[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
[0002] Bei der Entfernung verbrauchter Farbschichten von Haus- und Schiffswänden, Industriegebäuden
usw. müssen die verbrauchten Farbreste einschl. Rost- und Putzteilchen sowie die diese
enthaltenden Wassermassen aufgefangen werden, um deren Eindringen in das Grundwasser,
die Kanalisation oder das Hafenbecken zu verhindern.
[0003] Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt (DE-PS 32 29 720), die zur Reinigung der
mit einem Unterwasseranstrich versehenen Flächen von Schiffskörpern, Schleusentoren
o.dgl. verwendet wird, und bei der der Austragkanal in einen Zyklon oder in eine
aus mehreren Zyklonen bestehende Reinigungseinheit einmündet, von dem bzw. von der
aus das vorgereinigte Wasser in einen mit mehreren Absetzbecken versehenen Wassertank
geleitet wird. Die aus dem Unterlauf des oder der Zyklone abgezogenen Schmutzteilchen
gelangen in einen Auffangbehälter. Es sind beim Bekannten also eine Vielzahl von
Leitungen und Behältern notwendig, die die Anlage plump und schwer machen. Das Ansaugen
der Teilchen erfolgt beim Bekannten durch eine Pumpe, die der Reinigungseinheit nachgeschaltet
ist. Da es bis dorthin zu nicht unerheblichen Strömungsverlusten kommen kann, muss
die Pumpenleistung relativ gross sein. Für die Pumpe wird ausserdem eine zusätzliche
Energiezufuhr für ihren Antrieb benötigt. Gleichzeitig muss jedoch die Spritzdüse,
die z.B. vom Rückstoss angetrieben wird, gebremst werden, um deren Wirkung an der
zu reinigenden Oberfläche zu optimieren.
[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art so zu gestalten, dass die Wirkung der Pumpe mit geringem technischen Aufwand erzielt
wird unter Einsparung einer zusätzlichen Energiezufuhr und unter Reduktion der Bauteile
und Leitungen, gemessen an einem herkömmlichen System. Diese Aufgabe wird durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch dass nun ein eigener Motor
für die Pumpe entfällt und diese im Spritzgehäuse integriert ist, baut die Gesamtvorrichtung
kleiner. Die Spritzdüsen müssen nicht mehr oder nur mehr weniger gebremst werden.
Die Vorteile ergeben sich also nicht nur auf Seiten der Investitionen, sondern auch
im Betriebe der Vorrichtung, wobei die Verunreinigungen einfach und rasche entsorgt
werden können. Um einen möglichst ungehinderten Abzug zu ermöglichen, kann das Spritzgehäuse
spiralförmig ausgebildet sein.
[0005] Bei einer Ausführung nach Anspruch 2 wird die Flüssigkeit mit Verunreinigungen durch
die nun als Druckpumpe wirkende, im Gehäuse angeordnete Pumpe wirksamer in das Auffangfilter
befördert. Eine Höhenverstellung gemäss Anspruch 3 ermöglicht die Regelung der Sprühwirkung.
Das Auffangfilter ist, zur leichteren Entsorgung, zweckmässig als Sack ausgebildet,
obwohl es im Rahmen der Erfindung durchaus möglich wäre, etwa scheibenförmige Filtermembrane
in einem Filtergehäuse zu verwenden. Filter haben die Wirkung, dass sie sich mit der
Zeit mit aufgefangenen Verunreinigungen zusetzen. Diese Verunreinigungen werden gering
sein, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung etwa zum Aufbringen von Beschichtungen,
z.B. Lacken,auf die zu besprühende Oberfläche verwendet wird, doch liegt das Hauptanwendungsgebiet
eben beim Reinigen der Oberfläche, wobei natürlich eine grosse Menge an solchen Verunreinigungen
anfällt. Um daher die Standzeit des Auffangfilters zu verlängern, ist vorteilhaft
die Ausbildung gemäss Anspruch 8 getroffen. Es hat sich nämlich erwiesen, dass beim
Auffangen von groben und feinen Verunreinigungen in einem einzigen Filter die Feinteile
die Zwischenräume zwischen den Grobteilen zusetzen und so einen synergistischen Effekt,
allerdings im negativen Sinne, ergeben. Trennt man dagegen Grob- und Feinteile separat
bzw. nacheinander, so bleibt im Grobfilter zwischen den groben Verunreinigungen noch
genügend Platz zum Durchlassen von Flüssigkeit und feinen Verunreinigungen, die dann
erst im Feinfilter aufgefangen werden und dieses, wegen ihrer doch geringeren Menge,
nicht so rasch verstopfen.
[0006] Weitere Einzelheiten und Varianten sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben.
Deren Vorteile ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung im Grundriss;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 2a einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform, von der Fig. 2b einen Detailschnitt
zeigt;
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1, wobei ein Längsholm geschnitten
ist;
Fig. 4 den Bereich IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine konstruktive Einzelheit im Vertikalschnitt;
Fig. 6 eine mit zwei Schaufelrädern und zwei Düsenkränzen ausgerüstete Vorrichtung
im Grundriss;
Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 6; und
Fig. 8 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 6.
[0007] Die in den Fig. 1 bis 4 aufgezeigte Vorrichtung zur Reinigung von mit einem Farbanstrich
versehenen Oberflächen 0 (Fig.2) weist einen aus vier in einem Winkelabstand von 90°
angeordneten Spritzdüsen bestehenden Düsenkranz 2 auf, der um eine Drehachse 3 drehbar
gelagert ist. Den Spritzdüsen wird Presswasser durch gekröpfte Rohrleitungen 4 zugeführt.
Die Spritzdüsen sind derart schräg nach unten gerichtet, dass beim Austritt des
Spritzwassers eine Kraftkomponente entsteht, die eine Drehung des Düsenkranzes 2 um
die Drehachse 3 erzwingt. Die Rohrleitungen 4 münden in den Innenraum einer Nabe 6
ein, dem das Presswasser zugeführt wird.
[0008] Jeweils zwei Rohrleitungen 4 sind durch eine Versteifungsstrebe 7 miteinander verbunden.
An der Nabe 6 und an den Versteifungsstreben 7 sind Schaufeln 8 eines Schaufelrades
befestigt, bei dem die Schaufeln 8 in einem Winkelabstand von 90° angeordnet sind.
Die Schaufeln 8 des Schaufelrades sind zur Drehrichtung unter einem Winkel schräg
angestellt.
[0009] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden der Düsenkranz 2 und das Schaufelrad
eine Baueinheit, die in einem Gehäuse 9 höhenverstellbar angeordnet ist.
[0010] Nach Fig. 2a erfolgt der Antrieb der Schaufeln 8 über ein innenverzahntes Zahnradgetriebe
54, dessen Details in Fig. 2b im Schnitt ersichtlich sind. Der Schaufelrotor 8 ist
bei dieser Variante vom Düsenkranz 2 getrennt und wird mit höherer Geschwindigkeit
durch eine Zahnradübersetzung betrieben. Die Drehung des Düsenkranzes 2 wird über
einen mit ihm drehstarr verbundenen ersten Topf 55 mit einer Innenverzahnung 64 auf
ein erstes Zahnrad 56 übertragen, das mit einem zweiten Zahnrad 57 drehstarr verbunden
ist. Das zweite Zahnrad 57 ist mit einer Welle 65 drehstarr verbunden und kämmt mit
einem zweiten Innenzahnrad 66 eines zweiten Topfes 67, der konzentrisch zum ersten
Topf 55 an diesem drehbar gelagert ist. Die Welle 65 ist in einem Lagerkäfig 68 drehbar
gelagert, der mit dem Gehäuse 9 starr verbunden ist. Die Presswasserzuführung zum
Düsenkranz 2 erfolgt wie bei der Vorrichtung nach Fig. 2. Der zweite Topf 67 trägt
an seiner Aussenseite 69 die Schaufeln 8.
[0011] Anstelle des Zahnradgetriebes 54 könnte für das Schaufelrad auch ein eigener Motor
treten.
[0012] Das Gehäuse 9 weist einen Oberboden 10 und einen Unterboden 11 auf. Der Unterboden
ist mit einer kreisförmigen Öffnung versehen, von der sich eine zylindrische Ringkammer
13 nach aussen erstreckt. Diese Ringkammer begrenzt die untere Öffnung 14 des Gehäuses.
In der Ringkammer 13 drehen sich im Betrieb der Vorrichtung die Spritzdüsen 1 um
die Drehachse 3. Die Mittelachse 15 der Ringkammer fällt mit der Drehachse 3 des Schaufelrades
und des Düsenkranzes zusammen.
[0013] Am freien Rand des Randsteges 16 der Ringkammer 13 ist eine Bürstendichtung (18,
19 in Fig. 4) angeordnet, die sich im Betrieb der Vorrichtung an der zu reinigenden
Fläche 17 abstützt.
[0014] Aus der Fig.4 ergibt sich der konstruktive Aufbau der Bürstendichtung. In dem Ausführungsbeispiel
sind zwei konzentrische, in radialem Abstand angeordnete Bürstendichtungen 18, 19
vorgesehen. Mit dem Randsteg 16 sind Befestigungsschenkel 20 durch Schrauben verbunden.
Diese Befestigungsschenkel sind Teile von Profilringen, die eine U-förmig begrenzte
Verankerungsnut 21 aufweisen, in der jeweils eine Bürstendichtung festgelegt ist.
[0015] Das Schaufelrad ist in dem Raum des Gehäuses 9 oberhalb des Unterbodens 11 angeordnet.
In dem Bereich zwischen dem Unterboden 11 und dem Oberboden 10 ist, wie sich aus
der Fig.1 ergibt, das Gehäuse 9 spiralförmig gestaltet und bildet einen Austragkanal
22 für das verunreinigte Waschwasser. Dieses Waschwasser wird durch die Schaufeln
8 in den Austragkanal 22 gedrückt. Hierbei wirkt das Schaufelrad als Bremse für den
Düsenkranz, der ja nach dem Prinzip des Segner'schen Wasserrades arbeitet.
[0016] Der Austragkanal 22 geht in einen Stutzen 23 über, an dessen Öffnungsrand ein Auffangsack
24 für die im Waschwasser enthaltenen Farbpartikel und sonstigen Feststoffe festgelegt
ist. Dieser Auffangsack ist aus einem wasserdurchlässigen Material gefertigt. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner am Öffnungsrand des Stutzens 23 ein
Filterbeutel 25 befestigt, der den Auffangsack 24 umgibt. Dieser Filterbeutel weist
eine geringe Porengrösse bzw. geringe Maschenweiten auf, so dass das nach aussen
austretende, gefilterte Wasser wieder zum Betrieb der Reinigungsvorrichtung verwendet
und den Spritzdüsen als Presswasser wieder zugeführt werden kann.
[0017] Zum lösbaren Befestigen des Filters 24, 25 ist zweckmässig ein Schnellverschluss
vorgesehen, der beispielsweise in der gezeigten Art an einem Wulst oder Flansch 57
(Fig. 3) angreift, der beispielsweise unmittelbar an den Rändern der Filtersäcke
24, 25 befestigt sein kann. Vorteilhaft besitzt jedes der Filter 24, 25 einen eigenen
solchen Wulst 57.
[0018] An diesen Wulst ist ein Haken 58 eines an einer Achse 59 angelenkten Schnellspannhebels
60 anlegbar. Die Achse 59 sitzt an einem kurzen Hebel 61, der in an sich bekannter
Weise um eine ortsfeste Lagerstelle 62 drehbar ist und so beim Überschreiten des
Totpunktes sich selbst verriegelt. Obwohl nur ein Hebel 60 gezeigt ist, können mehrere
derselben über den Umfang des Stutzens 23 verteilt sein. Jedenfalls kann durch den
Haken 58 der Wulst 57 gegen einen am Stutzen 23 vorgesehenen Dichtungsflansch 63
gezogen werden.
[0019] Selbstverständlich könnte eine getrennte Abfilterung von Grob- und Feinteilen auch
auf andere Weise gelöst sein, etwa indem im Anschluss an ein das Grobfilter 24 aufnehmendes
Gehäuse eine mehr oder weniger kurze Rohrleitung zum Feinfilter 25 führt, doch versteht
es sich, dass die dargestellte Übereinanderanordnung von Grob- und Feinfilter 24
bzw. 25 baulich kompakter ist.
[0020] Gemäss Fig.1 wird das gefilterte Waschwasser von einem, zweckmässig darunter angeordneten,
Trichter 26 aufgefangen und in eine Rückführleitung eingespeist, die eine vom Trichter
26 ausgehende Leitung 27 zu einem Brauchwassertank 54 und von dort eine Pumpleitung
55 für das mit hohem Druck, z.B. von 1000 bis 3000 bar, den Spritzdüsen 1 zugeführte
Presswasser umfasst. In der Leitung 55 ist dabei die Hochdruckpumpe 56 vorgesehen.
[0021] Von der Nabe 6 der aus dem Düsenkranz 2 und dem einen Pumpenrotor bildenden Schaufelrad
8 bestehenden Baueinheit erstreckt sich ein Rohrstück 28, das mit einem Hohlzylinder
29 verbunden ist. Das Rohrstück 28 (oder der Hohlzylinder 29) erstreckt sich in eine
am Oberboden 10 festgelegte Hülse 30 (Fig. 5), ist dort in einem Pendellager 31 gelagert
und wird am unteren Ende der Hülse von einem 0-Ring 31a umschlossen, der in einer
ringförmigen Ausnehmung 32 eines hülsenfesten Widerlagerringes 33 gelagert ist. Die
Hülse 30 ist höhenverstellbar in einem Flanschring 34 angeordnet und kann mittels
Schrauben 35 in der jeweiligen Höhenlage arretiert werden. Der Flanschring 34 wird
durch nicht dargestellte Schrauben 36 an dem Oberboden 10 befestigt.
[0022] Das Fahrgestell der Vorrichtung weist zwei nach unten gekröpfte Längsholme 37, 38
auf, deren Mittelteil 39 in der Höhe der Ringkammer 13 verläuft. An dem Mittelteil
des Längsholmes 37 sind senkrecht zum Mittelteil sich erstreckende Laschen 40 befestigt,
an denen ein U-förmiger Bügel 41 festgelegt ist, dessen Seitenschenkel mit dem Gehäuse,
9 z.B. durch Schweissen, verbunden sind. An dem Mittelteil des Längsholms 38 sind
vertikal sich erstreckende Laschen 42 befestigt, an denen Winkelstücke 43, 44 festgelegt
sind, die an ihren freien Stirnkanten mit dem Gehäuse 9 verbunden sind.
[0023] Die Längsholme 37, 38 sind aus Rohren gefertigt. An den Enden der Längsholme sind
Winkelstücke 45 vorgesehen, deren vertikale Schenkel 46 an den Längsholmen befestigt
sind und deren horizontale Schenkel 47 Lenkrollen 48 tragen.
[0024] In dem Ausführungsbeispiel fluchtet die äussere Begrenzungsfläche des Oberbodens
des Gehäuses 9 mit der äusseren Begrenzungsfläche des horizontalen Schenkels 47 der
Winkelstücke 45.
[0025] Die Fig.6 bis 8 zeigen eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der in einem Gehäuse
9 zwei Baueinheiten angeordnet sind, die jeweils aus einem Düsenkranz und einem Schaufelrad
bestehen. Diese Baueinheiten sind um parallel zueinander verlaufende Drehachsen 49,
50 gelagert. Jeder Baueinheit ist ein Austragkanal 51, 52 zugeordnet. Die Austragkanäle
51, 52 münden in einen Stutzen 53 ein, an dem der Auffangsack 24 angelegt ist.
[0026] Der Aufbau des Fahrgestells entspricht bei der Ausführungsform nach den Fig.6 bis
8 der Konstruktion der Vorrichtung nach den Fig.1 bis 5.
[0027] Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen möglich; beispielsweise kann
es bei einem starken Anteil an feinen Verunreinigungen zweckmässig sein, an Stelle
nur eines Feinfilters 25 deren zwei oder mehr hintereinandergeschaltet vorzusehen,
wobei die Poren von Filterstufe zu Filterstufe kleiner werden. Im übrigen wird es
zweckmässig sein, wenn die Schaufeln des Pumpenrotors 8 in Drehrichtung unter einem
spitzen Winkel angestellt sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0028]
0 Oberfläche
1 Spritzdüse
2 Düsenkranz
3 Drehachse
4 Rohrleitung
6 Nabe
7 Versteifungsstrebe
8 Schaufel
9 Gehäuse
10 Oberboden
11 Unterboden
13 Ringkammer
14 Öffnung
15 Mittelachse
16 Randsteg
17 Fläche
18 Bürstendichtung
19 Bürstendichtung
20 Befestigungsschenkel
21 Verankerungsnut
22 Austragkanal
23 Stutzen
24 Auffangsack
25 Filterbeutel
26 Trichter
27 Rohrleitung
28 Rohrstück
29 Hohlkörper
30 Hülse
31 Pendellager
31a 0-Ring
32 Ausnehmung
33 Widerlagerring
34 Flanschring
35 Schraube
36 Schraube
37 Längsholm
38 Längsholm
39 Mittelteil
40 Lasche
41 Bügel
42 Lasche
43 Winkelstück
44 Winkelstück
45 Winkelstück
46 Schenkel
47 Schenkel
48 Rollen
49 Drehachse
50 Drehachse
51 Austragkanal
52 Austragkanal
53 Stutzen
54 Zahnradgetriebe
55 erster Topf
56 erstes Zahnrad
57 zweites Zahnrad
58 Haken
59 Achse
60 Schnellspannhebel
61 kurzer Hebel
62 ortsfeste Lagerstelle
63 Dichtungsflansch
64 Innenverzahnung
65 Welle
66 zweites Innenzahnrad
67 zweiter Topf
68 Lagerkäfig
69 Aussenseite
70 Pumpleitung
71 Hochdruckpumpe
72 Brauchwasserpumpe
1. Vorrichtung zum Besprühen von Oberflächen, mit mindestens einer von Pressflüssigkeit
beaufschlagten, um eine Drehachse drehbar gelagerten Spritzdüse in einem Spritzgehäuse,
das in Richtung des Spritzdüsenstrahles eine Öffnung besitzt und zumindest einen in
einen Stutzen führenden, unter dem Druck einer Pumpe stehenden Austragskanal für die
Pressflüssigkeit aufweist, welche Pumpe mit einem von der Spritzdüse angetriebenen
Schaufelrad versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgehäuse einen der Öffnung (12) zugekehrten, die Spritzdüse(n) (1)
aufnehmende Kammer (13) und, dazu axial versetzt, an der der Öffnung (12) abgewandten
Seite ein Pumpengehäuse (9) für das Schaufelrad (8) umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stutzen (23,53)
ein, die im Waschwasser enthaltenen Verunreinigungen aufnehmendes, aus einem flüssigkeitsdurchlässigen
Material gefertigtes Auffangfilter (24) mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung (58-63)
befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der
Pumpenrotor (8) der in das Filter (24,25) fördernden Pumpe (8, 9) allein, insbesondere
aber die ganze, aus diesem und der Spritzdüse (1) gebildete Baueinheit, in der Höhe
verstellbar und arretierbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (9) einen die Oberseite abdeckenden Oberboden (10) und diesem gegenüber
einen Unterboden (11) mit einer Öffnung (12) für den Durchtritt der Spritzdüse (1)
bzw. der Flüssigkeit aufweist, wobei zweckmässig die Spritzdüse (1) in eine gegen
die zu besprühende Oberfläche (0) gelegene, an den Unterboden (11) anschliessende
Ringkammer (13) ragt, deren Mittelachse mit der Drehachse (3) der Spritzdüse (1)
zusammenfällt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der in das Filter (24, 25) fördernde Pumpenrotor (8) im Gehäuseraum oberhalb der Ringkammer
(13) und des Unterbodens (10) angeordnet und insbesondere gleichachsig mit der Spritzdüse
(1) antreibbar ist, wobei zweckmässig die Schaufeln des Pumpenrotors (8) in Drehrichtung
unter einem spitzen Winkel angestellt sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein den Pumpenrotor (8) bzw. die Baueinheit tragender Hohlzylinder (29) in einer
am Oberboden (10) gelagerten Hülse (30) sitzt, wobei einer dieser Zylinderteile höhenverstellbar
angeordnet und mittels Schrauben fixierbar ist, wobei vorzugsweise der Hohlzylinder
(29) einenends, besonders unten, in einer Dichtung, etwa in einem 0-Ring (31a), elastisch
und andernends, besonders oben, in einem Pendellager (31) gelagert ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Pumpenrotor (8) und der Spritzdüse (1) ein Zahnradgetriebe (54) vorzugsweise
mit einer Drehzahlübersetzung und gegebenenfalls mit drehstarr miteinander verbundenen
Zahnrädern (56,57), die mit Innenverzahnungen (64,66) der Spritzdüse (1) bzw. des
Pumpenrotors (8) kämmen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangfilter (24,
25) ein Grobfilter (24) und zumindest ein nachgeschaltetes Feinfilter (25) aufweist,
wobei vorzugsweise über einen Grobfiltersack (24), z.B. aus Jute, ein Feinfiltersack
(25) gelegt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stutzen (27) samt Auffangfilter (24, 25) an einem Fahrgestell (37, 38, 48) verfahrbar
ist, das mit zwei in Höhe der Ringkammer (13) verlaufenden Längsholmen (37, 38) versehen
ist, die mit dem Spritzgehäuse (9) lösbar verbunden sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
an den Enden der Längsholme (37, 38) Winkelstücke (45) vorgesehen sind, deren vertikale
Schenkel (46) an den Längsholmen (37, 38) befestigt sind, wogegen ihre horizontalen
Schenkel (47) Laufrollen (48) tragen, wobei gegebenenfalls die äussere Begrenzungsfläche
des Oberbodens (10) des Spritzgehäuses (9) mit der äusseren Begrenzungsfläche des
horizontalen Schenkels (47) der Winkelstücke (45) fluchtet.