STRAHLVERFAHREN ZUM REINIGEN VON ROHREN
Die Erfindung betrifft ein Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren sowie Vorrichtungen, die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet sind.
Strahlvorrichtungen allgemein dienen zum Reinigen von Oberflächen mit Hilfe eines zumeist gasförmigen Strahlmediums, dem ein abrasives Strahlmittel wie Sand oder dergleichen zugesetzt sein kann. Es ist auch bekannt, als Strahlmittel Trockeneis oder Trockenschnee zu verwenden. Der Einsatz von Trockeneis hat den Vorteil, daß die abzureinigenden und anschließend zu entsorgenden Stoffe nicht durch zusätzliche Strahlmittel vermehrt werden, da Trockeneis nach Gebrauch verdampft.
Das Trockeneis bewirkt einen Reinigungseffekt durch:
1. Thermische Schockversprödung des abzureinigenden Materials mit Rißbildung (Thermospannungen)
2. Eindringen von Partikeln in die durch Thermospannungen erzeug- ten Risse der abzureinigenden Materialien mit anschließender schlagartiger Volumenvergrößerung der Partikel bei dem Übergang in den gasförmigen Zustand (Sublimation), die zu einer "Abspren- gung" der abzureinigenden Materialien führt
3. Kinetische Energie bei dem Aufschlag der Partikel mit hoher Geschwindigkeit auf die abzureinigenden Materialien.
Im Hinblick auf eine schnelle und rationelle Reinigung größerer Flächen ist es wünschenswert, daß der von der Strahldüse erzeugte Strahl möglichst weit aufgefächert ist. Zu diesem Zweck sind Flachdüsen bekannt, die einen fächerartig aufgeweiteten Strahl erzeugen. Bei Verwendung abrasiver Strahlmittel besteht jedoch ein Nachteil darin, daß die Partikel des Strahlmittels auf die sich verjüngenden Wände der Düse aufprallen, so daß es entweder zu einem erhöhten Verschleiß an der Düse kommt oder, im Fall von Trockeneis, die Partikel des Strahlmittels in noch feinere Partikel zerschlagen werden, die keine nennenswerte abrasive Wirkung mehr haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Strahlverfahren und Strahlvorrichtungen zu schaffen, die eine effiziente und gründliche Reinigung der Innenflächen von Rohren oder sonstigen Hohlkörpern insbesondere mit Trockeneis ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man einen von dem Strahlmedium umströmten Ablenkkörper durch das zu reinigende Rohr bewegt. Durch den Ablenkkörper werden das Strahlmedium und ggf. das darin mitgeführte Strahlmittel, beispielsweise Pellets aus Trockeneis, sanft in Radialrichtung auf die Rohrwand abgelenkt und dabei zu- gleich beschleunigt, so daß eine gleichmäßige intensive Reinigungswirkung auf dem gesamten Innenumfang des Rohres erzielt wird.
Die Strömung des Strahlmediums kann dabei wahlweise mit Hilfe einer zusammen mit dem Abelenkkörper durch das Rohr bewegten Strahldüse oder mit Hilfe eines an einem Ende des zu reinigenden Rohres angeordneten Druck- oder Sauggebläses erzeugt werden.
Gegenstand des Anspruchs 6 ist eine Strahlvorrichtung mit einer durch das Rohr bewegten Strahldüse, die sich in einem stromaufwärtigen Abschnitt ste- tig zu einer Engstelle verjüngt und sich von der Engstelle aus stromabwärts wieder stetig erweitert und daß stromabwärts der Engstelle und koaxial zur Strahldüse ein Ablenkkegel angeordnet ist.
Mit Hilfe dieser Strahldüse wird ein konisch aufgefächerter Strahl erzeugt, so daß eine entsprechend große Arbeitsbreite der Strahlvorrichtung erreicht wird, die deshalb auch für andere Anwendugen geeignet ist. Besonders vorteilhaft läßt sich eine solche Strahldüse aber zur Reinigung der Innenflächen von Rohren, beispielsweise in Röhrenwärmetauschern einsetzen. Die Strahldüse wird dann einfach koaxial durch das Rohr bewegt, so daß mit Hilfe des konisch aufgeweiteten Strahls die gesamte Rohrinnenfläche gleichmäßig abgestrahlt werden kann.
Wenn dem Strahlmedium ein Strahlmittel zugesetzt wird, hat sich überraschend gezeigt, daß die Partikel des Strahlmittels kaum auf den Ablenkkegel aufprallen. Ursache hierfür dürften die speziellen Strömungs- und Druckverhältnisse sein, die sich aufgrund der erfindungsgemäßen Düsenform ergeben.
Bevorzugt ist die Druck- und Volumenleistung der Druckquelle so auf die Strahldüse abgestimmt, daß das Strahlmedium an der Engstelle der Düse Schallgeschwindigkeit erreicht. Aufgrund des Laval-Effektes läßt sich das Strahlmedium dann im stromabwärtigen Teil der Düse auf Überschallge- schwindigkeit beschleunigen, so daß eine besonders intensive Reinigungswirkung erzielt wird. An der Spitze des Ablenkkegels bildet sich eine stationäre Stoßwelle in der Form eines Machschen Kegels. Vermutlich trägt diese Stoßwelle dazu bei, das Strahlmittel von der Oberfläche des Ablenkkegels fernzuhalten.
Der Ablenkkegel kann über mehrere auf dem Umfang der Strahldüse verteilte Haltestege mit der Strahldüse verbunden sein, so daß die Spitze des Ablenkkegels stets in einem definierten Abstand zur Engstelle der Strahldüse gehalten wird. Sofern beim Reinigen von Rohren eine gewisse Bogengängigkeit der Vorrichtung erwünscht ist, können die Haltestege sowie eine die Strahldüse tragende Lanze elastisch biegsam sein. Vor allem bei Trockeneis als Strahlmittel ist es vorteilhaft, daß die Aufhängung des Ablenkkörpers nicht in der Mitte, sondern am Umfang der Düse erfolgt, damit die stoßempfindlichen Pallets nicht vorzeitig zerschlagen werden.
In einer modifizierten Ausführungsform handelt es sich bei dem Ablenkkegel um ein separates Bauteil, das nicht mit der Strahldüse verbunden ist. In diesem Fall wird der Ablenkkegel mit Hilfe des von der Strahldüse erzeugten Strahls durch das zu reinigende Rohr geblasen. Die Strahldüse wird dann nur ein kurzes Stück in das Rohrende eingeführt oder gegen das Rohrende angepreßt und ggf. mit einer Dichtungsmanschette am Rohr abgedichtet. Der Druck des Strahlmediums wird so reguliert, daß der Ablenkkegel durch das Rohr getrieben wird. Die Zentrierung des Ablenkkegels auf die Rohrachse kann entweder rein aerodynamisch erreicht werden oder mit Hilfe von min- destens drei flexiblen Führungsstäben oder Kufen, die eine Führung für den Ablenkkegel bei seiner Bewegung durch das Rohr bilden. Im Hinblick auf die Bogengängigkeit kann auch der Ablenkkegel selbst flexibel sein. Wahlweise
kann anstelle des Ablenkkegels auch ein z.B. kugelförmiger Ablenkkörper vorgesehen sein.
Die Führungsstäbe können auch fest an der Strahldüse angebracht sein und am freien Ende einen Anschlag für den Ablenkkegel bilden, so daß dieser in Axialrichtung innerhalb eines begrenzten Bereichs relativ zu der Strahldüse beweglich ist. Während des Reinigungsvorgangs wird dann die Strahldüse durch das Rohr geschoben oder gezogen.
Zur Zentrierung der Strahldüse im Rohr können Kufen oder sonstige Zentriereinrichtungen vorgesehen sein. Wenn die Strahldüse durch das Rohr gezogen wird, können auch aerodynamische Selbstzentrierungseffekte zur Zentrierung der Strahldüse ausgenutzt werden.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 8 braucht der Außendurchmesser der Düse selbst nicht größer zu sein als der Außendurchmesser des Ablenkkörpers, so daß eine schlanke, auch für Rohre mit kleinem Innendurchmesser geeignete Bauform erreicht wird.
Wenn der Ablenkkörper mit der Düse verbunden ist. so muß diese Verbindung zwar zugfest sein, sie kann jedoch im übrigen relativ labil oder flexibel sein, da sich der Ablenkkörper durch dynamische Effekte selbst im Rohr zentriert. Hierdurch kann zugleich die Führung der Düse im Rohr verbessert werden.
Da die Ablenkung des Strahlmediums und des Strahlmittels durch den Ablenkkörper bewirkt wird, besteht hinsichtlich der Gestaltung der eigentlichen Düse eine hohe konstruktive Freiheit. Insbesondere kann die Düse als Laval-Düse ausgebildet werden, mit der sich hohe Strömungsgeschwlndigkei- ten des Strahlmediums, gegebenenfalls sogar Überschallströrmαngen erreichen lassen.
Wenn sich der Ablenkkörper allein, also ohne die Düse durch das Rohr bewegt, muß die Bewegung des Ablenkkörpers gebremst werden, damit seine Geschwindigkeit stets kleiner als die Strömungsgeschwindigkeit des Strahlmediums ist und die erwünschte Ablenkungswirkung erzielt wird. In den Ausführungsbeispielen sind verschiedene Möglichkeiten zum Verzögern der
Bewegung des Ablenkkörpers gezeigt.
Der Einsatz von Trockeneis ist bisher wenig effektiv bei der Abreinigung von Materialien oder Beschichtungen, bei denen die Schockkühlung (ca. -80° C) nicht oder nur in geringem Ausmaß zu einer Schockversprödung des Materials mit anschließender Rißbildung führt, z.B. bei verhärteten Kalkablagerungen, harten Ablagerungen organischer Stoffe oder Gipsablagerungen. Da die Schockkühlung hier nicht zu Thermospannungen oder Rissen führt, können die Trockeneispartikel nicht in das Material bzw. zwischen das abzureinigen- de Material und die Werkstückoberfläche eindringen und damit auch nicht zu Absprengungen durch schlagartige Sublimation führen. Die kinetische Aufschlagenergie des relativ weichen Trockeneises zeigt dann nur eine geringe Wirkung.
Die Strömungsgeschwindigkeit muß im gesamten Rohrkörper so hoch sein, daß die eingesetzten Strahlmittel zunächst bis ztim Ablenkkörper geführt werden - hier kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die von dem Ablenkkörper verursachte Verengung stark gesteigert werden - und anschließend aus dem Rohrkörper ausgetragen werden.
Durch die Zugabe eines zusätzlichen, leicht bis stark abrasiven Strahlmittels zu dem Trockeneis wird eine Wirkungsverbesserung erzielt, die auch die Abreinigung von allein mit Trockeneis nicht zu entfernenden Materialien ermöglicht.
Bei dem zusätzlichen Strahlmittel kann es sich um ein leicht abrasives Strahlmittel handeln. Wahlweise kann auch ein stark abrasives Strahlmittel wie zum Beispiel Strahlgranulat zugesetzt werden. Ebenso ist die Zugabe chemischer Mittel, z.B. kalklösender Mittel möglich. Zur Stabilisierung der Trockeneis-Pellets kann es auch zweckmäßig sein, dem Strahlmedium ein Kaltgas, z.B. gekühltes N2 oder dgl. zuzusetzen.
Die Zusatzstrahlmittel sollen so beschaffen /dosiert sein, daß sie keine bzw. nur eine möglichst geringe Abfallvermehrung mit sich bringen und keine Schäden - z.B. durch nachfolgende Korrosion - an den zu reinigenden Oberflächen verursachen.
Besonders vorteilhaft ist deshalb die Zugabe von Zusatzstrahlmitteln, die wasserlöslich sind, m den anfallenden geringen Ruckstandsmengen vertraglich für Wasser und Klaranlagen sind und keine Korrosionsnachwirkungen verursachen Die Zusatzmittel sollten zudem kältebeständig sein bzw sollte die Ab- rasivitat durch die tiefen Temperaturen noch verstärkt werden Andererseits dürfen die Zusatzstrahlmittel die Wirkungsweise des Trockeneises als Strahl mittel nicht beeinträchtigen Geeignet ist zum Beispiel Zucker in kristalliner oder pulverisierter Form
Die Zugabe der ZLisatzstrahlmittel kann durch Vermischung mit Trockeneis erfolgen Das Mischungsverhältnis kann je nach Erfordernis gewählt werden
Das Zusatzstrahlmittel kann auch durch den dynamischen Druck des Strahl- mediums (zusätzlich) angesaugt werden (Injektionsduse) Diese Ansaugung kann durch eine abzweigende Leitung in der Düse oder auch in der Leitungs- zufuhrung zwischen Trockeneiseingabevorrichtung und der Strahldüse erfolgen
Bei der Reinigung von Rohrleitungen mittels einer an das Rohrende angesetz- ten Kegelduse oder eines Strahladapters kann es bei z B durch Verschmutzungen bedingten Engstellen zu einem Gegendruck des Strahlmediums in die Strahldüse kommen In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Zusatzstrahlmittel ebenfalls mit Druck in den Strom des Strahlmediums einzubringen Die Zufuhrung des Zusatzstrahlmittels kann in diesem Fall ebenfalls an der Strahl- duse bzw dem Strahladapter erfolgen oder in der Leitungszufuhrung zwischen Trockeneiseingabevorrichtung und der Strahldüse oder dem Strahladapter
Der Druck des Strahlmediums, mit dessen Hilfe das Zusatzstrahlmittel zuge- fuhrt wird, sollte ähnlich dem Druck des Hauptstromes sein oder jedenfalls so hoch, daß ein durch Gegendruck bedingter Ruckstau des Zusatzstrahlmittels vermieden wird und ein gleichmäßiger Strahl der zusammengeführten Strahlmedien und Strahlmitteln erreicht wird
Ab bestimmten Rohrnennweiten kann der für das erfmdungsgemaße Verfahren erforderliche Strahlmediumbedarf so groß werden, daß eine Druckquel- lewie z B ein Kompressor oder ein Verdampfer für die ErzeLigung der hohen
Strömungsgeschwindigkeit nicht mehr ausreicht oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht mehr eingesetzt werden kann.
Die Erfindung beinhaltet deshalb auch ein Verfahren zum Reinigen von Rohr- leitungen mit Hilfe eines gasförmigen Strahlmediums mit oder ohne Zugabe fester oder flüssiger Strahlmittel, bei dem das Strahlmedium mit Hilfe mindestens einer Saugeinrichtung durch die Rohrleitung gefördert wird.
Dieses Verfahren gestattet es, auch Rohrleitungen mit größeren Rohrquer- schnitten durch Abstrahlen zu reinigen.
Bei diesem Verfahren wird ein Strom des Mediums z.B. ein Luftstrom mit Hilfe von Saugeinrichtungen erzeugt. Hierbei können mehrere Saugeinrichtungen miteinander gekoppelt werden bzw. gleichzeitig eingesetzt werden.
Der Rohrkörper wird an einem Ende verschlossen. Der Verschluß ist mit einer oder mehreren Anschlußmöglichkeiten für Saugleitungen und entsprechende Saugeinrichtungen versehen.
Am entgegengesetzten offenen Rohrende wird der Ablenkkörper eingeführt, der durch ein Seil und/oder durch Anpressung eines oder mehrerer Teile an die Rohrinnenwand geführt wird. Der Ablenkkörper wird durch die von den Saugeinrichtungen erzeugte Sogwirkung durch das Rohr transportiert.
Mit Beginn der Ansaugung wird der Luftstrom vorzugsweise mit einem Strahlmittel nach Wahl versetzt. Das Strahlmittel kann unter Druck in die Rohrleitung eingebracht werden oder durch die Geschwindigkeit des Luftstromes angesaugt werden, wird dann an den Ablenkkörper geführt und hier stark beschleunigt gegen die Rohrinnenwand gerichtet. Das Strahlmittel und die von der Oberfläche abgelösten Materialien werden anschließend durch den Luftstrom ausgetragen und können durch Abscheidevorrichtungen/Filter vom Luftstrom getrennt werden.
Falls der Ablenkkörper nicht allein durch den Luftstrom durch den Rohrkör- per transportiert wird - vor allem bei bogengängigen Leitungen kann der Transport des Ablenkkörpers auch durch ein vorn angebrachtes Zugseil unterstützt werden.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Rohres und eine erfindungsgemäße Strahlvorrichtung;
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Strahlvorrichtung gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel;
Figur 3 einen axialen Schnitt einer Strahlvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Figur 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des wesentlichen
Elements einer Strahlvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
Figur 5 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Strahldüse mit einer Zuleitung für ein Zusatzstrahlmittel; und
Figur 6 eine Prinzipskizze einer Strahlvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die in Figur 1 gezeigte Strahlvorrichtung weist in an sich bekannter Weise eine Drtickquelle 10, beispielsweise einen Druckluftkompressor auf, der über einen flexiblen Druckschlauch 12 mit einer Strahldüse 14 verbunden ist. In der Druckluftleitung zwischen dem Kompressor und der Strahldüse kann eine ebenfalls an sich bekannte Zudosiervorrichtung 16 zum Eindosieren eines Strahlmittels, beispielsweise von Trockeneis, in den Druckluftstrom vorgesehen sein.
Die Strahldüse 14 ist im gezeigten Beispiel Teil eines Strahlkopfes 18, der axial durch das Innere eines zu reinigenden Rohres 20 gezogen oder gescho- ben werden kann. Zum Schieben oder Ziehen des Strahlkopfes dient der Druckschlauch 12, eine Lanze oder ein am entgegengesetzten Ende des Strahlkopfes angebrachtes Zugseil.
Die Strahldüse 14 ist als Laval-Duse ausgebildet und weist demgemäß einen stromaufwartigen Abschnitt 22 auf, der sich von einem Kupplungsstuck 24 für den DruckschlaLich aus stetig, annähernd konisch, zu einer Engstelle 26 verjungt An den stromaufwartigen Abschnitt 22 schließt sich ein stromab- wartiger Abschnitt 28 an, der sich von der Engstelle 26 aus wieder stetig erweitert Aufgrund der Verjüngung des stromaufwartigen Abschnitts 22 nimmt die Stromungsgeschwindigkeit der Druckluft zur Engstelle 26 hin zu Bei ausreichender Druck und Volumenleistung der Druckquelle 10 erreicht die Druckluft an der Engstelle 26 Schallgeschwindigkeit, wahrend der Druck dort auf den Laval-Druck abnimmt Die allmähliche Erweiterung des stromab- wartigen Abschnitts 28 der Strahldüse fuhrt dazu, daß die Druckluft hinter der Engstelle 26 weiter beschleunigt wird und so ein Mehrfaches der Schallgeschwindigkeit erreicht
Zu der Sonde 18 gehört weiterhin noch ein Ablenkkegel 30, der koaxial zur Strahldüse 14 ausgerichtet ist und mit seiner Spitze in den aus der Strahldüse austretenden Gasstrahl ragt Die annähernd konische Ablenkflache 32 des Ablenkkegels 30 ist im gezeigten Beispiel im Längsschnitt leicht konkav gerundet Der Kegelwmkel an der Spitze betragt im gezeigten Beispiel etwa 12°
Die Abschnitte 22 und 28 der Strahldüse haben etwa gleiche Lange, und der Offnungsquerschnitt an der Mundung 34 betragt im gezeigten Beispiel das Zweifache des Querschnitts an der Engstelle 26
In der gezeigten Ausfuhrungsform hegt die Spitze des Ablenkkegels 30 genau in Hohe der Mundung 34 der Strahldüse 14 Wahlweise kann die Spitze des Ablenkkegels auch etwas in die Strahldüse hineinragen In diesem Fall ist bei der Gestaltung des stromabwartigen Abschnitts 28 der Laval-Duse der auf den Ablenkkegel entfallende Querschnitt in Rechnung zu stellen
Durch den Ablenkkegel 30 wird der aus der Strahldüse 14 austretende Uber- schallstrahl gleichmäßig radial in alle Richtungen abgelenkt, so daß er die Form eines Kegelmantels annimmt und in dieser Form gleichmaßig auf die Innenwand des Rohres 20 auftrifft Das in dem Gasstrahl mitgefuhrte Strahlmittel wird aufgrund aerodynamischer Effekte gleichfalls radial nach außen abgelenkt und entfaltet somit seine abrasive Wirkung an der Wand des Rohres
20, während nur ein vernachlässigbar geringer Teil der mitgeführten Partikel mit dem Ablenkkegel 30 in Berührung kommt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Ablenkkegel 30 mit Hilfe von drei in Winkelabständen von 120° angeordneten Stäben 36 an der Strahldüse 14 gehalten. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Spitze des Ablenkkegels 30 stets präzise auf die Achse der Strahldüse 14 zentriert ist. Die Stäbe 36 können einen dreieckigen oder linsenförmigen Querschnitt aufweisen und auf der Innenseite eine Art Schneidkante bilden, so daß sie für das austreten- de Strahlmittel kein nennenswertes Hindernis bilden.
Die entgegengesetzten Enden der Stäbe 36 sind in entsprechende Längsnuten in den Außenflächen der Strahldüse 14 und des Ablenkkegels 30 eingelassen und durch Verschweißen oder in sonstiger Weise befestigt. Auf diese Weise wird eine besonders kleinbauende Gestaltung der Sonde 18 erreicht, die sich auch für das Reinigen von Rohren 20 mit engem Querschnitt eignet.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des Strahlkopfes 18, die für Rohre mit größerem Querschnitt oder auch zum Abstrahlen von frei zugänglichen Flä- chen geeignet ist. Die Spitze des Ablenkkegels 30 ragt hier etwas in die Mündung der Strahldüse 14 hinein. Der stromabwärtige Abschnitt 28 der Strahldüse ist zur Mündung hin etwas stärker erweitert als bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 , so daß das Querschnittsverhältnis zwischen der freien Austrittsfläche an der Mündung und der Querschnittsfläche an der Engstelle 26 wieder ungefähr 2: 1 beträgt.
Die Stäbe 36 sind hier als Rundstäbe ausgebildet, die mit dünneren Endabschnitten 38 in entsprechende axiale Bohrungen 40 des Ablenkkegels 30 und der Strahldüse 14 eingreifen. Die Endabschnitte 38 und die Bohrungen 40 können mit Rechts- und Linksgewinde versehen sein, so daß sich die Stäbe mit der Strahldüse und dem Ablenkkegel verschrauben lassen. Die Bohrungen 40 des Ablenkkegels 30 sind an dem der Strahldüse 14 zugewandten Ende stufenförmig erweitert und nehmen den dickeren Mittelabschnitt der Rundstäbe 36 auf, so daß ein sauberer Anschluß der Rundstäbe an die Ablenkflä- ehe des Kegels erreicht wird.
Im gezeigten Beispiel stoßen die dickeren Mittelabschnitte der Rundstäbe 36
stumpf an der Stirnfläche der Strahldüse 14 an, so daß ein definierter Abstand zwischen der Strahldüse und dem Ablenkkegel 30 eingehalten wird. Wahlweise kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß die Rundstäbe auch in der Strahldüse 14 in erweiterte Bohrungen eingreifen. In die- sem Fall läßt sich der axiale Abstand zwischen dem Ablenkkegel 30 und der Strahldüse 14 innerhalb gewisser Grenzen stufenlos variieren, so daß die Strahlcharakteristik optimiert werden kann.
Die in Figur 3 gezeigte Strahlvorrichtung dient zum Reinigen der Innenflä- chen eines Rohres 1 10 mit Hilfe eines festen oder flüssigen Strahlmediums mit oder ohne Strahlmittel.
Eine Düse 1 12 in der Form eines an das Rohrende ankuppelbaren Adapters dient dazu, das Strahlmedium unter hohem Druck in das Rohr einzuleiten. Im gezeigten Beispiel weist die Düse 1 12 einfach am vorderen Ende einen Außenkonus 1 14 auf, der in das Rohrende eingreift und sich dicht an die Innenwand des Rohres anlegt, wenn die Düse mit der Hand mit leichtem Druck gegen das Rohrende gehalten wird. An das entgegengesetzte Ende der Düse ist ein nicht gezeigter Druckschlauch ankuppelbar, über den das Strahlmedium zugeführt wird.
Weiterhin gehört ZLI der Strahlvorrichtung ein getrennt von der Düse 1 12 ausgebildeter Ablenkkörper 1 16. Im gezeigten Beispiel hat der Ablenkkörper 1 16 eine langgestreckte, schiffchenartige Form mit einem konisch ausgebil- deten stromaufwartigen Ende 1 18. Die Querschnittsform des Ablenkkörpers 1 16 ist an die Querschnittsform des Rohres 1 10 angepaßt und ist demgemäß bei Rundrohren kreisförmig. Der Außendurchmesser des Ablenkkörpers ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 1 10.
In einer Axialbohrung 120 des Ablenkkörpers 1 16 ist ein Zugseil 122 befestigt, das durch das Rohr 1 10 und durch die Mündung der Düse 1 12 verläuft und außerhalb des Rohres 1 10 durch eine schräge seitliche Öffnung 124 aus der Düse 1 12 austritt. Das freie Ende des Zugseils 122 wird mit der Hand gehalten, von einer nicht gezeigten Wickelvorrichtung abgewickelt oder mit Hilfe eines hebelbetätigten selbsthemmenden Arretierungsmechanismus, wie er beispielsweise bei Kartuschen zum Auspressen von pastösen Massen bekannt ist, schrittweise nachgelassen.
Das von der Düse 112 abgegebene Strahlmedium strömt mit hoher Geschwindigkeit durch das Rohr 1 10 und trifft auf das konische Ende 1 18 des Ablenkkörpers 1 16 und wird dadurch radial nach außen abgelenkt, so daß es schräg auf die Rohrwand trifft und die Innenfläche des Rohres reinigt. Dem Strahl- medium kann ein Strahlmittel mit mäßig abrasiver Wirkung, beispielsweise Trockeneis beigemischt sein. Zum Zuführen des Strahlmittels kann die Düse 1 12 mit Öffnungen entsprechend der Öffnung 124 versehen sein. Durch diese Öffnungen können auch andere Zusätze zu dem Strahlmedium zugeführt werden, beispielsweise, um die Rohrwand chemisch zu behandeln oder kalk- oder schmutzabweisend zu "beschichten".
Das Strahlmittel wird durch den Ablenkkörper 1 16 ebenso abgelenkt wie das Strahlmedium, so daß eine intensive Reinigung der Rohrwand erreicht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Partikel des Strahlmittels aufgrund fluiddynami- scher Effekte kaum auf die Oberfläche des Ablenkkörpers trifft, sondern mit der Strömung so umgelenkt wird, daß sie direkt auf die Rohrwand treffen. Das Strahlmedium und das Strahlmittel sowie das gegebenenfalls von der Rohrwand abgetragene Material treten durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Ablenkkörper und der Rohrwand und werden über das der Düse 1 12 entgegengesetzte Rohrende abgeführt.
Wenn das Zugseil 122 allmählich nachgelassen wird, bewegt sich der Ablenkkörper 1 16 selbstzentriert durch das Rohr, so daß das Rohr 10 nach und nach auf der gesamten Länge gereinigt werden kann.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Ablenkkörpers 1 16, das für noch kleinere Rohrdurchmesser geeignet ist.
Der Ablenkkörper nach Figur 4 hat einen schiffchenförmigen stromaufwärti- gen Teil 126 und einen als separates Bauteil ausgebildeten konusförmigen stromabwärtigen Teil 128. Die beiden Teile 126, 128 können miteinander verschraubt oder in sonstiger Weise aneinander befestigt sein. Der stromauf- wärtige Teil weist einen sich konisch erweiternden Abschnitt 130, einen kürzeren zylindrischen Abschnitt 132 und einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 134 auf, die in der angegebenen Reihenfolge in Strömungsrichtung aufeinanderfolgen. Zusammen mit der zylindrischen Rohrwand bildet der Teil 126 eine ringförmige Düse, deren Querschnitt sich wie bei einer Laval-Düse
zunächst verengt und dann wieder erweitert. Auf diese Weise läßt sich durch den Laval-Effekt stromabwärts des Teils 126 eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit, unter Umständen Überschallgeschwindigkeit erreichen. Der konusförmige Teil 128 bildet den eigentlichen Ablenkkörper, der dann das Strahlmedium und die Partikel des Strahlmittels mit hoher Geschwindigkeit auf die Rohrwand lenkt. Allerdings kann das Strahlmedium auch schon durch den Abschnitt 130 ein erstes Mal auf die Rohrwand gelenkt werden.
Der Ablenkkörper 1 16 nach Figur 4 weist die Axialbohrung 20 auf und hat au- ßerdem in seinem zylindrischen Abschnitt 132 eine mit Innengewinde versehenden Querbohrung 136, die es gestattet, das Zugseil 122 mit einer Madenschraube zu fixieren.
Falls ein stark abrasives Strahlmittel verwendet wird, kann das Zugseil be- schädigt werden und reißen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Bewegung des Ablenkkörpers 1 16 mit Hilfe einer Stange 138 zu verzögern, die vom entgegengesetzten Ende her in das Rohr 1 10 eingesteckt und von Hand oder maschinell geführt wird. Der Abschnitt 134 und der konusförmige Teil 128 des Ablenkkörpers weisen eine Axialbohrung 140 mit größerem Durchmes- ser a if, in welche die Stange 138 eingesteckt oder eingeschraubt werden kann.
Schließlich kann der Ablenkkörper 1 16 noch einen Reibkörper oder Kratzer 142 aufweisen, der in Figur 4 strichpunktiert eingezeichnet ist. Der Kratzer 142 legt sich mit seinen Klingen vorzugsweise unter elastischer Vorspannung an die Innenwand des Rohres an und erzeugt so eine Bremswirkung, die die Bewegung des Ablenkkörpers 1 16 verzögert. So kann gegebenenfalls auf die Stange 138 oder das Zugseil 122 verzichtet werden. Zugleich werden durch den Kratzer 142 an der Rohrwand haftende Verunreinigungen gelockert. Im gezeigten Beispiel dient der Kratzer 142 zur Vorreinigung, der die Verunreinigungen lockert, bevor sie mit dem vom Ablenkkörper abgelenkten Strahl vollständig entfernt werden. Wahlweise oder zusätzlich kann an dem Ablenkkörper jedoch auch ein nachgeschleppter Kratzer zum Nachreinigen der abgestrahlten Oberfläche vorgesehen sein. Die Klingen des Kratzers 142 kön- nen leicht schraubenförmig angestellt sein, so daß sich der Ablenkkörper während seiner Bewegung durch das Rohr um seine Längsachse dreht.
In Fig 5 ist eine Strahldüse 210 gezeigt, die mit ihrer Spitze an ein Ende eines zu reinigenden Rohres 212 angesetzt wird und der über eine Leitung 214 ein gasformiges Strahlmedium (Luft) zugeführt wird, das bereits mit Trockeneis versetzt ist Die Strahldüse dient dazu, das Strahlmedium und das Strahlmittel in das Rohr 212 einzuleiten Da eine Dusenwirkung dabei nicht zwingend erforderlich ist, wird die Strahldüse treffender auch als Strahladapter bezeichnet Über einen seitlich an der Strahldüse angebrachten Einlaß 216 wird ein Zusatzstrahlmittel, beispielsweise Kristallzucker, zugeführt Die Zufuhr erfolgt vorzugsweise druckluftunterstutzt, kann jedoch auch allem nach dem Strahlpumpenprinzip aufgrund des m einem konischen Teil 218 der Strahldüse erzeugten Unterdruckes erfolgen In einem sich stromabwärts anschließenden Kopfteil 220 der Strahldüse ist ein schräg in den Hauptkanal einlaufender Nebenkanal 222 ausgebildet
In Fig 6 ist schematisch eine Trockeneiseingabevorrichtung 224 gezeigt, die über die Leitung 214 mit der an ein Ende des Rohres 212 angesetzten Strahldüse 210 verbunden ist An das entgegengesetzte Rohrende ist ein Endstuck 226 angeschlossen, das im gezeigten Beispiel mit zwei Sauggeblasen 228 verbunden ist
Ein Zugseil 230 tritt durch den Nebenkanal 222 der Strahldüse 210 in das Rohr 212 ein und tritt am entgegengesetzten Ende des Rohres durch eine Öffnung in dem Endstuck 226 wieder aus Mit Hilfe dieses Zugseils laßt sich ein Ablenkkorper 232 in Längsrichtung durch das Rohr 212 hindurchziehen
Die beiden parallel arbeitenden Sauggeblase 228 haben eine wesentlich höhere Förderleistung als sie mit herkömmlichen Kompressoren oder Verdampfern erzeugbar ist und gestatten es so, auch bei Rohren 212 mit relativ großem Durchmesser eine hohe Stromungsgeschwindigkeit im Inneren des Rohres aufrechtzuerhalten Die Umgebungsluft wird über die Düse 210 angesaugt und in der Trockeneisemgabevorrichtung 224 mit Trockeneis versetzt Wahlweise kann über den Einlaß 216 das zusätzliche Strahlmittel zugeführt werden Innerhalb des Rohres 212 wird die mit den Strahlmitteln versetzte Luft an dem Ablenkkorper 222 erneut beschleunigt und auf die Rohrwand umgelenkt, so daß eine intensive Reinigungswirkung erzielt wird Das Endstuck 226 enthalt eine Abscheidevorrichtung oder einen Filter für das ausgetragene Material und ggf das feste Zusatzstrahlmittel Die Abscheidevorrichtung, beispielsweise in der Form eines Zyklons, kann auch in die Sauggeblase 228 integriert sein