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Patent Searching and Data


Title:
BLASTING METHOD FOR CLEANING PIPES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/029470
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a blasting method for cleaning pipes with the aid of a blasting medium. The invention is characterized in that a deflecting body (30; 116; 232) is moved through the pipe (20; 110; 212) and a blasting medium is permitted to flow around the deflecting body.

Inventors:
KIPP JENS WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/007820
Publication Date:
June 17, 1999
Filing Date:
December 02, 1998
Export Citation:
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Assignee:
KIPP JENS WERNER (DE)
International Classes:
B24C1/00; B24C3/32; (IPC1-7): B24C3/32; B24C1/00
Foreign References:
US4126969A1978-11-28
US5690543A1997-11-25
US2821814A1958-02-04
US5664992A1997-09-09
DE19535557A11997-03-27
EP0181810A11986-05-21
Attorney, Agent or Firm:
Wiebusch, Manfred (Artur-Ladebeck-Strasse 51 Bielefeld, DE)
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Claims:
PATENTANSPRTCHE
1. Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren mit Hilfe eines Strahlmedi ums, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ablenkkörper (30 ; 116 ; 232) durch das Rohr (20 ; 110 ; 212) bewegt und von dem Strahlmedium umstro men ld_Bt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem gasförmi gen Strahlmedium Trockeneis als Strahlmittel zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Trockeneis ein weiteres Strahlmittel, beispielsweise Zucker, oder ein chemisches Agens zugesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmedium an einem Ende in das Rohr (112 ; 212) eingeblasen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmedium an einem Ende des Rohres (212) angesaugt wird.
6. Strahlvorrichtung mit einer Strahlduse (14) und einer Druckquelle (10) zur Zufuhr eines Strahlmediums unter Druck zu der Strahldüse, dadurch ge kennzeichnet, daß die Strahldüse (14) sich in einem stromaufwärtigen Ab schnitt (22) stetig zu einer Engstelle (26) verjüngt und sich von der Engstel le aus stromabwärts wieder stetig erweitert und daß stromabwärts der Eng stelle (26) ein Ablenkkörper (30) angeordnet ist.
7. Strahlvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlduse (14) und der Ablenkkörper (30) durch mindestens drei auf dem Umfang der Strahlduse und des Ablenkkörpers verteilte axiale Stabe (36) miteinander verbunden sind.
8. Strahlvorrichtung zum Abstrahlen der Innenflächen von Rohren (110), gekennzeichnet durch mit eine koaxial zum Rohr ausgerichtete, das Strahl medium abgebende Dusse (112) und einen Ablenkkörper (116), der das Strahlmedium auf die Rohrwand lenkt und mit dem größten Teil seiner Län ge axial hinter der Mündung der Dusse (12) liegt und allein oder gemeinsam mit der Dusse durch das Rohr bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die DfAse (112) als an das Rohrende ankuppelbarer Adapter zum Einleiten des Strahl mediums in das Rohr ausgebildet ist und daß der Ablenkkörper (16) relativ zur Dusse durch das Rohr bewegbar ist.
10. Vorrichtung nach der Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkkörper (116) am stromaufwärtigen Ende einen sich erweiternden Abschnitt (130) und weiter stromabwärts einen sich vergüngenden Abschnitt (134) aufweist, an den sich stromabwärts ein Teil (128) anschließt, der sich in Stromungsrichtung erweitert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß der Ablenkkörper (116) oder gegebenenfalls die Einheit aus Ablenk körper und Dusse einen Reibkörper (142) aufweist, der mit der Innenwand des Rohres (10) in Reibberfihrung steht.
Description:
STRAHLVERFAHREN ZUM REINIGEN YON ROHREN Die Erfindung betrifft ein Strahlverfahren zum Reinigen von Rohren sowie Vorrichtungen, die zur Durchffihrung dieses Verfahrens geeignet sind.

Strahlvorrichtungen allgemein dienen zum Reinigen von Oberflachen mit Hil- fe 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 anschlieBend 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 Ri-Bbildung (Thermospannungen) 2. Eindringen von Partikeln in die durch Thermospannungen erzeug- ten Risse der abzureinigenden Materialien mit anschließender schlagartiger Volumenvergrößerung der Partiel bei dem fjbergang in den gasförmigen Zustand (Sublimation), die zu einer"Abspren- gung"der abzureinigenden Materialien führt 3. Kinetische Energie bei dem Aufschlag der Partiel mit hoher Ge- schwindigkeit auf die abzureinigenden Materialien.

Im Hinblick auf eine schnelle und rationelle Reinigung gr6j3erer Fldchen ist es wunschenswert, daJ3 der von der Strahldüse erzeugte Strahl möglichst weit aufgefächert ist. Zu diesem Zweck sind Flachdüsen bekannt, die einen facherartig aufgeweiteten Strahl erzeugen. Bei Venvendung abrasiver Strahl- mittel besteht jedoch ein Nachteil darin, daß die Partiel des Strahlmittels auf die sich verjüngenden Wände der Diase aufprallen, so daß es entweder zu einem erhöhten Verschleiß an der Dfise kommt oder, im Fall von Trockeneis, die Partiel des Strahlmittels in noch feinere Partiel zerschlagen werden, die keine nennenswerte abrasive Wirkung mehr haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Strahlverfahren und Strahlvorrichtungen zu schaffen, die eine effiziente und grfandliche Reinigung der Innenflächen von Rohren oder sonstigen Hohlkörpern insbesondere mit Trockeneis ermögli- chen.

Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angege- benen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke des erfindungsgemdj3en Verfahrens besteht darin, da-6 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 gleichmd t- auf dem gesamten Innenumfang des Rohres erzielt wird.

Die Strömung des Strahlmediums kann dabei wahlweise mit Hilfe einer zu- sammen 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 Strahldfise ein Ablenkkegel angeordnet ist.

Mit Hilfe dieser Strahldüse wird ein konisch aufgefächerter Strahl erzeugt, so daß eine entsprechend grole Arbeitsbreite der Strahlvorrichtung erreicht wird, die deshalb auch fur andere Anwendugen geeignet ist. Besonders vor- teilhaft läßt sich eine solche StrahldfAse aber zur Reinigung der Innenflächen von Rohren, beispielsweise in Röhrenwärmetauschern einsetzen. Die Strahl- dusse wird dann einfach koaxial durch das Rohr bewegt, so daß mit Hilfe des konisch aufgeweiteten Strahls die gesamte Rohrinnenfldche gleichmdbicr ab- gestrahlt werden kann.

Wenn dem Strahlmedium ein Strahlmittel zugesetzt wird, hat sich überra- schend gezeigt, daB die Partiel des Strahlmittels kaum auf den Ablenkkegel aufprallen. Ursache hierfür dürften die speziellen Strömungs-und Druckver- hältnisse 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 Dusse Schallgeschwindigkeit erreicht. Aufgrund des Laval-Effektes ld-6t sich das Strahlmedium dann im stromabwärtigen Teil der Dfise auf Überschallge- schwindigkeit beschleunigen, so daß eine besonders intensive Reinigungswir- kung erzielt wird. An der Spitze des Ablenkkegels bildet sich eine stationäre Stoßwelle in der Form eines Machschen Kegels. Vermutlich trägt diese Stoß- welle dazu bei, das Strahlmittel von der Oberfläche des Ablenkkegels fernzu- halten.

Der Ablenkkegel kann tuber mehrere auf dem Umfang der Strahldüse verteilte Haltestege mit der Strahldüse verbunden sein, so daß die Spitze des Ablenk- kegels stets in einem definierten Abstand zur Engstelle der Strahldüse gehal- ten wird. Sofern beim Reinigen von Rohren eine gewisse Bogengängigkeit der Vorrichtung erwünscht ist, können die Haltestege sowie eine die Strahl- düse tragende Lanze elastisch biegsam sein. Vor allem bei Trockeneis als Strahlmittel ist es vorteilhaft, daJ3 die Auflhängung des Ablenkkörpers nicht in der Mitte, sondern am Umfang der Dfise erfolgt, damit die stoßempfindli- chen 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 die- sem 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 Stick in das Rohrende eingeführt oder gegen das Rohrende ange- prej3t 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 FfAhrungsstdben 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 StrahldfAse 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 Zen- triereinrichtungen vorgesehen sein. Wenn die StrahldfAse durch das Rohr ge- zogen wird, können auch aerodynamische Selbstzentrierungseffekte zur Zen- trierung der Strahlduse ausgenutzt werden.

Bei der Vorrichtung nach Anspruch 8 braucht der Au-Bendurchmesser der Dfise selbst nicht gazer zu sein als der Außendurchmesser des Ablenkkör- pers, so daß eine schlanke, auch fur Rohre mit kleinem Innendurchmesser geeignete Bauform erreicht wird.

Wenn der Ablenkkörper mit der Düse verbunden ist, so muß diese Verbin- dung 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 Dusse im Rohr verbessert werden.

Da die Ablenkung des Strahlmediums und des Strahlmittels durch den Ab- lenkkörper bewirkt wird, besteht hinsichtlich der Gestaltung der eigentli- chen Dusse eine hohe konstruktive Freiheit. Insbesondere kann die Düse als Laval-Düse ausgebildet werden, mit der sich hohe Strömungsgeschwindigkei- ten des Strahlmediums, gegebenenfalls sogar Überschallströmungen errei- chen lassen.

Wenn sich der Ablenkkörper allein, also ohne die DfAse durch das Rohr be- wegt, mu-6 die Bewegung des Ablenkkörpers gebremst werden, damit seine Geschwindigkeit stets kleiner als die Strömungsgeschwindigkeit des Strahl- mediums 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 Schockkiihlung (ca.-80° C) nicht oder nur in geringem Ausmaß zu einer Schockversprödung des Materi- als mit anschließender Rißbildung führt, z. B. bei verhärteten Kalkablagerun- gen, harten Ablagerungen organischer Stoffe oder Gipsablagerungen. Da die Schockkühlung hier nicht zu Thermospannungen oder Rissen fuhrt, konnen 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 Auf- schlagenergie des relativ weichen Trockeneises zeigt dann nur eine geringe Wirkung.

Die Stromungsgeschwindigkeit muJ3 im gesamten Rohrkörper so hoch sein, daß die eingesetzten Strahlmittel zunächst bis zum Ablenkkorper gefuhrt werden-hier kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die von dem Ab- lenkkörper verursachte Verengung stark gesteigert werden-und anschlie- j3end 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 Ab- reinigung von allein mit Trockeneis nicht zu entfernenden Materialien er- möglicht.

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 che- mischer Mittel, z. B. kalklösender Mittel moglich. Zur Stabilisierung der Trockeneis-Pellets kann es auch zweckmd_Big 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 Ober- flache verursachen.

Besonders vorteilhaft ist deshalb die Zugabe von Zusatzstrahlmitteln, die was- serlöslich sind, in den anfallenden geringen Rückstandsmengen verträglich far Wasser und Kläranlagen sind und keine Korrosionsnachwirkungen verur- sachen. Die Zusatzmittel sollten zudem kältebeständig sein bzw. sollte die Ab- rasivität 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 Zusatzstrahlmittel 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 (zusatzlich) angesaugt werden (Injektionsduse). Diese Ansaugung kann durch eine abzweigende Leitung in der Dfise oder auch in der Leitungs- zuflahrung zwischen Trockeneiseingabevorrichtung und der StrahldfAse erfol- gen.

Bei der Reinigung von Rohrleitungen mittels einer an das Rohrende angesetz- ten Kegeldüse oder eines Strahladapters kann es bei z. B. durch Verschmut- zungen 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 Zu- führung des Zusatzstrahlmittels kann in diesem Fall ebenfalls an der Strahl- dtise bzw. dem Strahladapter erfolgen oder in der Leitungszuführung zwi- schen Trockeneiseingabevorrichtung und der Strahldüse oder dem Strahla- dapter.

Der Druck des Strahlmediums, mit dessen Hilfe das Zusatzstrahlmittel zuge- führt wird, sollte ähnlich dem Druck des Hauptstromes sein oder jedenfalls so hoch, daß ein durch Gegendruck bedingter Rückstau des Zusatzstrahlmit- tels vermieden wird und ein gleichmdj3iger Strahl der zusammengeführten Strahlmedien und Strahlmitteln erreicht wird.

Ab bestimmten Rohrnennweiten kann der fur das erfindungsgemäße Verfah- ren erforderliche Strahlmediumbedarf so groß werden, daJ3 eine Druckquel- lewie z. B. ein Kompressor oder ein Verdampfer fur die Erzeugung 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 min- destens einer Saugeinrichtung durch die Rohrleitung gefordert cvird.

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 Saugeinrich- tungen miteinander gekoppelt werden bzw. gleichzeitig eingesetzt werden.

Der Rohrkörper wird an einem Ende verschlossen. Der Verschluß ist mit ei- ner oder mehreren Anschlußmöglichkeiten für Saugleitungen und entspre- chende Saugeinrichtungen versehen.

Am entgegengesetzten offenen Rohrende wird der Ablenkkorper eingefuhrt, 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 Luft- stromes 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 un- terstützt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung naher erlautert.

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 axiale Schnitt einer Strahlvorrichtung gemaJ3 einem wei- teren Ausffihrungsbeispiel ; Figur 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des wesentlichen Elements einer Strahlvorrichtung gemäß einem anderen Aus- führungsbeispiel ; Figur 5 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Strahldüse mit einer Zuleitung far ein Zusatzstrahlmittel ; und Figur 6 eine Prinzipskizze einer Strahlvorrichtung gemaJ3 einem weite- ren Ausführungsbeispiel.

Die in Figur 1 gezeigte Strahlvorrichtung weist in an sich bekannter Weise ei- ne Druckquelle 10, beispielsweise einen Druckluftkompressor auf, der tuber einen flexiblen Druckschlauch 12 mit einer Strahldüse 14 verbunden ist. In der Druckluftleitung zwischen dem Kompressor und der Strahldüse kann ei- ne ebenfalls an sich bekannte Zudosiervorrichtung 16 zum Eindosieren eines Strahlmittels, beispielsweise von Trockeneis, in den Druckluftstrom vorgese- hen 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-Düse ausgebildet und weist demgemdj3 einen stromaufwärtigen Abschnitt 22 auf, der sich von einem Kupplungsstfick 24 finir den Druckschlauch aus stetig, annähernd konisch, zu einer Engstelle 26 verjüngt. An den stromaufwärtigen Abschnitt 22 schließt sich ein stroma- wärtiger Abschnitt 28 an, der sich von der Engstelle 26 aus wieder stetig er- weitert. Aufgrund der Verjüngung des stromaufwärtigen Abschnitts 22 nimmt die Stromungsgeschwindigkeit der Druckluft zur Engstelle 26 hin zu. Bei aus- reichender Druck-und Volumenleistung der Druckquelle 10 erreicht die Druckluft an der Engstelle 26 Schallgeschwindigkeit, während der Druck dort auf den Laval-Druck abnimmt. Die allmahliche Erweiterung des stroma- wärtigen Abschnitts 28 der Strahldüse führt dazu, daß die Druckluft hinter der Engstelle 26 weiter beschleunigt wird und so ein Mehrfaches der Schall- geschwindigkeit 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 Strahldü- se austretenden Gasstrahl ragt. Die annähernd konische Ablenkfläche 32 des Ablenkkegels 30 ist im gezeigten Beispiel im Längsschnitt leicht konkav ge- rundet. Der Kegelwinkel an der Spitze beträgt im gezeigten Beispiel etwa 12°.

Die Abschnitte 22 und 28 der Strahldüse haben etwa gleiche Lange, und der Offnungsquerschnitt an der Mündung 34 beträgt im (sezeigten Beispiel das Zweifache des Querschnitts an der Engstelle 26.

In der gezeigten Ausführungsform liegt die Spitze des Ablenkkegels 30 genau in Hoche der Mündung 34 der Strahldüse 14. Wahlweise kann die Spitze des Ablenkkegels auch etwas in die Strahldüse hineinragen. In diesem Fall ist bei der Gestaltung des stromabwärtigen Abschnitts 28 der Laval-Düse der auf den Ablenkkegel entfallende Querschnitt in Rechnung zu stellen.

Durch den Ablenkkegel 30 wird der aus der StrahldfAse 14 austretende tuber- schallstrahl gleichmdbicf radial in alle Richtungen abgelenkt, so daß er die Form eines Kegelmantels annimmt und in dieser Form gleichmd_6id auf die Innenwand des Rohres 20 auftrifft. Das in dem Gasstrahl mitgeführte Strahl- mittel wird aufgrund aerodynamischer Effekte gleichfalls radial nach au-ben abgelenkt und entfaltet somit seine abrasive Wirkung an der Wand des Rohres

20, während nur ein vernachlässigbar geringer Teil der mitgeführten Parti- kel 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 Staben 36 an der Strahl- dusse 14 gehalten. Hierdurch ist sichergestellt, daB die Spitze des Ablenkke- gels 30 stets präzise auf die Achse der Strahldfise 14 zentriert ist. Die Stable 36 können einen dreieckigen oder linsenförmigen 9uerschnitt aufweisen und auf der Innenseite eine Art Schneidkante bilden, so daß sie finir das austreten- de Strahlmittel kein nennenswertes Hindernis bilden.

Die entgegengesetzten Enden der Stable 36 sind in entsprechende Längsnu- ten in den Außenflächen der Strahldfise 14 und des Ablenkkegels 30 einge- lassen und durch Verschweißen oder in sonstiger Weise befestigt. Auf diese Weise wird eine besonders kleinbauende Gestaltung der Sonde 18 erreicht, die sich auch fur das Reinigen von Rohren 20 mit engem 9uerschnitt eignet.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des Strahlkopfes 18, die fur Rohre mit grb_Berem Querschnitt oder auch zum Abstrahlen von frei zugänglichen Flä- chen geeignet ist. Die Spitze des Ablenkkegels 30 ragt hier etwas in die Mün- dung der Strahldüse 14 hinein. Der stromabwärtige Abschnitt 28 der Strahl- dfise ist zur Mündung hin etwas starker erweitert als bei dem Ausfuhrungs- beispiel nach Figur 1, so daß das Querschnittsverhältnis zwischen der freien Austrittsfläche an der Mündung und der 9uerschnittsfläche an der Engstelle 26 wieder ungefähr 2 : 1 beträgt.

Die Stable 36 sind hier als Rundstäbe ausgebildet, die mit dünneren Endab- schnitten 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 Stable mit der Strahldüse und dem Ablenkkegel verschrauben lassen. Die Bohrungen 40 des Ablenkkegels 30 sind an dem der Strahldüse 14 zugewandten Ende stufenformig erweitert und nehmen den dickeren Mittelabschnitt der Rund- stabe 36 auf, so daß ein sauberer Anschluß der Rundstäbe an die Ablenkflä- che 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 Ab- stand zwischen der Strahldüse und dem Ablenkkegel 30 eingehalten wird.

Wahlweise kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß die Rund- stable auch in der StrahldfAse 14 in erweiterte Bohrungen eingreifen. In die- sem Fall ldJ3t 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 110 mit Hilfe eines festen oder flüssigen Strahlmediums mit oder ohne Strahlmittel.

Eine Dfise 112 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 Dusse 112 einfach am vorderen Ende einen Au- ßenkonus 114 auf, der in das Rohrende eingreift und sich dicht an die Innen- wand des Rohres anlegt, wenn die Düse mit der Hand mit leichtem Druck ge- gen das Rohrende gehalten wird. An das entgegengesetzte Ende der Düse ist ein nicht gezeigter Druckschlauch ankuppelbar, tuber den das Strahlmedium zugeffihrt wird.

Weiterhin gehört zu der Strahlvorrichtung ein getrennt von der Dusse 112 ausgebildeter Ablenkkörper 116. Im gezeigten Beispiel hat der Ablenkkörper 116 eine langgestreckte, schiffchenartige Form mit einem konisch ausgebil- deten stromaufwärtigen Ende 118. Die 9uerschnittsform des Ablenkkörpers 116 ist an die Querschnittsform des Rohres 110 angepaßt und ist demgemdj3 bei Rundrohren kreisförmig. Der Außendurchmesser des Ablenkkörpers ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 110.

In einer Axialbohrung 120 des Ablenkkörpers 116 ist ein Zugseil 122 befe- stigt, das durch das Rohr 110 und durch die Mündung der Dfise 112 verläuft und außerhalb des Rohres 110 durch eine schräge seitliche Offnung 124 aus der Dfise 112 austritt. Das freie Ende des Zugseils 122 wird mit der Hand ge- halten, von einer nicht gezeigten Wickelvorrichtung abgewickelt oder mit Hilfe eines hebelbetätigten selbsthemmenden Arretierungsmechanismus, wie er beispielsweise bei Kartuschen zum Auspressen von pastösen Massen be- kannt ist, schrittweise nachgelassen.

Das von der Dusse 112 abgegebene Strahlmedium strömt mit hoher Geschwin- digkeit durch das Rohr 110 und trifft auf das konische Ende 118 des Ablenk- körpers 116 und wird dadurch radial nach au_Ben abgelenkt, so daß es schräg auf die Rohnvand trifft und die Imenflache des Rohres reinigt. Dem Strahl- medium kann ein Strahlmittel mit mäßig abrasive Wirkung, beispielsweise Trockeneis beigemischt sein. Zum Zuführen des Strahlmittels kann die Dusse 112 mit Offnungen entsprechend der Offnung 124 versehen sein. Durch die- se 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 Ablenkkorper 116 ebenso abgelenkt wie das Strahlmedium, so daß eine intensive Reinigung der Rohrwand erreicht wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Partiel des Strahlmittels aufgrund fluiddynami- scher Effekte kaum auf die Oberfläche des Ablenkkorpers trifft, sondern mit der Stromung 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 Zwischen- raum zwischen dem Ablenkkörper und der Rohrwand und werden über das der Divise 112 entgegengesetzte Rohrende abgeführt.

Wenn das Zugseil 122 allmählich nachgelassen wird, bewegt sich der Ablenk- körper 116 selbstzentriert durch das Rohr, so da_B das Rohr 10 nach und nach auf der gesamten Lange gereinigt werden kann.

Figur 4 zeigt ein AusffAhrungsbeispiel des Ablenkkorpers 116, das finir 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 Strömungsge- schwindigkeit, unter Umstanden LTberschallgeschwindigkeit erreichen. Der konusförmige Teil 128 bildet den eigentlichen Ablenkkörper, der dann das Strahlmedium und die Partiel des Strahlmittels mit hoher Geschwindigkeit auf die Rohrwand lenkt. Allerdings kann das Strahlmedium auch schon durch den Abschnitt 130 ein erstes Mal auf die Rohnvand gelenkt werden.

Der Ablenkkörper 116 nach Figur 4 weist die Axialbohrung 20 auf und hat au- _Berdem in seinem zylindrischen Abschnitt 132 eine mit Innengewinde verse- henden 9uerbohrung 136, die es gestattet, das Zugseil 122 mit einer Maden- schraube 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 116 mit Hilfe einer Stange 138 zu verzögern, die vom entgegengesetzten Ende her in das Rohr 110 eingesteckt und von Hand oder maschinell geführt wird. Der Abschnitt 134 und der konusförmige Teil 128 des Ablenkkörpers weisen eine Axialbohrung 140 mit grb-6erem Durchmes- ser auf, in welche die Stange 138 eingesteckt oder eingeschraubt werden kann.

Schließlich kann der Ablenkkörper 116 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 116 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 Verunrei- nigungen lockert, bevor sie mit dem vom Ablenkkörper abgelenkten Strahl vollständig entfernt werden. Wahlweise oder zusätzlich kann an dem Ablenk- körper jedoch auch ein nachgeschleppter Kratzer zum Nachreinigen der ab- gestrahlten Oberfläche vorgesehen sein. Die Klingen des Kratzers 142 kön- nen leicht schraubenformig angestellt sein, so da 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 ei- nes zu reinigenden Rohres 212 angesetzt wird und der liber eine Leitung 214 ein gasförmiges 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 Düsenwirkung dabei nicht zwingend erforderlich ist, wird die Strahldüse treffender auch als Strahladap- ter bezeichnet. lober einen seitlich an der StrahldfAse angebrachten EinlaJ3 216 wird ein Zusatzstrahlmittel, beispielsweise Kristallzucker, zugeführt. Die Zufuhr erfolgt vorzugsweise druckluftunterstutzt, kann jedoch auch allein nach dem Strahlpumpenprinzip aufgrund des in 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 tuber die Leitung 214 mit der an ein Ende des Rohres 212 angesetzten Strahldfise 210 verbunden ist. An das entgegengesetzte Rohrende ist ein Endstück 226 angeschlossen, das im gezeigten Beispiel mit zwei Sauggeblä- sen 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 Offnung in dem Endstück 226 wieder aus. Mit Hilfe dieses Zugseils laJ3t sich ein Ablenkkörper 232 in Längsrichtung durch das Rohr 212 hindurchziehen.

Die beiden parallel arbeitenden Sauggebläse 228 haben eine wesentlich hoche- re Förderleistung als sie mit herkömmlichen Kompressoren oder Verdamp- fern erzeugbar ist und gestatten es so, auch bei Rohren 212 mit relativ gro- ßem Durchmesser eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Inneren des Rohres aufrechtzuerhalten. Die Umgebungsluft wird tuber die Dfise 210 ange- saugt und in der Trockeneiseingabevorrichtung 224 mit Trockeneis versetzt.

Wahlweise kann tuber den Einlaß 216 das zusätzliche Strahlmittel zugeführt werden. Innerhalb des Rohres 212 wird die mit den Strahlmitteln versetzte Luft an dem Ablenkkörper 222 erneut beschleunigt und auf die Rohrwand umgelenkt, so daß eine intensive Reinigungswirkung erzielt wird. Das End- stick 226 enthält eine Abscheidevorrichtung oder einen Filter finir das ausge- tragene Material und ggf. das feste Zusatzstrahlmittel. Die Abscheidevorrich- tung, beispielsweise in der Form eines Zyklons, kann auch in die Sauggebläse 228 integriert sein.