Procedimiento y dispositivo para la limpieza, activación y tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono.

Procedimiento para la limpieza, activación o tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono,

generadas a partir de un fluido de dióxido de carbono que está bajo presión y al menos un gas comprimido portador, en el que el fluido de dióxido de carbono es alimentado a través de una instalación de alimentación (8) a una instalación de mezcla (4), a la que afluye el gas comprimido portador y en la instalación de mezcla (4) se configuran partículas de nieve de dióxido de carbono, se distribuyen, las partículas de nieve de dióxido de carbono y el gas portador son desplazados en rotación en la instalación de mezcla (4) a través de un inserto de rotación (18) previsto allí, son aceleradas en una tobera de salida y son conducidas sobre la pieza de trabajo, sin que el fluido de dióxido de carbono sea expandido antes de la alimentación a la instalación de mezcla (4).

Procedimiento y dispositivo para la limpieza, activación y tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para limpieza, activación y tratamiento previo de piezas de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono, que son generadas a partir de un fluido de dióxido de carbono que está bajo presión y por al menos un gas comprimido portador, en el que las partículas de nieve de dióxido de carbono se pueden acelerar en una tobera de salida y se pueden conducir sobre la pieza de trabajo.

Procedimientos de chorro y dispositivos de chorro para la limpieza, tratamiento previo y activación de superficies pertenecen desde hace muchos decenios al estado de la técnica. Para la limpieza industrial de herramientas y moldes, máquinas e instalaciones así como componentes se buscan desde hace algunos años, en virtud de las legislaciones estrictas sobre el medio ambiente y la competencia cada vez mayor, nuevas tecnologías de protección del medio ambiente y económicas.

El tratamiento de las superficies con diferentes formas de dióxido de carbono se describe en invenciones desde hace más de 30 años. El chorreado con diferentes formas de dióxido de carbono (CO2) tiene aplicación entre tanto en algunos campos.

Se conoce a partir del documento DE 2005 002 365 B3 un procedimiento de chorro para la limpieza de superficies, en el que en un conducto de chorro se alimenta dióxido de carbono líquido a un gas portador circulante y a través de expansión se convierte en nieve seca, así como un dispositivo para la generación de hielo seco, en particular para una limpieza a chorro de superficies, que comprende un conducto de alimentación para dióxido de carbono, un conducto de alimentación para un gas portador, un conducto de chorro para una mezcla de gas y de nieve seca y una zona de mezcla para el dióxido de carbono y el gas portador.

En el caso de chorreado con chorros de nieve de CO2 se distinguen dos variantes de procedimiento, la llamada tobera anular de dos sustancias y la tobera de chorro con cámara de aglomeración. En el caso de la tobera anular de dos sustancias, se expande el dióxido de carbono líquido en la salida de toberas de una primera tobera a presión ambiental. Las partículas de nieve de dióxido de carbono que se producen son concentradas a través de un chorro envolvente, que sale desde una segunda tobera que rodea concéntricamente la primera, desde aire comprimido a velocidad supersónica y se acelera.

En la segunda variante del procedimiento, se dosifica el dióxido de carbono líquido a la corriente de aire comprimido en un espacio de expansión, la llamada cámara de aglomeración. En comparación con la tobera anular de dos sustancias, en la segunda variante de procedimiento se producen partículas de nieve mayores, que se aceleran con aire comprimido en una tobera siguiente y conducen a una abrasividad considerablemente más elevada en la pieza de trabajo.

La generación de partículas de nieve de dióxido de carbono con las variantes de procedimiento conocidas requiere toberas de chorro con un número comparativamente alto de grupos de construcción. Además, en las pocas toberas de chorro solamente se utiliza una cantidad comparativamente reducida del dióxido de carbono líquido para la generación de las partículas de nieve de dióxido de carbono. El resto del dióxido de carbono líquido se escapa como gas dióxido de carbono a través de evaporación.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo para la limpieza, activación o tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono, con los que se puede realizar una generación especialmente eficiente, automatizada así como especialmente eficaz y poco costosa de las partículas de nieve de dióxido de carbono y se puede conseguir una acción de limpieza especialmente alta.

El cometido se soluciona en cuanto al procedimiento por medio de las características de la reivindicación 1 y en cuanto al dispositivo por medio de las características de la reivindicación 4.

De acuerdo con la invención se indica un procedimiento y un dispositivo para la limpieza, activación o tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono, que se configuran a partir de un fluido de dióxido de carbono que está bajo presión y al menos un gas comprimido portador en una instalación de mezcla, a la que se alimentan el fluido de dióxido de carbono y el gas comprimido portador a través de instalaciones de alimentación separadas y en la que se distribuyen las partículas de dióxido de carbono y abandonan la instalación de mezcla a través de una tobera de salida acoplada con la instalación de mezcla, se aceleran en la tobera de salida y se conducen sobre la pieza de trabajo. De acuerdo con la invención, delante de la instalación de alimentación que desemboca en la instalación de mezcla para el fluido de dióxido de carbono no está conectada ninguna cámara de aglomeración ni la instalación de alimentación para el fluido de dióxido de carbono presenta una cámara de aglomeración, en la que se pueda expandir el fluido de dióxido de carbono líquido como en dispositivos

para la generación de partículas de nieve de dióxido de carbono del estado de la técnica antes de la alimentación a una cámara de mezcla.

En particular, la invención presenta las ventajas de que a falta de una cámara de aglomeración precisamente no se producen aglomerados no deseados, que conducirían de nuevo a problemas de congelación así como se obstrucción en las instalaciones de alimentación. Además, en el dispositivo de acuerdo con la invención con la inyección directa de fluido de dióxido de carbono líquido en la instalación de mezcla sin expansión precedentes del fluido de dióxido de carbono y con distribución en el gas comprimido portador se genera una cantidad especialmente grande de partículas de nieve de dióxido de carbono en forma pequeña y sólida, con lo que se puede conseguir, con relación a la superficie proyectada del chorro de limpieza un resultado de limpieza con calidad especialmente alta. Además, con procedimientos de acuerdo con la invención se consiguen una automatización adicional y una aceleración en la generación de partículas de nieve de dióxido de carbono. Además, el dispositivo de acuerdo con la invención permite ahorros considerables de material, lo que conduce en comparación con dispositivos de chorro del estado de la técnica a la miniaturización del dispositivo de acuerdo con la invención.

Las configuraciones ventajosas de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.

De manera más conveniente, el fluido de dióxido de carbono es alimentado de forma centralizada a la instalación de mezcla.

Además, es conveniente que la instalación de alimentación para el fluido de dióxido de carbono penetre con el extremo de alimentación, que desemboca en la instalación de mezcla, a través de una delimitación marginal de la instalación de mezcla en esta instalación.

En una configuración ventajosa, la instalación de alimentación para el fluido de dióxido de carbono está dispuesta en este caso en la instalación de mezcla de tal manera que el extremo de alimentación de la instalación de alimentación, dirigido hacia la instalación de mezcla, para la generación del fluido de dióxido de carbono en la instalación de mezcla termina de manera más conveniente en el centro de la instalación de mezcla. Para conseguir una generación y distribución uniformes de las partículas de nieve de dióxido de carbono en la instalación de mezcla, es conveniente, en general, continuar la instalación de alimentación para el fluido de dióxido de carbono hasta el centro de la instalación de mezcla.

Para mejorar adicionalmente el resultado de limpieza de la pieza de trabajo, se desplaza en rotación de manera más conveniente el chorro de limpieza, que comprende las partículas de nieve de dióxido de carbono y el gas comprimido portador, en la instalación de mezcla. La rotación del chorro de limpieza se consigue a través de un inserto de torsión dispuesto en la instalación de mezcla.

La acción del inserto de torsión se eleva especialmente porque éste se extiende dentro de la instalación de mezcla de manera más conveniente desde un extremo de entrada para el gas comprimido portador hasta un extremo de salida.

De manera más conveniente, el inserto de torsión está provisto en un extremo de salida en la instalación de mezcla con un orificio de descarga... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la limpieza, activación o tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono, generadas a partir de un fluido de dióxido de carbono que está bajo presión y al menos un gas comprimido portador, en el que el fluido de dióxido de carbono es alimentado a través de una instalación de alimentación (8) a una instalación de mezcla (4) , a la que afluye el gas comprimido portador y en la instalación de mezcla (4) se configuran partículas de nieve de dióxido de carbono, se distribuyen, las partículas de nieve de dióxido de carbono y el gas portador son desplazados en rotación en la instalación de mezcla (4) a través de un inserto de rotación (18) previsto allí, son aceleradas en una tobera de salida y son conducidas sobre la pieza de trabajo, sin que el fluido de dióxido de carbono sea expandido antes de la alimentación a la instalación de mezcla (4) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido de dióxido de carbono es alimentado de forma centralizada a la instalación de mezcla (4) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la cantidad de dosificación del fluido de dióxido de carbono alimentado a la instalación de mezcla (4) es variable.

4. Dispositivo (2) para la limpieza, activación o tratamiento previo de una pieza de trabajo por medio de partículas de nieve de dióxido de carbono, con una instalación de mezcla (4) para la configuración y distribución de las partículas de nieve de dióxido de carbono en un gas comprimido portador que afluye a la instalación de mezcla (4) , con instalaciones de alimentación (8, 10) , que desembocan en la instalación de mezcla (4) para la alimentación del fluido de dióxido de carbono y del gas comprimido portador, y con una tobera de salida (14) para la aceleración de una mezcla de partículas de nieve de dióxido de carbono y de gas comprimido portador, en el que no está prevista ninguna cámara de aglomeración para la expansión del fluido de dióxido de carbono, caracterizado por un inserto de torsión (18) previsto en la instalación de mezcla (4) .

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el inserto de torsión (18) dentro de la instalación de mezcla (4) se extiende esencialmente desde un extremo de entrada (6) para el gas comprimido portador hasta un extremo de salida (12) para la mezcla de partículas de nieve de dióxido de carbono y del gas comprimido portador.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el inserto de torsión (18) en un extremo de salida (12) para la mezcla de partículas de nieve de dióxido de carbono y del gas comprimido portador configura un orificio de descarga (20) convergente.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la instalación de alimentación (8) para el fluido de dióxido de carbono está configurado como tobera de dosificación.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la cantidad de dosificación del fluido de dióxido de carbono dosificado a la instalación de mezcla (4) es regulable a través de la instalación de alimentación (8) .

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque para el ajuste de la cantidad de dosificación del fluido de dióxido de carbono dosificado a la instalación de mezcla (4) , la instalación de alimentación (8) para el fluido de dióxido de carbono está configurada de forma sustituible.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque la instalación de alimentación (8) para el fluido de dióxido de carbono con un extremo de alimentación (16) que desemboca en la instalación de mezcla (4) está dispuesto en dirección a un extremo de salida (12) de la instalación de mezcla (4) en ésta.

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque la instalación de alimentación (8) para el fluido de dióxido de carbono con un extremo de alimentación (16) que desemboca en la instalación de mezcla (4) está configurada de manera que se proyecta sobre una delimitación marginal de la instalación de mezcla (4) en el interior de ésta.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque el gas comprimido portador comprende al menos aire.

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizado porque la instalación de mezcla (4) y la tobera de salida (14) están configuradas de una sola pieza.

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 13, caracterizado por la instalación de mezcla (4) configurada como cámara de mezcla.