DE19650171C1 - Vorrichtung zum Strahlen mit wahlweise trockenem oder feuchtem Strahlmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Strahlen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Derartige Einrichtungen werden hauptsächlich für die Sa­ nierung von Gebäuden und Einrichtungen aus Stahl, Stein oder Beton verwendet.

Bekannt sind Einrichtungen zum Trockenstrahlen, bei de­ nen trockenes Granulat aus einem Druckkessel mit Hilfe von Druckluft zu einer Austrittsdüse eines Strahlschlau­ ches getrieben wird.

Trockenstrahleinrichtungen arbeiten effektiv, können aber im erheblichen Maße die Gesundheit der im Umfeld befindlichen Menschen und die Umwelt belasten.

Um den trockenen Staub, insbesondere Feinstaub, des Strahlmittels zu binden, werden Trockensandstrahlgeräte mit Wasserinjektion benutzt.

Vielfach im Einsatz sind auch Einrichtungen zum Feucht- bzw. Naßstrahlen.

So ist aus der EP 0 514 945 B1 ein Wasser/Sand-Dosiergerät bekannt, das aus einem mit Wasser und mit einem Strahl­ mittel gefüllten Druckkessel mit einer Verbindung zum Strahlschlauch, einer Wasserversorgungsanlage für den Druckkessel und einer Treibluftversorgungsanlage für den Strahlschlauch besteht.

Die Wasserversorgungsanlage besitzt ein Dreiwegeventil zur Einleitung des Wassers in den oberen Bereich und in den unten am Druckkessel angeordneten Auslaß. Die Was­ serpumpe hat ebenfalls Verbindung zum Strahlschlauch. Diese Feuchtstrahleinrichtung hat den Nachteil, daß sich bei der Gemischregulierung die Volumenanteile des Strahlmittels und des Wassers direkt beeinflussen. Das bedeutet, daß sich z. B. bei der Zugabe von Wasser im unteren Bereich des Druckkessels die Volumenanteile des Strahlmittels im gleichen Umfange verringern. Weniger Strahlmittel bedeutet aber eine geringere Strahllei­ stung. Das Verhältnis von Wasser zu Strahlmittel ist un­ bestimmt.

Außerdem kann mit dieser Einrichtung nicht mit trockenem Strahlmittel gestrahlt werden.

Es ist aus der DE 43 35 382 A1 auch schon ein Strahlge­ rät bekannt geworden, das zum Trockenstrahlen und zum Feuchtstrahlen verwendet werden kann. Dieses Strahlgerät besitzt eine Luftversorgungsanlage bestehend aus einem Kompressor und Zuleitungen für den oberen Bereich des Druckkessels, für den Auslaufbereich des Druckkessels und für den Strahlschlauch. Eine separate Wasserzulauf­ leitung mündet in den oberen Bereich des Druckkessels. Dieses Strahlgerät besitzt im Feuchtstrahlverfahren ebenfalls nur eine unzureichende Strahlleistung, da hier praktisch keine geregelte Vermischung des Strahlmittels mit dem Wasser möglich ist.

Ein Trockensandstrahlen mit Wasserinjektion sowie ein nachträgliches Waschverfahren sind nicht vorgesehen.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Strahlen mit trockenem oder feuchtem Sand und zum an­ schließendem Waschen zu entwickeln, die universell für alle genannten Verfahren einsetzbar und dabei einfach und kompakt ausgeführt ist und die beim Feuchtsandstrah­ len eine unabhängige Regulierung der Volumenanteile von Wasser und Strahlmittel ermöglicht, so daß immer ein Op­ timum an Feinstaubbindung und Strahlleistung erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine zweckdienliche Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des Unteranspruchs 2.

Die Erfindung beseitigt die aufgezeigten Nachteile der bekannten Lösungen.

Die Vorrichtung ist im Bereich des Trocken- und des Feuchtstrahlens sowie zum Waschen einsetzbar. Dieser Vorteil wirkt sich in erster Linie beim Anwender solcher Vorrichtungen aus, in dem er mit nur einer Vorrichtung auf die unterschiedlichsten Anforderungen flexibel rea­ gieren kann.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die Vorrichtung in der am meisten verwendeten Betriebsart, dem Naßstrahlen, als Schlämmstrahlgerät arbeitet und in allen üblichen Druck- und Leistungsbereichen stufenlos regelbar ist und problemlos arbeitet, so daß das Gerät auf den Anwen­ dungsfall optimal angepaßt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert werden.

Dazu zeigt die Figur ein Wirkschaltbild der Erfindung.

Die Vorrichtung zum Strahlen besitzt als zentrales Ele­ ment einen in bekannter Weise ausgebildeten Strahlkessel 1. Dieser Strahlkessel 1 ist nach außen luftdicht ver­ schlossen und mit einem konischen Auslaufanschluß 2 und mit einem verschließbaren Befülltrichter 3 ausgerüstet. Im oberen Bereich des Strahlkessels 1 befindet sich ein Überlauf mit einem Sperrventil 4.

Der Strahlkessel 1 besitzt ebenfalls im oberen Bereich eine Versorgungsleitung 5. Im unteren Bereich befindet sich der Auslaufanschluß 2, der in ein Sperrventil 6 mündet, das andererseits mit einer Luftleitung 7 im An­ schluß 8 verbunden ist, die über einen Strahlmittel­ schlauch 9 zu einer Strahldüse 10 führt.

Die Versorgungsleitung 5 ist über einen Abzweig 11 ei­ nerseits mit einer Wasserversorgungsanlage und ander­ seits mit einer Luftversorgungsanlage verbunden.

Die Luftversorgungsanlage besitzt einen Kompressor 12, der über einen Abzweig 13 einerseits über die Luftlei­ tung 7 mit dem Strahlmittelschlauch 9 und andererseits über eine Luftleitung 14 und den Abzweig 11 mit der Ver­ sorgungsleitung 5 und damit mit dem Strahlkessel 1 ver­ bunden ist. In der zum Strahlmittelschlauch 9 führenden Luftleitung 7 ist ein Sperrventil 15 und in der zum Strahlkessel 1 führenden Luftleitung 14 ein Sperrventil 16 angeordnet. Zum Abzweig 13 und zum Sperrventil 15 verläuft eine Bypassleitung 17 mit einem Druckminderven­ til 18. In Strömungsrichtung hinter der Bypassleitung 17 befindet sich in der Luftleitung 7 ein Sperrventil 19.

Die Wasserversorgungsanlage besitzt eine Wasserpumpe 20 mit einer Wasserdruckleitung 21, die zu einem Abzweig 22 mit einer Vier-Wege-Verteilung führt.

Von diesem Abzweig 22 führt einerseits eine Wasserdruck­ leitung 23 mit einem verstellbaren Drosselventil 24 über die Versorgungsleitung 5 zum Strahlkessel 1.

Andererseits führt eine Wasserdruckleitung 25 über eine Wasserdruckleitung 26 zur Luftleitung 7 und mündet zwi­ schen dem Sperrventil 19 und dem Anschluß 8 in die Luft­ leitung 7 ein. In dieser Wasserdruckleitung 25 befindet sich ein Sperrventil 27.

Vom Abzweig 22 führt eine weitere, das Sperrventil 27 umgehende, Bypassleitung 28 zur Wasserdruckleitung 26. In der Bypassleitung 28 befindet sich in Strömungsrich­ tung ein Sperrventil 29 und anschließend ein verstellba­ res Drosselventil 30.

In der Bypassleitung 17 befindet sich hinter dem Druck­ minderventil 18 ein Abzweig 31, von dem eine Druckluft­ leitung 32 über ein Sperrventil 33 zur Wasserpumpe 20 führt.

Damit sind der Kompressor 12 und die Wasserpumpe 20 wirksam miteinander gekoppelt. Im Bedarfsfall ist die Wasserpumpe 20 als Druckübersetzer mit einem vorzugswei­ se feststehenden Druckübersetzungsverhältnis eingesetzt, die einen gegenüber dem Luftdruck erhöhten Wasserdruck realisiert.

In der Betriebsart Trockensandstrahlen befindet sich ein besonders vorbehandeltes Strahlmittel im Strahlkessel 1. Zunächst sind alle Ventile geschlossen, so auch das Sperrventil 33, womit die Luftversorgungsanlage von der Wasserversorgungsanlage getrennt ist. Mit der Inbetrieb­ nahme des Kompressors 12 wird das Sperrventil 16 geöff­ net, wodurch Druckluft in den Strahlkessel 1 gelangt und hier das Strahlmittel unter Druck setzt. Ebenfalls wird das Sperrventil 15 geöffnet. Danach wird mit Hilfe des Sperr- und Regelventiles 6 die gewünschte und bereitzu­ stellende Menge an Strahlmittel eingestellt und nachfol­ gend zunächst das Sperrventil 19 geöffnet. Das in die Luftleitung 7 im Anschluß 8 gelangende Strahlmittel wird beschleunigt und durch den Strahlmittelschlauch 9 zur Strahldüse 10 gefördert.

In der Betriebsart Trockensandstrahlen mit Wasserinjek­ tion wird zusätzlich das Sperrventil 33 geöffnet und da­ mit die Wasserpumpe 20 aktiviert. Durch Öffnen des Sperrventiles 29 wird eine bestimmbare Menge an Wasser über die Bypassleitung 28, das Drosselventil 30 und die Wasserdruckleitung 26 in die zum Strahlmittelschlauch 9 führende Luftleitung 7 gefördert. Damit entsteht in der Luftleitung 7 ein Treibmittel mit einer besonderen Luft- /Wasser-Mischung. Der definierte Wasseranteil in der Luftleitung 7 bestimmt in Verbindung mit dem aus dem Sperr- und Regelventil 6 austretenden Wasser/Strahlmit­ telgemisch das Mischungsverhältnis von Wasser zu Strahl­ mittel im Strahlmittelschlauch 9.

In der Betriebsart Naßstrahlen wird das Sperrventil 16 geschlossen und damit die Luftzufuhr zum Strahlkessel 1 unterbrochen. Durch Betätigung des Drosselventiles 24 wird Wasser in einer für das Strahlmittel sättigenden Menge in den Strahlkessel 1 gefördert.

So stellt sich beispielsweise ein Mischungsverhältnis von Strahlmittel und Wasser von 70 zu 30 ein, das eine erforderliche Fließfähigkeit des Strahlmittel-/Wasser- Gemisches garantiert.

Danach wird ein Treibmittel aus Luft und Wasser in der Luftleitung 7 hergestellt, in dem das Sperrventil 29 in der Bypassleitung 28 und das Drosselventil 30 geöffnet werden.

Durch die Betätigung des Drosselventiles 30 wird eine jeweils gewünschte Menge an Wasser der in der Luftlei­ tung 7 befindlichen Treibluft zugemischt.

Diese über die Luftleitung 7 dem Strahlmittel-/Wasser- Gemisch zusätzlich zugeführte Wassermenge verändert das Mischungsverhältnis des an der Strahldüse 10 verfügbaren Gemisches von Strahlmittel zu Wasser auf einen neuen, gewünschten Wert.

Dieses gewünschte Mischungsverhältnis von Strahlmittel und Wasser an der Strahldüse 10 richtet sich einerseits nach dem optimalen Grad der Feinstaubbindung und ande­ rerseits nach der Art (Stein, Beton, Stahl) des zu bear­ beitenden Objektes und nach der Art des Bearbei­ tungsvorganges (Grobstrahlen, Feinstrahlen) . Durch eine feinfühlige Betätigung des Drosselventiles 30 in der By­ passleitung 28 kann so stets ein für den Anwendungsfall effektives Mischungsverhältnis von Strahlmittel und Was­ ser gewählt und über die Bearbeitungszeit konstant ge­ halten werden.

In der Betriebsart Waschen wird das Drosselventil 24 ge­ schlossen und damit die Wasserzufuhr für den Strahlkes­ sel 1 unterbrochen. Das in der Bypassleitung 28 befind­ liche Sperrventil 29 wird ebenfalls geschlossen und da­ für das Sperrventil 27 in der Wasserdruckleitung 25 ge­ öffnet. Auf diesem Wege kann der Luftleitung 7 unter Umgehung des feinfühligen Drosselventiles 30 eine aus­ reichende Wassermenge bereitgestellt werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Strahlen mit wahlweise trockenem oder feuch­ tem Sand, bestehend aus einem Strahlkessel

• - mit einem Befülltrichter für die Zuführung eines Strahlmittels,
• - mit einem unteren Auslaßanschluß für die Abführung eines Strahlmittelgemisches zu einem Strahlmittel­ schlauch und
• - mit einem oberen Versorgungsanschluß mit Verbindung zu einer Luftversorgungsanlage und einer Wasserversor­ gungsanlage, wobei
• - die Luftversorgungsanlage aus einem Kompressor mit zum Strahlkessel und zum Strahlschlauch führenden Leitungen und
• - die Wasserversorgungsanlage aus einer Wasserpumpe mit einem verzweigten Leitungssystem besteht,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Leitungssystem der Wasserversorgungsanlage in der Wasserdruckleitung (21) einen Abzweig (22) mit einer Vier-Wege-Verteilung besitzt,
• - der über eine erste Wasserdruckleitung (23) und einem Drosselventil (24) mit dem Strahlkessel (1) verbunden ist,
• - der über eine zweite Wasserdruckleitung (25) und einem Sperrventil (27) mit einer zur Luftleitung (7) führenden Wasserdruckleitung (26) verbunden ist und
• - der über eine Bypassleitung (28), einem Sperrventil (29) und einem Drosselventil (30) ebenfalls mit der zur Luftleitung (7) führenden Wasserdruckleitung (26) verbunden ist,
• - die Wasserdruckleitung (26) in Strömungsrichtung vor dem Strahlmittelschlauch (9) und dem Anschluß (8) in die Luftleitung (7) einmündet und
• - daß die Wasserversorgungsanlage mit der Luftversor­ gungsanlage über eine Druckluftleitung (32) und einem Sperrventil (33) gekoppelt ist und daß dadurch der Kompres­ sor (12) der Luftversorgungsanlage auch als An­ trieb für die Wasserversorgungsanlage wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftleitung (32) ein Druckübersetzer mit vorzugsweise festeingestelltem Druckübersetzungsverhältnis eingesetzt ist, der den Druck der Wasserversorgungsanlage gegenüber dem vom Kompressor (12) erzeugten Druck heraufsetzt.