NO301366B1 - Mikrorense- og mikroblåse-innretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en mikrorense- og mikroblåse-innretning som angitt i krav l's innledning.

Denne innretning kan benyttes for tørr mikrorensing ved sprøyting av abrasivt pulver med meget liten kornstørrelse, hvorved det oppnås store rensehastigheter og eksepsjonell fin blåserensing.

Oppfinnelsen har mange mulige anvendelsesområder. Særlig fordelaktig er den når man ønsker å fjerne flekker og avleiringer på en varsom måte fra verdifulle, fine eller skjøre media.

En vesentlig anvendelse er således fjerning av forurensinger og forurensende stoffer fra veggflater og overflater fra bygninger og momumenter.

Industrien avgir et stort antall kjemiske forurensnings-stoffer til atmosfæren. Slike forurenende stoffer (som innbefatter nye typer og nye mengder av forurensninger) legger seg på veggflater og overflater på bygninger og monumenter og vil etter hvert ødelegge disses utseende derved at de gradvis blir mørke og skitne.

I mange tilfeller vil dessuten slik forurensning, som har lagt seg på mur og sten, medvirke til en akselerasjon i større eller mindre grad av den degraderingsprosess som stenen utsettes for.

Forurensning vil således svekke overflatene på utsatte partier av monumenter, og dette skjer gjerne på en meget ujevn måte og i sterkt varierende grad. Da forurensingslaget har en tendens til økende pelikularitet vil den i progressiv grad dekke de svekkede områder, hvilket medfører at blåserensing av overflater på mur og sten blir en operasjon som må gjennomføres på en meget varsom og forsiktig måte.

Selv om stenoverflater og lignende tidligere alltid har blitt vasket med vann, hevder mange forskere, som beskjeftiger seg med degraderingsproblemer i forbindelse med mur og sten, i dag at fjerning av forurensninger ved hjelp av vannvasking muliggjør at de forurensende stoffer kan trenge inn ved hjelp av kapillærvirkning, via skjøter og sprekker, som er ødelagt henholdsvis har dannet seg i varierende utstrekning, eller via overflatesteder som allerede er svekket. Totalt bidrar dette til en akselerering av degraderingen. Vann virker i slike tilfeller både som en kjemisk reagent og som en bærer for skadelige salter og egner seg derfor mindre og mindre for rensing av tilhuggede stenflater, særlig når slike flater også er svekket (avflaking, gropdannelser etc).

Til tross for de ulemper som vasking ved hjelp av vann medfører har de ansvarlige for vedlikehold og konservering av monumenter en averasjon mot rensing ved hjelp av abrasive, blåste partikler, selv fine partikler, fordi det foreligger en varierende grad av fare for sliteskader når stenarbeider blåserenses.

Etter hvert vil overflaten til hugget sten dekkes med et finkrystallisert lag som er hårdere enn stenen og som beskytter stenen mot alle typer av ytre påvirkninger. Tykkelsen til et slikt fint beskyttende lag kan variere i området 2 til 5 mm, og et slikt lag danner en kalsiumrik skorpe (eller en svovelrik skorpe i en urban atmosfære). Det er derfor vesentlig å kunne unngå å slite bort et slikt finkrystallisert lag, under forutsetning at man ønsker å beskytte stenen, særlig fordi denne fine film svekkes progressivt ved forurensning. Den mørke forurensning vil dessuten dekke over degraderte områder og områder som er i ferd med å degradere, slik at det vil kunne være vanskelig å se slike svekkede områder.

Som følge av de ovennevnte problemer er rensing av tilhuggede stenflater et arbeide som i stadig større grad blir pirkete og krever omsorgsfull og krevende oppmerksomhet. De i dag vanlige tørre abrasive sprøytemetoder medfører en fare for at det bearbeidede materiale utsettes for sliting og aggresiv påvirkning. Denne risiko varierer avhengig av tilstanden, hårdheten og jevnheten til hårdheten i overflatelaget.

Sandblåsing er en grunnleggende abrasiv eller slitende sprøyte- eller blåsemetode. Den er relativ grov og sterkt støvdannende. Sandblåsing baserer seg på bruk av en vilkårlig sandstråle som er fast, samlet og ensrettet, og en slik sandstråle forflyttes manuelt, ofte av operatører som ikke utøver den nødvendige varsomhet, idet man mest tar sikte på maksimal effektivitet. Man tar gjerne utgangspukt i at mørke områder er slike som ikke er renset tilstrekkelig, mens hvite områder er renset.

Sandblåsing innbefatter en blåsesprøyting av tørre abrasive stoffer eller sand med varierende grovhet eller finhet ved hjelp av høye lufttrykk (7 til 8 x IO<5> Pa i gjennomsnitt), og det benyttes en blåsedyse som har en diameter i området 6 til 8 mm, og som nevnt er betjeningen som oftest manuell.

Selv om den oppnådde rensing er god og man får et raskt resultat, oppstår det ikke bare store støvmengder, noe som er sterkt utønsket, men også selve mediet, da særlig støpte og skulpturerte partier, fjernes bokstavlig talt. Dette er årsaken til at arkitekter, byggmestere etc. har valgt å stoppe bruk av slik renseteknikk, til tross for at den er rask og billig, nettopp fordi den er for sterkt slitende og for sterkt støvdannende, og arkitekter og byggmester etc. foretrekker derfor vasking og blåsemetoder hvor det benyttes vann.

For å overvinne de foran nevnte ulemper, da særlig i forbindelse med nedslitingen, har det vært foreslått å benytte meget fin sand, gjerne med kornstørrelser på mindre enn 200 mikrometer. Arkitekter som har ansvaret for vedlikehold og konservering av gamle monumenter krever ofte enda finere og varsommere blåserensning.

Under hensyntagen til kravet om en viss produktivet og under hensyntagen til de fysiske krav som rensingen stiller, er det meget vanskelig for sandblåse-operatører å utføre eller gjennomføre et jevnt, velproporsjonert og omsorgsfullt arbeide av denne art over lengre tid (timer). Produktivitetskrav medfører ofte at sandblåse-operatørene må benytte trykk som er for høye (6,7,8,10 eller til og med 12 x 10 Pa). Produktivitetskravet medfører også at man benytter stråler fra sandblåsedyser med diameter på 6 til 8 mm eller til og med mer, og at det benyttes store luftvolumer, noen ganger opptil 12 000 liter luft/minutt, hvilket gir betydelig nedsliting selv ved bruk av meget fine abrasive partikler. Slik nedsliting skader alle fine overflatepartier (skulp-turer, skjøter, den kalsiumrike skorpe hvis hårdhet ikke er jevn, etc), for ikke å glemme hele overflaten som bokstavlig talt kan slites bort, selv om det dreier seg om hårde sten-typer. Man skal heller ikke glemme de betydelige støvmengder som dannes og som betyr at arbeidsområdet må avgrenses på en ofte komplisert og derfor kostbar måte.

Den mangel på forsiktighet som skyldes at man må møte visse produktivitetskrav og det faktum at det dreier seg om en fysisk krevende jobb, øker i ulik utstrekning risikoen for og nedslitingen av de media som renses. Som følge av den betydelige fare for nedsliting som foreligger, vil det være helt utelukket å bruke slike "høyproduktivitets-metoder" for rengjøring av verdifulle arkitektoniske media.

For om mulig helt unngå faren for nedsliting i forbindelse med verdifulle arkitektoniske media, og for å sikre at de kan blåserenses uten abrasiv degradering, finner man i den andre enden av skalaen bruk av nærmest en ekstrem motsatt teknikk som går ut på at man blåser luft i meget små mengder (noen liter/minutt) med ekstremt liten kraft (noen få hundre gram), under utnyttelse av en dyse som er så fin som mulig (sprøyte-penn), og med finest mulig pulver, ofte med en kornstørrelse på ikke mer enn 10 mikrometer.

Den tynne luftstrøm som man oppnår med denne teknikk styres på en skrivepennlignende måte av konservatoren, som med stor tålmodighet følger relieffet millimeter for millimeter, idet pennen holdes i en avstand fra eksempelvis 2 eller 3 cm fra den bearbeidede flate.

Denne mikro-sandblåsingsteknikk, som bare kan benyttes av meget tålmodige operatører, muliggjør blåserensing uten særlig fare for nedsliting, men det store tidsforbruk utelukker i realiteten bruk av denne teknikk for større bygningsflater.

Den abrasive stråle renser på en mer tilfeldig måte, under dannelse av betydelige støvmengder, som ofte vil gjøre det vanskelig å se arbeidsflaten, og strålen har sin hoved-virkning i det sentrale anslagsområde. Det er derfor klart at ved å redusere samtlige blåseparametre (luftmengde, blåse-trykk, kornstørrelse, dysetverrsnitt) så meget som mulig, slik mikro-sandblåsing er et forsøk på, vil det sentrale anslagsområde kunne blåserenses og slites på en varsom måte. Ved å redusere samtlige luftstrøm- og slitestrøm-parametre så meget som mulig, vil arbeidet kunne gjennomføres på en lettere måte, fordi støvdannelsen begrenses i så sterk grad som mulig.

Gir man imidlertid nærmest avkall på abrasive egenskaper og støvdannelse, så går dette på bekostning av rensehastigheten og på bekostning av de slite-egenskapene som tross alt kreves for å oppnå en god rensing. Da de nevnte ministråler mangler skjærende egenskaper, vil de ikke kunne rense eller fjerne visse typer av avleirede forurensninger og flekker. Ofte vil man få den motsatte virkning, fordi man for å oppnå et resultat må blåserense ved hjelp av ministrålen over lengre tid, hvilket kan gi uønsket abrasiv nedsliting.

Tidligere forsøk, særlig kjent fra FR-B 2640529, FR-B 2643626, FR-B 2643673 og EP-B 0384873, har vist at man kan oppnå gode resultater ved å sprøyte en luft-pulverblanding mot en overflate ved hjelp av flere roterende dyser.

EP-B 0384873 antyder at en kornpulverstørrelse i området 100 til 200 mikrometer er egnet, og at det bør benyttes to dyser.

En lignende teknikk beskrives i DE-U 9015670. Det benyttes der fire dyser, men det sies intet om kornstørrelsen til de abrasive partikler, som i dette tilfelle er sand.

Ingen av de nevnte litteratursteder gir noen indikasjon på størrelsen av gjennomløpsarealet for luft-pulverblandingen i dysene.

Flere forsøk, gjennomført av søkeren, har vist at denne teknikk vil kunne forbedres med hensyn til effektivtet og produktivitet, særlig i forbindelse med behandling av visse typer forurensinger og visse typer media.

I begynnelsen konsentrerte man seg om å øke dysetverrsnittet, med tilsvarende øking av gjennomstrømningsmengden til luft-pulverblandingen, men det viste seg at dette ikke var særlig tilfredsstillende, fordi teknikken ga opphav til for stor degradering av de behandlede flater, særlig når det dreide seg om skjøre og verdifulle arkitektoniske media. Grunnen til dette var den store totale kinetiske energi i de utblåste strømmer.

DE-U 8912741 viser en pistol beregnet til å sprøyteblåse et rensefluidum mot stenflater. Denne pistol har et fast fordelingorgan med en rekke åpninger hvorigjennom det forøvrig uspesifiserte fluidum kan passere.

Uheldigvis er slikt utstyr ikke egnet for rensing og mikroblåsing av et medium på en effektiv måte under utnyttelse av en luft-pulverblanding, særlig når mediet er skjørt.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å fjerne de nevnte ulemper, og i denne forbindelse foreslås det en innretning for gjennomføring av en tørr mikrorensing og en tørr mikro-blåding, hvilken innretning muliggjør en meget rask blåserensing av media, også slike som er meget fine og skjøre, eksempelvis tilhuggede stenmedia.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en innretning som angitt i krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen muligjør blåserensing på en meget rask måte med samtidig sikring av høy kvalitet, for alle typer tilsmussing og for alle typer media. Den nye innretning sikrer at samtlige rensede media vil være helt abrasjonsfrie, selv i de tilfeller hvor mediene lokalt har fine områder og i varierende grad skjøre områder, eller på mer enkel måte har ujevn overflatehårdhet (murverksfuger, avflakede stener, ujevne kalsiumrike skorper etc). Ved hjelp av de ulike mulige kombinasjoner muliggjør oppfinnelsen en sprøyteblåsing uten forstyrrende støvdannelse.

Utviklingen av den nye innretning ifølge oppfinnelsen baserer seg på følgende observasjoner: I en ensrettet enhetlig stråle vil det være senteret eller strålespissen som er det skjærende eller blåserensende element og man får derfor nedsliting. De parametre som kreves for å oppnå rask blåserensing betyr at strålen må være så kraftig som mulig, hvilket øker slagkraften til strålespissen, med tilhørende øking av denne abrasive kraft og anslaget.

For å unngå nedsliting under påvirkning av stålespissen går oppfinnelsen ut fra det prinsipp at sprøyte- eller blåsepara-meterne ikke må reduseres, fordi en slik reduksjon oppnås på bekostning av hastigheten og virkningen til blåserensingen. For å bibeholde blåserensehastigheten og -kvaliteten må imidlertid strålen deles opp i flere fine mikrostråler, og de flerrettede vinkelstilte fine mikrostråler må kunne forflyttes automatisk og meget rask.

F.eks. kan en stråle fra en dyse med et tverrsnitt på 8 mm deles opp i 64 1 mm dyser, 44 1,2 mm dyser, 28 1,5 mm dyser eller 12 2,5 mm dyser etc. (jo mer strålen deles opp, desto finere er dysene, og desto mer aksentueres virkningen). Dette muliggjør maksimal utnyttelse av rensevirkningen til jet-strålene, idet man multipliserer deres antall samtidig som volumet deles opp, og fordeler strålene over et visst område (overflaten til en sprøyteskive eller et sprøytehjul).

De dyser som benyttes for utsprøyting av abrasiver er meget fine og de ligger hovedsakelig i området til 1 mm til 2,5 mm (i prinsippet vil de ligge i området 400 mikrometer til 4 mm).

De meget fine sprøytedyser betyr at det bare kan benyttes abrasive midler som har meget fine kornstørrelser (80 mikrometer til 100 mikrometer). Slike meget fine abrasive midler vil ha en nesten neglisjerbar egen kinetisk energi, og de kan sendes ut med høye hastigheter eller rense-slaghastig-heter utelukkende ved hjelp av en stråle eller strøm av komprimert luft. Den komprimerte luftstråle eller -strøm virker som en beskyttende føring for de meget fine partikler. Dette at de meget fine partikler har så godt som ingen kinetisk energi medfører at de tvinges til å holde seg i trykkluftstrømmen og fullt ut følge bevegelsesmønsteret til de fine luftstrømmer.

Når hele settet av dyser forflyttes med høy hastighet vil dette medføre at de partikkelladede fine luftstrømmer splittes slik at det fremkommer flere korte lengder av fine luftstrømmer, dvs. at det dannes en tåke ved strålespissene.

Det derved oppnådde store antall strålespisser, eller meget korte lengder av fine luftstrømmer ladet med meget fine abrasive stoffer, vil sveipe over overflaten som skal renses, slik at det oppnås en slags børst ing med høy hastighet. Sveipingen eller børstingen vil hverken ha anslagstid eller anslagsvolum til å kunne virke helt abrasivt i den retning i hvilken de behandlende media angripes.

Det store antall stråler og deres forflytningshastighet, sammen med dysefinheten og finheten til de abrasive midler som benyttes, medfører at det dannes en tåke av mikroabrasive strålespisser med en ultrarask mikropellikulær, meget kraftig fordelt slagvirkning. Tåken vil bare ha anslagstid og anslagskraft nødvendig til å meget raskt og meget effektivt fjerne ikke-sammenbundne overflatepartikler, til forskjell fra partiklene som utgjør del av den tilhuggede sten.

Strålespisståken gir således en blåserensing ved hjelp av en ultrarask overflatebørsting. Dette at man så godt som mangler anslagsvolum og -tid, sammen med den kontinuerlige mekaniske forskyvning av strålene, som deles opp i et antall fine mikrostråler med mikrofine partikler, muliggjør en blåserensing også av meget fine og meget skjøre media, med en finhetsgrad som er overraskende, særlig under hensyntagen til de meget høye blåserensehastigheter.

Med den flerrettede vinkelplassering av dysene over et visst område muliggjøres et antall ulike angrepsvinkler. Dette, sammen med den kontinuerlige mekaniske forskyvning av mikro-strålene gjør det mulig å rense alle deler av et relieff uten at man behøver å stoppe opp ved visse områder. Det skjer en blåsesprøyting fra alle retninger, og man behøver ikke å dreie dysene i de ulike retninger. Man behøver heller ikke følge relieffkonturene til overflaten som blåsebehandles, slik tilfellet er når man benytter konvensjonell teknikk med ensrettet konsentrert stråle.

Man kan således si at man med innretningen ifølge oppfinnelsen først sprøyter en mikro-abrasiv tåke mot et medium som skal renses, idet denne tåke oppnås ved at man kontinuerlig og meget raskt tilveiebringer et antall fine trykkluft-stråler ladet med abrasive partikler med meget liten egen kinetisk energi, og at denne mikro-abrasive tåke forflyttes over det medium som skal renses.

Egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelseseksempler av oppfinnelsen, under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 skjematisk viser sprøyteflaten til et hjul med 42 dyser for utsprøyting av abrasive

midler,

fig. 2 viser et skjematisk riss av sprøyteflaten til et hjul som har 132 dyser for ut-sprøyting av abrasive midler,

fig. 3 viser rent skjematisk et sprøytehjul forsynt med dyser for utsprøyting av abrasive midler og dyser for utsprøyting av

fine dampstråler,

fig. 4 viser et skjematisk riss av en sprøyteinn-retning 21 montert på en bærearm,

fig. 5 viser et snitt, i noe forenklet form,

gjennom et mekanisk sprøytehjul forsynt med

dyser for utsprøyting av abrasive midler, fig. 6 viser hvordan de vannforstøvende dyser

mates, og

fig. 7 viser en sprøyteinnretning med et luft-abrasiv-blandesystem inne i innretningen,

idet systemet er slik at det suges inn abrasive partikler like før de sprøytes ut.

Innretningen ifølge oppfinnelsen innbefatter en sprøyte-innretning eller et sprøytehjul som i sprøyteretningen innbefatter et sylindrisk materør 2 for tilføring av den luft-abrasive-partikkel-blanding. Dette rør munner ut i et traktformet parti 4 som igjen står i forbindelse med innløpskonuser 7 til dysene 6. Hver dyse 6 har en retning som danner en vinkel med rørets 2 lengdeakse. Dette at man har en ulik skråvinkel for hver dyse 6 muliggjør oppnåelsen av et antall forskjellige sprøytevinkler, slik at det således oppnås en sprøyting med flerrettede mikrostråler.

Sprøytehjulet eller innretningen 21 har et antall fine dyser 6 for utsprøyting av abrasive midler. Disse dysene er plassert i innbyrdes avstand i en sprøyteskive 15. Dysene er plassert i et hovedsakelig spiralmønster for derved å aksentuere rotasjonseffekten og å dekke og sveipe over så mange rensesteder som mulig. De nevnte sprøytedyser 6 rager ikke eller knapt ut i fra sprøytef laten 15. Man har således en meget kompakt utførelse, og sprøyteinnretningen 21 kan beveges på en meget pålitelig måte i samtlige retninger, og så med meget høye forflytningshastigheter.

Sprøytehjulet 10 er forsynt med midler som muliggjør at det kan roteres mekanisk med meget høy hastighet (se området fra 0 omdreininger/min. og opptil 4000 omdreininger/min.).

Sprøytehjulet 10 er forsynt med midler som gjør det mulig å svinge det om dets egen akse på en mekanisk og automatisk måte slik at sprøytehjulet dekker eller sveiper over en sirkulær bue mot venstre og så i en sirkulær bue mot høyre.

Sprøytehjulet 10 er forsynt med midler som muliggjør at det kan svinge om egen akse på en mekanisk og automatisk måte slik at det kan dekke en oppoverrettet sirkulær bue og en nedoverrettet sirkulær bue.

Sprøytehjulet 10 er tilordnet midler som gjør det mulig å modifisere samtlige sprøyteparametre (av, på, mekanisk hastighetsvariasjon, strømningsmengde, trykk, luft/abrasiv-forhold etc. ).

Sprøytehjulet eller innretningen 10 er også tilordnet et system for fordeling og utsprøyting av blandingen av luft og abrasive midler. Dette system innbefatter: Et fast materør 1 for innmating av den luf t-abrasive blanding,

et sylindrisk materør 2 for innføring av den luft-abrasive blanding, hvilket rør 2 er dreibart montert ved hjelp av to forseglede lagre 3,

en sentral boring 4 som danner en utvidet trakt som gjør det mulig å mate samtlige av dysene 6 gjennom de tilhørende fordelingskonuser 7, hvorved den sentrale strøm deles opp i flere mikrostråler, og sprøyterdyser 6: hjulet 10 som bærer dysene 6, er av et keramisk materiale. Hjulet har et antall fine flerrettede dyseåpninger som danner dysene 6 for utsprøyting av fine abrasive midler.

Hver dyse 6 i hjulet 10 har en bred traktformet dyseinnløps-konus 7 som muliggjør at partiklene kan strømme lett som et resultat av strålen deles opp i et antall meget fine stråler, og som et resultat av at de resulterende løp er trange. Videre innbefatter dysen et akselerasjonsavsnitt 8 for akselerering av luften og de abrasive partikler, og et utløpsavsnitt 9, hvis tverrsnitt varierer i hovedretningen i fra en sirkulær form og til en avlang form ved utløpsmunn-ingen i flaten 15.

-Bele sprøytehjulet 10 er montert inne i et helt avtettet hus il. -Tilstedeværelsen av roterende mekaniske deler i omgiv-elser som inneholder meget fine abrasive midler (under

hensyntagen til at visse av de slitne partikler ikke er større enn noen få mikron), krever en spesiell konstruksjon, og avtetting som er spesielt beregnet til å hanskes med de meget fine abrasive partikler.

Innretningen avtettes som følger: en teleskopisk skjøt 26 hvor en fast del er opptatt i den bevegede del, idet den bevegede del styres slik i sin rotasjonsbevegelse at den avtettes ved hjelp av roterende mansjetter 5 av leppetet-ningstypen. Matekonusen 4 styres i det faste huset 11 ved hjelp av to avtettede lagre 3. Det bakre deksel 18 er avtettet ved hjelp av en plan tetning.

Ut i fra prinsippet at man arbeider uten en sandblåser, er utformingen av det indre i sprøyteretningen 21 modifisert som følger: et sentralt materør 19 for innmating av de abrasive midler (ved hjelp av suging) grener ut i like mange små kanaler 20 (for tilførsel av abrasiver) som det forefinnes dyser 6. Luft (uten abrasive midler) går inn i dyseinnløps-konusen 7 og vil suge med seg en liten mengde av abrasive midler. Det sentrale rør 19 for innføring av abrasive midler under sugevirkning er fast i forhold til luftmatekonusen og er sentrert og fastgjort ved hjelp av stag som knytter det til det roterende rør 2 og til fordelingskonusen 4. Det vil si at det sentrale materør roterer sammen med røret og konusen 4. Det er derfor anordnet en avtettende roterende mansjett på det skjøtsted hvor forbindelsen med kanalene er.

Den abrasive sprøytedusj som et slikt sprøytehjul danner i form av en tåke, vil gi store mengder støv. I tillegg til å sprøyte inn fine luftstrømmer som inneholder meget fine abrasive partikler, vil det derfor også være fordelaktig å utforme sprøytehjulet 10 med et visst antall meget fine dyser 14 for innsprøyting av forstøvet vann, eller et antall meget fine dyser 17 for innsprøyting av meget fine dampstråler.

Ved bruk av fine strømmer av luft og abrasive midler, hvorfor sprøytedysene 6 er anordnet over det relativt store over-flateareal 15 på sprøytehjulet 10, vil det være mulig å uttynne strømmene av trykkluft og abrasiver i en tåke av forstøvede vannpartikler. Ved roteringen vil sprøytehjulet 10 også gi en homogenisering av vanntåken, som oppstår igjen kontinuerlig i gapene i den abrasive sprøytedusj.

De meget fine partikler av forstøvet vann som sprøytes inn i sprøyteområdet, sprøytes ut i form av meget fine partikler av forstøvet vann, idet kornstørrelsen til partiklene av forstøvet vann er så fine eller små som mulig.

Sprøytehjulet 10 har således dyser 14 for utsprøyting av forstøvet vann, hvilke dyser er anordnet i sprøyteflaten 15. Vannet mates inn i sprøyteinnretningen gjennom en kanal 22. Denne kanal er fast og sentrert i konustrakten som tjener til innmating av blandingen av luft og abrasive midler. Dette kanalrør 22 er fastgjort ved hjelp av stag 13 tilknyttet det roterende rør 2 og fordelingskonusen 4. Røret 22 dreier seg samtidig med røret 2 og med fordel ingskonusen 4, og det kreves derfor en roterende tetningsmansjett for røret 22 for innmating av vann under trykk. Røret 22 grener ut i en rekke små kanaler 25 som styrer vannet mot forstøvningsdysene 14.

I andre utførelser kan dysene 14 for innsprøyting av forstøvet vann erstattes med dyser 17 for innsprøyting av meget fine dampstråler.

Hjulet 10 kan ha en diameter i området fra noen få centimetre og opp til flere decimetre. Diameteren til sprøytehjulet 10 er proporsjonal med antall dyser og deres innbyrdes avstand.

Fremgangsmåten som muliggjøres med oppfinnelsen er en mikroblåsing og en mikrorensing som kombinerer hastighet og meget høy kvalitet. Denne høyhastighet-overflatebørsting kan anvendes på nær sagt alle typer media, særlig fine og meget skjære media (gammel sten, degradert og avflaket sten, antikvariske deler, gamle møbler, murpuss etc), og den muliggjør en fjerning av alle typer flekker og avleiringer (hydrokarboner, ulike typer forurensninger, såkalt tagging og grafitti etc. ).

I en foretrukket utførelsesform av sprøytehjulet eller innretningen 21 er den montert på en bærearm 16. Innretningen har et styrehåndtak 23. Sprøytehjulet 10 har 48 dyser 6 for utsprøyting av fine abrasive midler. Tverrsnittet i hver dyse er 2 mm. Dysene er av et keramisk materiale. Innretningen innbefatter et materør 2 for innmating av blandingen av luft og abrasive partikler. Dette rør munner ut i et traktformet parti 4 som igjen vi innløpskonuser 7 kommuniserer med dysene 6. Hver dyse danner en vinkel med lengdeaksen til materøret 2.

Matekonusen 4 som styrer de abrasive midler inn i hjulet 10, har dyser 6 av P.T.F.E. (Teflon). Rotasjonsopplagringen skjer ved hjelp av forseglede nålelagre 24 og kulelagre 3, i et i seg selv avtettet hus 11. Rotasjonen tilveiebringes ved hjelp av en pneumatisk motor 12. De roterende styremidler er avtettet mot passasjen for innføring av luft og abrasive midler ved hjelp av en dobbel tetetningsmansjett. For å få en mest mulig støvfri operasjon, har innretningen et sett, nærmere bestemt fireogtyve dyser 14 for utsprøyting av luft og forstøvet vann.

Trykkluften tilveiebringes ved hjelp av en kompressor. Blandingen av luft og abrasive midler tilveiebringes ved hjelp av en sandblåser. Blandingen kommer inn gjennom det faste rør 1. Blandingen av luft og vann tilføres ved hjelp av en vann-komprimator og overlader.

Operatøren står under arbeidet vendt mot den overflate som skal blåserenses og plasserer sprøyteinnretningen slik at den vender mot dette område. Operatøren starter så drivmotoren, kobler inn blandingen av luft og vann, kobler inn blandingen av luft og abrasive midler, og begynner så gradvis å bevege innretningen, i hovedsaken parallelt med den overflate som skal blåserenses. Det forekommer intet spesielt anslagspunkt fordi de dannede stråler forflyttes med stor hastighet over det område som behandles, slik at man får en myk sveiping over overflaten med en mikroabrasiv tåke som virker på en effektiv måte. Fine eller skjøre steder i behandlingsområdet krever ikke noen endringer i innstillingen eller arbeidshast-igheten til innretningen. På denne måten muliggjør innretningen således en rensing på en rask måte av et område uten fare for sliting eller degradering av den blåserenspåvirkede flate. Den tåke av vannpartikler som sprøytes samtidig, vil fukte støvet uten å fukte selve strålene. Dette muliggjør en blåserensing som er meget fintfølende, rask og støvfri.

I foretrukne utførelser er sprøyteinnretningen 21 forsynt med et antall sprøytedyser 6 for utsprøyting av abrasive eller slitne midler. Antall dyser kan være rundt ca. tretti i gjennomsnitt (men kan i visse tilfeller gå opp i over hundre).

Hver av de nevnte sprøytedyser 6 har et meget fint tverrsnitt som hovedsakelig ligger i området 1-2,5 mm (men som innenfor oppfinnelsens ramme kan ligge i området 400 mikrometer til 4 mm).

De abrasive midler som sprøytes ut gjennom de fine dyser 6 har meget fine kornstørrelser, i området 80 mikrometer til 100 mikrometer (men kan ligge i området 0 mikrometer til 200 mikrometer); dette at de meget fine partikler ikke har nevneverdig kinetisk energi medfører at de holder seg i trykkluftstrømmene og derfor følger forflytningene og avbrytingene av de fine luftstrømmer. De abrasive midler, som har meget fine kornstørrelser, er imidlertid meget hårde (glasspartikler eller mikrokuler, korund, etc). Sprøyteinnretningen 21 er et sprøytehjul 10. Dette sprøyte-hjul 10 representerer en dysebærer og avslutter en traktformet fordelingskonus 4.

Fordelingskonusen eller trakten 4 og hjulet 10 er av P.T.F.E.

(Teflon) eller av et keramisk materiale; dysene 6 er av keramisk materiale, og

dersom det ikke er boret og forsynt med dyser 6, er sprøyte-hjulet 10 forsynt med et antall av fine åpninger som danner dyser 6 i et sprøytesystem (hele innretningen vil da være av keramisk materiale).

Som følge av det meget fine tverrsnitt i hver dyse er hver dyse 6 i seg selv utformet som en trakt 7. Denne konus- eller traktform er nødvendig for å muliggjøre at de sprøytede abrasive midler kan strømme lett og som et fluidum, da hvert utløpsavsnitt 8 i den enkelte dyse 6 er meget trangt.

Den mikroabrasive tåke dannes ved at man meget raskt for-flytter dysene 6. Hjulet 10 med dysene 6 roterer mekanisk og automatisk med ulike hastigheter, vanligvis i området fra 0 omdreininger/min. til 4000 omdreininger/min.

Denne virkning kan aksentueres ved hjelp av andre mekaniske og automatiske bevegelser, særlig ved å svinge hjulet 10 om dets egen akse over en sirkulær bue mot venstre, deretter i en sirkulær bue mot høyre, så i en oppadrettet sirkulær bue og til slutt i en nedadrettet sirkulær bue (denne svinge-bevegelse kan være mekanisk og automatisk om en bærer).

Hele mønsteret av mekaniske bevegelser tjener til å øke mikrostrålenes blåse-rense-hastighet.

En hensikt er å unngå det slitende anslag som en enkelt konsentrert og meget kraftig ensrettet konsentrert stråle (gjennom en 8 mm dyse) vil gi, idet man isteden benytter et antall fine flerrettede dyser 6 (hvis tverrsnitt ligger i området 400 mikrometer til 4 mm), idet man ved hjelp av trykkluft og gjennom de fine dyser 6 sprøyter ut utelukkende abrasive midler med meget fin kornstørrelse, i hovedsaken i området 80 mikrometer til 120 mikrometer, samtidig som disse fine dyser 6 beveges mekanisk og med høy hastighet, hvorved det tilveiebringes en tåke av "strålespisser" som virker i flere retninger og som forflyttes kontinuerlig og meget raskt, slik at man unngår lengre anslagstider, og slik at man øker blåsehastigheten betydelig.

Finheten og antallet sprøytedyser 6 (hvis respektive utløp 8 har tverrsnitt som ligger i området 1 mm til 2,5 mm), den relativt store sprøyteavstand (i området 20 til 80 cm fra det medium som blåserenses), de utsprøytede abrasive partiklers lave kinetiske energi (partiklene ligger i området 80 mikrometer til 100 mikrometer), som muliggjør dem å tilpasse seg raske endringer i luftstrømmene, den meget betydelige hårdhet som de meget fine partikler har (glasskorn, korund, etc), den meget store utgangshastighet som akselererings-løpene 80 i de respektive dyser gir, det store utsprøytede luftvolum (flere tusen liter/min.), og sprøytetrykket (3 til 6 x 10 Pa i gjennomsnitt), sammen med de meget raske mekaniske forflytninger, medfører at det ved hjelp av trykkluften dannes en mikroabrasiv tåke som ikke er en støvproduserende sådan, men isteden er en sky av "strålespisser" som gir en blåserensing ved en børsting over den overflate som skal renses, i en rask og kontinuerlig sveipebevegelse, hvilket gjør det mulig å kombinere meget høye blåserensehastigheter med fravær av abrasjon på det mediet som blåserenses, selv om det dreier seg om et medium som er meget fint og krever varsom behandling, slik tilfellet er for meget gamle bygninger og monumenter av tilhugget sten.

Sprøyting av fine abrasive midler ved hjelp av trykkluft vil gi ulike mengder støv, til tross for meget fine dyser 6. Det forbrukes to til tre ganger mindre abrasive midler for samme effektivitet, selv om hver av de fine luftstrømmer innstilles slik at det sprøytes ut en minimal mengde av abrasive midler i forbindelse med et stort luftvolum, fordi de samme steder passeres flere ganger.

Ved bruk av oppfinnelsen vil det, fordi strålene er fine og fordelt over det relativt store overflateareale 15 til et sprøytehjul, for utsprøyting av den mikroabrasive tåke, som er en støvkilde, være mulig å plassere dyser 14 for sprøyting av forstøvet vann i rommene mellom de dyser 6 som sprøyter ut abrasive midler. For å oppnå det samme resultat i forbindelse med en konvensjonell bred ensrettet abrasiv sprøytestråle (en 8 mm dyse), vil det kreves en stor vannmengde, og kraften og volumet til vannstrålene vil gi en fukting av veggen, i hvertfall i en viss grad, mens man ved bruk av oppfinnelsen, ved delingen av de abrasive stråler i flere mikrostråler

(eksempelvis kan en 8 mm dyse deles opp i 28 1,5 mm dyser 6)

oppnås et forbruk av vann som er 28 ganger mindre. I tillegg kan luftstrømmene innstilles slik at man får et meget lite forbruk av abrasive midler. Som følge herav kan man sprøyte ut partikler av forstøvet vann ved hjelp av trykkluft istedenfor i form av en vannstråle, og dette muliggjør en fuktig av de abrasive partikler uten at strålene i seg selv blir reelt fuktige. Strålene med forstøvet vann sprøytet ut fra pneumatiske forstøvningsdyser 14 vil fortrinnsvis være rettet parallelt med de abrasive stråler. Man kan også plassere et stort antall meget fine dyser 17 for utsprøyting av fine dampstråler i rommene mellom de dyser 6 som benyttes for utsprøyting av abrasive midler.

Det benyttes trykkluft fra en kompressor, og den luft-abrasive blanding dannes ved at luft og abrasive midler går gjennom en sandblåser. Det vil kunne være særlig fordelaktig ikke å bruke en sandblåser. Den komprimerte luft går da direkte fra kompressoren og til flerdyse-sprøyteinnretningen. Trykkluften blandes med abrasive midler inne i sprøyteinn-retningen 21, like før utløpet i hver dyse 6. Dette sysem forbedrer oppfinnelsen, da man bedre kan utnytte dysene, som er så fine som mulig, samtidig som man får bedre regularitet for den abrasive strøm og mengde, og får et betydelig redusert forbruk av abrasive midler. Strålene vil være mer regulære enn tidligere og de vil inneholde meget små mengder av abrasive midler.

Claims (7)

1. Mikrorense- og mikroblåse-innretning med en sprøyteinnretning (21) innbefattende et roterbart hjul (10) forsynt med dyser (6) for sprøyting av trykkluft ladet med fine abrasive partikler, en trykkluftkilde, en innløpsledning for føring av en strøm av trykkluft fra trykkluftkilden til det roterbare hjul, et forråd av abrasive partikler, og midler for mating av de fine abrasive partikler fra forrådet og inn i trykk-luf tstrømmen, hvilken innretning fortrinnsvis innbefatter stillingsarmer (16) for svinging av den i forhold til en fast bærer, karakterisert ved at det roterbare hjul (10) er forsynt med et antall dyser (6) på minst 10, at hver dyse har en innløpskonus (7) og en dyse-diameter i området 400 mikrometer til 4 mm, og at de abrasive partikler 1 forrådet har en kornstørrelse i hovedsaken i området 80 mikrometer til 120 mikrometer, idet innretningen videre fordelaktig innbefatter et materør (2) for tilføring av den luft-abrasive blanding, hvilket rør munner ut i et traktformet utvidet parti (4), og/eller fordelaktig innbefatter et uavhengig rør (19), hvorigjennom de abrasive midler suges inn, går igjennom materøret (2) og det utvidede parti (4).

2 . Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at dyseåpningens diameter ligger i området 1 mm til 2,5 mm.

3. Innretning ifølge et av kravene 1-2, karakterisert ved at dysene (6) er anordnet med ulike flerrettede sprøytevinkler.

4 . Innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at sprøyteinnretningen (21) også har dyser (14) for utsprøyting av en blanding av trykkluft og vann.

5 . Innretning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at sprøyteinnretningen (21) også har dyser (17) for "utsprøyting av fine dampstråler.

6. Innretning ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at dysene (6,14,17) ikke rager ut fra eller knapt rager ut fra en sprøyteflate (15) på hjulet (10).

7. Innretning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at det eventuelle utvidede parti (4) kommuniserer med dysene (6), idet hver av disse dyser danner en vinkel med materørets (2) lengdeakse.