27, as a result of which a final speed of the blasting agent 2 that is significantly higher than the flow rate of the carrier air flow is achieved. In this case, the suction head 14 produced by the dry vacuum cleaner is suppressed and its effect is unaffected.
  • the cross section of the compressed air coupling 28 is smaller than the cross section of the intermediate piece 28a, the suction hose 5 or the jet lance 7 or can be adjusted or reduced, for example, and thus reduces the pressure of the compressed air 27 in order not to cancel the negative pressure.
  • the compressed air 27 is provided by a compressed air source 27 .
  • the compressed air source 27 can be a compressor or compressed air cylinders or an arrangement of compressed air cylinders or an installed compressed air system, as is common in workshops, for example.
  • a compressed air supply line 27a leads from the respective compressed air source 27 to a valve 26.
  • the valve 26 can be a foot valve or manual valve, for example connected directly to the compressed air coupling 28 or to the compressed air pipe 28a.
  • valve 26 is coupled to an aeration device 24 on the jet hood 6, so that the coupling or feeding of the compressed air is interrupted if the negative pressure in the jet hood 6 is increased by opening the aeration device 24 for the Transfer or withdraw is canceled or interrupted.
  • the blasting agent 2 in the blasting hood 6 After the blasting agent 2 in the blasting hood 6 has been directed onto a processing surface 8, the blasting agent 2 and the removed dirt particles 19 are discharged from the blasting hood 6 into the air flow of the negative pressure via a suction hose 10 into the container arrangement 15 in the upper part container 15.1 to the Suction hose connection 22 is returned in the area of the fine dust filter 11.
  • the fine dust is collected on the fine dust filter 11, larger dirt particles 19 and the blasting agent 2 fall into the collection funnel 23 of the outlet flap 12, which is initially locked, ie closed, and are collected there. Cyclically, especially when the storage container is empty, the dirt particles 19 and the blasting agent 2 fall through the collection funnel outlet when the outlet flap 12 is unlocked onto a sieve 13 above the storage container 1. The dirt particles 19 can be disposed of from there later, while the blasting agent 2 passes through the sieve in the reservoir 1 reaches or falls.
  • the edge of the jet hood 6 to the surface 8 to be processed is advantageously provided with removable sealing rubbers 18 made of sponge rubber with variable height, thickness and rigidity or several layers of sealing rubber 18 one on top of the other. These rubber seals 18 are preferably connected to one another or to the jet hood 6 by means of Velcro.
  • the bearing surface of the jet hood 6 can be used for processing surface 8 z. B. in terms of curvature, profile design and angle.
  • attachments can be attached as adapters to the jet hood 6, which have a wide variety of shapes, adapted to the shapes of the surfaces to be machined 8, parts 8, workpieces 8, such as e.g. B. curves, columns, housing, angled outer surfaces or inner surfaces, etc.
  • the compressed air coupling arrangement provides, in particular for a vacuum blasting machine, in which an abrasive blasting agent can be sucked into a blasting hood 6 by means of a vacuum and sucked out of the blasting hood 6 again after use, with a suction hose 5, a blasting lance 7 and a suction hose 10 being present, that at least a compressed air pipe 29 is routed from the outside through the wall into the suction hose 5 or into the blasting lance 7, or that there is an intermediate piece 28a with at least one compressed air pipe 29, with the intermediate piece 28a being arranged between the suction hose 5 and the blasting lance 7, and the compressed air pipe 29 is aligned in the direction of flow 30 .
  • Compressed air coupling can be provided for any vacuum blasting machine, provided that the effect of the vacuum is not adversely changed.
  • the compressed air pipe 29 With regard to the compressed air pipe 29, its number, arrangement and distribution as well as its shape and cross-section, reference can be made to the statements made above.
  • a valve 26 can also be present on the compressed air coupling arrangement according to the invention in a compressed air supply line 27a from a compressed air source 27 and, if necessary, the valve 26 can be coupled to a ventilation device 24 on the jet hood 6 .
  • FIG. 5 shows the detailed representation of a compressed air coupling 28 of a compressed air coupling arrangement with an intermediate piece 28a, which is arranged between the suction hose 5 and the jet lance 7.
  • This compressed air coupling 28 essentially corresponds to the compressed air coupling 28 shown in FIG.
  • the compressed air pipe 29 has a wear protection 33 in some areas, which is present as a jacket or coating or forms a structural unit with the intermediate piece 28a and the compressed air pipe 29 is guided through the wear protection 33 .
  • the valve 26 and the compressed air supply line 27a are present on the compressed air pipe 29 downstream.
  • the compressed air pipe 29 protrudes into the jet lance 7.
  • a simplified compressed air coupling 28 is a
  • the jet lance 7 has a region 35 which is widened compared to the jet lance 7 and has the compressed air coupling 28 , the suction hose 5 being connected to a connecting piece 34 for the suction hose 5 .
  • the compressed air pipe 29 is concentric to the jet lance 7 and aligned in the direction of flow introduced from the outside.
  • the compressed air pipe 29 has wear protection 33 at least in certain areas.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a compressed air coupling 28 of a compressed air coupling arrangement.
  • the compressed air coupling 28 has a pressure chamber 31 with a compressed air access 27a and an injector tube 32 .
  • the intake hose 5 is routed to the injector tube 32 or attached or attached.
  • the jet lance 7 is attached to or in a receptacle 36 on the pressure chamber 31 and is thus connected to the pressure chamber 31 .
  • the injector tube 32 is tapered at the jet lance end and has slit-like or groove-like recesses 37 or spaced-apart elevations 38 with slit-like or groove-like intermediate spaces 37 which are aligned in the flow direction or longitudinal direction distributed on the outer circumference.
  • the flow conditions of the compressed air 27 and their influence on the blasting agent can be improved by adapting the end of the injector tube 32 that tapers on the jet lance side, for example by making the tapering end of the injector tube 32 convex or concave and by the rib-like structure or surface structure.
  • Figure 8 shows a sectional view of a section of Figure 7.
  • the injector tube 32 is connected or in contact with the pressure chamber 31 at the tapered end reach.
  • the suction quantity is greater than the quantity of media or compressed air supplied.
  • the method according to the invention for blasting for processing, cleaning, engraving or removing coatings, graffiti or other surface contamination by means of abrasive blasting agents on parts 8, workpieces 8 or surfaces 8 using a vacuum blasting machine according to the invention or a compressed air coupling arrangement according to the invention is a blasting agent 2 in a through Negatively generated supporting air flow metered by gravity and / or suction.
  • the blasting agent is conveyed in a suction hose 5 to a blasting lance 7 and into a blasting chamber 6 and directed onto a processing surface 8 . From there, the blasting agent is conveyed back into the air flow via a suction hose 10, cleaned and collected and circulated cyclically or acyclically.
  • the blasting agent 2 is accelerated by the vacuum.
  • the blasting chamber 6 is converted from processing surface 8 to processing surface 8 .
  • the blasting agent is additionally accelerated by actively coupling or feeding in compressed air 27 in order to achieve a final speed of the blasting agent 2 that is significantly higher than the flow rate of the carrier air flow, with the coupling or feeding of the compressed air 27 being continuous, discontinuous or pulsed or pressure-dependent. Compilation of the reference numbers

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Abstract

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik beseitigend an einer Oberflächenreinigungs- und Graviermaschine eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zumindest des Strahlmittels für eine effektivere Reinigung von unterschiedlichsten und komplizierten Flächen oder Untergründen zu erreichen und einen effizienten und energieschonenden Betrieb zu beizubehalten. Mit den vorgenommenen Veränderungen und Ergänzungen erweitern sich die Einsatzmöglichkeit der Oberflächenreinigungs- und Graviermaschine. Drucklufteinkopplungsanordnung insbesondere für eine Unterdruckstrahlmaschine, wobei mittels Unterdruck ein abrasives Strahlmittel in eine Strahlhaube (6) ansaugbar und nach Verwendung aus der Strahlhaube (6) wieder absaugbar ist, wobei ein Ansaugschlauch (5), eine Strahllanze (7) und ein Absaugschlauch (10) vorhanden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest ein Druckluftrohr (29) von außen durch die Wandung in den Ansaugschlauch (5) oder in die Strahllanze (7) geführt ist oder dass ein Zwischenstück (28a) mit zumindest einem Druckluftrohr (29) vorhanden ist, wobei das Zwischenstück (28a) zwischen Ansaugschlauch (5) und der Strahllanze (7) angeordnet ist, und das Druckluftrohr (29) in Strömungsrichtung (30) ausgerichtet ist.

Description

UNTERDRUCKSTRAHLMASCHINE MIT DRUCKLUFTEINKOPPLUNG UND VERFAHREN ZUM STRAHLBEARBEITEN UNTER EINSATZ DER UNTERDRUCKSTRAHLMASCHINE
Unterdruckstrahlmaschine mit Drucklufteinkopplung, Drucklufteinkopplungsanordnung und Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere zum Reinigen von Oberflächen von Natursteinen, Fliesenreinigung, Fassadenreinigung, Treppensanierung, zum Abtragen von Farbbeschichtungen, Graffiti entfemung, Solarmodulreinigung und zum Gravieren unterschiedlichster Materialien, wie Stein, Beton, Holz, Metall, Kunststoff oder Glas.
Derartige Unterdruckstrahlmaschinen sind vorzugsweise mobil aber auch stationär.
Aus der DE 19747 838 Al ist eine gattungsbildende Vorrichtung zum trockenen Entfernen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen auf ebenen oder gekrümmten Flächen mittels Unterdruckstrahlverfahren bekannt. Ein abrasives oder sanftes Strahlmittel lässt sich in ein Schlauchleitungssystem mit einem Tragluftstrom einbringen, durch dieses befördern, beschleunigen und gegen die zu behandelnde Fläche schleudern. Das Strahlmittel wird dann durch den erzeugten Unterdrück von 50 bis 300 mbar in den Tragluftstrom zurückbefördert. Weiter ist eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Es ist vorgesehen, dass sich das Strahlmittel-Luftgemisch vor seinem Auftreffen auf der zu behandelnden Fläche in einer geradlinig verlaufenden Beschleunigungsbewegung auf eine Strahlgeschwindigkeit von 20 bis 80 m/s beschleunigen lässt. Eine mittels einer Durchmesserverringerung erzielbare Strahlgeschwindigkeit reicht zwar aus, um eine abrasive Wirkung gegenüber Graffiti oder anderen oberflächlichen Verunreinigungen zu erzielen. Für das Abtragen oder Einebnen harter Oberflächen oder Oberflächenschichten sind die erzielbaren Strahlgeschwindigkeiten zu gering.
Als eine Unterdruckstrahloberflächenreinigungsmaschine ist beispielsweise die WO 02/058887 Al bekannt. Es wird offenbart, dass sich die Geschwindigkeit der Strahlmittel durch mindestens einen weiteren vom Unterdrück angesaugten, mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstrom zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Trägerluftstromes liegenden Endgeschwindigkeit erhöhen lässt. Hierfür weist die Strahllanze vor ihrem Eintritt in die Strahlkammer mindestens einen weiteren Injektor zum Erzeugen und Einleiten eines zusätzlichen Energieimpulses durch Ansaugen mindestens eines mindestens unter Atmosphärendruck stehenden Gasstromes, der auf das Strahlmittel wirkt. Offenbart ist, dass um die Schlauchzuleitung der Strahllanze zur Atmosphäre offene Ansaugöffnungen zum Ansaugen von Atmosphärenluft angeordnet sind. Ein Mischrohr hat etwa den doppelten Durchmesser gegenüber dem Durchmesser des Endes der Schlauchzuleitung, so dass der über die Ansaugöffnungen geförderte Luftstrom einen Unterdrück erzeugt, der das Tragluft — Strahlmittel — Gemisch aus der Schlauchleitung und zusätzlich durch die Ansaugöffnungen Atmosphärenluft ansaugt und beschleunigt. Letztlich werden mittels des Unterdrucks und der Anpassung der Querschnitte und dem Ansaugen von Atmosphärenluft die Beschleunigung des Tragluft — Strahlmittel — Gemischs bewirkt.
Nachteilig ist hierbei jedoch, dass es durch das Ansaugen der Atmosphärenluft als Nebenluft oder gewollte Leckage zu erheblichen Druckverlusten kommt, die nur durch einen stärkeren Unterdrück und damit ein stärkeres Saugaggregat und damit einhergehend einen höheren Energiebedarf ausgeglichen werden können. Insbesondere bei mobilen Oberflächenreinigungs- und Graviermaschinen ist diese Lösung nicht oder nur erheblichem Aufwand umsetzbar.
Weiterhin ist aus der GB 2207625 A ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gravieren bekannt. Hierbei wird das erosive Material selbst unter Druck gesetzt. , um den erosiven Strom aus dem erosiven Material zu erzeugen, welches das aus dem Aufnahmebehälter durch Einblasen von Druckluft in diesen Behälter entfernt wird. Weiterhin wird weitere Druckluft mit dem entfernten erosiven Material gemischt. Die Druckbeaufschlagung des Materials im Behälter hat den Vorteil, dass der Gesamtdruck des erosiven Stroms gesenkt wird, da weniger Druckluft benötigt wird, um das erosive Medium zu bewegen. Dies hat zur Folge, dass weniger Luft aus der Haube abgesaugt werden muss.
Mobile Unterdruckstrahloberflächenreinigungsmaschinen oder
Unterdruckstrahlgraviermaschinen sind durch die gegebenenfalls mobile Stromversorgung oder einer unzureichenden stationären Stromversorgung oder wegen konstruktiver Besonderheiten hinsichtlich der Leistungsfähigkeit bisher nicht für alle Gegebenheiten und Anwendungsfälle einsetzbar. Insbesondere bei mehrfachen Farbaufträgen oder festen Schichten besteht die Notwendigkeit nach mehr Leistung und intensiverer Wirkung. Jedoch haben mobile Unterdruckstrahloberflächenreinigungsmaschinen oder
Unterdruckstrahlgraviermaschinen den Vorteil einfach an unterschiedliche Einsatzorte bewegt oder örtlich beliebig eingesetzt zu werden. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik beseitigend an einer Oberflächenreinigungs- und Graviermaschine eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zumindest des Strahlmittels für eine effektivere Reinigung von unterschiedlichsten und komplizierten Flächen oder Untergründen zu erreichen und einen effizienten und energieschonenden Betrieb zu beizubehalten. Mit den vorgenommenen Veränderungen und Ergänzungen erweitern sich die Einsatzmöglichkeit der Oberflächenreinigungs- und Graviermaschine.
Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass ein Unterdruckstrahlmaschine zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel auf Teilen, Werkstücken oder Flächen geschaffen wird, welche eine Behälteranordnung umfasst, wobei die Behälteranordnung einen Saugkopf mit einem Trockensauger mit einem Feinstaubfilter aufweist um im Bereich des Feinstaubfilter an der Behälteranordnung ein Absaugschlauchanschluss vorhanden ist. Weiterhin ist unter dem Feinstaubfilter ein Sammeltrichter mit einem Sammeltrichterauslass und einer entriegelbaren Auslassklappe für das gesammelte Strahlmittel und ein unterhalb der Auslassklappe angeordneter trichterförmiger Vorratsbehälter mit einer Dosiereinrichtung für das zu verwendende Strahlmittel vorhanden, wobei die Dosiereinrichtung mit einer Tragluftzuführung in Verbindung steht und die Tragluftzuführung an einen Ansaugschlauchanschluss an der Behälteranordnung geführt ist. Weiterhin ist eine Strahlhaube vorhanden, die ein, zwei oder mehr Sichtfenster, eine in die Strahlhaube hineinragende Strahllanze und einen Schlauchanschluss aufweist, wobei zwischen dem Ansaugschlauchanschluss und der Strahllanze ein flexibler Ansaugschlauch vorhanden ist und ein flexibler Ab saugschlauch vom Ab saugschlauchanschluss an den Schlauchanschluss geführt ist. Erfindungsgemäß ist eine vom Atmosphärendruck unabhängige Drucklufteinkopplung für eine Einkopplung oder ein Einspeisen von Druckluft vorhanden.
Durch die Druckluft lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit zumindest des Strahlmittels und damit die Auftreffgeschwindigkeit erhöhen. Vorteilhaft kann damit zumindest eine vergleichsweise Verdopplung der Leistung erzielt werden. Versuche haben gezeigt, dass das 2,5fache der Leistung erzielt werden kann, was sich jeweils in einer entsprechend halbierten oder weiter verkürzten Bearbeitungszeit wieder spiegelte. Hierbei wurde vorteilhaft kein signifikanter Mehrverbrauch des Strahlmittels festgestellt. Zudem lassen sich auch äußerst problematische Oberflächen oder Schichten oder Beschichtungen oder Materialen bearbeiten. Die Druckluft kann beispielsweise mit einem Kompressor oder über Pressluftflaschen oder über eine stationäre Druckluftanlage als jeweilige Druckluftquelle bereitgestellt werden. Hierfür ist an die Drucklufteinkopplung entsprechend beispielsweise ein Schlauch oder eine Leitung von der jeweiligen Druckluftquelle vorhanden.
Vorteilhaft umfasst die Behälteranordnung beispielsweise drei übereinander angeordnete, jeweils mittels Metallklammem miteinander verbundenen und untereinander mittels Dichtungen luftdicht abgedichteten Teilbehälter. Auf dem oberen Teilbehälter ist beispielsweise der Saugkopf als Trockensauger mit einem zylindrischen Tauchrohr und einer darin befestigten, auswechselbaren Filterpatrone als Feinstaubfilter für die Staubabscheidung angeordnet. Der Saugkopf ist ebenfalls zum oberen Teilbehälter hin abgedichtet und wird mittels Metallklammern am oberen Teilbehälter gehalten.
Vorteilhaft ist unterhalb des Sammeltrichterauslasses mit der entriegelbaren Auslassklappe für das gesammelte Strahlmittel und auf oder über dem trichterförmigen Vorratsbehälter ein Sieb angeordnet. So lassen sich Verunreinigungen oder Verklumpungen des Strahlmittels zurückhalten.
Im beispielsweise unteren Teilbehälter ist am unteren Ende des trichterförmigen Vorratsbehälters eine Dosiereinrichtung angeordnet. Diese Dosiereinrichtung umfasst durch die Dosierscheibe hindurchgehende Düsen mit unterschiedlichen Durchmessern, die beispielsweise um 45 Grad oder in einem anderen Winkel versetzt angeordnet sind und denen Raststellungen mit den gleichen Winkelaufteilungen zugeordnet sind, so dadurch eine Verstellung der Dosierscheibe mit ihren Düsen auf eine freigegebene Düse für eine gewünschte Durchflussmenge für das Strahlmittel realisierbar ist. Nur eine über einer Verbindung zu der Tragluftzuführung für den Luftstrom liegende Düse lässt das Strahlmittel zum Durchgang bzw. zur Tragluftzuführung hindurch. Alle anderen Düsen sind verdeckt. Der Luftstrom in der Tragluftzuführung reißt das Strahlmittel in Richtung Ansaugschlauch mit.
Die Strahllanze an der Strahlhaube wird vorteilhaft durch eine Gummidichtung geführt und gehalten. Diese Gummidichtung kann elektrisch leitend sein.
Der Rand der Strahlhaube, der zur zu bearbeitenden Oberfläche aufliegt besitzt vorteilhaft abnehmbare Dichtgummis mit variabler Höhe und Dicke. Es können auch mehrere Lagen von Dichtgummi übereinander angeordnet sein. Vorzugsweise werden diese mit Klettverschluss untereinander verbunden. Damit ergeben sich Bereiche, die trotz unterschiedlicher Höhe sicher abgedichtet werden können. Dies kann auch noch zusätzlich durch Anpassung der Auflagefläche der Strahlhaube zur zu bearbeitenden Oberfläche, wie z. B. durch die Anpassung an Wölbungen, Profilformen und/oder Winkel erfolgen. Die Anpassung der Auflagefläche muss dabei nicht hundertprozentig übereinstimmen. Die Dichtgummis können Abweichungen ausgleichen. Weiterhin ist es jedoch auch denkbar, dass an der Strahlhaube Adapter als Vorsätze angebracht sind, die unterschiedlichste Formen nachbilden, wie z. B. Halbrundungen mit unterschiedlichsten Radien für die Bearbeitung von Säulen oder Pfosten oder speziell hergestellte Adapter für bestimmte Profile, wie z. B. Zierleisten an Türen bzw. Zargen. Die Adapter werden vorteilhaft durch Bajonettverschlüsse gehalten.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt betrifft eine Drucklufteinkopplungsanordnung insbesondere für eine Unterdruckstrahlmaschine, wobei in einem Ansaugabschnitt mittels Unterdrück ein abrasives Strahlmittel über einen Ansaugschlauch und eine Strahllanze in eine Strahlhaube ansaugbar und nach Verwendung über einen Ab saugab schnitt aus der Strahlhaube wieder absaugbar ist, wobei an der Drucklufteinkopplungsanordnung der Ansaugschlauch und die Strahllanze anschließbar sind oder an der Drucklufteinkopplungsanordnung jeweils ein Anschluss für oder jeweils ein Übergang an einen Ansaugschlauch und eine Strahllanze vorhanden ist, die dem Ansaugbereich zuzuordnen sind, und an der Strahlhaube ein Absaugschlauch oder eine Absaugung, der oder die dem Ab saugab schnitt zuzuordnen ist, vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist im Ansaugbereich zumindest ein Druckluftrohr von außen durch die Wandung in den Ansaugschlauch oder in die Strahllanze geführt oder es ist ein Zwischenstück mit zumindest einem Druckluftrohr oder es ist eine Druckkammer mit einem Druckluftzugang und einem Injektorrohr vorhanden, wobei das Zwischenstück oder die Druckkammer zwischen Ansaugschlauch und der Strahllanze angeordnet ist. Das Druckluftrohr oder das Injektorrohr ist jeweils in Strömungsrichtung ausgerichtet. Erfindungsgemäß lässt sich durch die Drucklufteinkopplungsanordnung Druckluft in den Ansaugbereich einkoppeln oder einspeisen, um die Strömungsgeschwindigkeit zumindest des Strahlmittels bzw. den Tragluftstrom und damit die Auftreffgeschwindigkeit zu erhöhen.
In der Alternative, in welcher bei der Drucklufteinkopplungsanordnung die Drucklufteinkopplung in der Druckkammer einen Druckluftzugang und ein Injektorrohr in Strömungsrichtung umfasst, ist der Ansaugschlauch an das Injektorrohr geführt und die Strahllanze steht zumindest mit der Druckkammer fest, festlösbar oder beweglich in Verbindung steht oder fest, festlösbar oder beweglich in die Druckkammer gesteckt ist und das Injektorrohr ist in den Bereich der oder bis zur Strahllanze geführt oder ausgerichtet. Vorteilhaft lässt sich der Verschleiß oder abrasive Einfluss durch das Strahlmittel an der Drucklufteinkopplung minimieren. Weiterhin kann die Druckluft ebenfalls gerichtet und unmittelbar auf das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom wirken und das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beim Unterdruckstrahlprozess beschleunigen.
Vorteilhaft ist als eine Weiterbildung das Injektorrohr in Strömungsrichtung verschiebbar, so dass Volumen, Druck sowie die Geschwindigkeit und Einfluss der Druckluft und damit deren Wirkung auf das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beim Unterdruckstrahlprozess variierbar sind.
Vorteilhaft lässt sich Drucklufteinkopplungsanordnung an beliebigen Unterdruckstrahloberflächenreinigungsmaschinen oder Unterdruckstrahlgraviermaschinen einsetzen, um eine Geschwindigkeitserhöhung zumindest des Strahlmittels und damit eine Steigerung der Leistungsfähigkeit an und mit diesen Oberflächenreinigungs- und Graviermaschinen zu erzeugen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Strahlbearbeiten zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel auf Teilen, Werkstücken oder Flächen unter Einsatz der erfindungsgemäßen Unterdruckstrahlmaschine oder der erfindungsgemäßen Drucklufteinkopplungsanordnung gelöst, bei dem ein Strahlmittel in einen durch Unterdrück erzeugten Tragluftstrom mittels Schwerkraft und/oder Sogwirkung zudosiert, in einem Ansaugschlauch zu einer Strahllanze und in eine Strahlkammer befördert und auf eine Bearbeitungsfläche gelenkt wird, von dort in den Luftstrom über einen Absaugschlauch zurückbefördert, gereinigt und gesammelt wird und zyklisch oder azyklisch im Kreislauf gefahren wird, wobei die Beschleunigung des Strahlmittels durch den Unterdrück erzeugt und die Strahlkammer von Bearbeitungsfläche zu Bearbeitungsfläche umgesetzt wird, wobei erfindungsgemäß eine zusätzliche Beschleunigung des Strahlmittels durch eine Einkopplung oder ein Einspeisen von Druckluft zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Tragluftstromes liegenden Endgeschwindigkeit des Strahlmittels erfolgt. Es hat sich überraschend und vorteilhaft gezeigt, dass auch unter Einsatz der Drucklufteinkopplung oder Drucklufteinkopplungsanordnung mit der Einkopplung oder dem Einspeisen der Druckluft der Unterdrück erhalten bleibt und der Betrieb nicht beeinträchtigt wird und auch die Strahlhaube zuverlässig an der Bearbeitungsfläche angesaugt bleibt. So wird das Strahlmittel zuverlässig angesaugt und auch aus der Strahlhaube abgesaugt.
Hierbei hebt die Drucklufteinkopplung den Unterdrück, der durch den Saugkopf mit dem Trockensauger oder auf andere Weise aufgebaut bzw. erzeugt wird, nicht auf.
Vorteilhaft ist der Querschnitt der Drucklufteinkopplung gegenüber dem Querschnitt im Ansaugabschnitt, in dem die Drucklufteinkopplung vorgesehen ist, wie beispielsweise als Zwischenstück oder der Ansaugschlauch oder die Strahllanze, geringer oder deutlich geringer ausgeführt. Dies führt zu einem Druckverlust an oder in der Drucklufteinkopplung. So lassen sich auch beliebige Druckluftquellen vorsehen, bei deren Einsatz der Unterdrück, der durch den Saugkopf mit dem Trockensauger aufgebaut bzw. erzeugt wird, nicht aufgehoben wird. Zudem lassen sich auch Drosselungen für eine Druckminderung der Druckluft an oder in der Drucklufteinkopplung vorsehen.
Der Querschnitt der Drucklufteinkopplung sowie der Querschnitt im Ansaugabschnitt, in dem die Drucklufteinkopplung vorgesehen ist, wie beispielsweise als Zwischenstück oder der Ansaugschlauch oder die Strahllanze, können auch aneinander angeglichen sein.
Vorteilhaft kann neben Druckluft auch ein anderes Gas, beispielsweise ein Inertgas oder Stickstoff zum Einsatz kommen. So lassen sich neben oxidativen Reaktionen auch Explosionen oder das Entzünden von Stoffen zu vermeiden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Indem an der Unterdruckstrahlmaschine die Drucklufteinkopplung im Bereich zwischen dem Ansaugschlauchanschluss und der Strahllanze oder im Ansaugschlauch oder in der Strahllanze angeordnet ist, lässt sich die Beschleunigung und die Wirkung der Beschleunigung individuell anpassen.
Indem an der Unterdruckstrahlmaschine die Drucklufteinkopplung zwischen Ansaugschlauch und der Strahllanze in einem Zwischenstück oder in einer Druckkammer vorhanden ist, lässt sich die Dmcklufteinkopplung als Ergänzung oder Zubehör an einer Oberflächenreinigungs und Graviermaschine je nach Notwendigkeit vorsehen und anordnen. Zudem lassen sich durch die damit verbundene Modularität die Drucklufteinkopplung, der Ansaugschlauch und die Strahllanze bei Bedarf austauschen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst an der Unterdruckstrahlmaschine und/oder der Drucklufteinkopplungsanordnung die Drucklufteinkopplung zumindest ein Druckluftrohr, wobei das zumindest eine Druckluftrohr von außen in das Zwischenstück, in den Ansaugschlauch oder in die Strahllanze geführt und in Strömungsrichtung ausgerichtet ist, so dass die Druckluft gerichtet und unmittelbar auf das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom wirken und das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beschleunigen kann.
Alternativ umfasst die Drucklufteinkopplung in der Druckkammer einen Druckluftzugang und ein Injektorrohr in Strömungsrichtung, wobei der Ansaugschlauch an das Injektorrohr geführt ist und die Strahllanze zumindest mit der Druckkammer fest, festlösbar oder beweglich in Verbindung steht oder fest, festlösbar oder beweglich in die Druckkammer gesteckt ist und das Injektorrohr in den Bereich der oder bis zur Strahllanze geführt ist oder ausgerichtet ist. Hierdurch lässt sich der Verschleiß oder abrasive Einfluss durch das Strahlmittel an der Drucklufteinkopplung minimieren. Zudem kann die Druckluft ebenfalls gerichtet und unmittelbar auf das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom wirken und das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beim Unterdruckstrahlprozess beschleunigen.
Vorteilhaft ist das Injektorrohr in Strömungsrichtung verschiebbar, so dass Volumen, Druck sowie die Geschwindigkeit der Druckluft und damit deren Wirkung auf das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beim Unterdruckstrahlprozess variierbar sind.
Indem an der Unterdruckstrahlmaschine und/oder der Drucklufteinkopplungsanordnung das zumindest eine Druckluftrohr konzentrisch oder an der Innenwand oder bei zwei oder mehr Druckluftrohren gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt im Zwischenstück, im Ansaugschlauch oder in der Strahllanze angeordnet ist, kann die Wirkung oder der Einfluss der Einkopplung oder des Einspeisen der Druckluft auf Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom vorteilhaft angepasst werden.
Die alternative Drucklufteinkopplung der Drucklufteinkopplungsanordnung mit Druckkammer, Druckluftzugang und Injektorrohr sieht als eine Alternative vor, dass das Injektorrohr zumindest am strahllanzenseitigen Ende verjüngt ist und in diesem Bereich am Außenumfang oder in oder auf der äußeren Injektorrohroberfläche verteilt schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen oder beabstandete Überhöhungen mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen in Strömungsrichtung oder Längsrichtung aufweist. Weiterhin steht das Injektorrohr mit dem strahllanzenseitigen Ende in Verbindung oder in Kontakt mit der Druckkammer oder ist in diese gesteckt.
Eine weitere Alternative sieht vor, dass das Injektorrohr zumindest am strahllanzenseitigen Ende verjüngt ist und dass die Druckkammer im Bereich des in Verbindung stehenden oder gesteckten verjüngten Injektorrohres am Innenumfang verteilt schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen oder beabstandete Überhöhungen mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen in Strömungsrichtung oder Längsrichtung aufweist.
Vorteilhaft bilden schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen oder beabstandeten Überhöhungen mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen eine über den Außenumfang oder Innenumfang verteilte in Strömungsrichtung ausgerichtete rippenartige oder kranzartige Struktur oder Oberflächenstruktur, durch welche die Druckluft aus der Druckkammer in die Strahllanze gelangt. So wird erreicht, dass durch die Zwischenräume der rippenartigen Struktur oder Oberflächenstruktur sowie durch die Verjüngung und/oder eine konvexe oder konkave Krümmung des Injektorrohres und/oder der Druckkammer im Bereich der Verjüngung am strahllanzenseitigen Ende sich die Druckluft, beispielsweise als Luftpolster auch an der Innenwandung der Strahllanze ausbreitet, was zu einer Minderung des Verschleißes an der Strahllanze beim Unterdruckstrahlprozess führt.
Weiterhin wird durch die Zwischenräume der rippenartigen oder kranzartigen Struktur oder Oberflächenstruktur im Bereich der Verjüngung am strahllanzenseitigen Ende des Injektorrohres oder an der Druckkammer und indem vorgesehen ist, dass das Injektorrohr in Strömungsrichtung verschiebbar oder beweglich ist, eine durch anpassbare oder veränderbare Querschnitte die Dosierbarkeit und Anpassung der Drucklufteinkopplung j e nach Unterdrück beim Unterdruckstrahlprozess begünstigt.
Entsprechend lässt sich je nach Bedarf das Injektorrohr oder die Druckkammer mit der rippenartigen Struktur oder Oberflächenstruktur im Bereich der Verjüngung des Injektorrohrs an die jeweilige Anwendung und den bestehenden oder möglichen Unterdrück anpassen oder vorsehen oder austauschen. Indem an der Unterdruckstrahlmaschine und/oder der Drucklufteinkopplungsanordnung das zumindest eine Druckluftrohr einen runden und/oder eckigen oder einen strukturierten Querschnitt und/oder zumindest bereichsweise einen Verschleißschutz aufweist, kann die Wirkung oder der Einfluss der Einkopplung oder des Einspeisen der Druckluft auf Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom weiter vorteilhaft angepasst werden.
Alternativ oder zusätzlich weist das zumindest eine Druckluftrohr zumindest bereichsweise einen Verschleißschutz auf, wodurch sich der abrasive Einfluss des Strahlmittels auf das oder am Druckluftrohr minimieren lässt.
Indem an der Unterdruckstrahlmaschine das zumindest eine Druckluftrohr im Zwischenstück oder im Ansaugschlauch sich bis in die Strahllanze erstreckt, kann die Wirkung oder der Einfluss der Einkopplung oder des Einspeisen der Druckluft auf Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom weiter vorteilhaft angepasst werden.
In einer Weiterbildung der Unterdruckstrahlmaschine und/oder der
Drucklufteinkopplungsanordnung weist die Drucklufteinkopplung oder der Druckluftzugang ein Ventil auf, wodurch die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft bedarfsgerecht erfolgen kann. So kommt beispielsweise ein von Hand betätigbares Ventil, beispielsweise am Zwischenstück oder an der Strahllanze oder am Ansaugschlauch oder beispielsweise ein von Fuß betätigbares Ventil in Betracht. Das entsprechende Ventil ist mit dem entsprechenden Schlauch oder mit der entsprechende Leitung von der jeweiligen Druckluftquelle verbunden.
Indem an der Unterdruckstrahlmaschine und/oder der Drucklufteinkopplungsanordnung das Ventil mit einer Belüftungsvorrichtung an der Strahlhaube gekoppelt ist, lässt sich die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft unterbrechen, wenn durch Öffnen der Belüftungsvorrichtung der Unterdrück in der Strahlhaube aufgehoben bzw. unterbrochen wird. Dies ist beispielweise notwendig, wenn die Strahlhaube auf der Bearbeitungsfläche von einer Bearbeitungsstelle an eine andere Bearbeitungsstelle umgesetzt oder versetzt oder von der Bearbeitungsstelle abgenommen oder abgehoben werden soll. Dabei wird vermieden, dass noch im Ansaugschlauch oder in der Strahllanze befindliches Strahlmittel durch die Druckluft weiter transportiert oder beschleunigt wird, wenn die Strahlhaube abgenommen wird. So wird der Unfallschutz verbessert und es werden Verschmutzungen oder ungewollte Verteilungen von Strahlmittel vermieden. Die Belüftungsvorrichtung kann beispielsweise eine betätigbare Klappe an der Strahlhaube sein. Über Kontakte oder Geber kann das Öffnen oder das Verändern der Stellung der Klappe erfasst und das Ventil gesteuert oder eine Steuerung des Ventils ausgelöst werden.
Weiterhin ist es alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass ein Drucksensor oder ein Druckregelung oder eine Differenzdruckerfassung vorhanden ist, so dass sich bei einem unzureichenden Unterdrück die Arbeitsweise der Unterdruckstrahlmaschine beeinflussen oder anpassen lässt, wenn beispielsweise ein Anhaften der Strahlhaube an der Bearbeitungsfläche nicht mehr zuverlässig gewährleistet ist. Mittels des Druckreglers oder der Druckregelung lässt sich vorteilhaft vorsehen, dass beim Betrieb mit Druckluft, die Absaugmenge größer als de zugeführte Medien- oder Druckluft Menge ist.
Vorteilhaft ist in der Druckluftzuleitung neben dem manuellen Ventil ein druckgesteuertes oder druckabhängiges Ventil vorhanden.
Einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft in den Ansaugschlauch oder die Strahllanze oder in ein Zwischenstück oder in eine Druckkammer mit Injektorrohr zwischen dem Ansaugschlauch oder der Strahllanze, so dass durch die mit der Druckluft einhergehende Beschleunigung die Strömungsgeschwindigkeit des Tragluftstromes erhöht und damit Endgeschwindigkeit des Strahlmittels ebenfalls erhöht wird.
Vorteilhaft erfolgt die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft möglichst nah an der Strahlhaube oder an oder in der Strahllanze. Ablenkungen des zusätzlich beschleunigten Strahlmittel bzw. Tragluftstromes durch Krümmungen im Ansaugabschnitt können vermieden werden.
Indem die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft kontinuierlich, diskontinuierlich oder impulsweise oder druckabhängig erfolgt, kann bedarfsgerecht auf unterschiedliche Anforderungen oder Bedürfnisse eingegangen werden. So kann bei wechselnden Untergründen oder Verunreinigungen oder Beschichtungen individuell die Druckluft eingespeist oder eingekoppelt werden. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Unterdruckstrahl aschine mit Strahlhaube und den Verbindungsschläuchen und mit Drucklufteinkopplung als Zwischenstück zwischen Ansaugschlauch und Strahllanze als Prinzipsdarstellung,
Fig.2 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung als Zwischenstück zwischen Ansaugschlauch und Strahllanze als Prinzipsdarstellung,
Fig.3 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung im Ansaugschlauch als Prinzipsdarstellung,
Fig.4 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung in der Strahllanze als Prinzipsdarstellung,
Fig. 5 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung als Zwischenstück zwischen Ansaugschlauch und Strahllanze sowie ein Verschleißschutz als Prinzipsdarstellung,
Fig. 6 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung in der Strahllanze sowie ein Verschleißschutz als Prinzipsdarstellung,
Fig. 7 die Detaildarstellung einer Drucklufteinkopplung mit Druckkammer und Injektorrohr als Prinzipsdarstellung,
Fig. 8 die Detaildarstellung des Schnitts in Figur 7 als Detaildarstellung einer Druckkammer und eines Injektorrohrs und
Fig. 9 die Detaildarstellung als Schnitt als Detaildarstellung einer Druckkammer und eines Injektorrohrs.
Die Unterdruckstrahlmaschine zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel 2 auf Teilen 8, Werkstücken 8 oder Flächen 8 ist mobil und beispielsweise dazu auf einem Fahrwagen 16 montiert. Die Unterdruckstrahlmaschine umfasset eine Behälteranordnung 15, wobei die Behälteranordnung 15 beispielsweise vorteilhaft drei geteilt ist und einen oberen Teilbehälter 15.1, einem mittleren Teilbehälter 15.2 und einem unteren Teilbehälter 15.3. aufweist. Auf dem oberen Teilbehälter 15.1 ist ein Saugkopf 14 aufgesetzt, der einen Trockensauger mit Feinstaubfilter 11 umfasst. Der Saugkopf 14 weist weiterhin Bedienelemente 20 und Anzeigeinstrumente 20 auf. Alle Teilbehälter 15.1, 15.2, 15.3 und der Saugkopf 14 sind mittels manuell bedienbarer Metallklammern 17 und/oder. Bajonettverschlüssen 17 verbunden und lassen sich schnell für Wartungsarbeiten voneinander trennen und wieder zusammenfügen. Weiterhin ist eine Strahlhaube 6 vorhanden, die mit der Behälteranordnung in Verbindung steht. Die Strahlhaube 6 weist ein, zwei oder mehr Sichtfenster 9, eine Strahllanze 7 und einen Schlauchanschluss 25 auf, wobei zwischen dem Ansaugschlauchanschluss 21 und der Strahllanze 7 ein flexibler Ansaugschlauch 5 vorhanden ist und ein flexibler Absaugschlauch
10 vom Absaugschlauchanschluss 22 an den Schlauchanschluss 25 geführt ist.
An den oberen Teilbehälter 15.1 der Behälteranordnung 15 ist im Bereich des Feinstaubfilter
11 an einen Absaugschlauchanschluss 22 ein flexibler Ab saugschlauch 10, der von einem Schlauchanschluss 25 an der Strahlhaube 6 an den Absaugschlauchanschluss 22 geführt ist, angeschlossen.
Im mittleren Teilbehälter 15.2 der Behälteranordnung 15 ist ein Sammeltrichter 23 angeordnet, an dessen unterer Ausgang ein Sammeltrichterauslass mit entriegelbarer Auslassklappe 12 und im unteren Teilbehälter 15.3 der Behälteranordnung 15 ist ein trichterförmiger Vorratsbehälter 1 mit einer Dosiereinrichtung 3 angeordnet.
Unterhalb des trichterförmigen Vorratsbehälters 1 ist eine Dosiereinrichtung 3 mit Düsen unterschiedlicher Größe für das zu verwendende Strahlmittel 2 und dessen dosierter Zugabe an eine Tragluftzuführung 4 vorhanden. Die Düsengröße bestimmt dann die Menge des Strahlmittels 2, die später aus der Strahllanze 7 austritt und zur Bearbeitung der zu bearbeitenden Oberfläche 8 zur Verfügung steht.
Die Dosiereinrichtung 3 steht dafür mit der Tragluftzuführung 4 in Verbindung. Die Tragluftzuführung 4 ist an einen Ansaugschlauchanschluss 21 an der Behälteranordnung 15 geführt. Von dem Ansaugschlauchanschluss 21 ist an die Strahllanze 7 an der Strahlhaube 6 ein flexibler Ansaugschlauch 5 vorhanden.
Zwischen dem Ansaugschlauch 5 und der Strahllanze 7 oder am Ende des Ansaugschlauches 5 oder in der Strahllanze 7 ist erfindungsgemäß eine vom Atmosphärendruck unabhängige Drucklufteinkopplung 28 vorhanden. Hierfür ist entweder in den Ansaugschlauch 5, wie in Figur 3 dargestellt, oder in die Strahllanze 7, wie in Figur 4dargestellt, von außen durch die jeweilige Wandung zumindest ein Druckluftrohr 29 geführt und in Strömungsrichtung 30 ausgerichtet. Alternativ kann, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, erfindungsgemäß auch ein Zwischenstück 28a vorhanden sein, wobei das zumindest eine Druckluftrohr 29 von außen in das Zwischenstück 28a geführt und in Strömungsrichtung 30 ausgerichtet ist.
In den konkreten Beispielen ist das zumindest eine Druckluftrohr 29 rund und konzentrisch im Zwischenstück 28a, im Ansaugschlauch 5 oder in der Strahllanze 7 angeordnet.
Alternativ nicht dargestellt kann das zumindest eine Druckluftrohr 29 konzentrisch oder an der Innenwand oder bei zwei oder mehr Druckluftrohren 29 gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt im Zwischenstück 28a, im Ansaugschlauch 5 oder in der Strahllanze 7 angeordnet sein. Dabei kann das Druckluftrohr 29 einen runden und/oder eckigen oder einen strukturierten, beispielsweise flachen oder gewölbten Querschnitt aufweisen.
Der Trockensauger des Saugkopfes 14 mit dem Feinstaubfilter 11 erzeugt einen Unterdrück und saugt das Strahlmittel 2 durch die Tragluftzuführung 4, den Ansaugschlauch 5 und die Strahllanze 7 in die Strahlhaube 6 und es wird auf eine auf eine Bearbeitungsfläche 8 gelenkt. Durch die Drucklufteinkopplung 28 erfolgt zusätzliche Beschleunigung des Strahlmittels 2 durch eine aktive Einkopplung oder ein aktives Einspeisen von Druckluft 27, wodurch eine deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Tragluftstromes liegenden Endgeschwindigkeit des Strahlmittels 2 erreicht wird. Hierbei bleibt der von Trockensauger des Saugkopfes 14 erzeugte Unterdrückt und dessen Wirkung unbeeinflusst.
Der Querschnitt der Drucklufteinkopplung 28 ist gegenüber dem Querschnitt des Zwischenstücks 28a, des Ansaugschlauchs 5 oder der Strahllanze 7 geringer oder lässt sich beispielsweise anpassen oder reduzieren und mindert so den Druck der Druckluft 27 um den Unter druckt nicht aufzuheben.
Die Druckluft 27 wird mittels einer Druckluftquelle 27 bereitgestellt. Die Druckluftquelle 27 kann ein Kompressor oder eine Pressluftflaschen oder eine Anordnung von Pressluftflaschen oder ein installierte Druckluftanlage, wie sie beispielsweise in Werkstätten üblich sind, sein. Von der jeweiligen Druckluftquelle 27 führt, wie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt, eine Druckluftzuleitung 27a zu einem Ventil 26. Das Ventil 26 kann ein Fußventil oder Handventil, beispielsweise direkt mit der Drucklufteinkopplung 28 oder mit dem Druckluftrohr 28a verbunden sein. Wie in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellt, ist das Ventil 26 mit einer Belüftungsvorrichtung 24 an der Strahlhaube 6 gekoppelt, so dass die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft unterbrochen wird, wenn durch Öffnen der Belüftungsvorrichtung 24 der Unterdrück in der Strahlhaube 6 zum Umsetzen oder Abheben aufgehoben bzw. unterbrochen wird.
Nachdem das Strahlmittel 2 in der Strahlhaube 6 auf die auf eine Bearbeitungsfläche 8 gelenkt wurde, wird das Strahlmittel 2 und die abgetragenen Schmutzpartikel 19 aus der Strahlhaube 6 in den Luftstrom des Unterdrucks über einen Absaugschlauch 10 in die Behälteranordnung 15 in den oberen Teilbehälter 15.1 an den Absaugschlauchanschluss 22 im Bereich des Feinstaubfilter 11 zurückbefördert.
Der Feinstaub wird am Feinstaubfilter 11 gesammelt, größere Schmutzpartikel 19 und das Strahlmittel 2 fallen in den Sammeltrichter 23, des Auslassklappe 12, die zunächst verriegelt, also geschlossen ist und werden dort gesammelt. Zyklisch, insbesondere wenn der Vorratsbehälter leer ist, fällen über den Sammeltrichterauslass bei entriegelter Auslassklappe 12 die Schmutzpartikel 19 und das Strahlmittel 2 auf ein Sieb 13über dem Vorratsbehälter 1. Die Schmutzpartikel 19 können von dort später entsorgt werden, während das Strahlmittel 2 durch das Sieb in den Vorratsbehälter 1 gelangt oder fällt.
Der Rand der Strahlhaube 6 zur zu bearbeitenden Oberfläche 8 ist vorteilhaft mit abnehmbaren Dichtgummis 18 aus Schwammgummi mit variabler Höhe, Dicke und Steifigkeit bzw. mehrere Lagen von Dichtgummi 18 übereinander versehen. Diese Dichtgummis 18 werden vorzugsweise mittels Klettverschluss untereinander bzw. mit der Strahlhaube 6 verbunden. Die Auflagefläche der Strahlhaube 6 kann zur Bearbeitungsfläche 8 z. B. hinsichtlich Wölbung, Profilgestaltung und Winkel ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich sind an die Strahlhaube 6 Vorsätze als Adapter anbringbar, die unterschiedlichste Formen aufweisen, angepasst an die Formen der zu bearbeitenden Flächen 8, Teile 8, Werkstücke 8, wie z. B. Rundungen, Säulen, Gehäuse, abgewinkelte Außenflächen oder Innenflächen usw. Diese Adapter sind an der Strahlhaube mittels Bajonettverschlüsse oder Verschraubungen befestigt und schnell auswechselbar und können durchaus Abweichungen besitzen, da die Dichtgummis 18 diese ausgleichen. Diese Adaptervariante spart Kosten gegenüber einem kompletten Strahlhaubenwechsel mit den unterschiedlichsten Formen der Auflagefläche. Die erfindungsgemäße Drucklufteinkopplungsanordnung sieht insbesondere für eine Unterdruckstrahlmaschine, wobei mittels Unterdrück ein abrasives Strahlmittel in eine Strahlhaube 6 ansaugbar und nach Verwendung aus der Strahlhaube 6 wieder absaugbar ist, wobei ein Ansaugschlauch 5, eine Strahllanze 7 und ein Absaugschlauch 10 vorhanden ist, vor, dass zumindest ein Druckluftrohr 29 von außen durch die Wandung in den Ansaugschlauch 5 oder in die Strahllanze 7 geführt ist oder dass ein Zwischenstück 28a mit zumindest einem Druckluftrohr 29 vorhanden ist, wobei das Zwischenstück 28a zwischen Ansaugschlauch 5 und der Strahllanze 7 angeordnet ist, und das Druckluftrohr 29 in Strömungsrichtung 30 ausgerichtet ist. Hierbei kann bei beliebigen Unterdruckstrahlmaschinen eine Drucklufteinkopplung vorgesehen werden, sofern die Wirkung des Unterdrucks nicht nachteilig verändert werden. In Bezug auf das Druckluftrohr 29, dessen Anzahl, Anordnung und Verteilung sowie Form und Querschnitt, kann auf die obenstehenden Ausführungen dazu verwiesen werden. Ebenso kann an der erfindungsgemäße Drucklufteinkopplungsanordnung ein Ventil 26 in einer Druckluftzuleitung 27a von einer Druckluftquelle 27 vorhanden und gegebenenfalls eine Kopplung des Ventils 26 mit einer Belüftungsvorrichtung 24 an der Strahlhaube 6 vorgesehen sein.
Die Figur 5 zeigt die Detail darstellung einer Drucklufteinkopplung 28 einer Drucklufteinkopplungsanordnung mit einem Zwischenstück 28a, welche zwischen dem Ansaugschlauch 5 und der Strahllanze 7 angeordnet. Im Wesentlichen entspricht diese Drucklufteinkopplung 28 der in Figur 2 dargestellten Drucklufteinkopplung 28, wobei ein Zwischenstück 28a vorhanden ist und das Druckluftrohr 29 von außen in das Zwischenstück 28a geführt und in Strömungsrichtung 30 ausgerichtet ist. Abweichend von Figur 2 weist das Druckluftrohr 29 einen bereichsweisen Verschleißschutz 33 auf, der als Mantel oder Überzug vorhanden oder eine bauliche Einheit mit dem Zwischenstück 28a bildet und das Druckluftrohr 29 durch den Verschleißschutz 33 geführt ist. Am Druckluftrohr 29 ist stromab das Ventil 26 und die Druckluftzuleitung 27a vorhanden. Das Druckluftrohr 29 ragt in die Strahllanze 7.
In Figur 6 ist eine vereinfachte Drucklufteinkopplung 28 einer
Drucklufteinkopplungsanordnung dargestellt. Die Strahllanze 7 weist am stromaufseitigen Ende einen gegenüber der Strahllanze 7 geweiteten Bereich 35 mit der Drucklufteinkopplung 28 auf, wobei der Ansaugschlauch 5 an einen Anschlussstutzen 34 für den Ansaugschlauch 5 angeschlossen ist. In das stromaufseitige Ende des geweiteten Bereichs der Strahllanze 7 ist zur Strahllanze 7 konzentrisch und in Strömungsrichtung ausgerichtet das Druckluftrohr 29 von außen eingeführt. Das Druckluftrohr 29 weist zumindest bereichsweise einen Verschleißschutz 33 auf. Ebenso ist am Druckluftrohr 29 eine Druckluftzuleitung 27a mit Druckluft 27 und eine Ventil (nicht dargestellt) vorhanden.
In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Drucklufteinkopplung 28 einer Drucklufteinkopplungsanordnung dargestellt. Die Drucklufteinkopplung 28 weist eine Druckkammer 31 mit einem Druckluftzugang 27a und einem Injektorrohr 32 auf. Der Ansaugschlauch 5 ist an das Injektorrohr 32 geführt oder aufgesteckt oder angesteckt. Die Strahllanze 7 steckt an oder in der einer Aufnahme 36 an der Druckkammer 31 und steht damit mit der Druckkammer 31 in Verbindung. Das Injektorrohr 32 ist am strahllanzenseitigen Ende verjüngt und weist am Außenumfang verteilt schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen 37 oder beabstandete Überhöhungen 38 mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen 37, die in Strömungsrichtung oder Längsrichtung ausgerichtet sind, auf. Damit ergibt sich eine in Strömungsrichtung ausgerichtete rippenartige Struktur oder Oberflächenstruktur, durch welche die Druckluft 27 zur Strahllanze 7 gelangt und das Strahlmittel bzw. den Tragluftstrom beschleunigt. Zudem wird ein Luftpolster an der Innenwandung der Strahllanze 7 begünstigt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist am Druckluftrohr 29 eine Druckluftzuleitung 27a mit Druckluft 27 und eine Ventil (nicht dargestellt) vorhanden. Zudem ist eine Kopplung mit einer Belüftungsvorrichtung 24 an der Strahlhaube 6 oder mit einem Drucksensor oder mit einer Druckregelung vorgesehen.
Durch eine Anpassung des strahllanzenseitig verjüngten Endes des Injektorrohres 32 beispielsweise durch einen konvexen oder konkaven Verlauf des sich verjüngenden Endes des Injektorrohres 32 und durch die rippenartige Struktur oder Oberflächenstruktur lassen sich die Strömungsverhältnisse der Druckluft 27 sowie deren Einfluss auf das Strahlmittel begünstigen.
Die Figur 8 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts der Figur 7. Das Injektorrohr 32 steht strahllanzenseitig am verjüngten Ende in Verbindung oder in Kontakt mit der Druckkammer 31. Durch die am Außenumfang verteilten schlitzartigen oder nutartigen Ausnehmungen 37 kann die Druckluft aus der Druckkammer 31 zur Strahllanze 7 gelangen.
Abweichend sind in Figur 9 am Außenumfang in Umfangsrichtung verteilt und beabstandete Überhöhungen 38 mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen 37. Das Injektorrohr 32 steht auch hier strahllanzenseitig am verjüngten Ende über die Überhöhungen 38 in Verbindung oder in Kontakt mit der Druckkammer 31. Durch die schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräume 37 kann die Druckluft aus der Druckkammer 31 zur Strahllanze 7 gelangen.
Weiterhin ist für die Ansteuerung und die Verfügbarkeit von Druckluft 7 vorgesehen, dass eine Differenzdruckerfassung zwischen der Strahlhaube und der Drucklufteinspeisung und eine Druckregelung der Druckluft erfolgt. Vorteilhaft lässt dadurch sich vorsehen, dass beim Betrieb mit Druckluft, die Absaugmenge größer als die zugeführte Medien- oder Druckluft Menge ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Strahlbearbeiten zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel auf Teilen 8, Werkstücken 8 oder Flächen 8 unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Unterdruckstrahlmaschine oder einer erfindungsgemäßen Drucklufteinkopplungsanordnung, wird ein Strahlmittel 2 in einen durch Unterdrück erzeugten Tragluftstrom mittels Schwerkraft und/oder Sogwirkung zudosiert. In einem Ansaugschlauch 5 wird das Strahlmittel zu einer Strahllanze 7 und in eine Strahlkammer 6 befördert und auf eine Bearbeitungsfläche 8 gelenkt. Von dort wird das Strahlmittel in den Luftstrom über einen Absaugschlauch 10 zurückbefördert, gereinigt und gesammelt und zyklisch oder azyklisch im Kreislauf gefahren. Dabei erfolgt die Beschleunigung des Strahlmittels 2 durch den Unterdrück. Die Strahlkammer 6 wird von Bearbeitungsfläche 8 zu Bearbeitungsfläche 8 umgesetzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine zusätzliche Beschleunigung des Strahlmittels durch eine aktive Einkopplung oder ein aktives Einspeisen von Druckluft 27 zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Tragluftstromes liegenden Endgeschwindigkeit des Strahlmittels 2 erfolgt, wobei die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft 27 kontinuierlich, diskontinuierlich oder impulsweise oder druckabhängig erfolgt. Zusammenstellung der Bezugszeichen
1 - trichterförmiger Vorratsbehälter
2 - Strahlmittel, Granulat
3 - Dosiereinrichtung
4 - Tragluftzuführung
5 - Ansaugschlauch
6 - Strahlhaube
7 - Strahllanze
8 - Teil, Werkstück, Fläche, Bearbeitungsfläche
9 - Sichtfenster
10 - Absaugschlauch 11 - Feinstaubfilter
12 - Auslassklappe Schließorgan, Klappe
13 - Sieb
14 - Saugkopf
15 - Behälteranordnung, Behälter
15.1 - oberer Teilbehälter
15.2 - mittlerer Teilbehälter mit Sammeltrichter
15.3 - unterer Teilbehälter mit trichterförmigen Vorratsbehälter
16 - Fahrwagen
17 - Metallklammer, Bajonettverschluss
18 - Dichtgummis
19 - abgetragene Schmutzpartikel
20 - Bedienelemente, Anzeigeinstrumente
21 - Ansaugschlauchanschluss
22 - Absaugschlauchanschluss
23 - Sammeltrichter
24 - Belüftungsvorrichtung
25 - Schlauchanschluss
26 - Ventil
27 - Druckluftquelle, Druckluft
27a - Druckluftzuleitung, Druckluftzugang
28 - Drucklufteinkopplung 28a - Zwischenstück 29 - Druckluftrohr
30 - Strömungsrichtung
31 - Druckkammer
32 - Injektorrohr 33 - Verschleißschutz
34 - Anschlussstutzen35 - geweiteter Bereich
36 - Aufnahme
37 - schlitzartige oder nutartige Ausnehmung, schlitzartiger oder nutartiger Zwischenraum
38 - Überhöhung

Claims

Patentansprüche
1. Unterdruckstrahlmaschine oder zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel (2) auf Teilen (8), Werkstücken (8) oder Flächen (8), umfassend eine Behälteranordnung (15), wobei die Behälteranordnung (15)
- einen Saugkopf (14) mit einem Trockensauger mit einem Feinstaubfilter (11) aufweist, wobei im Bereich des Feinstaubfilter (11) an der Behälteranordnung (15) ein Absaugschlauchanschluss (22) vorhanden ist,
- wobei unter dem Feinstaubfilter (11) ein Sammeltrichter (23) mit einem Sammeltrichterauslass mit entriegelbarer Auslassklappe (12) für das gesammelte Strahlmittel (2) und ein unterhalb der Auslassklappe (12) angeordneter trichterförmiger Vorratsbehälter (1) mit einer Dosiereinrichtung (3) für das zu verwendende Strahlmittel (2) vorhanden ist,
- wobei die Dosiereinrichtung (3) mit einer Tragluftzuführung (4) in Verbindung steht und die Tragluftzuführung (4) an einen Ansaugschlauchanschluss (21) an der Behälteranordnung (15) geführt ist, wobei weiterhin eine Strahlhaube (6) vorhanden ist, wobei die Strahlhaube (6) ein, zwei oder mehr Sichtfenster (9), eine Strahllanze (7) und einen Schlauchanschluss (25) aufweist, wobei zwischen dem Ansaugschlauchanschluss (21) und der Strahllanze (7) ein flexibler Ansaugschlauch (5) vorhanden ist und ein flexibler Absaugschlauch (10) vom Absaugschlauchanschluss (22) an den Schlauchanschluss (25) geführt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine vom Atmosphärendruck unabhängige Drucklufteinkopplung (28) vorhanden ist.
2. Drucklufteinkopplungsanordnung insbesondere für eine Unterdruckstrahlmaschine, wobei mittels Unterdrück ein abrasives Strahlmittel über einen Ansaugschlauch (5) und eine Strahllanze (7) in eine Strahlhaube (6) ansaugbar und nach Verwendung aus der Strahlhaube (6) wieder absaugbar ist, wobei an der Drucklufteinkopplungsanordnung der Ansaugschlauch (5) und die Strahllanze (7) anschließbar sind oder an der Drucklufteinkopplungsanordnung jeweils ein Anschluss für oder jeweils ein Übergang an einen Ansaugschlauch (5) und eine Strahllanze (7) vorhanden ist und an der Strahlhaube (6) ein Absaugschlauch (10) oder eine Absaugung vorhanden oder anschließbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest ein Druckluftrohr (29) von außen durch die Wandung in den Ansaugschlauch (5) oder in die Strahllanze (7) geführt ist oder dass ein Zwischenstück (28a) mit zumindest einem Druckluftrohr (29) oder dass eine Druckkammer (31) mit einem Druckluftzugang (27a) und einem Injektorrohr (32) vorhanden ist, wobei das Zwischenstück (28a) oder die Druckkammer (31) zwischen dem Ansaugschlauch (5) und der Strahllanze (7) angeordnet ist, und das Druckluftrohr (29) oder das Injektorrohr (32) in Strömungsrichtung (30) ausgerichtet ist.
3. Unterdruckstrahlmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufteinkopplung (28) im Bereich zwischen dem Ansaugschlauchanschluss (21) und der Strahllanze (7) oder im Ansaugschlauch (5) oder in der Strahllanze (7) angeordnet ist.
4. Unterdruckstrahlmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufteinkopplung (28) zwischen Ansaugschlauch (5) und der Strahllanze (7) in einem Zwischenstück (28a) oder in einer Druckkammer (31) vorhanden ist.
5. Unterdruckstrahlmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 3 und 4 und Drucklufteinkopplungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufteinkopplung (28) zumindest ein Druckluftrohr (29) umfasst, wobei das zumindest eine Druckluftrohr (29) von außen in das Zwischenstück (28a), in den Ansaugschlauch (5) oder in die Strahllanze (7) geführt und in Strömungsrichtung (30) ausgerichtet ist oder dass die Drucklufteinkopplung (28) in der Druckkammer (31) einen Druckluftzugang (27a) und ein Injektorrohr (32) in Strömungsrichtung (30) umfasst, wobei der Ansaugschlauch (5) an das Injektorrohr (32) geführt ist und die Strahllanze (7) zumindest mit der Druckkammer (31) fest, festlösbar oder beweglich in Verbindung steht oder fest, festlösbar oder beweglich in die Druckkammer (31) gesteckt ist und das Injektorrohr (32) in den Bereich der oder bis zur Strahllanze (7) geführt ist oder ausgerichtet ist.
6. Unterdruckstrahlmaschine nach Anspruch 5 und Drucklufteinkopplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Druckluftrohr (29) konzentrisch oder an der Innenwand oder bei zwei oder mehr Druckluftrohren (29) gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt im Zwischenstück (28a), im Ansaugschlauch (5) oder in der Strahllanze (7) angeordnet ist oder dass das Injektorrohr (32) zumindest am strahllanzenseitigen Ende verjüngt ist und
- dass am Außenumfang des Injektorrohres (32) verteilt schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen (37) oder beabstandete Überhöhungen (38) mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen (3/7) in Strömungsrichtung oder Längsrichtung aufweist oder
- dass die Druckkammer (31) im Bereich des in Verbindung stehenden oder gesteckten verjüngten Injektorrohres (32) am Innenumfang verteilt schlitzartige oder nutartige Ausnehmungen (37) oder beabstandete Überhöhungen (38) mit schlitzartigen oder nutartigen Zwischenräumen (37) in Strömungsrichtung oder Längsrichtung aufweist.
7. Unterdruckstrahlmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 und 6 und Drucklufteinkopplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Druckluftrohr (29) einen runden und/oder eckigen oder einen strukturierten Querschnitt und/oder zumindest bereichsweise einen Verschleißschutz (33) aufweist.
8. Unterdruckstrahlmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Druckluftrohr (29) im Zwischenstück (28a) oder im Ansaugschlauch (5) sich bis in die Strahllanze (7) erstreckt.
9. Unterdruckstrahlmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 3 bis 8 und Drucklufteinkopplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufteinkopplung (28) oder der Druckluftzugang (27a) ein Ventil (26) aufweist.
10. Unterdruckstrahlmaschine nach Anspruch 9 und Drucklufteinkopplungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (26) mit einer Belüftungsvorrichtung (24) an der Strahlhaube (6) gekoppelt ist und/oder dass ein Drucksensor oder ein Druckregelung oder eine Differenzdruckerfassung vorhanden ist.
11. Verfahren zum Strahlbearbeiten zum Bearbeiten, Reinigen, Gravieren oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächigen Verunreinigungen mittels abrasiver Strahlmittel auf Teilen (8), Werkstücken (8) oder Flächen (8) unter Einsatz einer Unterdruckstrahlmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer Drucklufteinkopplungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem ein Strahlmittel (2) in einen durch Unterdrück erzeugten Tragluftstrom mittels Schwerkraft und/oder Sogwirkung zudosiert, in einem Ansaugschlauch (5) zu einer Strahllanze (7) und in eine Strahlkammer (6) befördert und auf eine Bearbeitungsfläche (8) gelenkt wird, von dort in den Luftstrom über einen Absaugschlauch (10) zurückbefördert, gereinigt und gesammelt wird und zyklisch oder azyklisch im Kreislauf gefahren wird, wobei die Beschleunigung des Strahlmittels (2) durch den Unterdrück erzeugt und die Strahlkammer (6) von Bearbeitungsfläche (8) zu Bearbeitungsfläche (8) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Beschleunigung des Strahlmittels durch eine aktive Einkopplung oder ein aktives Einspeisen von Druckluft (27) zum Erreichen einer deutlich über der Strömungsgeschwindigkeit des Tragluftstromes liegenden Endgeschwindigkeit des Strahlmittels (2) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft (27) in den Ansaugschlauch (5) oder die Strahllanze (7) oder in ein Zwischenstück (28a) oder in eine Druckkammer (31) mit einem Injektorrohr (32) zwischen dem Ansaugschlauch (5) oder der Strahllanze (7) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung oder das Einspeisen der Druckluft (27) kontinuierlich, diskontinuierlich oder impulsweise oder druckabhängig erfolgt.
PCT/DE2022/100545 2021-07-29 2022-07-28 Unterdruckstrahlmaschine mit drucklufteinkopplung und verfahren zum strahlbearbeiten unter einsatz der unterdruckstrahlmaschine WO2023006155A1 (de)

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