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Title:
METHOD AND DEVICE FOR SLUDGING HUMID ABRASIVES IN AN ABRASIVE JET PROCESSING RECEPTABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/035787
Kind Code:
A1
Abstract:
Known methods and devices for sludging humid abrasives in an abrasive jet processing receptable have poor sludging properties or comprise complicated devices for enhancing said sludging. The invention thus proposes a new method in which water pressure is produced in the processing receptable (1), thus causing the water level in the funnel tube (6) to rise to a maximum fill height above the sieve (14). To this end, the corresponding device has corresponding adjustable and backpressure-forming devices at the overflow channel (15).

Inventors:
KAEDING GERHARD
KARPOWSKY HORST
Application Number:
PCT/DE1998/000193
Publication Date:
August 20, 1998
Filing Date:
January 22, 1998
Export Citation:
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Assignee:
KAESCH OPTIBLAST SYSTEM GMBH (DE)
International Classes:
B01F3/12; B24C7/00; (IPC1-7): B24C7/00; B01F3/12
Domestic Patent References:
WO1987002290A11987-04-23
Foreign References:
DE4430133A11996-02-29
EP0359701A21990-03-21
DE9103701U11991-07-04
US5283991A1994-02-08
GB731117A1955-06-01
EP0338509A11989-10-25
US5195280A1993-03-23
Attorney, Agent or Firm:
Jaap, Reinhard (Parchim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Einschlämmen von feuchtem Strahlmittel in einen Strahlkessel, bei dem das Strahlmittel, insbe sondere Sand, auf ein in einen Einfülltrichter befindli ches Sieb gegeben und von den Strahlen einer Dü senringleitung erfaßt und in eine zum Strahlkessel füh renden Durchtrittsöffnung eingeschwämmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlkessel (1) ein Was serdruck erzeugt wird, der den Wasserspiegel im Einfüll trichter (6) auf einen höchstmöglichen, über dem Sieb (14) befindlichen Füllstand steigen last.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# der Wasserdruck im Strahl kessel (1) durch den sich am Überlaufanschluß (4) ein stellenden Staudruck des abfließenden Wassers erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da# der Staudruck am Überlaufan schluß (4) durch ein drosselndes Absperrventil (5) er zeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2,. dadurch gekennzeichnet, da# der Staudruck am Überlaufan schluß (4) durch eine syphonartige Ausbildung der Über laufleitung (15) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da# ein pulsierender Wasserdruck im Einfülltrichter (6) erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Wasserdruck von einer Wasserpumpe (13) erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch tangential auf den Rand der Durchtrittsöffnung (7) gerichtete Wasserstrah len der Düsenringleitung (9) ein Wirbel im Wasserbad des Einfülltrichters (6) erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da# das durch den Überlaufan schluß (4) fließende Wasser in einen Wasservorratsbehäl ter (16) rückgeführt und von der Wasserpumpe (13) von dort angesaugt und aber die Druckleitung (12) wieder zum Einfülltrichter (6) gefördert wird.
9. Vorrichtung zum Einschlämmen von Strahlmittel in ei nen Strahlkessel, bestehend aus dem trichterförmigen und geschlossenen Strahlkes sel mit einem tiefliegenden, zur Treibmittelleitung führenden Ablaufanschluß und einem höherliegenden Überlaufanschluß und einem aufgesetzten und offenen Einfülltrichter mit einem Sieb und einer wasserführenden Düsenringleitung, wobei der Strahlkessel und der Einfülltrichter über eine relativ kleine und verschließbare Durchtritts öffnung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, da# die Überlaufleitung (15) einstellbare und rückstaubildende Einrichtungen besitzt, die den Wasserspiegel bis zu einem höchstmöglichen Füll stand im Einfülltrichter (6) oberhalb des Siebes (14) anheben.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufleitung (15) sy phonartig ausgebildet ist und einen oberen Wasserspiegel besitzt, der zum höchstmöglichen Füllstand im Einfüll trichter (6) ausgerichtet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da# in der Überlaufleitung (15) ein in der Offenstellung drosselndes Absperrventil (5) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Überlaufleitung (15) ein drosselndes Absperrventil (5) angeordnet und die Überlaufleitung (15) syphonartig ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufleitung (15) mit einem Wasservorratsbehälter (16) verbunden ist, der mit einem Filterelement (18) ausgerüstet ist und über eine Saugleitung (17) mit einer Wasserpumpe (13) in Verbin dung steht.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, da# das Sieb (14) im Einfüll trichter (6) möglichst tief unter dem höchstmöglichen Füllstand eingesetzt ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, da# das Sieb (14) durchhängend gewölbt ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (14) auf die Düsen ringleitung (9) aufliegend ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, da# das Sieb (14) in gleicher Höhe mit der Düsenringleitung (9) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, da# das Sieb (14) und die Düsen ringleitung (9) als ein Bauteil ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, da# die Düsen in der Düsenring leitung (9) tangential in gleicher Drehrichtung auf den Rand der Durchtrittsöffnung (7) gerichtet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, da# die Düsen in der Düsenring leitung (9) zentrisch auf die Durchtrittsöffnung (7) ge richtet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, da# die Düsen in dem Einfüll trichter (6) einzeln oder im Verbund von unten durch den Boden des Einfülltrichters mit der Druckleitung (12) verbunden sind.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Einschlämmen von feuchtem Strahlmittel in einen Strahlkessel Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung nach den Oberbegriffen der An- sprüche 1 und 9.

Derartige Verfahren werden unter Einsatz der entspre- chenden Vorrichtungen beim Schlämmstrahlen für die Sa- nierung von insbesondere Baukörpern aus Stahl, Beton und Mauerwerk angewendet, wobei das Strahlmittel gleichzei- tig von Verunreinigungen und Überkorngrößen getrennt wird.

Beim Schlämmstrahlverfahren wird ein Strahlmittel, in erster Linie Sand mit einer vorbestimmten Korngröße, und Wasser in einen fließfähigen Zustand vermischt und in einen Strahlkessel eingeschlämmt. Von hier wird das nas- se Strahlmittel unter Druck oder durch die eigene Schwerkraft in eine druckluftführende Treibmittelleitung gegeben und unter Druck zu einer Strahldüse geführt.

Dementsprechend bestehen die Einrichtungen zum Sand- strahlen nach dem Schwerkraft-bzw. Druckstrahlverfahren im wesentlichen aus einem trichterförmigen Strahlkessel und einem, auf den Strahlkessel aufgesetzten Einfüll- trichter. Der Einfülltrichter und der Strahlkessel sind über eine relativ kleine Durchtrittsöffnung miteinander verbunden, die während des Strahlprozesses mit einem Dichtkegel verschlossen wird.

Der Einfülltrichter ist mit einem Sieb zur Aussonderung von übergroßen Strahlmittelbestandteilen oder anderen Verunreinigungen und mit einem Düsenkörper für das bei- zugebene Wasser ausgerüstet, wobei das Sieb und der Dü- senkörper jeweils einzeln oder als ein gemeinsames Bauteil und das Sieb feststehend oder rüttelfähig ausge- führt sein können.

Der Strahlkessel besitzt eine tiefstliegende Austritts- öffnung mit einem nachgeschalteten Mischventil. Dieses Mischventil ist mit der zur Strahldüse führenden Treib- mittelleitung verbunden.

Zum Mischen von Strahlmittel und Wasser wird zunächst das Strahlmittel auf das Sieb gegeben und hier vom Dü- senkörper mit Wasser übersprüht. Dadurch rutscht das an- gefeuchtete Strahlmittel durch die Durchtrittsöffnung in den Strahlkessel.

Dieses Verfahren arbeitet immer zufriedenstellend bei einem Einfülltrichter mit einem relativ spitzen Boden.

Solche Einfülltrichter führen aber wegen des erforderli- chen Füllvolumens zu einer sehr großen Bauhöhe der gesamten Strahleinrichtung und werden daher in der Regel wegen der dadurch entstehenden Bedienungsunfreundlich- keit abgelehnt.

Flachbauende Einfülltrichter sind bedienungsfreundli- cher, haben aber wegen des relativ flachen Bodens eine unzureichenden Rutschfähigkeit für das Strahlmittel, was den Einschlämmvorgang behindert.

Ein solcher Einfülltrichter mit flachem Boden ist in der DE 44 30 133 A1 für einen druckbeaufschlagbaren Strahl- kessel beschrieben. Hierbei ist in dem Einfülltrichter ein feststehendes Sieb mit einer Wasserringleitung als ein Bauteil ausgeführt, wobei die Wasserringleitung zur Einfüllöffnung gerichtete Düsen besitzt.

Solche Mischeinrichtungen besitzen erfahrungsgemäß ein unzureichendes Einschlämmverhalten, da lediglich die äu- ßeren Schichten des trockenen oder nur leicht feuchten Strahlmittels angefeuchtet und eingeschlämmt werden und der trockenbleibende Kern des Strahlmittels klumpig wird und auf dem Sieb liegen bleibt.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles sind Rütteleinrichtun- gen für das Sieb bekannt, die aber wegen der Erhöhung des Kompliziertheitsgrades und damit der Verteuerung der gesamten Strahleinrichtung allgemein abgelehnt werden.

Es besteht daher die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Ver- fahren und eine entsprechende Vorrichtung zu entwickeln, bei dem das trockene Strahlmittel im Einfülltrichter durchdringend angefeuchtet wird.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die kennzeich- nenden Merkmale der Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig durch die des Anspruchs 9 gelöst.

Mit der Erfindung wird der entscheidende Nachteil des Standes der Technik insbesondere bei flachen Einfüll- trichtern beseitigt.

Das Anfeuchten des zunächst noch trockenen Strahlmittels wird jetzt nicht mehr durch die Wasserstrahlen, sondern durch den überragenden Wasserstand vorgenommen. Die Was- serstrahlen verteilen und transportieren die Strahlmit- telschlämme lediglich durch die kleine Durchtrittsöff- nung. Das erfordert nicht mehr so hohe Wasserstrahldrük- ke in der Düsenringleitung und führt obendrein zu einem verbesserten Misch-und Einschlämmverhalten.

Dabei macht man sich insbesondere den Effekt zunutze, daß ein Granulat, das im Wasserbad auf einem Sieb liegt, durch dieses bereits ohne zusätzliche Wasser-und/oder Siebbewegung durch das Sieb hindurch rieselt.

So ist der Aufwand zur Realisierung des erforderlichen Staudruckes im Strahlkessel äußerst gering.

Dieser Staudruck kann aber auch mit sehr geringem Auf- wand durch eine Drosselung in der Überlaufleitung er- reicht werden, entweder durch eine syphonartige Gestaltung oder/und durch ein in der Offenstellung dros- selndes Absperrventil.

Besonders vorteilhaft ist eine Pulsierung des Wasser- standes oder der Wasserzufuhr im Einfülltrichter. Das fördert die Lösung der trockenen Verkrustung des Strahl- mittels und unterstützt wesentlich den Durchsatz des Strahlmittels durch das Sieb..

Zweckmäßige Ausgestaltungen der entsprechenden Vorrich- tung zum Einschlämmen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 10 bis 21.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei- spiel näher erläutert werden.

Dazu zeigt die Figur ein Schema einer Strahleinrichtung mit einem drucklosen Strahlkessel.

Diese Strahleinrichtung besteht in der Hauptsache aus einem Strahlkessel 1 in einer trichterförmigen Bauart mit einem untenliegenden Auslaufanschluß 2, dem ein ver- stellbares Mischventil 3 nachgeordnet ist und einem im oberen Bereich des Strahlkessels 1 liegenden Überlaufan- schluß 4 mit einem nachgeordneten Absperrventil 5.

Über dem Strahlkessel 1 ist ein Einfülltrichter 6 aufge- setzt und angeflanscht, wobei beide durch eine relativ kleine Durchtrittsöffnung 7 miteinander verbunden sind und diese Durchtrittsöffnung 7 durch einen Schließkegel 8 verschließbar ausgeführt ist. Im Einfülltrichter 6 ist eine Düsenringleitung 9 eingesetzt, die aber einen Was- serzulaufanschluß 10, einem Absperrventil 11 und einer Druckleitung 12 Verbindung zu einer Wasserpumpe 13 hat.

Dabei sind die Düsen, vorzugsweise drei an der Zahl, in der Düsenringleitung 9 so angeordnet, daß sie auf die Durchtrittsöffnung 7 gerichtete Strahlen ausbilden. Der Einschlämmprozeß wird weiter beschleunigt, wenn die Strahlen tangential auf die Durchtrittsöffnung 7 treffen und dadurch im Einfülltrichter 6 einen Wirbel im Wasser- bad ausbilden.

Diese Düsenringleitung 9 dient gleichzeitig als Auflage für ein stationäres Sieb 14 mit einer vorbestimmten Ma- schenweite, wobei das Sieb 14 vorzugsweise in durchhän- gender Weise gewölbt ausgeführt ist. Alternativ zum Düsenring 9 kann das Sieb 13 aber auch eine separate Aufhängung besitzen.

Vom Absperrventil 5 des Überlaufanschlusses 4 führt eine Überlaufleitung 15 zu einem Wasservorratsbehälter 16, der über eine Saugleitung 17 an die Wasserpumpe 13 ange- schlossen ist. In dem Wasservorratsbehälter 16 ist vor- zugsweise ein Filterelement 18 eingesetzt.

Die Überlaufleitung 15 ist siphonartig in der Form aus- gebildet, daß der höchste, den Wasserspiegel bestimmende Punkt der Überlaufleitung 15 auf eine Höhe oberhalb des Siebes 14 im Einfülltrichter 6 ausgerichtet ist.

Die Wasserpumpe 13 besitzt einen pneumatischen Antrieb 19, der von einem motorbetriebenen Kompressor 20 ver- sorgt wird. Dieser Kompressor 20 ist gleichfalls über ein Absperrventil 21 und eine Treibmittelleitung 22 mit einer Strahldüse 23 verbunden ist. In die Treibmittelei- tung 22 mündet eine vom Mischventil 3 des Strahlkessels 1 kommende Strahlmittelleitung 24 ein.

Zur Inbetriebnahme der Strahleinrichtung wird zunächst der Kompressor 20 eingeschaltet und damit die Treibmit- telleitung 22 mit Luft und durch den gleichzeitigen An- trieb der Wasserpumpe 13 die Druckleitung 12 mit Wasser versorgt. Dabei sind die Absperrventile 11 und 21 noch geschlossen.

Durch Öffnen des Absperrventiles 11 wird Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 16 gepumpt und gelangt unter Druck zum Wasserzulaufanschluß 10 und damit zur Düsenringlei- tung 9. Dort tritt das Wasser strahlenförmig aus und fließt durch die Durchtrittsöffnung 7 in den Strahlkes- sel 1.

Anschließend wird Strahlmittel auf das Sieb 14 gegeben, so daß das Strahlmittel zunächst teils selbständig, teils durch die Einwirkung des Wasserstrahles durch das Sieb 14 fällt und von dem fließenden Wasser im Einfüll- trichter 6 durch die Durchtrittsöffnung 7 in den Strahl- kessel 1 gespült wird. Der Wasserstand im Strahlkessel steigt, bis das Wasser aber die siphonartig angeordnete Überlaufleitung 15 in den Wasservorratsbehälter 16 fließt, womit der Wasserkreislauf für den Befüllvorgang geschlossen ist. Die Überlaufleitung 15 ist so einge- stellt, daß der Wasserspiegel im Einfülltrichter 6 das Sieb 14 bedeckt.

Nunmehr sickert das Strahlmittel selbständig im Wirbel des Wasserbades im Einfülltrichter 6 durch das Sieb 14 auf den Boden des Einfülltrichters 6 und wird von dort durch das fließende Wasser in den Strahlkessel 1 einge- spült, wo es sich am Boden absetzt.

Der Befüllvorgang wird beendet, wenn sich die gewünschte Menge Strahlmittel im Strahlkessel 1 befindet. Danach wird die Durchtrittsöffnung 7 mit dem Schließkegel 8 verschlossen und der Strahlvorgang kann beginnen.

Das in den Vorratsbehälter 16 eingelassene Wasser wird über den Filter 18 von Restbestandteilen des Strahlmit- tels befreit und über die Saugleitung 17 und der Druck- leitung 12 wieder der Düsenringleitung 9 zugeführt.

Aufstellung der Bezugszeichen 1 Strahlkessel 2 Auslaufanschluß 3 Mischventil 4 Überlaufanschluß 5 Absperrventil 6 Einfülltrichter 7 Durchtrittsöffnung 8 Schließkegel 9 Düsenringleitung 10 Wasserzulaufanschluß 11 Absperrventil 12 Druckleitung 13 Wasserpumpe 14 Sieb 15 Überlaufleitung 16 Wasservorratsbehälter 17 Saugleitung 18 Filterelement 19 Verstelleinheit 20 Kompressor 21 Absperrventil 22 Treibmittelleitung 23 Straldüse 24 Strahlmittelleitung