DE2756786A1

DE2756786A1 - Oberflaechen-behandlungsgeraet

Info

Publication number: DE2756786A1
Application number: DE19772756786
Authority: DE
Inventors: John Jarvis Shelton
Original assignee: NELSON ROBERT TIVIS
Current assignee: NELSON ROBERT TIVIS
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1978-06-29
Also published as: GB1592104A; FR2374140B1; CA1141550A; JPS5380893A; MX145226A; NL7714044A; PT67430A; PT67430B; US4376358A; ES465252A1; SE7714326L; NO774366L; FR2374140A1

Description

Oberflächen-Behandlungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Behandlung von im wesentlichen waagerechten Flächen mit partikelförmigera Strahlmittel, das mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Fläche geschleudert wird, wobei das Gerät einen Sammelbehälter für das benutzte Strahlmittel aufweist.

Das Reinigen grosser Flächen, beispielsweise von Metallflachen, Beton- oder Bauflächen und dgl., kann in bestimmten Zeitabschnitten immer wieder erforderlich werden, um beispielsweise die Fläche für eine Beschichtung oder für das Aufbringen von Farbe vorzubehandeln. Das Heinigen von Flächen wurde bis jetzt durch Strahl- bzw. Blasverfahren unter Verwendung von gemahlener Schlacke oder Sand vorgenommen. Beim Strahl- bzw. Blasverfahren ist jedoch Druckluft erforderlich, die relativ teuer ist und häufig Feuchtigkeit enthält, so dass dadurch beispielsweise die Reoxidation einer behandelten Metallfläche verstärkt wird, bevor auf die Metallfläche Schutzschichten aufgebracht werden. Darüberhinaus ist beim Strahl- bzw. Blasverfahren normalerweise ein hoher Arbeitsaufwand bzw. eine relativ grosse Zahl an Arbeitskräften erforderlich. Darüberhinaus zerfallen die bei Blasverfahren normalerweise verwende-

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DH. ING. K. AVUKSTIIOKK I)K-K. v.l'KÜJIMANN DU. INC D. UKIIHKNS DIPL. ING. U. GOKTZ PATENTANWALTS

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1A-50 236

Anmelder:

Robert Tivis Nelson

East Reno, Oklahoma City,

Oklahoma 73101, U.S.A.

Titel:

Oberflächen-Behandlungsgerät

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ten Strahlmittel, beispielsweise gemahlene Asche, beim Auftreffer] auf die zu behandelnde Fläche, so dass das Strahlmittel normalerweise nicht wieder verwendet werden kann. Ein weiterer Arbeitsaufwand ist dafür erforderlich, das verwendete, benutzte Strahlmittel in dem Bereich, in dem die Oberflächenbehandlung vorgenommen wurde, zu entfernen. Darüberhinaus kann das Luftstrahl- bzw. Blasverfahren auf Grund des sehr starken Staubanfalls zu Gefährdung der Umgebung bzw. des Arbeitsplatzes führen und daher muss häufig eine Schutzausrüstung vorgesehen sein, um das Personal und die Arbeitskräfte in dem Bereich, in dem die Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, gegen eine Gesundheitsgefährdung zu schützen.

Statt dieses Verfahrens wurde vorgeschlagen, das Strahlmittel mittels Zentrifugalkraft zu schleudern bzv/. Zentrifugal-Schleuderräder zu verwenden, die teilchen- oder kornförmiges Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Fläche schleudern, und das Strahlmittel für eine Wiederverwendung zurückzugewinnen. Ein Gerät, bei dem Zentrifugal-Schleuderräder und Einrichtungen zur Rückgewinnung des einmal benutzten Strahlmittels verwendet werden, ist beispielsweise in der US-PS 3 691 689 beschrieben. Bei diesem bekannten Gerät wird benutztes Strahlmittel mit einer hinter dem Bestrahlungsbereich angeordneten Besenwalze in einen Sammelbehälter gekehrt. Mit einem derartigen Gerät konnten die Betriebskosten für die Oberflächenbehandlung wesentlich gesenkt werden, und da der Bestrahlungsbereich umschlossen sein kann, tritt nur sehr wenig Staub aus dem System nach aussen, so dass dadurch die Sicherheit des Arbeitspersonals im Bereich der Oberflächenbehandlung im Vergleich zu den herkömmlichen Luftblasverfahren wesentlich erhöht wird.

Es wurden weitere Oberflächenbehandlungsgeräte vorgeschlagen, bei denen die kinetische Energie des Strahlmittels ausgenutzt wird, und das an der zu behandelnden Oberfläche abprallende Strahlmittel in einem Sammeltrichter gesammelt wird,aus dem es dann unter Ausnutzung der Schwerkraft zu einem Zentrifugal-

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Schleuderrad gelangt. In der US-PS 3 977 128 ist beispielsweise eine Strahlmittel-Schleudermaschine beschrieben, bei der Strahlmittel mit einem Zentrifugal-Schleuderrad unter einem schrägen Winkel auf die zu behandelnde Oberfläche geschleudert wird, und das Strahlmittel hat einen vorgegebenen Abprallwinkel in einem Rückprail-Strahlweg. Um das abgeprallte Strahlmittel zu einem Speichertrichter zu leiten, der über dem Zentrifugal-Schleuderrad angeordnet ist, werden Drehbürsten verwendet. Darüberhinaus konzentriert sich das Auftreff- bzw. Bestrahlungsmuster o^ui einer relativ geringen Breite, d. h. die Breite des Bestrahlungsnusters ist bei einem Rad _mit einem Durchmesser von 4,7 cm (12 inch) etwa 7*1 ein (18 inch) breit, so dass die Strahlmittelmenge, die an den Seiten bzw. Rändern der öffnung auftrifft, relativ gering ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Oberflächenbehandlungsgerät zu schaffen, mit dem die Rückgewinnung des verwendeten Strahlmittels verbessert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet und ergibt sich aus der folgenden Beschreibung.

Die verbesserte Rückgewinnung des verwendeten Strahlmittels kann durchgeführt werden, ohne dass dadurch der Energieverbrauch des Geräts ansteigt und in vielen Fällen kann der Energieverbrauch zur Rückgewinnung des Strahlmittels wesentlich verringert werden. Darüberhinaus ist mit dem erfindungsgemässen Oberflächenbehandlungsgerät eine sehr vielseitige Verwendungsmöglichkeit und eine grosse Anpassungsfähigkeit gegeben, da das Gerät auch bei kleinen Geschwindigkeiten bezüglich der zu behandelnden Fläche oder auch stationär und bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsbewegung betrieben werden kann, wobei das verwendete Strahlmittel rückgewonnen wird und keine nachteilige Abdeckung der zu behandelnden Fläche durch Anhäufung von bereits benutztem Strahlmittel auftritt. Gemäss einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird darüberhinaus ein erhebliche Vorteile aufweisender Luftstrom geschaffen, der zur Rückgewinnung des verwendeten Strahlmittels mitbeiträgt

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und sicher stellt, dass nur sehr wenig Staub in die Umgebung entweicht. Der Luftstrom mit einem bestimmten Strömungsmuster kann auch das Abscheiden oder Trennen von Abfallmaterialien, beispielsweise von Farbe und Rost aus dem Strahlmittel innerhalb des Gerätes wirkungsvoller machen. Grosse Abfallteilchen mit geringer Dichte können aus dem Gerät entfernt werden, ohne dass dabei Strahlmittel unnötig verloren geht, und ohne dass grosse Trennzonen verwendet werden müssen, die die Beweglichkeit und leichte Handhabbarkeit des Gerätes beeinträchtigen würden. Gemäss einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung werden die Strahlraittelteilchen von einem Zentrifugal-Schleuderrad in einem breiten Fächer geschleudert, und das verwendete Strahlmittel wird zur Wiederverwendung in einem sehr hohen Prozentsatz zurückgewonnen.

Das erfindungsgemässe Oberflächenbehandlungsgerat umfasst ein Gehäuse mit einer Öffnung, die der zu behandelnden Fläche zugewandt ist, eine Schleudereinrichtung im Gehäuse, die einen Strahl aus Strahlraittelteilchen durch die Öffnung schleudert und eine Strahlzone bzw. ein Auftreffmuster auf der zu behandelnden Fläche schafft, eine Sammeleinrichtung oder einen Sammelabschnitt, der das abprallende Strahlmittel von der Auftreff zone zu einem Sammelbehälter leitet, sowie eine Rückführungseinrichtung, die das Strahlmittel vom Sammelbehälter zur Schleudereinrichtung zurückführt. Das erfindungsgemässe Gerät nutzt die kinetische Energie der abprallenden Teilchen zur Rückgewinnung derselben aus, und die Teilchen werden einem Speichertrichter oder einem Speicherbehälter wieder zugeführt, der die Schleudereinrichtung mit Strahlmittel versorgt. Die Wände der Sammeleinrichtung sind so ausgerichtet, dass das abfallende Strahlmittel, das auf diese Wände auftrifft, zum Sammelbehälter hin abgelenkt wird.

Gemäss einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal dient die Sammeleinrichtung auch dazu, die kinetische Energie der Strahlmittelteilchen zu verzehren, so dass sie nicht mit einer derartig grossen Energie in den Sammelbehälter gelangen, dass sie dadurch wieder aus dem Sammelbehälter herausgeschleudert

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werden. Um diese gewünschte Schwächung der kinetischen Energie des Strahlmittels zu erreichen, ist die Sammeleinrichtung mit einer Energie-Schwächungszone mit einem verringerten Querschnitt sbereich versehen, so dass das Strahlmittel auf die Wände dieser Zone auftrifft und dadurch seine kinetische Energie verliert. Die Energie-Schwächungszone kann auch mit einer Einschnürung bzw. einer Schikane, die für das Strahlmittel im wesentlichen nicht durchlässig ist, versehen sein, über die das Strahlmittel hinweg gelangen muss, um in den Sammelbehälter kommen zu können, und auf diese Weise werden zusätzliche, die kinetische Energie verzehrende Flächen geschaffen. Die Sammeleinrichtung ist vorzugsweise in Form eines umgekehrten U ausgebildet, wobei eine für das Strahlmittel im wesentlichen undurchlässige Einschnürung bzw. Schikane vorgesehen ist, die eine nach oben gerichtete Bündelungszone von der Energie-Schwächungszone trennt. Die Energie-Schwächungszone ist normalerweise nach unten gerichtet und endet mit einer Austrittsöffnung, aus der das Strahlmittel in den Sammelbehälter austritt. Die Sammeleinrichtung kann relativ klein sein, und trotzdem das Strahlmittel bei einer relativ geringen kinetischen Energie der Strahlmittelteilchen in den Sammelbehälter leiten. Durch die relativ kleine Sammeleinrichtung ist es nicht nur möglich, eine grössere Menge an Strahlmittel ohne zusätzliche Einrichtungen rückzugewinnen, mit denen das Strahlmittel sonst in den Sammelbehälter gebracht wird, sondern es ist auch möglich, das Gewicht des Gerätes zu verringern, was insbesondere bei Geräten zur Behandlung beispielsweise der oberen Flächen von ölspeichertanks von erheblicher Bedeutung ist.

Das erfindungsgemässe Gerät kann auch zur Oberflächenbehandlung von Flächen, die sich in der Nähe von Hindernissen, Vorsprüngen usw. befinden, eingesetzt werden, wobei auch in diesem Falle noch das Abprallen des Strahlmittels an der zu behandelnden Fläche für die Eückgewinung des Strahlmittels ausgenutzt werden kann und ein breites Auftreffrauster vorliegt. Das Zentrifugal-Schleuderrad ist dabei so ausgerichtet, dass die vordere Kante oder di vordere Seite des Auftreff- oder Strahlmusters nahe der einen Seite der Öffnung liegt, und

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das Strahlmittel, das bei der vorderen Kante oder Seite des Strahlmusters auftrifft, wird in einer Ebene geschleudert, die parallel zur Achse des Schleuderrades liegt, so dass die Seitenwand des Gehäuses bei der vorderen Seite des Auftreffmusters nicht über die öffnung vorzustehen braucht. Dadurch kanu vermieden werden, dass zurückprallendes Strahlmittel auf die Seitenwand auftrifft, was zu einer unerwünschten Verringerung der kinetischen Energie des Strahlmittels führen und die Rückgewinnung durch den Abprallvorgang verschlechtern würde.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse mit einer Abdichtung bzw. einem Abschluss versehen, der den Rand der Öffnung umgibt und verhindert, dass Strahlmittel entweicht. Die Abdichtung bzw. der Abschluss ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass Strahlmittel, das nicht in den Sammelbehälter abprallt, zu einen sich drehenden Besen bzw. zu einer Besenwalze hinter der Öffnung geführt wird, wobei die Besenwalze das Strahlmittel dann aufnimmt und es in den Sammelbehälter bringt. Auf diese Weise kann weiteres Strahlmittel im Gerät zur Wiederverwendung rückgewonnen werden. Auf Grund der EnergieabSchwächung des abprallenden Strahlmittels kann das Strahlmittel ; in einem Sammelbehälter gesammelt werden, der auch als Sammelbehälter für das Strahlmittel dient, das von der Bosenwalze aufgenommen wird. Das Strahlmittel, das zum Besen gelangt, weist eine so geringe kinetische Energie bzw. ein so geringes Rückprallvermögen auf, dass das Strahlmittel am Besen an einer Stelle ankommt, an der der Besen das Strahlmittel in den Sammelbehälter bringen kann. Eine solche EnergieabSchwächung kann beispielsweise durch eine elastische Abdichtung oder einen elastischen Abschluss oder andere für das Strahlmittel im wesentlichen undurchlässige Hindernisse zwischen der Öffnung und dem Besen hervorgerufen werden.

Das erfindungsgemässe Gerät ist ein im wesentlichen abgeschlossenes System, bei dem nur wenig Strahlmittel oder Staub nach aussen gelangt. Das Gerät ist vorzugsweise mit Einrich tungen versehen, die den Staub und das abgetragene Material

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von dem verwendeten Strahlmittel trennen, wobei eine Luftströmung bzw. eine Luftumwälzung verwendet wird. Die Luftumwälzungs-Einrichtungen führen den Luftstrom vorzugsweise durch die Sammeleinrichtung ^, so dass dadurch der Vorgang, bei dem das abprallende Strahlmittel in den Sammelbehälter geleitet wird, unterstützt wird, so dass die Rückgewinnung des verwendeten Strahlmittels verbessert wird. Der Luftstrom kann auch dazu verwendet werden, Staub und abgetragenes Material aus dem zum Sammelbehälter gelangenden Strahlmittel zu entfernen, in dem der Luftstrom durch den Sammelbehälter gesaugt wird. Die Luft kann durch eine Kammer strömen, in der die Luftstromgeschwindigkeit verringert wird, so dass sich mitgerissenes Strahlmittel aus dem Luftstrom abscheidet. Die Luft, die mit Staub und abgetragenem Material angereichert ist, kann nach aussen oder in ein Staubsammelsystem geführt werden. Die Einrichtungen, mit denen das Abfallmaterial aus dem Strahlmittel abgeschieden oder ausgesondert wird, können vorteilhafterweise im Gerät selbst untergebracht sein, so dass die Beweglichkeit und leichte Handhabbarkeit des Geräts nicht beeinträchtigt wird, und das Gerät relativ kompakt seih und klein Abmessungen aufweisen kann.

Die Erfindung schafft also ein Oberflächenbehandlungsgerät, bei dem Strahlmittel auf die zu behandelnde Fläche auftrifft, das Strahlmittel von der Oberfläche entfernt wird, um eine zu grosse Ansammlung an verwendetem bzw. bereits benutztem Strahlmittel auf der Oberfläche zu verhindern, und das Strahlmittel dann zur Wiederverwendung im Gerät rückgewonnen wird. Das fahrbare bzw. bewegliche Gerät zur Behandlung von im wesentlichen waagerechten Flächen mit Strahlmittelteilchen besitzt Einrichtungen, mit denen die Rückgewinnung bereits benutzten Strahlmittels verbessert wird. Das Strahlmittel wird unter einem Vinkel auf die zu behandelnde Fläche geschleudert, so dass die Teilchen von der Fläche in eine Sammeleinrichtung abprallen, die die kinetische Energie des Strahlmittels verzehrt bzw. schwächt, um dadurch das Rückgewinnen des Strahlmittels zur Wiederverwendung im Gerät zu verbessern bzw. zu erleichtern. Bas Strahlmittel, das durch Abprall nicht zurück-

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gewonnen wird, gelangt zu einem sich drehenden Besen bzw. zu einer Besenwalze, der bzw. die das Strahlmittel dann zur Wieder gewinnung für eine nochmalige Verwendung im Gerät in einen Sam melbehälter schleudert.

Die Erfindung und deren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein fahrbares Oberflächenbehandlungsgerät gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse des in Fig. 1 dargestellten Gerätes mit Blickrichtung von der anderen Seite her,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A, anhand der das Gehäuse des in Fig. 1 dargestellten Geräts in weiteren Einzelheiten erläutert wird,

Fig. A- einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie B-B, der das Luftumwälzungssystem des Geräts v/iedergibt,

Fig. 5 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Geräts und

Fig. 6 das in Fig. 1 dargestellte Gerat von unten, wobei eine Strahlzone, eine Abdichteinrichtung bzw. ein Abschluss und eine Besenwalze wiedergegeben sind.

Ein in den Zeichnungen dargestelltes, allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehenes Strahlbehandlungsgerät ist zur Behandlung von Flächen bzw. Oberflächen, vorzugsweise von im wesentlichen flachen und im wesentlichen waagrechten Flächen vorgesehen. Das Gerät besitzt einen Geräterahmen oder ein Gerätegestell und eine am Rahmen 12 angebrachte bzw. im Rahmen hängende Behandlungseinrichtung 14 in Form eines Gehäuses, die eine Öffnung 16 aufweist. Diese öffnung 16 befindet sich auf der Oberfläche 18, die mit einem bestimmten Strahlmittel, z. B. Sand oder Schlacke, behandelt werden soll. Das Gehäuse 14 weist

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wie dies dargestellt ist, zwei Abschnitte, nämlich den Strahlmittel-Zufuhrabschnitt 20 und den Strahlmittel-Samraelabschnitt 22 auf. Das Gehäuse 14 kann aus einem ein leichtes Gewicht aufweisenden Material, beispielsweise aus dünnen Stahlplatten, dünnem Stahlblech oder Aluminium hergestellt sein. Die Teile des Gehäuses, die mit dem Strahlmittel in Berührung kommen, können mit einem auswechselb-aren, gegenüber dem Strahlmittel widerstandsfähigem Material, beispielsweise mit Stahlplatten ausgekleidet sein. Um den Rand der öffnung 16 des Gehäuses herum ist ein elastischer Abschluss 14 vorgesehen, um im wesentlichen zu verhindern, dass das Strahlmittel aus dem Gehäuse 14 entweicht. Der elastische Abschluss besteht vorteilhafter Weise aus einem Material, das ausreichend nachgiebig ist, damit es über oder um kleinere Vorsprünge herum gleiten kann, die auf der zu behandelnden Fläche vorhanden sein können. Unter der Unterkante des hinteren Teils des elastischen Abschlusses 24 kann beim Strahlvorgang anfallendes Strahlmittel hindurchgleiten, wenn das Gerät über die zu behandelnde Oberfläche hinweg bewegt wird. Ein nachfolgender, sich drehender Besen entfernt dann das verbrauchte Strahlmittel, über den elastischen Abschluss 24 können elastomere Materialien, beispielsweise Naturkautschuk, Kunstkautschuk oder andere elastomere Materialien, wie etwa Polyurethanelastomere, Butadienkautschuk und dgl. verwendet werden. Wie Fig. 6 zeigt, sind weiterhin seitliche, elastische Abschlüsse 23 (auf der linken Seite) und 25 (auf der rechten Seite) vorgesehen.

Im Gehäuse 14 befindet sich ein Zentrifugal- bzw. Schleudergebläserad 26, das einen Strahl eines bestimmten Strahlmittels 28, beispielsweise einen Sandstrahl auf die zu behandelnde Fläche 18 schleudert und von einem Elektromotor 13 mit hoher Drehzahl angetrieben wird. Die auf dem Markt erhältlichen Schleudergebläseräder werden üblicherweise mit Drehzahlen von 1000 bis 4000 U/Minute betrieben. Es können auch andere Schleudervorrichtungen, beispielsweise Vorrichtungen, bei denen anstelle der Zentrifugalkraft Ströme oder Strahlen mit unter Druck stehenden Gas verwendet werden, benutzt werden, obwohl

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dies normalerweise weniger vorteilhaft ist. Das Schleudergebläserad 26 dreht sich in einer Ebene, die mit der zu behandelnden Oberfläche einen Winkel einschliesst (vgl. Pig. 1), und das Strahlmittel trifft daher unter einem Winkel in einer Strahlauftrefforra 32 auf die Oberfläche auf. Die Strahlauftrefforra ist normalerweise länglich bzw. rechteckig mit einer längeren und einer kürzeren Seite. Wenn das Strahlmittel auf die zu behandelnde Fläche unter einem Winkel, beispielsweise einem spitzen Winkel entlang der längeren Seite der Strahlauftreff orm auf die zu behandelnde Fläche auftrifft, besitzt das Strahlmittel eine Geschwindigkeitskomponente, die parallel zu der Ebene der zu behandelnden Fläche ist, so dass diese Geschwindigkeitskomponente dazu beiträgt, das von der Oberfläche abgetragene Material von ihr abzuheben. Die Ausrichtung der Schleudergebläseräder wird vorzugsweise so gewählt, dass das Strahlmittel mit einem Einfallwinkel, der der Vorwärtsbewegung des Geräts entgegengesetzt ist, auf die zu behandelnde Fläche auffällt. Jedoch kann alternativ dazu die Ausrichtung oder Anordnung des Gebläserades so gewählt werden, dass das Strahlmittel unter einem Einfallwinkel senkrecht zur behandelnden Fläche oder in Richtung der Vorwärtsbewegung des Gerätes auf die zu behandelnde Fläche fällt. Häufig wird das Strahlmittel unter einem in der Zeichnung mit "a" bezeichneten spitzen Winkel zwischen etwa 30 und 90 , vorzugsweise zwischen etwa 4-5 und 75 \ bezüglich der Oberfläche auf diese geschleudert. Das Strahlmittel prallt auf Grund der hohen Geschwindigkeit, mit dem es auf die Fläche auftrifft, von dieser wieder ab. Der Winkel zur Fläche, unter dem das Strahlmittel abprallt, d. h. der Reflexionswinkel, hängt vom Einfallswinkel des Strahlmittels, der Art und Struktur des Strahlmittels und der zu behandelnden Fläche am Auftreffpunkt, der Wirkung des Strahlmittels auf die Oberfläche usw. ab. Normalerweise weitet sich der Reflexionswinkel auf, wie dies durch den Strahl J>M-dargestellt ist, da die das Strahlmittel bildenden Körner oder Teilchen und die zu behandelnde Oberfläche häufig unregelmässige Oberflächen aufweisen. Oft prallt das meiste Strahlmittel, d. h. wenigstens etwa 60 oder 75 Gew.% des Strahlmittels innerhalb eines Winkelbereichs von 15 oder 20 um den

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theoretischen Reflexionswinkel herum zurück. Ein Einfallwinkel, der nicht 90 aufweist, trägt zur Wiedergewinnung des Strahlmittels auf Grund des Abpralls auf der Oberfläche bei, da das benutzte Strahlmittel im wesentlichen zu den Sammeleinrichtungen hin fliegt, ohne dass das Strahlmittel dabei erheblich von dem auf die Oberfläche hingeschleuderten Strahlmittel gestört wix'd.

Das auf die zu behandelnde Fläche hin geschleuderte Strahlmittel weist eine erhebliche kinetische Energie auf und ein Teil dieser Energie wird dadurch verringert, dass das Strahlmittel auf der zu behandelnden Fläche eine Wirkung ausübt und mit anderen Strahlmittel sowie mit den Wänden des Gehäuses kollidiert. Daher kann die kinetische Energie des abprallenden Strahlmittels stark schwanken, wobei einige Teilchen eine geringe oder überhaupt keine kinetische Energie,anderer Teilchen wiederum eine recht hohe kinetische Energie aufweisen. Das erfindungsgemässe Gerät besitzt eine Sammeleinrichtung 22, um das Strahlmittel auf Grund des RückprallVorgangs wieder zu gewinnen, indem das Strahlmittel in einen Sammelbehälter 56 gelenkt wird, und um die kinetische Energie der Strahlmittelteilchen, die eine hohe kinetische Energie aufweisen, zu verringern, so dass diese Teilchen nicht aus dem Sammelbehälter zurückprallen. Die Sammeleinrichtung 22 ist so ausgebildet, dass der aufgeweitete, diffuse Strahl an abprallendem Strahlmittel zum Sammelbehälter hin gerichtet wird. Die Sammeleinrichtung 22 besitzt weiterhin einen Bündelungsabschnitt 38 und einen (Energie-) Schwächungsabschnitt 40. Der Bündelungsabschnitt weist Seitenwände 42, ein© Seiten- Sammelwand 44, obere Wände 46 und 48, sowie eine Rückwand 50 auf, an denen das Strahlmittel zurückprallen kann, wobei wenigstens ein Teil zum Schwächungsabschnitt gerichtet wird und von dort in den Sammelbehälter gelangen kann. Die Wände haben - wie dargestellt - gekrümmte Abschnitte, die so ausgebildet sind, dass ein gewünschter Reflexionswinkel vorliegt, um das auf sie auftreffende Strahlmittel zum Abschwächungsabschnitt 40 hin zu richten. Das Strahlmittel kann auf eine oder mehrere Wände des Bündelungsabschnittes 58 auffallen, bevor es zum Abschwä-

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chungsabschnitt 40 hin gerichtet wird, und dieses Auftreffen kann auch zur Verringerung der kinetischen Energie des Strahlmittels beitragen. Um einen möglichst grossen Teil des abprallenden Strahles 34 sammeln zu können, sollte die Eintrittsfläche des Bündelungsabschnittes 38 eine ausreichend grosse Querschnittsfläche aufweisen, um die Strahlauftrefform zu umfassen, und die Eintrittsfläche sollte so nahe der zu behandelnden Fläche angeordnet sein, wie dies praktisch möglich ist.

Die Sammeleinrichtung 22 besitzt - wie dargestellt - die Form eines umgekehrten U, wobei der Bündelungsabschnitt 38 den nach oben gerichteten Teil bildet und der Schwächungsabschnitt 40 nach unten gerichtet ist. Der Schwächungsabschnitt 40 kommt nach der Bündelungszone in der Richtung des Reflexionswinkels des Strahlmittels. Daher braucht die Bewegung des Strahlmittels, die im wesentlichen quer dazu verläuft, beim Dirigieren des Strahlmittels in den Sammelbehälter nicht verändert zu werden. Der Schwächungsabschnitt dient dazu, die kinetische Energie und damit den Impuls des Strahlmittels zu verringern. Wie dargestellt, weist der Abschwächungsabschnitt Wände 52 auf, die zur Austrittsöffnung 54 hin konisch zusammenlaufen. Die Wände 52 sind mit ausreichend steilen Winkeln ausgerichtet, so dass das auf sie auffallende Strahlmittel nicht aus dem Schwächungsabschnitt heraus abprallt. Im Schwächungsabschnitt 40 ist ein Ablenk- oder Leitblech 56 vorgesehen, um den Anteil des aus dem Schwächungsabschnitt nach aussen abprallenden Strahlmittels möglichst klein zu halten, und um die kinetische Energie des Strahlmittels abzubauen, bevor das Strahlmittel zum Sammelbehälter 36 gelangt. Wie es in den Figuren dargestellt ist, besitzt das Ablenkblech die Form einer Kegelspitze oder ganz allgemein einer Spitze mit relativ steilen Seiten, die einen Winkel "b" einschliessen, der häufig etwa 10° bis 30° beträgt. Auf diese Weise kann das Strahlmittel zwischen dem Ablenkblech und den Wänden hin und her abprallen und dadurch seine kineti sche Energie abschwächen. Das Ablenkblech 56 endet noch ober halb der Unterseite des Schwächungsabschnittes 40 und befindet sich direkt über der Austrittsöffnung 5^ und ist dort breiter

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als die Austrittsöffnung 5^» so dass verhindert wird, dass Teilchen mit hoher kinetischer Energie direkt in den Sammelbehälter gelangen. Auf diese Weise treten nur Partikel mit relativ geringer kinetischer Energie in den Sammelbehälter ein.

Der Strahl an auftreffenden, vom Schleudergebläserad 26 kommenden Strahlmittel 28 weist eine Fächerform auf und die Strahlauftrefform bzw. das Strahlauftreffmuster kann eine Breite von 75 cm oder mehr aufweisen. Infolgedessen prallt Strahlmittel zu den Seiten der Strahlzone hin sowie nach hinten ab. Die hintere Kante 58 der durch das Schleudergebläserad verursachten Strahlauftrefform weist gegenüber der Senkrechten einen grösseren Winkel auf als die Vorderkante 60. Daher kann die Vorderkante 60 der Auftrefform nahe an der Seite des Gerätes liegen, so dass dadurch Flächen in der Nähe von Hindernissen oder Kanten behandelt werden können, und das abprallende Strahlmittel braucht dabei nicht gegen die benachbarte Seitenwand 42 auftreffen, was nachteilig wäre. Das Strahlmittel, das an der Vorderkante des Auftreffmusters bzw. der Auftrefform auf die zu behandelnde Fläche auftrifft, sollte vorteilhafterweise einen Einfallwinkel in einer Ebene aufweisen, die im wesentlichen parallel zur Achse 27 des Schleudergebläserades liegt, um das Abprallen des Strahlmittels an der Vorderkante zur Seite hin zu verhindern bzw. zu verringern. Üblicherweise kann das Zentrifugal-Schleuderrad bzw. das Schleudergebläserad zur Seite der Vorderkante hin versetzt sein, um das Schaffen eines gewünschten Einfallswinkelns an der Vorderkante des Auftreffrausters zu erleichtern. Das an der Vorderkante des Auftreffrausters auf die zu behandelnde Oberfläche auftreffende Strahlmittel wird vom Rad in einer Ebene herausgeschleudert, die im wesentlichen senkrecht auf der zu behandelnden Fläche und parallel zur Achse 27 liegt. Das Strahlmittel, das auf Grund des grösseren Einfallwinkels an der Hinterkante des Auftreffmusters auffällt, wird mit einem grösseren Winkel reflektiert. Das Strahlmittel an der hinteren Kante des Auftreffmusters wird daher vom Schleuderrad in einer Ebene herausgeschleudert, die zu der zu behandelnden Fläche geneigt ist und der Achse 27 parallel liegt. Wie aus den Fig. 2 und 3 zu

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ersehen ist, ist das Gehäuse 14 auf der Seite der Hinterkante des Auftref finusters in seitlicher Richtung verlängert, so dass das Strahlmittel die Seitenwand der Sammeleinrichtung 22, d. h. eine Wand, die im wesentlichen parallel zur kurzen Seite des Auftreffmusters an der Hinterkante nicht unnötigerweise berührt und nicht zu viel kinetische Energie verliert, so dass die Wiedergewinnung des Strahlmittels nicht nachteilig beeinflusst wird. Das Wiedergewinnen dieses zur Seite hin abprallenden Strahlmittels wird mittels einer seitlichen Sammeleinrichtung verbessert, bei der eine Seitenwand 44 vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass das auf sie auftreffende Strahlmittel zum Sammelbehälter hin gerichtet wird. Seitlich oberhalb der Seitenwand 44 befindet sich eine schräge Auftreffplatte 62, die das Strahlmittel in den Energie-Abschwächungsabschnitt 40 und in den Sammelbehälter 36 leitet. Die öffnung 16 kann irgendeine geeignete Form aufweisen, und da das Auftreffmuster bzw. die Auftrefforra des Strahles normalerweise langgestreckt bzw. rechteckig ist, ist die Öffnung 16 auch häufig oval oder rechteckig.

Das Strahlmittel gelangt von der Sammeleinrichtung 22 in den Sammelbehälter 36 und wird von dort mit einem Senkrechtförderer bzw. mit einer Fördereinrichtung 64 wieder dem Schleudergebläserad zugeführt. Die Fördereinrichtung 64 transportiert das bereits verwendete Strahlmittel aus dem Sammelbehälter in den Speicherbehälter 66 und ist in einem Aussengehäuse 68 untergebracht, das einen Endlosriemen oder eine Endloskette 70 umgibt. Am Endlosriemen oder an der Endloskette sind voneinander beabstandet Schöpfkellen oder Schöpfeimer 72 angebracht. Bei Betrieb der Vorrichtung wird eine bestimmte Schöpfkelle oder ein bestimmter Schöpfeimer bei der senkrechten Abwärtsbewegung entleert und gelangt dann leer nach unten. Wenn die Schöpfkelle oder der Schöpfeimer waagrecht durch den Sammelbehälter J>6 läuft, befindet er sich in einer senkrechten Lage, in der er das Strahlmittel aufnehmen kann. Wenn sich die Schöpfkelle kontinuierlich senkrecht nach oben bewegt, ist sie mit Strahlmittelteilchen gefüllt, die dann in den Speicherbehälter 36 ausgekippt werden, wenn die Schöpfkelle

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den oberen Umkehrpunkt der Fördereinrichtung waagrecht durchläuft. Vorzugsweise sollten die Schöpfkellen nicht mit der Innenfläche des Gehäuses 60 oder dem Boden des Sammelbehälters 36 in Berührung kommen, wenn sie durch das Gehäuse oder durch den Sammelbehälter hindurchlaufen. Es können auch andere Fördereinrichtungen, beispielsweise pneumatische Förderer bei dem erfindungsgeraässen Gerät verwendet werden. Das Strahlmittel wird im Speicherbehälter 66 gespeichert, der ausreichend gross ist, um eine genügend grosse Menge oder Reserve an Strahlmittel zur Behandlung von Oberflächen aufzunehmen, Der Speicherbehälter 66 steht über eine Zuführleitung 7^ mit dem Schleudergebläserad 26 in Vrrbindung. An der Austrittsöffnung des Speicherbehälters 66 befindet sich ein Absperrorgan 761 das geöffnet werden kann, so dass eine gewünschte Menge an Strahlmittel aus dem Speicherbehälter durch die Zuführleitung zum Schleudergebläserad gelangt. Die gewünschte Strömungsmenge hängt von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise von der Grosse des Schleudergebläserads, der Art des Strahlmittels, der vorhandenen Leistung bzw. dem Antrieb des Schleudergebläserades, der zu behandelnden Oberfläche und dem gewünschten Effekt auf der zu behandelnden Oberfläche. Eine normale Strömungsmenge des Strahlmittels liegt etwa zwischen 25 bis 1000 Pfund pro Minute und beispielsweise zwischen etwa 250 und 750 Pfund pro Minute.

Auf Grund des Rückpralls bzw. der Rückführung über die Sammeleinrichtung 22 gelangt ein grosser Teil des Strahlmittels in den Sammelbehälter 36. Ein Teil des Strahlmittels kann jedoch so viel kinetische Energie verloren haben, dass es nicht durch die Sammeleinrichtung 22 hindurch zurückprallt und nicht mit neuem, eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Strahlmittel zusammenprallt, um genügend kinetische Energie aufzunehmen und dadurch über die Sammeleinrichtung 22 durch Rückprall wiedergewonnen werden kann. Bei dem erfindungsgemässen Gerät wird das Strahlmittel, das nicht durch Rückprall über die Sammeleinrichtung 22 rückgewonnen werden kann, mit einem sich drehenden Besen 78 einem bestimmten Zusammenhang mit dem Sammelbehälter 36 und der Sammeleinrichtung 22 wiedergewonnen.

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Um zu verhindern, dass sich zu viele Teilchen in ungewünschter Weise ansammeln, ist der elastische Abschluss 24 so ausgebildet, dass Strahlmittel, insbesondere Strahlmittel mit geringer kinetischer Energie unter dem hinteren Teil desselben hindurchgelangen kann, wenn das Gerät über die behandelnde Fläche vorwärtsbewegt wird. Vorteilhafterweise befindet sich zwischen der otrahlzone und dem sich drehenden Besen 78 eine Klappe 80, um das Strahlmittel zum sich drehenden Besen 78 hin zu schieben. Die Klappe 80 ist dafür vorgesehen, um die kinetische Energie des Strahlraittels weiter zu verringern, bevor es mit dem Besen in Berührung kommt, beispielsweise dadurch, dass die Klappe 80 schräg angeordnet ist und aus einen elastischen Material besteht, um zusätzlich kinetische Energie zu absorbieren. Die Klappe kann am hinteren Ende des Sammelbehälters 36 befestigt werden, so dass sie dazu beiträgt, das vom Besen aufgenommene Strahlmittel zum Sammelbehälter hin zu richten. Um die Wiedergewinnung möglichst wirkungsvoll zu machen, sollte der Besen etwas breiter als die öffnung 16 sein. Seitliche elastische Abschlüsse 23 und 25 sind dazu vorgesehen, um das Strahlmittel, das unter dem Abschluss 24 hindurch zum drehbaren Besen gelangt, besser zusammenhalten zu können. Der drehbare Besen bzw. die Besenwalze muss mit einer ausreichend hohen Drehzahl gedreht werden, so dass das von der Oberfläche zurückgewonnene Strahlmittel nach oben und vorn in den Sammelbehälter 36 geschleudert wird. Bei normalen Betriebsbedingungen wird die Bürstenwalze mit etwa 200 bis 750 U/Min., vorzugsweise mit etwa 350 bis 600 U/hin, gedreht. Die Borsten können aus irgendeinem starken, gegen Erosion widerstandsfähigem Material, beispielsweise aus Nylon, Polyolefin, Stahl oder dgl. bestehen. Es ist insbesondere wünschenswert, alle I'remdteilchen und i'remdstoffe abzubürsten und zu entfernen, und mit der Bürstenwalze, die mit der der Behandlung unterworfenen Oberfläche in Berührung steht, werden sowohl das bereits verwendete Strahlmittel als auch das beim Reinigen der Fläche abgetragene Material entfernt und es wird darüberhinaus Strahlmittel zur Wiederverwendung wiedergewonnen. Durch Verwenden sowohl der Sammeleinrichtung 22 als auch der Besenwalze miteinander wird das Entfernen des Strahlmittels und der i'remd-

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teilchen von der Oberfläche wesentlich verbessert, ohne dass dadurch mehr Arbeit und Energie aufgewandt werden muss.

Das in den Figuren dargestellte Strahlbehandlungs- und Oberflächenreinigungsgerät ist im wesentlichen ein abgeschlossenes System, das nur sehr wenig Sand oder Staub nach aussen durchlässt. Durch das ständige Auftreffen von Strahlmittelteilchen auf die zu behandelnde Fläche sammelt sich beim Entfernen von Farbe, Rost oder anderen Substanzen von der Oberfläche eine grosse Menge an Sand oder gröberen Teilchen und Staub an. Vorteilhafterweise sind Einrichtungen vorgesehen, um diese Verunreinigungen aus der Strahlbehandlungszone zu entfernen. Vorteilhafterweise sollten auch grössere Korn--, Sand- oder Splitterteilchen aus dem Gerät entfernt werden, da beispielsweise Rostteilchen, Farbe und dgl. die behandelte Oberfläche verunreinigen können, wenn diese von Neuem auf die Oberfläche auftreffen. Gemäss einer erfindungsgemässen Ausgestaltung wird das Abscheiden von pulverisiertem Strahlmittel, von Staub, von abgetragenem Material und dgl. aus dem wiederverwendbaren Strahlmittel durch gewisse Luftströme im Gehäuse 14 und im Fördergehäuse 68 verbessert.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Luftgebläse 82 zieht Luft über den Sammelbehälter 36 an, so dass leichte Sand-, Splitter- und Staubpartikel in dem Luftstrom bei Durchströmen des wiedergewonnenen Strahlmittels mitgerissen werden. Darüberhinaus kann die Luft mit leichten Sand- oder Staubpartikeln angereichert werden, wenn sie durch das Gehäuse 14 oder um die Bürstenwalze 78 herum strömt. Eine Austrittsöffnung 84 des Gebläses 82 kann mit einem Staubsammelsystem 86 verbunden sein, oder die Austrittsöffnung kann direkt in den Aussenraum münden. Der Staubsammler kann Teil des Gerätes sein oder getrennt vom Gerät vorgesehen werden. Dies hängt in.der Hauptsache davon ab, ob bei der Verwendung des Gerätes vom Gewicht her Beschränkungen vorliegen oder nicht. Die Umwälzluft, die kleine Fremd- oder Abfallteilchen mitreiset, kann an verschiedenen Punkten in das Gehäuse einströmen. Beispielsweise kann Luft am Rand des nachgiebigen Abschlusses 24 in das System einströmen, durch die Strahlzone und die Sammeleinrichtung

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22 hindurchströmen, wo es sich mit dem an der Fläche abprallenden Strahlmittel vermischt und zur Wiedergewinnung des Strahlmittels zusätzlich beiträgt, und schliesslich in den Sammelbehälter 36 gelangen. Die zwischen dem Abschluss 24 der zu behandelnden Fläche in das Gehäuse einströmende Lust kann auch dazu dienen, streuende oder anlagernde Strahlmittelteilchen aus Kissen oder Spalten unter dem Abschluss, insbesondere auf unebenen Flächen herauszuspülen, damit sie dann durch Rückprall oder mit der Besenwalze für den Kreislauf wiedergewonnen werden. Der Wund oder die Eintrittsfläche des Bündelungsabschnitts 38 ist breiter als die unmittelbar vor dem Lnergieabschwächungsabschnitt 40 liegende Fläche. Dadurch wird die Geschwindigkeit des durch die Sammeleinrichtung 22 hindurchströmenden Luftstromes im Eintrittsbereich des Energie-Abschwächungsabschnitts 40 erhöht, so dass dadurch die ,Rückgewinnung des Strahlmittels verbessert wird. Luft kann auch zusammen mit dem dem Schleudergebläserad 26 zugeführten Strahlmittel in das Gehäuse gelangen. Das Schleudergebläserad 26 schleudert nicht nur Strahlmittel in das Gehäuse, sondern wirkt auch als Gebläse, das Luft in das Gehäuse drückt. Der Luftstrom folgt dem Teilchenstrahl durch das Rückgewinnungssystem und trägt zur Abkühlung des Strahlmittels bei, nachdem es auf die Oberfläche aufgetroffen ist. An der Rückseite der Bürstenwalze 78 ist eine Luftklappe 88 vorgesehen und Luft tritt durch den Spalt zwischen der Klappe und der zu behandelnden Fläche ein. Die Luftklappe 88 kann angehoben oder abgesenkt werden, um die Luftmenge, die hinter der Besenwalze einströmt, zu regulieren, wodurch der Unterdruck im Gehäuse 14 beeinflusst wird.

Wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist, strömt Luft durch den Sammelbehälter 36 und durch die Luftleitung 90 nach oben, die sich direkt oberhalb und hinter Transportförderer-Aufnehmzone des Sammelbehälters 36 befindet. Die zirkulierende Luft streicht bei der vorliegenden Erfindung also durch das Strahlmittel hindurch, wenn es in den Sammelbehälter 36 gelangt. Auf diese Weise wird also eine Reinigung des benutzten Strahl-

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mittels mit Luft durchgeführt und Fremdteilchen und Staubpulver wird von den wieder verwendbaren Strahlmittelteilchen entfernt. Die Luftleitung 90 erweitert sich vor dem Gebläse 82, so dass eine grössere, insgesamt mit dem Bezugszeichen 92 versehene Kammer gebildet wird. Diese Erweiterung führt zu einer Abnahme der Luftstrümungsgeschwindigkeit, so dass noch verwendbares Strahlmittel, das im Luftstrom mitgerissen werden kann, jetzt abgeschieden wird. Die Kammer enthält auch Ablenkbleche 94, die über der Kammer hinweg angeordnet und so ausgebildet sind, dass sie das Herausfallen des mitgerissenen Strahlmittels verbessern. Die Luftgeschwindigkeit in der Kammer 92 ist jedoch ausreichend gross, dass der im Luftstrom oitgerissene Staub und andere Verunreinigungen oder anderer Abfall aus dem System entfernt wird. Die Wände 96 des Förderers sind so angeordnet, dass die durch den Sammelbehälter strömende Luft das Fördern des Strahlmittels nach oben nicht nachteilig beeinflusst.

Die Luftstromstärke sollte ausreichend gross sein, damit kleine Abfallpartikel durch das Gehäuse 68 der Fördereinrichtung nach oben hindurch zum Ausgang 84 mitgerissen werden. Beispielsweise ist eine Luftstromstärke von etwa 28 bis 85 nr/Min. für ein mit einer Leistung von 37>5 KW betriebenes Gebläserad angemessen. Die LuftStromstärke sollte jedoch nicht so gross sein, dass noch verwendbares Strahlmittel aus dem System mitgerissen bzw. entfernt wird.

Das erfindungsgemässe Gerät kann einen Eigenantrieb aufweisen, indem eine oder mehrere Antriebsräder, beispielsweise vorn am Gerät vorgesehen sind und es kann auch durch herkömmliche Einrichtungen, beispielsweise durch hydraulische, elektrische, pneumatische Antriebseinrichtungen oder Brennkraftmaschinen, angetrieben werden. Das erfindungsgemässe Strahlbehandlungs-Oberflächenreinigungsgerät arbeitet - unabhängig davon, ob es einen Eigenantrieb besitzt oder von aussen angetrieben wird mit Geschwindigkeiten von etwa 0 bis 50 m oder mehr pro Minute je nach Art der zu behandelnden Fläche und des gewünschten Effektes auf der Fläche. Das Gerät sollte vorteilhafterweise

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ZG

so ausgebildet sein, dass die Bedienungsperson die Geschwindigkeit des Geräts verändern oder das Gerät sogar anhalten kann, ohne dass der Behandlungsvorgang unterbrochen wird. Das Gerät kann auch mit einem Steuerhandgriff oder -rad 98 ausgerüstet sein. Steuervorrichtungen zum Einstellen und Regulieren der Maschinengeschwindigkeit, der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Schleudereinrichtung und der Drehzahl der Bürstenwalze könne in der Wähe des Steuerrades angebracht sein. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Maschine vorwärtsbewegen kann, kann in geeigneter Weise an eine bestimmte Anwendung oder Verwendung der Maschine angepasst werden.

Das erfindungsgetnässe Gerät kann bei waagerechten oder leicht geneigten Flächen verwendet werden. Das Gerät wurde bis jetzt als beweglich und insbesondere zur Verwendung bei der Behandlung im wesentlichen flacher, waagerechter Flächen beschrieben. Das erfindungsgemässe Gerät kann jedoch auch ohne Änderung seiner Lage, also stationär betrieben werden, wobei die zu behandelnde Fläche an der Öffnung des Gehäuses vorbeibewegt wird. Unabhängig davon, ob das erfindungsgemässe Gerät stationär betrieben wird oder beim Behandlungsvorgang bewegt wird, verhindert die Wiedergewinnung des Strahlmittels unter Ausnutzung des Abprallvorgangs des Strahlmittels eine Anhäufung an Strahlmittel auf der zu behandelnden Fläche in derart grossen Mengen, dass dadurch die Reinigungswirkung nachteilig beeinflusst werden könnte. Mit dem erfindungsgeraässen Gerät kann die Oberfläche daher kontinuierlich und ohne Unterbrechung behandelt werden, wobei das Gerät stationär ist, sich langsam oder gar in Rückwärtsrichtung bewegt.

Das erfindungsgemässe Gerät kann sehr kompakt und mit kleinen Abmessungen hergestellt werden, so dass es dadurch sehr manövrierfähig und leicht zu bedienen ist. Darüberhinaus geht relativ wenig verwendetes Strahlmittel verloren, da praktisch das gesarate Strahlmittel von der Fläche durch den Abprallvorgang und durch die sich drehenden Bürsten entfernt und zum weiteren Einsatz wiedergewonnen wird. Dadurch werden die Gesamt-Betriebskosten gesenkt, und es muss keine allzu grosse

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J?

Menge an Strahlmittel im Gerät mitgeführt werden, so dass die Oberflächenbehandlungsmaschine relativ leicht ist. Darüberhinaus wird die Energie der abprallenden Teilchen wirkungsvoll dazu ausgenutzt, das Wiedergewinnen und Wiederaufnehmen des Strahlmittels zu verbessern. Darüberhinaus kann die Vorwärtsgeschwindigkeit der Maschine geändert werden, ohne dass dadurch plötzlich zuviele verwendete Strahlmittelteilchen vorliegen, die den Wiedergewinnungsraechanismus verstopfen könnten.

Wenn das Gerät nicht zur Oberflächenbehandlung benutzt wird, sollte er Abschluss 24 von der Oberfläche angehoben werden, so dass er nicht unnötig abgetragen wird. Wie tig. 1 zeigt, ist der Strahlmittel- Zufuhrabschnitt 20 des Gehäuses beweglich mit dem Sammelabschnitt 22 verbunden, wobei die Öffnung 16 vom Sammelabschnitt 22 festgelegt und der Abschluss 24 am Sammelabschnitt 22 befestigt ist. Der Sammelabschnitt 22 ist darüberhinaus nicht am Sammelbehälter J>6 befestigt. Eine Aufhängevorrichtung 100, die am Geräterahmen 12 befestigt ist, haltert den Sammelabschnitt 22 und ist so ausgebildet, dass der Abschluss 24 erforderlichenfalls der Kontur der zu behandelnden Oberfläche unabhängig von der Bewegung des Geräterahmens folgen kann, wenn das Gerät in Betrieb ist. Anpassungsbzw. Anschlussglieder 19 und 21 sind von der beweglichen Verbindung zwischen dem Strahlmittel-Zufuhrabschnitt und dem Sammelabschnitt vorgesehen, um zu verhindern, dass Strahlmittel und Staub aus dem Gehäuse entweicht. Die Aufhängevorrichtungen dienen auch dazu, den Sammelabschnitt 22 anzuheben, wenn das Gerät nicht in Betrieb ist, um zu verhindern, dass der Abschluss 24 mit der Fläche in Berührung steht. Das Anheben des Strahlmittel-Zufuhrabschnitts oder anderer Teile des Gerätes ist daher nicht erforderlich.

Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Gerät können alle Arten an herkömmlichen Strahlmittel, beispielsweise Metallschrot, Metallsand, Metallsplitter, Sand, Glaskügelchen oder -perlen, Metalloxidteilchen und Steine,verwendet werden. Das verwendete Strahlmittel und der Durchmesser oder die Grosse der Strahlmittelteilchen hängt von der besonderen Anwendungs-

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IS

form und von der Oberflächenbeschaffenheit oder Oberflächenzusanmensetzung des zu behandelnden Materials ab. Vorzugsweise wird kugelförmiges Hetell schrot verwendet, weil es dauerhaft ist und die behandelnde Fläche in der gewünschten Weise bearbeitet. Kugelförmige otrahlmittelteilchen ergeben auch eine gute otrahlauftrefform auf der Fläche und besitzen auch einen besser vorhersagbaren Reflexionswinkel an der Fläche. l)as erfindungsgemässe Gerät kann jedoch auch genau so gut mit unregelmässig geformten oder kantenaufweisenden Teilchen betrieben werden. Derartige unregelmässig geformte Teilchen sind insbesondere dann von Vorteil, wenn eine rauhe Oberfläche, beispielsweise eine aufgerauhte, griffige oder rutschfeste Oberfläche, gewünscht wird. Das herkömmlich verwendete ochrotmaterial wird im Lauf der Zeit zertrümmert und die Oberfläche der Schrotteilchen wird rauh und kantig. Diese unregelmässige Oberfläche der Schrotteilchen bewirkt, dass die in nicht mehr vorhersehbarer Weise von der Fläche abprallen, so dass es wichtig ist, ein kombiniertes Wiedergewinnungssystern zu verwenden. Unter bestimmten Umständen ist es wünschenswert, ein derart kantiges Material zu verwenden, um eine rauhe, d. h. eine rutschfeste griffige Oberfläche zu erzeugen. In diesem Falle ist es insbesondere von Vorteil, ein Rückgewinnungssystem zu verwenden, das tatsächlich 100 % des verwendeten Strahlmittels rückgewinnt. Wenn die Strahlmittelteilchen allmählich zertrümmert werden und zerbrechen, wird ihre Hasse kleiner. Dadurch besitzen sie eine geringere kinetische Energie und die Wahrscheinlichkeit, dass diese Teilchen dann nicht mehr durch Abprall im Sammelabschnitt 22 eingefangen werden, wird grosser. Das doppelte Ruckgewinnungssystem geraäss der vorliegenden Erfindung ermöglicht jedoch auch die Rückgewinnung dieser kleinen, jedoch nocht verwendungsfähigen Strahlmittelteilchen, die sonst verloren gehen würden.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es sind jedoch Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen Wird.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche

Gerät zur Behandlung von im wesentlichen waagerechten Flächen mit partikelförmig ein Strahlmittel, das mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Fläche geschleudert wird, wobei das Gerät einen Sammelbehälter für das benutzte Strahlmittel aufweist, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1A-) mit einer darin ausgebildeten Öffnung (16), die der zu behandelnden Fläche (18) zugewandt ist, einen Strahlmittel-Zufuhrabschnitt (20), in dem eine Schleudereinrichtung (26), die das Strahlmittel durch die Öffnung (16) schleudert, vorgesehen ist, und einen Sammelabschnitt (22), der das von der zu behandelnden Fläche (18) abprallende Strahlmittel aufnimmt, wobei der Sammelabschnitt (22) in Form eines umgekehrten U ausgebildet ist, eine nach oben gerichtete Bündelungszone ($8) und eine nach unten gerichtete Energie-Abschwächungszone (40) mit einer Austrittsöffnung (54) aufweist, und die nach oben gerichtete Bündelungszone (38) Wände (42, 44, 46, 48, 50) besitzt, die so angeordnet sind, dass das abprallende Strahlmittel zur Energie-Abschwächungszone (40) gerichtet wird, in der das abprallende Strahlmittel auf die Wände (52) der Energie-Abschwächungszone (40) auftrifft und dadurch die kinetische Energie des Strahlmittels verzehrt wird, bevor es durch die Austrittsöffnung (54) hindurchgeht, und wobei der Sammelbehälter (36) mit der Austrittsöffnung (54) der Energie-Abschwächungszone (40) in Verbindung steht und das durch die Austrittsöffnung (54) austretende Strahlmittel aufnimmt.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Abschwächungszone (^tO) eine kleinere Querschnittsflache aufweist air, die Bündelungszone (38).
3- Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gchleudereinrichtuiig (26) ein Zentrifugal-Schleuderrad ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel unter einem Winkel (a) auf die zu behandelnde 1· la ehe (18) geschleudert wird.
5- Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Abschwächungszone (4-0) hinter der Bündelungszone (38) in der Richtung des Reflexionswinkels des Strahlmittels angeordnet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-Abschwüchungszone (40) wenigstens ein Abprallblech (56) aufweist.
7- Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abprallblech (56) in Form eines nach oben gerichteten Kegels ausgebildet ist und sich die Austrittsöffnung (54) unter dem Abprallblech (56) befindet.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Sammelabschnitt (22) eine Besenwalze (78) vorgesehen ist, die mit der zu behandelnden Fläche (13) in Berührung steht und das nicht zurückgewonnene benutzte Strahlmittel in den Sammelbehälter (36) kehrt.
9· Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (64) mit dem Sammelbehälter (36) in Verbindung steht und das darin enthaltende Strahlmittel zu einem Speicherbehälter (66)

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bringt, der das Zentrifugal-Schleuderrad (26) mit Strahlmittel versorgt.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9·> dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlmittel-Zufuhrabschnitt (20) an einem Geräterahmen (12) befestigt ist, ein Strahlvorrichtungsabschnitt (22) bezüglich des Geräterahmens (12) und des Strahlmittel-Zufuhrabschnitts (20) beweglich ist und mit dem Strahlmittel-Zufuhrabschnitt (20) derart in Verbindung steht, dass das aus der Schleudereinrichtung (26) herausgeschleuderte Strahlmittel in den Strahlvorrichtungs-Abschnitt (22) und durch eine Öffnung (54) in den zur Aufnahme des benutzten Strahlmittels vorgesehenen Sammelbehälter (36) gelangt, der am Geräterahmen (12) befestigt ist, und dass eine Rückgewinnungseinrichtung, die das benutzte Strahlmittel aus dem StrahlVorrichtungsabschnitt (22) zum Sammelbehälter (36) lenkt, sowie eine Rückführungseinrichtung (64) vorgesehen ist, die mit dem Sammelbehälter (36) in Verbindung steht und das Strahlmittel aus dem Sammelbehälter (36) zur Schleudereinrichtung (26) zurückführt.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anhebeinrichtung (100) zwischen dem Geräterahmen (12) und dem StrahlVorrichtungsabschnitt (22) zum Anheben des StrahlVorrichtungsabschnitts (22) vorgesehen ist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät fahrbar ist, eine Strahlmittel-Rückgewinnungseinrichtung, die mit dem Sammelbehälter (36) in Verbindung steht und benutztes Strahlmittel zum Sammelbehälter (36) zurückführt, ein Gebläse (82), das mit dem Gehäuse (14) in Verbindung steht und Luft durch das Gehäuse (14) saugt, sowie ein Luftkanal (90, 92) vorgesehen ist, der mit dem Sammelbehälter (36) und dem Gebläse (82) derart in Verbindung steht, dass Luft aus dem Gehäuse (14) durch den Sammelbehälter (36) hindurchgesaugt wird und

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Abfallmaterial aus dem verbrauchten Strahlmittel mitreisst, wobei der Luftkanal (90, 92) eine Kammer (92) zwischen dem Sammelbehälter (36) und dem Gebläse (82) bildet, die eine ausreichend trosse Querschnittsfläche aufv/eist, um die Trennung des mitgerissenen Strahlmittels aus dem Luftstrom zu verbessern.
13- Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlmittel-Rückgewinnungseinrichtung (78) eine Besenwalze ist, die hinter dem Sammelbehälter (36) angeordnet ist, und dass Luft um die Besenwalze (78) herum in den Luftkanal (90) eingesaugt wird.
14. Gerat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abprallblech (94) in der Kammer (92) vorgesehen ist, um die Trennung des mitgerissenen Strahlmittels aus dem Luftstrom zu verbessern.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschluss (24) um die Öffnung (16) herum vorgesehen ist, der mit der zu behandelnden Fläche (18) in Berührung steht und zwischen dem Gehäuse (16) und der Fläche (18) eine abdichtende Berührung herstellt, und dass eine Besenwalze (78) hinter dem Abschluss (24) und dem Sammelbehälter (36) angeordnet ist, die die Oberfläche (18) berührt und das benutzte Strahlmittel, das unter dem Abschluss (24) bei einer Verschiebung des Gerätes hindurchgeht, in den Sammelbehälter (36) bringt.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleudereinrichtung (26) ein Zentrifugal-Schleuderrad mit einem Strahlmittel-Einlass (7*0 ist, und der Sammelbehälter (36) sich unterhalb des Strahlmitteleinlasses (74) des Zentrifugal-Schleuderrads (26) befindet.
17· Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrifugal-Schleuderrad (26) Strahl-

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mittel in Form eines fächerförmigen Strahls (28) durch die öffnung (16) im Gehäuse (14) schleudert und auf der zu behandelnden Fläche (18) ein längliches, eine lange und eine kurze Seite aufweisendes Auftreffmuster (32) mit einer vorderen Kante (60) nahe der einen Seite der Öffnung (16) und einer hinteren Kante (58) bildet, dass das Rad (26) im Gehäuse (14) derart angeordnet ist, dass das Strahlmittel an der vorderen Kante (60) vom Rad (16) in einer Ebene herausgeschleudert wird, die im wesentlichen senkrecht auf der !''lache (18) und parallel zur Drehachse (27) des Rades (26) steht bzw. liegt und das Strahlmittel an der hinteren Kante (58) vom Rad (26) in einer Ebene herausgeschleudert wird, die zur Fläche (18) geneigt ist und parallel zur Drehachse (27) des Rades (26) liegt, und dass sich der Saramelabschnitt (22) über die hintere Kante (58) des Auftreffmusters (32) hinaus erstreckt, um das mit seinem Reflexionswinkel von der Fläche (18) an der hinteren Kante (58) des Auftreffmusters (32) abprallende Strahlmittel zurückzugewinnen (Fig. 3).
18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel unter einem spitzen Winkel (a) entlang der langen Seite des Auftreffmusters (32) auf die zu behandelnde Fläche (18) geschleudert wird.
19. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Sammelabschnitts (22) zur langen Seite des Auftreffmusters (32) und ein anderer Teil des Sammelabschnitts (32) zur kurzen Seite des Auftreffinusters (32) an der hinteren Kante (58) parallel liegt.

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