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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CLEANING PIPES, TANKS AND OTHER SURFACES OF PARTS HAVING RESIDUES OF GREASE, OIL AND SIMILAR SUBSTANCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/078647
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for cleaning surfaces having residues of oil and grease, wherein compressed air and a liquid such as the following are used for cleaning: surfactants or neutral, alkaline or acidic surfactant mixtures, fatty acid esters comprising carbon chain lengths of the base carboxylic acids and alcohols of between C1 and C22 and mixtures thereof, such as for example rape methyl ester (with additives this also being used as bio-diesel), or aliphatic alkanes with an unbranched and/or branched and/or cyclic configuration having carbon chain lengths of between C5 and C22 and mixtures thereof, for example paraffins, diesel or fuel oil. The compressed air is fed to a jet nozzle (1) which preferably has a convergent section (7) forming a narrowing (6) and an adjoining divergent section (8), and the liquid substance is metered into the compressed air flow preferably upstream of the jet nozzle (1), or in an alternative embodiment upstream, in or downstream of the narrowing (6) of the jet nozzle.

Inventors:
KIPP JENS WERNER (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/100489
Publication Date:
May 26, 2016
Filing Date:
November 16, 2015
Export Citation:
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Assignee:
KIPP JENS WERNER (DE)
International Classes:
B05B7/00; B05B7/04; B08B3/02
Foreign References:
US5616067A1997-04-01
DE102012014575A12014-02-06
DE102012014605A12014-03-06
DE102005005638B32006-02-09
DE102005002365B32006-04-13
DE102012014605A12014-03-06
Attorney, Agent or Firm:
Tarvenkorn & Wickord Patentanwälte Partnerschaftsgesellschaft mbB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von Flächen von Öl-/ fettverschmutzten Oberflächen wie z. B. von Außen- und Innenflächen von Rohren, von Tanks, sonstigen

Oberflächen, wobei zur Reinigung Druckluft und eine lösende Flüssigkeit, wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische,

Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden

Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl verwendet werden, und die Druckluft einer Strahldüse (1 ) zugeführt wird, die einen zu einer Engstelle(6)

konvergierenden Abschnitt (7) und einen sich daran anschließenden

divergierenden Abschnitt (8) aufweist, die flüssige Substanz vorzugsweise vor der Engstelle der Strahldüse (1 ), in einer anderen Ausführung, in oder nach der Engstelle (6) der Strahldüse in die Druckluftströmung eindosiert wird, wobei die Strahldüse (1 ), vorzugsweise als Flachdüse, auf die Oberflächen oder gegebenenfalls in den Rohrinnendurchmesser gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit mit einem Druck zugeführt wird, der bei einer Eindosierung von min. 80 mm Abstand vor der Engstelle der Strahldüse (1 ), vorzugsweise gleich dem Druck der Druckluft oder darüber, jedoch zumindest 80 % des Druckes der Druckluft beträgt, wobei bei einer Eindosierung in einer Entfernung von weniger als 80 mm vor der Engstelle (6) der Strahldüse (1 ) bzw. in oder nach der Engstelle (6) der Strahldüse (1 ) abhängig von der mit einer Abnahme des Drucks einhergehenden Geschwindigkeitserhöhung mit sehr geringem Druck der Flüssigkeit oder sogar drucklos mittels Ansaugeffekt gearbeitet werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Flüssigkeitsmenge im Verhältnis zur Druckluft in Volumenprozent kleiner ist als 1 :500, vorzugsweise kleiner ist als 1 :1000.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass der Druck des Trägergases zumindest 1 bar beträgt.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Druckluft und Flüssigkeit in der

Strahldüse (1 ) auf hohe Geschwindigkeit, vorzugsweise auf annähernd

Schallgeschwindigkeit bzw. Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass es sich bei der Strahldüse (1 ) um eine Flachdüse handelt, um eine effektive, schonende und gleichmäßige Reinigung der Oberflächen ohne Beschädigungen zu erreichen.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches aus Druckluft und Flüssigkeit durch ein Drosselventil bzw. Druckminderer (10) in der Flüssigkeitszuführung (2) und/oder ein Drosselventil bzw. Druckminderer in der Druckluftzuführung (9) variiert wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit und/oder die Druckluft

vorzugsweise der Strahldüse (1 ) pulsierend zugeführt werden.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Reinigung von Oberflächen mit Rückständen aus Öl, Fett mit einer Zuführung für Druckluft (9), die in eine Strahldüse (1 ) mündet, die einen zu einer Engstelle (6) konvergierenden

Abschnitt (7) sowie einen daran anschließenden divergierenden Abschnitt (8) aufweist, sowie mit einer Zuführung (2) für die als Strahlmittel dienende

Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitsmenge zu der Trägergasmenge im Verhältnis von kleiner als 1 :500 steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (1 ) eine Laval-Düse ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (1 ) als Flachdüse ausgebildet ist

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 11 , dadurch

gekennzeichnet, dass in der Flüssigkeitszuführung stromaufwärts der

Strahlvorrichtung (1 ) ein geeignetes Drosselventil (10) zur Regulierung der Flüssigkeitsmenge angebracht ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rohren, Tanks und sonstigen Oberflächen von Teilen mit Rückständen aus Fett, Öl und ähnlichen Stoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Rohren, Tanks und sonstigen Oberflächen von Teilen, die mit Rückständen von Fett, Öl und ähnlichen Stoffen beaufschlagt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung dieser Flächen.

Es ist bereits bekannt, bei Hochdruckstrahlgeräten zusätzlich Druckluft einzusetzen. Dabei werden größere Wassermengen mit relativ kleinen Luftmengen beaufschlagt, um eine höhere Reinigungswirkung zu erzielen. Da hier die mit hohem Druck ausgestoßenen Wassermengen überwiegen, wird eine beträchtliche Gewalt auf die zu reinigenden Teile ausgeübt, die zu Beschädigungen führen kann. Für viele

Oberflächen ist herstellerseitig nur ein geringer Wasserdruck zugelassen, der zumeist nicht genügend Reinigungskraft entwickelt. Ein Wasserdruck von z. B. über 10 bar oder der Zusatz von Strahlmitteln auch weicher Art können hier bereits zur Zerstörung der Teile oder zu einer unerwünschten Aufrauung der Oberflächen führen. Weiter bekannt aus der DE 10 2012 01 605 A1 ist zudem ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei der Druckluft und Wasser zur Reinigung von empfindlichen

Oberflächen eingesetzt wird.

Eine Reinigung mit Hochdruckreinigern hat darüber hinaus den Nachteil, dass größere Wassermengen eingesetzt werden, die nach der Reinigung entsorgt werden müssen.

Zur Reinigung kommen auch chemische Reinigungsmittel zum Einsatz, die anschließend wieder per Wasserstrahl zu entfernen sind, wobei hierbei auch größere Mengen von mit Chemikalien verunreinigtem Abwasser anfallen. Dieses Abwasser muss aufgefangen und entsorgt werden.

Ziel und Sinn der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von Außen- und Innenflächen von Rohren, Tanks oder sonstigen Oberflächen von fettigen, öligen Rückständen bereit zu stellen, welches eine sanfte aber effektive Reinigungswirkung aufweist.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und 9 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass mittels eines

Niederdruckreinigungsverfahrens unter Verwendung von Druckluft und geringen Mengen von Flüssigkeiten wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer

Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl als Strahlmittel ein Reinigungsverfahren bereitgestellt wird, welches sich besonders für die Reinigung von Oberflächen mit Öl- bzw. Fettrückständen eignet. Da Druckluft mit einem geringen Anteil eines flüssigen Fluids eine sehr viel geringere Dichte als ein Wasserstrahl aufweist und zudem durch eine entsprechende Düse auf eine sehr hohe Geschwindigkeit gebracht werden kann, wird eine Reinigung der Oberflächen schon bei geringen Druck des Trägergases erreicht.

Die Verwendung eines geringen Strahldrucks, der nur mittels Druckluft und einer geringen Menge von Flüssigkeiten wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer

Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl erzeugt wird, ermöglicht eine sanfte aber effektive Reinigung der Flächen. Der überraschende Reinigungseffekt kann sich hier nicht nur aus dem Aufprall des Düsenstrahls auf die Oberfläche ergeben, sondern ergibt sich gleichzeitig aus der Lösungswirkung des Düsenstrahls an den zu reinigenden Oberflächen. Zur Reinigungswirkung kann dazu beitragen, dass der Düsenstrahl pulsierend ausgebildet ist.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Druckluft einer Strahldüse zugeführt wird, die vorzugsweise einen zu einer Engstelle konvergierenden Abschnitt und einen sich daran anschließenden divergierenden Abschnitt aufweist, und die Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise

Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit

Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise

Paraffine, Diesel, Heizöl vorzugsweise vor oder gegebenenfalls in der Strahldüse in den Trägergasstrom eingespeist und so auf hohe Geschwindigkeit, zumindest annähernd der Schallgeschwindigkeit oder auf Überschallgeschwindigkeit gebracht wird. In Versuchen hat sich gezeigt, dass bei relativ geringem Druck der Druckluft ab 1 ,5 bar und damit einem relativ niedrigen Strahlanpressdruck bereits eine gute Reinigungswirkung erreicht wird. Für die Reinigung von besonders festen Rückständen kann der Strahldruck jeweils so weit zu erhöht werden, wie es die Oberflächen zulassen. Zur Erreichung einer gleichmäßigen Reinigung mit möglichst wenig

Überlappungsflächen wird vorzugsweise eine Flachdüse eingesetzt. Die Flachdüse weist bei einem Einsatz bei der Reinigung von„normalen" Oberflächen gegenüber einer Runddüse zwar oft einen geringeren Reinigungseffekt auf, bei der Reinigung von größeren Flächen ist der Düsenstrahl jedoch effektiver und führt zu einem

verbesserten und gleichmäßigem Reinigungseffekt.

In einem praktischen Beispiel beträgt der Durchsatz des Trägergases 4000 Itr. pro min. Die zugeführte Menge von Flüssigkeiten wie z. B. Tenside bzw. neutrale,

alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als

Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl in Litern sollte im Verhältnis zur Druckluft vorzugsweise kleiner sein als 1 :1000. Der Druck der zugeführten Menge von Flüssigkeiten wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise

Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit

Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise

Paraffine, Diesel, Heizöl sollte bei einer Eindosierung in einem Abstand von min. 30 mm vor Engstelle der Strahldüse zumindest 50 % des Drucks der Druckluft betragen, vorzugsweise jedoch ähnlich hoch oder höher sein als der Druck der Druckluft. Bei einer Eindosierung der zugeführten Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als

Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl bei einer Entfernung von weniger als 30 mm von der Düsenengstelle bzw. in oder stromaufwärts der Düsenengstelle, kann der Druck des zugegebenen flüssigen Fluid abhängig von dem durch

Geschwindigkeitserhöhung abnehmenden Druck der Druckluft reduziert werden bzw. drucklos zugegeben werden. Das zusätzliche Fluid wird dann durch die hohe

Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft angesaugt. In Versuchen hat sich auch gezeigt, dass bei relativ geringem Druck der Druckluft von z. B. 1 ,5 bar und damit einem relativ niedrigen Strahlanpressdruck bereits eine hohe Reinigungswirkung erreicht wird, die auch dicke, ölige, fettige oder klebrige

Schmutzschichten lösen kann, ohne die darunter liegenden Oberflächen anzugreifen. Zusätzlich zu der durch die hohe Reibungsgeschwindigkeit der Druckluft und der in der Druckluft homogen verteilten Feinsttröpfchen erzielten Wirkung durch die Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische,

Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise

Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit

Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise

Paraffine, Diesel, Heizöl trägt auch ein pulsierender Strahl durch die Impulse zum Reinigungserfolg bei. Das eingesetzte Paraffin / Biodiesel kann durch Separation (Abfilterung, Kondensation, Absetzbecken) größtenteils zurückgewonnen werden oder auch als Brennstoff genutzt werden.

Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Düsenstrahl durch die Ausgestaltung der Pumpe und/oder der durch entsprechende Ventile in der Fluid- und/oder Druckluftzuführung zur Pulsation gebracht werden, was zu einer Verstärkung der Reinigungswirkung führt.

Ziel und Zweck der Erfindung ist neben der Bereitstellung des Verfahrens auch die Bereitstellung der Vorrichtung zur Durchführung der Reinigung von Oberflächen mit Fett- bzw. Ölrückständen. Zur Reinigung werden hierbei vorzugsweise lediglich Druckluft und Flüssigkeiten wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer

Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl verwendet. Die Vorrichtung umfasst hierbei eine Strahldüse mit einer Zuführung für die Druckluft, wobei die Strahldüse einen zu einer Engstelle konvergierenden Abschnitt sowie einen daran anschließenden divergierenden Abschnitt aufweist. Weiter ist eine Zuleitung für die Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl vorgesehen, die zur Beigabe der Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als

Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl vor, in oder nach der Strahldüse ausgebildet ist. Bei einer Zuführung für die als Strahlmittel dienende Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl steht das Volumen der Flüssigkeit wie z. B. Tenside bzw. neutrale, alkalische oder saure Tensidgemische, Fettsäureesther mit Kohlenstoffkettenlängen der zu Grunde liegenden Carbonsäuren und Alkohole zwischen C1 und C22 und deren Gemische wie beispielsweise Rapsmethylesther (diese auch mit Zusätzen als Biodiesel) oder aliphatische Alkane unverzweigter und/oder verzweigter und/oder zyklischer

Konfiguration mit Kohlenstoffkettenlängen von C5 bis C22 und deren Gemische, beispielsweise Paraffine, Diesel, Heizöl zu dem Volumen der Druckluftmenge im Verhältnis von kleiner als 1 :500, vorzugsweise kleiner als 1 :1000.

Hierbei ist die Strahldüse vorteilhaft konvergent-divergent ausgebildet, vorzugsweise als Laval-Düse. In der Flüssigkeitszuführung stromaufwärts der Strahlvorrichtung ist ein geeignetes Drosselventil zur Regulierung der Menge des zusätzlichen Fluids angebracht. Dadurch wird die Flüssigkeit direkt oder über eine Verteilerkammer mit zumindest einer Auslassöffnung dem Trägergas zugeführt. Zur Förderung der Flüssigkeit ist vorzugsweise eine Membranpumpe oder eine Kolbenpumpe

vorgesehen. Der Hubraum sollte hierbei unter 1 ,00 Itr. liegen. Hierbei kann hinter der Membranpumpe ein Druckverstärker angeordnet sein. Zur Erzeugung eines pulsierenden Düsenstrahls können Unterbrecherventile für die Flüssigkeit und/oder Druckluft vorgesehen sein.

Die Förderung der Flüssigkeit kann durch jede Art von Pumpen vorgenommen werden vorzugsweise durch eine Membranpumpe oder Kolbenpumpe, die die Flüssigkeit ansaugt. Ein Vorteil bei Verwendung einer druckluftbetriebenen Pumpe hierbei ist, dass keine zusätzliche Stromversorgung erforderlich ist, wobei Stundenzähler usw. über Kleinstbatterie oder andere externe Stromquellen versorgt werden können.

Bei Einbau eines Druckverstärkers hinter der Membranpumpe oder Kolbenpumpe kann der Druck der Steuerluft klein gehalten werden, wobei der Druck der Flüssigkeit jedoch weit über den Steuerdruck erhöht werden kann.

Die Erzeugung eines pulsierenden Düsenstrahls kann hierbei durch das Design der Pumpe als Membranpumpe und/oder der Einsatz von Unterbrecherventilen für Flüssigkeiten und/oder Druckluft hervorgerufen werden.

Für die Vorrichtung ist der Einsatz einer Flachdüse oder einer Lanze mit Vorsatzdüse für schwer zugängliche Flächen (mit verstellbarem Strahlwinkel) besonders vorteilhaft.

Beispielsweise umfasst die Vorrichtung zum Abstrahlen eines Reinigungsmediums auf eine zu reinigende Fläche einen ersten Zuführstutzen für das Reinigungsmittel (Flüssigkeit), einen zweiten Zuführstutzen für das Treibmittel (Druckluft), eine

Mischkammer zum Durchmischen des über den ersten Zuführstutzen zugeführten Reinigungsmittels und des über den zweiten Zuführstutzen zugeführten Treibmittels und zum Herstellen des Reinigungsmediums und eine Düse zum Formen eines Reinigungsstrahls, wobei die Düse einen ringförmigen Düsenmantelkörper mit einer in einer Strömungsrichtung der Düse erstreckten Durchgangsausnehmung und einen in der Durchgangsausnehmung vorgesehenen Strömungswiderstandskörper vorsieht, wobei der Strömungswiderstandskörper eine in die Strömungsrichtung divergierend gestaltete Leitfläche vorsieht derart, dass das Reinigungsmedium entlang der

Leitfläche unter einem spitzen Leitwinkel zu der Strömungsrichtung in Richtung einer Innenmantelfläche des Düsenmantelkörpers umgelenkt und infolge einer Verkleinerung des Strömungsquerschnitts beschleunigt wird, und wobei zwischen dem

Düsenmantelkörper und dem Strömungswiderstandskörper jedenfalls abschnittsweise ein Ringspalt für das Reinigungsmedium gebildet ist mit einer senkrecht zu der Strömungsrichtung bestimmten Breite im Bereich von 0,05 mm bis 4 mm.

Um eine möglichst effektive Durchmischung des Treibmittels und des

Reinigungsmittels zu bewirken, werden das Reinigungsmittel und das Treibmittel in die Mischkammer expandiert. Das Reinigungsmittel wird beim Auftreffen auf den

Strömungswiderstandskörper, welcher beispielsweise nach Art eines Kegels ausgeführt ist, zerstäubt. Im Zusammenwirken der divergierend gestalteten Leitfläche mit einer Durchgangsausnehmung, welche im Bereich des

Strömungswiderstandskörpers jedenfalls abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgestaltet ist, wird das Reinigungsmedium beschleunigt. Das Treibmittel dient hierbei insbesondere dazu, das Reinigungsmittel auf Geschwindigkeiten knapp unterhalb oder oberhalb der Schallgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Beispielsweise umschließt der Düsenmantelkörper die Mischkammer für die

Reinigungsmittel. Im Bereich der Mischkammer ist die Innenmantelfläche des

Düsenmantelkörpers jedenfalls abschnittsweise konvergierend gestaltet. Vorteilhaft ergibt sich durch die konvergierende Gestaltung des Düsenmantelkörpers im Bereich der Mischkammer eine sehr gute Durchmischung auf engem Raum. Damit kann die Vorrichtung sehr kompakt ausgeführt sein. Infolge der kompakten Bauform ist die Vorrichtung für die Reinigung von Oberflächen in engen Räumen besonders geeignet. Das geringe Gewicht und die kompakte Bauform begünstigen hierbei die dynamischen Eigenschaften.

Beispielsweise weist der Strömungswiderstandskörper im Bereich der Leitflächen jedenfalls abschnittsweise eine Kegelform oder Kegelstumpfform auf. Beispielsweise ist der Strömungswiderstandskörper jedenfalls abschnittsweise im Bereich der Mischkammer für das Reinigungsmedium vorgesehen. Vorteilhaft wird der

Reinigungsmediumstrahl durch das Vorsehen der Kegelform beziehungsweise der Kegelstumpfform sehr gleichmäßig geformt. Das teilweise Vorsehen des

Strömungswiderstandsköpers in der Mischkammer trägt weiter zu einer kompakten Bauform, zu geringen Abmessungen und geringem Gewicht bei. Es kann insofern eine Reinigungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche trotz ihrer Kompaktheit eine gleichmäßige Strahlgeometrie ermöglicht. Beispielsweise kann statt der Kegelform eine Pyramidenform oder eine Keilform gewählt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die

Innenmantelfläche des Düsenmantelkörpers jedenfalls abschnittsweise im Bereich einer Austrittsöffnung für den Reinigungsstrahl divergierend geformt ist. Ein

Öffnungswinkel in diesem divergierenden Bereich, welcher zwischen der

Innenmantelfläche und der Strömungsrichtung gebildet ist, entspricht dabei im

Wesentlichen einem Leitwinkel, welcher als spezieller Winkel zwischen der Leitfläche des Strömungswiderstandskörpers und der Strömungsrichtung gebildet ist. Vorteilhaft wird durch die gleichen Winkel ein Strahlwinkel definiert, unter dem der

Reinigungsstrahl durch eine Austrittsöffnung aus der Düse austritt. Abhängig von dem Abstand der Austrittsöffnung von der zu reinigen Oberfläche definiert sich so die Größe der mit dem Reinigungsmedium benetzten Fläche. Infolge der geringen Spaltbreite des Ringspalts ist zudem sichergestellt, dass bereits unmittelbar nach Verlassen der Düse das Reinigungsmedium innerhalb des Strahlkegels vollständig verteilt ist und an der zu reinigen Fläche keine Teilbereiche unbenetzt beziehungsweise frei von

Reinigungsmedium bleiben. Beispielsweise kann der Ringspalt kreisförmig vorgesehen sein. Bei einem Leitwinkel beziehungsweise Öffnungswinkel von 15° bis 20°, einer Spaltbreite von 0,5 mm bis 1 mm, einem Ringspaltdurchmesser von beispielsweise 40 mm und einem Abstand der Austrittsöffnung zur zu reinigenden Oberfläche von 150 cm bis 250 cm ergibt sich an der Oberfläche eine kreisförmige, mit dem

Reinigungsmedium benetzte Fläche von bis zu 70 cm bis 80 cm Durchmesser.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführung einer Strahldüse gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführung der Strahldüse gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht, Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführung der Strahldüse gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer vierten Ausführung der Strahldüse gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungspistole zum Reinigen einer Fläche mit der Strahldüse im Teilschnitt und

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Strahldüse nach Fig. 5.

Figur 1 zeigt in der geschnittenen Ansicht einer Strahldüse 1 , bei der die zur Zufuhr der Flüssigkeit dienende Leitung 2 in einen Verteilungsraum 3 und anschließend durch die Auslassöffnungen 4 in die Strahlleitung 5 geführt wird, die in die Strahldüse 1 mündet. Dabei werden die unter Druck stehende Druckluft 9 und die flüssige Substanz, der Strahldüse 1 zugeführt. Die Strahldüse 1 weist hierbei einen zu einer Engstelle 6 konvergierenden Abschnitt 7 auf und einen sich daran anschließenden divergierenden Abschnitt 8. Hierbei kann die flüssige Substanz vorzugsweise vor der Strahldüse 1 , in einer anderen Ausführung vor, in oder nach der Engstelle 6 der Strahldüse 1 in die Druckluftströmung eindosiert werden. Der Leitung 2 ist ein Druckminderer bzw. ein Drosselventil 10 für die Flüssigkeit zugeordnet.

Figur 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Strahldüse 1 , bei der die zur Zufuhr der Flüssigkeit dienende Leitung 2 direkt in die Strahlleitung 5 mündet.

Figur 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer Strahldüse 1 , wobei der die zur Zufuhr der Flüssigkeit dienende Leitung 2 direkt vor der Engstelle 6 in die Strahldüse 1 mündet. Figur 4 zeigt ein modifiziertes Beispiel der Flachstrahldüse 1 , bei der die zur Zufuhr der Flüssigkeit dienende Leitung 2 in einen Verteilungsraum 3 und anschließend durch die Auslassöffnungen 4 in die Strahlleitung 5 geführt wird, die in die Strahldüse 1 mündet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ein anderes Trägergas (Treibmittel) als Luft und eine andere flüssige

Zusatzsubstanz wie Paraffin, Diesel, Heizöl, Biodiesel zur Anwendung kommen. Diese Flüssigkeit muss eine Lösungswirkung auf Rückstände haben, die aus Öl bzw. Fett bestehen.

Eine konstruktive Ausgestaltung einer Reinigungspistole mit einer erfindungsgemäßen Strahldüse ist exemplarisch in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Die erfindungsgemäße Reinigungspistole zum Abstrahlen eines Reinigungsmediums auf eine zu reinigende Fläche nach Fig. 5 umfasst als wesentliche Komponenten einen ersten Zuführstutzen 11 für ein Reinigungsmittel, einen zweiten Zuführstutzen 12 für ein Treibmittel und die Strahldüse 13 zum Formen eines Reinigungsstrahls. Die Düse 13, welche in Fig. 6 vergrößert dargestellt ist, umfasst einen Düsenmantelkörper 14 mit einer

Durchgangsausnehmung 15, welche in eine Strömungsrichtung 16 der Strahldüse 13 orientiert vorgesehen ist, einen in der Durchgangsausnehmung 15 vorgesehenen Strömungswiderstandskörper 17 sowie einen Anschlusskörper 18 zum Verbinden der Strahldüse 13 mit dem ersten Zuführstutzen 11 und dem zweiten Zuführstutzen 12. Der Düsenmantelkörper 14 umschließt randseitig eine Mischkammer 19, in der das

Reinigungsmittel und das Treibmittel zu dem Reinigungsmedium vermischt werden. Im Bereich der Mischkammer 19 ist eine Innenmantelfläche 11 des Düsenmantelkörpers 14 - bezogen auf die Strömungsrichtung 16 - konvergierend gestaltet. An die

Mischkammer 19 beziehungsweise die im Bereich der Mischkammer 19 konvergierend gestaltete Innenmantelfläche 20 schließt sich ein Zentralbereich 21 des

Düsenmantelkörpers 14 an. In dem Zentralbereich 21 hat der Düsenmantelkörper 14 einen konstanten Innendurchmesser. Zusätzlich dient der Zentralbereich 21 der Aufnahme des kegelförmig ausgebildeten Strömungswiderstandskörpers 17, wobei eine Spitze 22 des Strömungswiderstandskörpers 17 in die Mischkammer 19 hineinragt. An den Zentralbereich 21 schließt sich in die Strömungsrichtung 16 der Öffnungsbereich 23 an. In dem Öffnungsbereich 23 ist die Innenmantelfläche 20 in Richtung einer Austrittsöffnung 33 für das Reinigungsmedium divergierend geformt.

Der Strömungswiderstandskörper 17 ist kegelförmig gebildet. Eine Kegelmantelfläche des Strömungswiderstandskörpers 17 bildet eine divergierend gestaltete Leitfläche 24 für das Reinigungsmedium. Ein zwischen der Leitfläche 24 und der Strömungsrichtung 16 gebildeter Leitwinkel 25 entspricht dabei einem Öffnungswinkel 26, welcher in dem Öffnungsbereich 23 zwischen der Innenmantelfläche 20 und der Strömungsrichtung 16 gebildet ist. Um eine sehr gute Durchmischung des Reinigungsmittels und des Treibmittels zu bewirken, ist zwischen dem zweiten Zuführstutzen 12 und der Mischkammer 19 ein ringförmiger Treibmittelverteilraum 27 für das zweite Reinigungsmittel gebildet. Das über den zweiten Zuführstutzen 12 zugeführte Reinigungsmittel gelangt zunächst in den Treibmittelverteilraum 27. Zwischen dem Treibmittelverteilraum 27 und der Mischkammer 19 ist ein Adapterkörper 28 vorgesehen. An dem Adapterkörper 28 ist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Durchlassöffnungen 29 vorgesehen, über die das Treibmittel aus dem Treibmittelverteilraum 27 in die

Mischkammer 19 gelangt. Der Treibmittelverteilraum 27 umgibt hierbei den ersten Zuführstutzen 11 ringförmig.

Der Düsenmantelkörper 14 ist bezogen auf die Durchgangsausnehmung 15 koaxial zu dem Strömungswiderstandskörper 17, dem Anschlusskörper 18 und dem

Adapterkörper 28 vorgesehen. In dem Düsenmantelkörper 14 ist die

Durchgangsausnehmung 15 mittig vorgesehen.

Zwischen dem Strömungswiderstandskörper 17 und der Innenmantelfläche 20 des Düsenmantelkörpers 14 ist ein jedenfalls abschnittsweise umlaufender Ringspalt 30 gebildet. Der Ringspalt 30 hat eine Breite 31 von etwa 0,7 mm und einen Durchmesser 32 von zirka 40 mm. Der Ringspalt 30 ist dabei im Übergang zwischen dem

Zentralbereich 21 und dem Öffnungsbereich 23 vorgesehen. Ein Arbeitsanstand zu einer zu reinigenden Oberfläche beträgt - gemessen ab der Austrittsöffnung 33 - zirka 0,2m bis 3 m.

Infolge der Kegelstumpfform der Durchgangsausnehmung 15 im Bereich der

Austrittsöffnung 33 weitet sich der Reinigungsmittelstrahl beim Verlassen der Düse 13 kegelartig. Hierbei hat sich gezeigt, dass das Reinigungsmedium bereits unmittelbar nach Verlassen der Düse 13 einen konisch geformten, im Inneren geschlossenen Strahl bildet und die zu reinigende Oberfläche im Bereich des Reinigungsstrahls vollständig mit dem mit Druck beaufschlagten Reinigungsmedium benetzt wird. Es wird hierdurch ein sehr guter Reinigungseffekt erreicht und der Abtrag des Schmutzes von der zu reinigenden Oberfläche begünstigt.

Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen

gekennzeichnet. Bezugszeichenliste

1 Strahldüse

2 Leitung

3 Verteilungsraum

4 Auslassöffnungen

5 Strahlleitung

6 Engstelle

7 Abschnitt

8 Abschnitt

9 Trägergas / Druckluft

10 Druckminderer bzw. Drosselventil

11 Zuführstutzen

12 Zuführstutzen

13 Düse

14 Düsenmantelkörper

15 Durchgangsausnehmung

16 Strömungsrichtung

17 Strömungswiderstandskörper

18 Anschlusskörper

19 Mischkammer

20 Innenmantelfläche

21 Zentralbereich

22 Spitze

23 Öffnungsbereich

24 Leitfläche

25 Leitwinkel

26 Öffnungswinkel

27 Treibmittelverteilraum

28 Adapterkörper

29 Durchlassöffnungen

30 Ringspalt Breite

Durchmesser Austrittsöffnung