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Grundlagen

Was heißt Sandstrahlen

Unter Sandstrahlen versteht man die Reinigung von Oberflächen durch Einwirkung von Sand als Schleifmittel, der durch Druckluft mit hoher Beschleunigung über eine Düse auf das Reinigungsobjekt gestrahlt wird. Obwohl nach der Verfahrens-Terminologie für dieses Reinigungsverfahren die Bezeichnung Granulat-Strahlen umfassender und zutreffender ist, da außer Sand die verschiedenartigsten Strahlmittel zum Einsatz kommen, soll in den nachfolgenden Ausführungen der in der Praxis allgemein gebräuchliche Ausdruck ”Sandstrahlen” verwendet werden. Die gebräuchlichsten Arten von Strahlmitteln werden im Zusammenhang später ausführlich behandelt. Durch das Sandstrahlverfahren kann man verschiedene Reinigungsgrade erzielen. Bei der Reinigung von Metalloberflächen lassen sich diese in folgende 4 Gruppen zusammenfassen:


1. Sandstrahlen mit bürstenähnlichem Reinigungseffekt
2. Normale Oberflächenreinigung ohne Hochglanzeffekt
3. Reinigung bis auf eine fast blanke Metalloberfläche
4. Reinigung bis auf eine völlig blanke Metalloberfläche


Die Wahl des Reinigungsgrades sollte vorher im Verhältnis zu dem nachfolgend aufzubringenden Oberflächenschutz bestimmt werden, je nachdem, ob der Auftrag von Rostschutzfarben, von Lackfarben, Haftgrundierungen, Verzinkungen, Kunststoffbeschichtungen oder Brandschutzbeschichtungen in Frage kommt. Das Sandstrahlverfahren kommt neben der Reinigung von Metalloberflächen auch beim Mattieren von Glas für Dekorationszwecke, bei der Entfernung von Lack- oder Farbresten auf Holz, bei der Reinigung von Kunststoffgegenständen wie Zahnprothesen, elektronischen Bauteilen usw. ebenso zur Anwendung wie bei der Entfernung von Ablagerungen auf Beton, bei der Reinigung von Gebäudefassaden, in der Lederindustrie und in vielen anderen Gewerbezweigen.

Funktion des Sandstrahlverfahrens - Druckstrahlverfahren

Bei der Bearbeitung von Metalloberflächen durch Strahlsand erfüllt dieses Verfahren die Doppelfunktion der Reinigung und Aufrauhung der Oberfläche. Diese doppelte Wirkung wird durch die mit hoher Geschwindigkeit auf die Metalloberfläche aufschlagenden Teilchen des Strahlmittels erzielt. Je nach Art des verwendeten Strahlmittels wird dadurch die Oberfläche in der Art eines bestimmten "Haftgrundmusters" genarbt oder aufgeraut. Die so gereinigte und aufgeraute Metalloberfläche ergibt dann einen einwandfreien Untergrund für die Haftung moderner Schutzbeschichtungen. Wirtschaftlich denkende Unternehmer wissen, dass Korrosionsschutz billiger ist als das Auswechseln der von Rost angegriffenen Konstruktionsteile. Aus diesem Grunde ist man heute allgemein bestrebt, anstelle der früheren billigen Anstrichmittel, Beschichtungen zu verwenden, die zwar teurer sind, aber eine wesentlich längere Lebensdauer haben. Der Preisunterschied beim Einkauf und bei der Verarbeitung wird durch die längere Lebensdauer und den Wegfall kurzzeitiger Wiederholungen des Schutzanstriches mehr als aufgewogen. Die max. Lebensdauer der Beschichtung ist jedoch nur zu erreichen, wenn die Oberfläche in der richtigen Weise durch Sandstrahlen vorbehandelt worden ist. Wenn nicht alle Anhaftungen – wie Walzhaut, Flugrost und tiefergehende Rostschichten, Farbrückstände etc. – restlos entfernt werden, ist es zwecklos, bessere Beschichtungsmaterialien zu verwenden, da sich dann der Korrosionsprozess unter der Farbschicht fortsetzt und den Haftgrund zerstört wird. Die Vorbehandlung der Oberfläche durch Sandstrahlen ist bei ordnungsgemäßer Durchführung des Verfahrens andererseits die wirtschaftlichste Methode, um die notwendige Haftgrundlage für die nachfolgende Beschichtung zu erreichen. Jeder Farben – u. Beschichtungsproduzent stellt heute für seine Produkte gewisse Richtlinien für die Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberflächen auf. Es ist deshalb unbedingt zu empfehlen, sich darüber beraten zu lassen, welche Art der vorangehenden Sandstrahlreinigung in Verbindung mit der späteren Beschichtung empfohlen wird, bevor man selbst Vorschläge für das in Frage kommende Reinigungsobjekt macht.

Wesentliche Voraussetzungen für erfolgreiche Sandstrahlarbeit

Aus der langjährigen und ausführlichen Untersuchung vieler hunderter von Sandstrahlarbeiten haben wir die Erfahrung gewonnen, dass die, für eine erfolgreiche Arbeit mit max. Nutzen notwendigen Voraussetzungen nur selten sorgfältig analysiert und beachtet werden. Die nachfolgende Zusammenstellung von Erfahrungssätzen und Untersuchungsergebnissen verfolgt den Zweck, dem Sandstrahlbetrieb einen Leitfaden aus der Praxis für die Praxis zu geben. Für die Praxis des Sandstrahlbetriebes gilt in besonderem Maße der Satz, dass "eine Kette nur so stark ist wie Ihr schwächstes Glied". Der max. Nutzeffekt lässt sich nur erreichen, wenn alle für das Sandstrahlverfahren wichtigen Komponenten miteinander in Einklang gebracht werden. Vergleichen Sie deshalb die nachfolgende Zusammenstellung mit den bei Ihnen gegebenen Arbeitsvoraussetzungen. Sollten Sie bis jetzt einen der von uns aufgeführten Faktoren übersehen haben, so lässt sich Ihre Sandstrahlmethode noch nutzbringend verbessern. Folgende Faktoren sind für einen rentablen Sandstrahlbetrieb in ihrer Abhängigkeit zueinander zu untersuchen:

1. Kompressor
Frage: Haben Sie einen Kompressor mit einer genügenden Lieferleistung und ausreichendem Druck?

2. Schlauchabmessungen
Frage: Ist die lichte Weite des Luftzuführungsschlauches vom Kompressor zum Sandstrahlgebläse ausreichend?

3. Kupplungen und Schlauchverbinder
Frage: Haben Ihre Kupplungen und Schlauchverbinder die gleiche lichte Weite wie der Zuführungsschlauch?

4. Gebläseleistung
Frage: Hat Ihr Sandstrahlgebläse eine genügend große Leistung?

5. Ortsbeweglichkeit des Gebläses
Frage: Ist Ihr Gebläse leicht transportabel?

6. Düsen
Frage: Verwenden Sie bereits Venturi-Hartmetalldüsen?

7. Fernbedienung
Frage: Ist ihr Sandstrahlgebläse bereits mit einer Fernbedienung ausgerüstet?

8. Wasserabscheider:
Frage: Entfeuchten Sie die Luft durch wirksame Wasserabscheider?

9. Strahldruck in der Düse
Frage: Haben Sie geprüft, ob Sie über einen ausreichenden Strahldruck an der Düse verfügen?

10. Strahlmittel
Frage: Verwenden Sie für das für den Reinigungsvorgang richtige Strahlmittel?

11. Strahlhelme
Frage: Verwenden Sie für ihre Sandstrahler Sicherheitshelme mit Atemluftzufuhr

12. Ausbildung
Frage: Sind ihre Sandstrahler genügend für das Sandstrahlverfahren ausgebildet?
Die einzelnen Punkte dieser Aufstellung sollen wegen ihrer Wichtigkeit nachfolgend näher erläutert werden.

Druckluftversorgung

Druckluftversorgung, Schlauchabmessungen und Kupplungen:
Der wichtigste Grundsatz für wirtschaftliches Sandstrahlen heißt: Die Leistung ist proportional abhängig von Menge und Druck der Pressluft, die durch die Düse strömt. Für wirtschaftliches Sandstrahlen ist Druckluft sowohl mit hohem Druck, als auch in ausreichender effektiver Liefermenge erforderlich. Die Sandstrahlbearbeitung von dickwandigen- min.3 mm od. stärkeren - Stahlplatten oder Eisenkonstruktionen soll mit einem Druck von etwa 6,5 bis 7 bar, die Fassadenreinigung an Gebäuden und die Glasbearbeitung mit einem Druck von etwa 2,8 bis 3,5 bar ausgeführt werden – dies sind Richtwerte. Eine entsprechende Luft-Lieferleistung des Kompressors ist entscheidend:


a) Für den Einsatz größerer Düsen
b) für die konstante Aufrechterhaltung des benötigten Arbeitsdrucks an der Düse
c) für größere Leistung und Arbeitszeit-Ersparnis

Die für das Sandstrahlen benötigte Druckluft kann sowohl von stationären als auch fahrbaren Kolben- oder Schraubenverdichtern erzeugt werden. Bei stationären Kompressoren erfolgt der Antrieb meistens durch Elektromotoren, bei ortsbeweglichen Anlagen durch Dieselmotoren. Alle vorgenannten Kompressoren können Drücke zwischen 1 und 10 bar, oder mehr erzeugen. Für große Luftlieferleistungen werden Schraubenverdichter eingesetzt, während Kolbenkompressoren meistens für Luftleistungen bis ca. 600 L/min hergestellt werden. Als Faustregel gilt, dass je E-Motor-kW, die zum Antrieb des Kompressors eingesetzt wird, ca. 130 I Luft pro min gegen 6 bar Betriebsdruck erzeugt und gefördert werden können. Ein 30-kW-Kompressor liefert z. B. etwa 4m³/min Pressluft bei 6 bar Druck. Stationäre Kompressoren werden gewöhnlich bei fest eingebauten Sandstrahleinrichtungen innerhalb der Betriebe benutzt, während fahrbare Kompressoren für die Luftlieferung bei Sandstrahl-Außenarbeit verwendet werden. Die Luftversorgung von Sandstrahlgeräten durch den Kompressor gehört zu den aufwendigeren und wichtigsten Vorbereitungen und es sollten für diese Zwecke nur die besten Fabrikate Verwendung finden. Die Schwierigkeit liegt darin, dass die meisten sonstigen Druckluftwerkzeuge nur im intermittierenden Betrieb arbeiten und mit Hilfe der Leerlaufregelung mit saugseitiger Entlastung oder Aussetzregelung der Kompressorsteuerung dessen Kapazität nicht ständig voll belasten, während das Sandstrahlverfahren einen konstanten Luftstrom von hohem Druck und großem Volumen über Stunden hinweg erfordert.

Aufstellungsrichtlinien für stationäre Anlagen

Für die Luftversorgung bei stationären Sandstrahl-Anlagen sind folgende Punkte sorgfältig zu prüfen.

a) Deckt eine bereits vorhandene Kompressor-Station den zusätzlichen großen Luftbedarf einer Sandstrahlanlage, ohne dass die allgemeine Luftversorgung für sonstige Druckluftwerkzeuge, Farbspritzanlagen, pneumatische Vorrichtungen, Blasluft etc. beeinträchtigt wird?

b) Liefert die vorhandene Kompressor-Station einen genügend hohen Luftdruck?

c) Hat die Druckluftleitung von der Kompressor-Station zu der Sandstrahlanlage einen genügend großen Querschnitt, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten?

Wenn der Netzdruck im Betrieb höher ist als der benötigte Sandstrahldruck, so muss vor dem Sandstrahlgebläse ein Reduzierventil mit genügend großem Luftmengendurchlass eingebaut werden. Bei Verwendung einer separaten Kompressorstation für stationäres Sandstrahlen sind die "Aufstellungsrichtlinien für ortsbewegliche Anlagen" zu beachten! Aufstellungsrichtlinien für ortsbewegliche Anlagen:

a) Der Kompressor soll möglichst nahe bei dem Sandstrahlgebläse aufgestellt werden. Hierbei ist jedoch besonders darauf zu achten, dass er nicht von der entstehenden Staubentwicklung beeinträchtigt wird – Windrichtung beachten.

b) Der Zuführungsluftschlauch vom Kompressor zum Sandstrahlgebläse muss eine ausreichende lichte Weite (I. W.) haben. Jeder Unternehmer sollte in diesen Punkten nicht sparsam sein, sondern Schläuche mit möglichst großem Innendurchmesser verwenden. Die Luftzuleitung kann nicht groß genug sein. Je größer die lichte Weite des Schlauches, um so kleiner der Reibungsverlust. Ein Reibungsverlust von nur 0,1 bar im Schlauchsystem ergibt bereits eine Leistungsminderung von 2%. Ein Reibungsverlust von 1 bar bedeutet also einen Leistungsrückgang von 20%. Die Tabelle 1 (Anhang) zeigt die Zusammenstellung der Reibungsverluste in einem Druckluftschlauch von 15 m Länge in Abhängigkeit von unterschiedlichem Druck und verschiedener Durchgangsleistung. Die Messergebnisse beruhen auf Versuchen der Ingersoll- Rand Co., die zur Feststellung der Druckverluste bei Einsatz von Gesteinsbohrern und pneumatischen Werkzeugen durchgeführt worden sind. Die Ergebnisse sind für Schläuche mit glatter Innenwandung richtig. Schläuche mit rauer Innenwandung können jedoch noch einen um etwa 50% größeren Reibungsverlust aufweisen, als die in der Tabelle aufgeführten negativen Werte angeben. Der Druckabfall steigert oder verringert sich linear zur Schlauchlänge: Beispiel: Schlauchlänge 15 m, Betriebsdruck 7,7 bar, Durchflussmenge 3,4 m³/min. Der Druckverlust beträgt 0,4 bar. Der gleiche Schlauch, in denselben Abmessungen und unter gleichen Druck- und Mengenbedingungen, jedoch von nur 7,5 m Länge weist einen Reibungsverlust von 0,2 bar, ein Schlauch von 45 m Länge unter den gleichen Bedingungen jedoch bereits den sechsfachen negativen Wert, nämlich 1,2 bar als Reibungsverlust auf. Wir empfehlen deshalb statt der bisher üblichen Schläuche mit einer lichten Weite von 19 mm solche mit 32 mm lichter Weite als Zuführungsschläuche vom Kompressor zum Sandstrahlgebläse.

c) Die im Anhang befindliche Tabelle 2 zeigt das Verhältnis der erforderlichen Luftmenge zu den bei den Sandstrahlarbeiten verwendeten Düsengrößen. Die dort aufgeführten Werte für den Luftverbrauch pro min, bezogen auf den an der Düse gemessenen Druck, sind durch die Strahlmittelmenge beeinflusst, die mit dem Fördermedium Druckluft der Düse zugeführt werden. Während ältere Tabellen für die Errechnung des Luftverbrauchs von dem freien Luftdurchgang durch die Düse ausgegangen sind, berücksichtigt man heute, dass ein Teil des Düsenquerschnittes durch das von der Luft mitgeführte Strahlgut ausgefüllt wird und sich dadurch der Querschnitt für den Luftdurchgang verkleinert. Durch diesen Umstand wird der Luftverbrauch nicht unbeträchtlich verringert. Für alle Luftschläuche sollten unsere Universalkupplungen benutzt werden, durch die eine Querschnittsverengung gegenüber den sonst üblichen Verbindungselementen im Schlauch vermieden wird..

d) Die automatische Steuerung (Leerlaufeinrichtung) am Kompressor muss durch Verstellen des Reglers auf den für den Strahlvorgang benötigten Druck eingestellt werden. Wenn Sie die vorstehenden Punkte bei der Auslegung der Kompressoranlage und des Schlauchmaterials berücksichtigen, befinden Sie sich auf dem richtigen Weg zu einem wirtschaftlich arbeitenden Sandstrahlbetrieb.

Wichtig ist jedoch, dass auch die übrigen für den Sandstrahlbetrieb erforderlichen Geräte nunmehr mit der richtig ausgelegten Lufterzeugungsanlage koordiniert werden.

Sandstrahlgebläse

Es gibt drei Arten von Sandstrahlgebläsen.
Die für den jeweiligen Zweck erforderliche Type sollte stets Gegenstand sorgfältiger Überlegungen sein.

1. Sandstrahlgebläse nach dem Saugprinzip - Injektor
Bei diesen Maschinen wird die Luft nicht nur zum Strahlen benutzt, sondern auch dazu, das Strahlmittel nach dem Injektionsprinzip vom Behälter drucklos zur Düse zu bringen.
Anwendungsgebiet: Leichte Reinigungsarbeiten, Mattieren von Glas, Reinigung von dünnen Materialien, Entfernung von Farbresten etc. Dieses Prinzip kommt auch in Sandstrahlkabinen zur Anwendung.

2. Sandstrahlgebläse mit und ohne Vakuumprinzip
Bei dieser Konstruktion wird das Strahlmittel weggeblasen und sofort abgesaugt, bzw. durch Vakuum wieder aufgefangen und erneut in Umlauf gebracht (Educt-O-Matic).
Anwendungsgebiet: Sandstrahlarbeiten in der Nähe von Maschinenanlagen, Reinigungsarbeiten kleiner Flächen, bei denen durch das Strahlmittel Beschädigungen benachbarter Einrichtungen verursacht werden könnten. Beide Gebläse-Typen sind gegenüber dem nachfolgend beschriebenen Drucksandstrahlgebläse nur für spezielle Arbeiten einsetzbar.

3. Drucksandstrahlgebläße
Das Drucksandstrahlgebläse ist das Gerät für große Leistungen. Es wird weitestgehend für die Reinigung großer Flächen oder schwer zu bearbeitender Konstruktionsteile benutzt, z. B. auf Schiffswerften, in chemischen Fabriken, Groß-Reparturwerkstätten, bei der Reinigung von Gebäuden, Brücken, Stahl- oder anderen Konstruktionen mit großer Oberfläche.
Die nachfolgende Information beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem Drucksandstrahlgebläse. Es arbeitet nach dem Schwerkraftprinzip. Das Strahlmittel gelangt durch eine Dosiereinrichtung in den Luftstrom.
Die Anschaffung des für Ihre Arbeiten benötigten Drucksandstrahlgebläses sollte unter Berücksichtigung folgender Punkte geschehen:

1. Das Gebläse soll möglichst leicht konstruiert und mit Transporträdern versehen sein, damit die Versetzung von einer Arbeitsstelle zur anderen bzw. über das Gelände einer Baustelle hinweg bequem durchgeführt werden kann.

2. Die Kesselkonstruktion muss nach den Sicherheitsvorschriften des TÜV hergestellt sein. Ein Kesselprüfattest vom TÜV muss vom Herstellerwerk mitgeliefert werden.

3. Die Rohrkonstruktion am Sandstrahlgebläse muss einfach und mit möglichst wenig Fittings und Biegungen versehen sein. Der minimale Durchlass der Rohre sollte 1” bzw. 1 1/4” = 32 mm betragen, wenn eine hohe Leistung erzielt werden soll.

4. Das Gebläse soll mit allen später noch beschriebenen Granulaten gleich gut arbeiten.
Zur Standardausrüstung gehört auch ein über die Fernbedienung, automatisch, schließender, gummibeschichteter Verschlusskegel.

sandstrahlen15. Über der Füllöffnung zum Druckkessel sollte sich ein Vorratsbehälter befinden, der ein Fassungsvermögen von ca. 60% des Druckkessels hat. Dieser Vorratsraum kann von einem Helfer während des Betriebes aufgefüllt werden, so dass das Material beim Entlüften sofort in den Druckkessel laufen kann.

6. Der Druckkessel des Sandstrahlgebläses soll so bemessen sein, dass der Strahlmittelvorrat für eine Betriebszeit von 30 – 40 min. ausreicht. Da der Strahlmittelverbrauch von der Düsengröße und dem Strahldruck abhängt, kann die Größenbestimmung mit Hilfe der Tabellen dieser Broschüre erfolgen. Das Fassungsvermögen eines Strahlkessels ist unabhängig von der Strahlleistung. Es verändern sich lediglich die Nachfüllzeiten.

7. Das Sandstrahlgebläse soll mit einer Strahlmittel-Dosiervorrichtung ausgerüstet sein, die die Menge des zuzuführenden Granulates genau regelt. Eine ausführliche Beschreibung der Dosiervorrichtung lassen wir im späteren Zusammenhang folgen.

8. Das Sandstrahlgebläse soll mit einem Lufteinlass- und Luftablasshahn ausgestattet sein.

9. Das Sandstrahlgebläse ist nach der Vorschrift des TÜV mit einem bequem zu öffnenden Handloch zu versehen. Neben der vorgeschriebenen Möglichkeit einer Inspektion ist dieses Handloch auch für die Entfernung von Fremdkörper (Papier, Holz, Steine usw.) wichtig.

10. Der Sandstrahlkessel soll einen konischen Boden mit einem Gefälle von wenigstens 35 zum freien Nachfluss des Strahlmittels aufweisen.

11. Um Verschmutzungen des Gebläses und des Strahlmittels zu verhindern ist auf dem Fülltrichter ein Sieb anzubringen. Dadurch wird erreicht, dass nur sauberes Strahlmittel mit der richtigen Korngröße in das Innere gelangt.

12. Wenn die Aufstellung des Gebläses im Freien erfolgt, ist durch einen Schutzdeckel dafür Sorge zu tragen, dass das Eindringen von Nässe und Feuchtigkeit verhindert wird.

13. Bei Sandstrahlgeräten, die im Dauerbetrieb arbeiten, ist ein Gebläse mit Doppelkessel zweckmäßig. Eine solche Anlage besteht im Prinzip aus zwei übereinander aufgestellten Druckkesseln. Die Absaugung des Strahlmittels erfolgt aus dem unteren Kessel. Während des Strahlens kann der obere Teil entlüftet und erneut mit Granulat gefüllt werden. Wird der obere gefüllte Kessel wieder unter Druck gesetzt, läuft das Strahlmittel automatisch in den unteren Kessel.

 

 

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Fernbedienung für Sandstrahlgebläse

Die konventionellen früheren Sandstrahlgebläse erforderten zwei Personen, um die Anlage zweckmäßig zu betreiben. Ein Arbeitsmann an der Strahldüse führt die eigentliche Strahlarbeit aus, der zweite startet und stoppt das Gebläse auf ein Zeichen des Sandstrahlers. Vor einigen Jahren sind von uns Fernbedienungsventile entwickelt worden, die an jedes bestehende Sandstrahlgebläse, gleich welchen Fabrikats, montiert werden können. Sie machen den Einsatz des Bedienungsmannes am Sandstrahlgebläse überflüssig und bieten dem Sandstrahler selbst 100%ige Sicherheit. Zum Starten des Strahlvorgangs betätigt der Sandstrahler ein Steuerventil. Hierdurch wird das Lufteinlassventil am Strahlkessel geöffnet und das Luftauslassventil im gleichen Moment automatisch geschlossen. Der Strahlvorgang wird dadurch eingeleitet. Soll die Arbeit eingestellt werden, braucht nur das Steuerventil an der Strahldüse freigegeben werden. Das Lufteinlassventil am Strahlkessel schließt dadurch automatisch, während sich das Entlüftungsventil öffnet. Dadurch wird der Strahlvorgang unterbrochen.
Neben den Bedienungsvorteilen und der Einsparung des Arbeitsmannes am Kessel bringt die Automatik (Fernbedienung) eine 100%ige Sicherheit für den Sandstrahler. Wird der Strahler ohnmächtig (z. B. beim Strahlen in geschlossenen Tanks), stolpert oder stürzt er, wird der Strahlvorgang durch das freigegebene Steuerventil (Sicherheitsventil) an der Düse über die Fernbedienung automatisch gestoppt. Dadurch werden Strahlunfälle mit oft schweren Folgen zuverlässig vermieden.
Unsere pneumatisch funktionierende Fernbedienung gestattet das Arbeiten in explosionsgefährdeten Räumen. Für anderweitige Strahlarbeiten, vor allem bei Schlauchlängen von 50 m oder mehr, kommt auch eine elektrische Fernbedienung zum Einsatz.

Strahlmittelzufuhr aus einem Schütt-Trichter in Verbindung mit Fernbedienungsgeräten Unsere pneumatisch funktionierende Fernbedienung gestattet das Arbeiten in explosionsgefährdeten Räumen. Für anderweitige Strahlarbeiten, vor allem bei Schlauchlängen von 50 m oder mehr, kommt auch eine elektrische Fernbedienung zum Einsatz.


Strahlmittelzufuhr aus einem Schütt-Trichter

in Verbindung mit Fernbedienungsgeräten

 

 

 

 

Das Strahlmittel Dosierventil

Die üblicherweise hergestellten Dosierventile haben einen geraden Materialdurchfluss. Versuche haben bewiesen, dass derartige Ventile zu unregelmäßiger Strahlmittelzuführung neigen. Der Strahlmittelstrom wird entweder unterbrochen oder hört auch ganz auf, wenn der Druck im Kessel und in der Luftleitung nicht im Gleichgewicht ist. Das wird durch die exzentrische Anordnung des Materialdurchflusses in unserem Dosierventil vermieden.
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Das Strahlmittel-Dosierventil ist das Herz eines jeden Sandstrahlgebläses. Folgende Konstruktionsmerkmale sind besonders wichtig:

1. Schnelle und leichte Einstellung der Durchlassmenge

2. Ausführung mit Reinigungsklappe, die das schnelle Entfernen von Fremdkörpern ermöglicht. (Viele heute noch verwendete Dosierventile müssen bei der Reinigung völlig demontiert werden.)

3. Feststellbare, mechanische Mengenregulierung, die es ermöglicht, das Ventil schnell auf die für eine bestimmte Düse gewünschte Strahlmittelmenge einzustellen

4. Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit

5. Exzentrischer Materialdurchfluss

Strahlschläuche

Oft werden Strahlschläuche mit zu kleiner lichter Weite verwendet. Eine Faustregel besagt, dass die lichte Weite des Schlauches drei- bis viermal so groß sein soll, wie die Durchlassöffnung der Strahldüse.

Auf die im Schlauchsystem auftretenden Reibungsverluste und die dadurch verursachte Druckminderung haben wir bereits hingewiesen. Dieser bereits im Luftzuführungsschlauch zum Gebläse auftretende Druckverlust wird im Strahlschlauch bei ungenügender Auslegung der lichten Weite noch erhöht und kann dem Unternehmer durch Leistungsminderung hunderte von Euro pro Monat kosten.
In den nachstehend aufgezeichneten Versuchen haben wir für Sie in Messergebnissen die Druckverluste zusammengestellt, die sich auf dem Wege vom Kompressor bis zur Strahldüse infolge Reibung ergeben. Aus diesen Aufstellungen ist klar ersichtlich, dass Strahlschläuche nie zu groß gewählt werden können. Während noch vor einigen Jahren Schläuche im Allgemeinen mit lichte Weite benutzt wurden, ist heute der größte Teil der Sandstrahlunternehmer auf den 1 1/4” Schlauch übergegangen, den sie in Verbindung mit einem ¾” oder 1” Handschlauch verwenden. Die optimale Leistung lässt sich allerdings nur erzielen, wenn man den Handschlauch fortlässt und den Sandstrahler auf das Arbeiten ohne Handschlauch schult. Die Frage, ob man einen Sandstrahlschlauch mit doppeltem Gewebe oder vierfacher Einlage benutzt, hängt von der Art der auszuführenden Arbeiten ab. Viele Sandstrahler bevorzugen den Strahlschlauch mit doppelter Gewebeeinlage, besonders für Handschläuche, weil sie leichter und flexibler sind. Strahlschläuche werden heute durch ein besonderes Verfahren auch ohne Verwendung einer Metallseele elektrisch leitfähig gemacht, um den Sandstrahler vor elektrischen Schlägen zu schützen. Die Schläuche sollen sorgfältig behandelt, vor Nässe geschützt und in trockenen Räumen aufbewahrt werden. Im Einsatz ist dafür zu sorgen, dass der Schlauch so gerade wie möglich verlegt wird. Muss der Schlauch in Windungen verlegt werden, so sollen scharfe Knickungen vermieden werden, da diese neben erhöhten Reibungsverlusten eine starke Abnutzung des Schlauchfutters zur Folge haben.

Versuchsreihe zur Ermittlung von Druckverlusten in Strahlschläuchen

Kompressor: Förderleistung 16,8 m³/min (Rotationskompressor)
Gebläse: Drucksandstrahlgebläse
Kesselinhalt: 300kg
Verrohrung am Kessel: 1 1/4" lichte Weite
Strahldüsen: Venturi-Düsen aus Hartmetall
Strahlschlauch: 1 1/4" lichte Weite mit Spezialschnellkupplungen

Die mit der vorgenannten Anlage durchgeführten Messungen des Druckverlustes wurden bei unterschiedlichem Durchmesser des Luftzuführungsschlauches durchgeführt. Der Druckverlust im Sandstrahlschlauch wurde bei gleich bleibender lichter Weite, jedoch wechselnder Länge mit und ohne Handschlauch ermittelt.


1. Versuch

Luftschlauchabmessungen: Länge 15 Meter lichte Weite 19 mm
Strahlschlauchabmessungen: Länge verschieden gemäß Tabelle lichte Weite 32 mm
Handschlauchabmessungen: Länge 3,50 Meter lichte Weite 25 mm

Messergebnisse

Düsengröße Druck am Kompressor Druck im Sandstrahlgebläse Druck an der Strahldüse in atü bei ... m 32 l W Strahlschlauch
mm Zoll bar bar 19 m 34 m 49 m
8 5/16" 7,1 6,2 6,0 5,0 5,4
9,5 3/8" 7,1 5,5 5,2 4,5 4,2
11 7/16" 7,1 4,5 4,2 3,7 3,5


2. Versuch

Versuchsanordnung wir unter 1. Versuch, jedoch
Luftschlauchabmessungen: Länge 15 Meter lichte Weite 32 mm
Strahlschlauchabmessungen: Länge verschieden gemäß Tabelle lichte Weite 32 mm
Handschlauchabmessungen: Länge 3,50 Meter lichte Weite 25 mm


Messergebnisse

 

Düsengröße Druck am Kompressor Druck im Sandstrahlgebläse Druck an der Strahldüse in atü bei ... m 32 l W Strahlschlauch
mm Zoll bar bar 19 m 34 m 49 m
8 5/16" 7,1 7,1 6,8 6,3 6,2
9,5 3/8" 7,1 7,0 6,4 5,9 5,7
11 7/16" 7,1 7,0 6,3 5,3 5
12,5 1/2" 7,1 6,9 5,0 4,7 4,3

 


3. Versuch

Schlauchabmessungen wie beim 2. Versuch - Strahlschlauch jedoch ohne Handschlauch -
Düse direkt am 32 mm Schlauch gekuppelt.

Messergebnisse

 

Düsengröße Druck am Kompressor Druck im Sandstrahlgebläse Druck an der Strahldüse in atü bei ... m 32 l W Strahlschlauch
mm Zoll bar bar 19 m 34 m 49 m
8 5/16" 7,1 7,1 6,9 6,7 6,7
9,5 3/8" 7,1 7,0 6,6 6,2 6,2
11 7/16" 7,1 7,0 6,5 5,7 5,6

 


Die Messergebnisse zeigen den Vorteil von Schläuchen mit großem Durchmesser und beweisen die Notwendigkeit, die Arbeitsleute auf den Betrieb ohne Handschlauch zu schulen, um wirtschaftlichere Ergebnisse zu erzielen.

Spezial-Schnellkupplungen

Auf die Strahlschläuche gehören nur Schnellkupplungen, die den Durchmesser des Schlauches nicht verengen. Diese Kupplungen werden von außen montiert. Die Schlauchverbinder oder Kupplungen, deren Tüllen in den Schlauch hineingesteckt werden, verengen den Querschnitt um ca. ein Drittel.
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Auf die Strahlschläuche gehören nur Schnellkupplungen, die den Durchmesser des Schlauches nicht verengen. Diese Kupplungen werden von außen montiert. Die Schlauchverbinder oder Kupplungen, deren Tüllen in den Schlauch hineingesteckt werden, verengen den Querschnitt um ca. ein Drittel.

Dadurch wird die Luftdurchlasskapazität um etwa 50% verringert. Außerdem erzeugt der Anprall der Luft und des Strahlmittels gegen den Rand der Tülle oder des Nippels Verwirbelungen. Hierdurch entstehen weitere erhebliche Druckverluste und starke Abnutzungen an den Schlauchwandungen. Unsere Schnellkupplungen für Strahlschläuche werden von außen montiert und durch kleine Spezialschrauben befestigt, die in die Wandung des Schlauches eingeschraubt werden, ohne den Schlauch zu durchstoßen und dadurch die Gefahr von Druckluftleckagen herbeizuführen. Die Kupplungen sind mit Universalklauen versehen, die es ermöglichen, Schläuche unterschiedlicher Weiten miteinander zu verbinden. Eine besonders ausgebildete Gummidichtung garantiert eine vollständige Abdichtung der Kupplungsstelle und bildet gleichzeitig nach innen einen Gummitunnel ohne Querschnittverengung.

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Die sonst übliche Verwendung von Fittings als Schlauchverbinder erfordert die Verwendung von Werkzeugen, um die Schlauchlängen zu verändern. Das unterbleibt häufig, wegen der damit verbundenen Arbeit. Es werden dadurch kontinuierlich auch überflüssige Schlauchlängen im Betrieb gehalten. Das schnelle Ein- und Auskuppeln von Schlauchlängen mit Hilfe der Schnellkupplungen bedeutet die Schonung von Schlauchmaterial. Daraus ergibt sich im Laufe eines Jahres eine nicht unbeträchtliche Ersparnis für den Unternehmer. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Benutzung unserer Schnellkupplungen Druckverluste vermeidet und die schnellere Handhabung mit der größtmöglichen Schonung des Schlauchmaterials verbindet. Schnellkupplungen sind in Aluminium und Bronze lieferbar. Bronzekupplungen haben eine längere Lebensdauer. Aluminiumkupplungen werden wegen ihres niedrigeren Gewichts bevorzugt. Schnellkupplungen sind für die lichten Schlauchweiten ¾”, 1”, 1 ¼” und 1 ½” lieferbar.

sandstrahlen7Wichtig ist, dass die Kupplungen einen glatten Bund haben, damit sie nicht an Unebenheiten hängen bleiben, wenn die Schläuche nachgezogen werden. Das Ein- und Auskuppeln kann mit einer einzigen Handbewegung ausgeführt werden, so dass die Schlauchlängen nach Bedarf jederzeit schnell und einfach verändert werden können.

Sandstrahldüsen, Düsenhalter

Die Wahl der richtigen Sandstrahldüse ist genauso wichtig wie für den Angler die richtige Wahl des Angelhakens. Es gibt viele verschiedene Düsensorten, jede für ein bestimmtes Anwendungsgebiet. Düsen sollten wie ein Stück Handwerkszeug betrachtet werden und ebenso, wie ein guter Monteur mehr als einen Schraubenschlüssel verwendet, sollte der Sandstrahler mehr als nur eine Düsensorte zur Verfügung haben. Bei der Wahl der Düsen sind folgende Faktoren zu beachten:


1. Die Düsenöffnung

Diese muss nach der jeweils verfügbaren Luftmenge bestimmt werden. Unsere Luftverbrauchstabelle Nr. 2 im Anhang kann Ihnen bei der Düsenwahl behilflich sein. Je nach verfügbarer Luftmenge sollte die größtmögliche Düse verwendet werden. Beachten Sie stets den Grundsatz: ”Die Strahlleistung ist direkt proportional zum verfügbaren Luftvolumen, das unter hohem Druck durch die Düse strömt.” Um den Unterschied in der Leistung der verschiedenen Düsengrößen zu veranschaulichen, beachten Sie bitte nachfolgende Aufstellung.
Ausgehend von dem Prozentwert 100 bei einer Düsenöffnung von ¼” = 6 mm erhalten wir folgendes Bild:

Wenn eine Düse mit einer Öffnung von 1/4” = 6 mm 100% Leistung hat, so hat:
1 Düse von 5/16” = 8 mm 157% Leistung
1 Düse von 3/8” = 9,5 mm 220% Leistung
1 Düse von 7/16” = 11 mm 320% Leistung
1 Düse von 1/2” = 12,5 mm 400% Leistung in der gleichen Zei

Wenn man also beispielsweise mit einer Düse 1/4” durchschnittlich 10 qm pro Stunde Strahlleistung erzielt, wird die Leistung mit einer 3/8” Düse 22 qm pro Stunde betragen. Serienmäßig werden folgende Düsengrößen hergestellt:

 

Düsendurchmesser / Zoll mm Normgröße Bezeichnung
1/4" 6 4
5/16" 8 5
3/8" 9,5 6
7/16" 11 7
1/2" 12,5 8

 


2. Düsenlänge

Die Länge der anzuschaffenden Düse wird von der Art der zu reinigenden Oberfläche bestimmt. Wenn es sich um ein einfach zu reinigendes Objekt handelt, genügt eine kurze Düse von 7,5 cm Länge. Für schwer zu reinigende Oberflächen, bei denen Rost, Walzhaut oder alte Farbschichten zu entfernen sind, soll eine längere Düse gewählt werden. Wir liefern Düsen bis zu 23 cm Länge. Für Strahlarbeiten an schwer zugänglichen Stellen zwischen Spanten im Schiffbau oder bei anderen Stahlkonstruktionen fertigen wir Kurzdüsen unter 7,5 cm Länge an.


3. Düsenwerkstoffe

Die Düsen werden aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt. Die nachfolgende Aufzählung der Materialien bezieht sich nur auf den Düsenbereich, der mit der Luft und dem Strahlmittel in Berührung kommt. Eine Übersicht über lieferbare Düsenwerkstoffe und ihre Lebensdauer ergibt folgendes Bild: 1. Keramische Düsen – Lebensdauer 1 – 2 Stunden 2. Gusseiserne Düsen – Lebensdauer 6 – 8 Stunden 3. Wolframkarbid-Düsen – Lebensdauer ca. 300 Stunden 4. Norbid-Düsen – Lebensdauer ca. 750 – 1000 Stunden Die Werte für die Lebensdauer beziehen sich auf die Benutzung von Sand als Strahlmittel. Bei Verwendung von Stahl-Granulat als Strahlmittel ist die Lebensdauer etwa 2 bis 2 ½ - mal so lang. Die Düsen sind ein weiterer Punkt im Sandstrahlgeschäft, bei dem der Unternehmer keine Einsparung machen sollte. Auf die Dauer gesehen ist es immer am billigsten, die langlebigsten und widerstandsfähigsten Düsen für Strahlarbeiten zu wählen, mögen sie auch in der Anschaffung wesentlich teurer sein. Keramische oder gusseiserne Düsen sollten für umfangreiche Strahlarbeiten nicht eingesetzt werden, da durch ihre schnelle Abnutzung das Strahlbild ungleichmäßig wird und der Luft- und Strahlmittelverbrauch sich stark steigert. Dadurch werden die Betriebskosten pro Quadratmeter gestrahlte Oberfläche zu hoch. Für derartige Objekte sollten nur noch Hartmetalldüsen zur Anwendung kommen, bei denen, wie bereits gesagt, der Selbstkostenpreis pro Strahlstunde trotz der relativ hohen Anschaffungskosten niedriger liegt als bei der Verwendung billiger Keramik- oder gusseiserner Düsen. Beachten Sie, dass der Preis einer Düse nur einen kleinen Teil Ihrer Strahlkosten pro Stunde ausmacht. Wolframkarbid-Düsen können für alle bekannten Strahlmittel, außer für Aluminiumoxyd und Silizium-Karbid eingesetzt werden. Mit Norbid ausgekleidete Düsen können für sämtliche Strahlmittel verwendet werden.


4. Ausbildung der Düsenbohrung

Über 50 Jahre lang wurde die Düsenbohrung als gerade zylindrische Bohrung ausgeführt. Derartige Düsen hatten eine Strahlmittelaustrittsgeschwindigkeit von etwa 350 km/h bei 6 bar Strahldruck. Im Jahre 1954 wurde die Sandstrahl-Venturidüse entwickelt. Die Venturi-Düse unterscheidet sich von den Düsen mit gerader zylindrischer Bohrung dadurch, dass sie innen eine große Eintrittsöffnung hat, die sich allmählich konisch auf einen sehr kurzen geraden Teil in der Mitte der Düse verengt, um sich dann wieder bis zur Düsenaustrittsöffnung zu erweitern.

Sandstrahlen9

Durch diese neue Düsenform wird die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels mehr als verdoppelt und beträgt jetzt etwa 720 km/h. Da die Strahlleistung von der Kraft, mit der das Strahlmittel gegen die Oberfläche schlägt, bestimmt wird, ist der große Vorteil derartiger Venturidüsen offenkundig.
Sandstrahlunternehmungen erzielen bei Benutzung der Venturi-Düsen Leistungssteigerung zwischen 15 und 70% im Vergleich zu geraden Düsen. Diese Steigerung wird ohne Verwendung eines besonderen Strahlmittels und ohne Erhöhung des Druckluftverbrauches erzielt. Wenn die Durchschnittskosten für den Betrieb eines Sandstrahlgebläses bei 8-stündiger Arbeitszeit ca. 350,– Euro betragen, einschließlich der Betriebskosten für den Kompressor und des Arbeitslohns, würde dies bedeuten, dass eine 30%ige Steigerung dem Unternehmer 200,– Euro einspart. Die Düsen bezahlen sich auf diese Weise von selbst. Die weiteren Vorteile der Venturi-Düsen bestehen darin, dass sie:


a) Strahlmittel einsparen.
Bedingt durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit von 720 km/h kann durch eine zweckmäßige Dosierung am Dosierventil mit einem geringeren Strahlmitteldurchlass die gleiche Reinigungswirkung erzielt werden, wie bei geraden Düsen mit größerem Strahlmittelverbrauch.


b) ein gleichmäßigeres Strahlbild auf der gesamten im Strahlkegel liegenden Oberfläche erzielen.
Dieser Erfolg wird durch die konische Erweiterung zum Düsenaustritt hin in Verbindung mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit geschaffen. Bei geraden Strahldüsen liegt dagegen die größte Strahlkraft in der Mitte des Strahlkegels und nimmt zum Rande hin ab.

Sandstrahlen10


Weithalsdüsen:

Alle Venturi-Düsen haben einen Hals mit einem Durchmesser von mindestens 1”= 25 mm. Mit Halsöffnung wird der Durchmesser der Öffnung bezeichnet, durch die die Druckluft und das Strahlmittel aus dem Sandstrahlschlauch in die Strahldüse eintreten.
Nach ausführlichen Versuchen haben wir festgestellt, dass eine Vergrößerung dieser Halsöffnung bis auf 32 mm lichte Weite sich bei den großen Strahldüsen ab 3/8”="9,5" mm in einer weiteren Leistungssteigerung von 15% auswirkt, der Druckluft- und Strahlmittelverbrauch dadurch jedoch in keiner Weise negativ beeinflusst wird. Wir bezeichnen diese Typen als Weithalsdüsen. Sie werden nur mit Bund hergestellt und mit einer Spezialschnellkupplung am Strahlschlauch befestigt. Für diese Spezialdüsen darf nur ein Strahlschlauch mit 32 mm lichter Weite eingesetzt werden.
Um Ihnen das unterschiedliche Verhältnis der Leistungen gerader Düsen gegenüber den Leistungen der gleichartigen Venturi-Weithals-Düsen zu veranschaulichen, geben wir Ihnen nachstehend einige Messdaten aus durchgeführten Vergleichsuntersuchungen

 

Düsentype Ausführung Länge Düsenöffnung Leistung
SXR-7 Venturi-Weithals 175 mm 11 mm 100,00%
CTL 7 gerade Ausführung 50mm 11 mm 75,00%
CTM 7 gerade Ausführung 50 mm 11 mm 65,00%

 


Messung des Luftdrucks an der Strahldüse

Sie haben aus den bisherigen Ausführungen ersehen, welche Bedeutung wir einem hohen Druck an der Strahldüse für wirtschaftlichen Sandstrahlen beimessen. Viele Unternehmer glauben mit einem hohen Druck zu strahlen, wenn das Manometer an ihrem Kompressor oder an dem Sandstrahlkessel einen hohen Druck anzeigt. Diese Manometer zeigen jedoch nur die Drücke oder den Druck an, der an diesen Punkten herrscht, jedoch in keiner Weise den effektiven Strahldruck unmittelbar vor der Strahldüse. Da an dieser Stelle kein Manometer angebracht werden kann, ist der Unternehmer nicht in der Lage, zuverlässig festzustellen, ob er zweckmäßig strahlt. Für diese äußerst wichtige Druckmessung liefern wir Manometer mit Injektionsnadel. Diese Nadel wird vorsichtig durch den Strahlschlauch vor der Düse gestochen, so dass die Spitze in den Luft-Strahlmittelstrom hineinragt und den dort herrschenden Druck genau anzeigt. Falls der angezeigte Druck zu niedrig ist, sollten sofort nachstehende Punkte kontrolliert werden:

1. Hat der Kompressor seine effektive Leistung
2. Ist die lichte Weite des Luftzuführungsschlauches ausreichend
3. Ist die Verrohrung am Sandstrahlgebläse mit ausreichender lichter Weite ausgeführt
4. Ist der Durchmesser des Strahlschlauches groß genug
5. Ist der Strahlschlauch mit einer Kupplung ausgerüstet, die keine Querschnittsverengungen herbeiführt
6. Stimmt der Strahldüsen-Durchmesser mit der Förderleistung des Kompressors überein.

Die Bedeutung des Strahldruckes für das wirtschaftliche Sandstrahlen geht aus nachstehenden Daten hervor. Diese zeigen den Einfluss des Strahldruckes auf die Strahlleistung bei gleich bleibendem Düsendurchmesser.

Strahlende Düse bei 7 atü – 100% der Oberfläche
Strahlende Düse bei 5,6 atü – 66% der Oberfläche
Strahlende Düse bei 4,2 atü – 50% der Oberfläche

Wir wiederholen: Die Arbeitsleistung entspricht der Druckluftmenge und dem Druck an der Strahldüse.

Kostenvorteile durch Verwendung größerer Düsen

Wenn größere Flächen zu strahlen sind, wie Lagertanks, Schiffe und dergleichen, sollten in jedem Fall große Düsen eingesetzt werden..

Sandstrahlhelme

Bei Strahlarbeiten werden im Allgemeinen zwei Arten von Strahlhelmen verwendet. Die erste Art ist nur eine Maske, die übergestülpt wird und Schutz gegen zurückprallendes Strahlmittel bietet. Die zweite Type ist ein Sandstrahlhelm, der als absoluter Sicherheitshelm für den Sandstrahler mit separater Luftzuführung ausgebildet ist, um zu verhindern, dass Staub in die Atmungsorgane dringt.
Verantwortungsbewusste Sandstrahlunternehmer müssen auf diesem Helmtyp bestehen. Die Helme sind mit auswechselbarem Glas- oder Plastikfenstern ausgerüstet. Der gewählte Helm sollte ein festes Oberteil haben, um den Strahler vor fallenden Gegenständen zu schützen. Für die Frischluftzufuhr muss ölfreie Druckluft verwendet werden, die von entsprechenden Kompressoren erzeugt wird. Wird Luft von ölgeschmierten Sandstrahlkompressoren abgenommen, so muss diese durch Spezialfilter ölnebelfrei aufbereitet werden.

Gerüstbau

Sandstrahlunternehmer kaufen wohl oft den besten Kompressor und die besten Sandstrahlgebläse, widmen dann aber den zweckmäßigen, schnell auf jeder Baustelle aufzustellenden Gerüsten zu wenig Aufmerksamkeit. Damit kann oft die mit dem Kompressor und der Sandstrahleinrichtung erzielbare Leistung gar nicht ausgenutzt werden.
Dem Gerüstbau auf den Arbeitsstellen sollte größte Aufmerksamkeit gewidmet werden. Bei der Auswahl des Gerüstes ist darauf zu achten, dass die Plattform für den Einsatz großer Strahldüsen breit genug ist, damit der Strahler genügend Abstand von der Oberfläche halten und den größten Strahlkegel ausnutzen kann. Die Mindestbreite sollte 1 Meter betragen. Meistens ist es zweckmäßig, die Gerüste örtlich einschließlich Auf- und Abbau von Gerüstfirmen zu mieten. Wir möchten Ihnen in jedem Falle raten, vor jeder Arbeit eine genaue Analyse hinsichtlich des geeigneten Gerüstes durchzuführen.

Ausbildung des Sandstrahlers

Die meisten Unternehmer, die Fachpersonal beschäftigen wollen, wissen, dass zum Fachmann eine gute Spezialausbildung gehört. Jeder Fachmann muss sein Arbeitsgerät beherrschen. Beim Einstellen von Sandstrahlern kann dieses aber in den wenigsten Fällen vorausgesetzt werden. Oft wird dem Mann mit dem stärksten Rücken und den geringsten Vorkenntnissen die Strahldüse in die Hand gedrückt und er wird zum Sandstrahler ernannt. Dabei wird meistens gar nicht erst versucht, ihm die Kniffe des Faches beizubringen, wenn man schon von Kniffen reden will. Die Mehrzahl der Sandstrahler haben ihre Erfahrungen in der schwierigsten und kostspieligsten Weise; d. h., bei der Arbeit selbst, sammeln müssen. Während sich einige dieser Strahler zu guten Kräften emporgearbeitet haben, gibt es viele, bei denen das Gegenteil der Fall ist. Es fehlt ihnen eine gründliche Ausbildung in der Arbeitsmethode mit hochwertigen Sandstrahlgeräten.

Für alle Strahler müsste ein Ausbildungsprogramm aufgestellt werden. Dafür könnte ein Teil des in dieser Homepage behandelten Stoffes als Richtlinie verwendet werden. Die wichtigsten Punkte sind:

1. Vertrautheit mit der Kompressorbedienung und besonders mit der Einstellung des richtigen Betriebsdruckes. Überzeugen Sie sich selbst, ob der Kompressor den höchstzulässigen Betriebsdruck hat. Der Luftschlauch zum Strahlkessel ist am Kompressor an einem großen Luftanschlussstutzen anzukuppeln. Die kleinen an jedem Kompressor befindlichen gewöhnlichen Abgabehähne sollten dafür nicht verwendet werden. Ist ein großer Abgabestutzen nicht vorhanden, so muss dieser nachträglich angebracht werden.


2. Einweisung in den Gebrauch des Strahlkessels

a) Der Bedienungsmann muss im richtigen Auffüllen der Maschine geschult werden. Zeigen Sie dem Auszubildenden, wie selbst bei vollem Strahlkessel drei oder mehr Sack Strahlmittel in dem Aufnahmetrichter oberhalb des Strahlkessels bevorratet werden können und dadurch das Strahlgut für den sofortigen Nachlauf in den Strahlkessel vorbereitet wird, sobald dieser nicht mehr unter Druck steht.


b) Erläutern Sie die Wirkungsweise der Ventile und sonstigen Armaturen am Sandstrahlgebläse. Unterrichten Sie den Sandstrahler über folgende Punkte:

1. Vor Inbetriebsetzen des Sandstrahlgebläses den Entlüftungshahn schließen.
2. Lufteinlasshahn öffnen.
3. Das Sand-Dosierventil muss grundsätzlich immer geöffnet sein.
4. Beim Abstellen des Gebläses muss der Einlasshahn und Entlüftungshahn gleichzeitig betätigt werden. Das Strahlmittel-Dosierventil darf nicht geschlossen, sondern soll in seiner Endstellung belassen werden.


3. Einweisung in die Einstellung des Strahlmittel-Dosierventils

Erläutern Sie die Einstellung des Strahlmittel-Dosierventils, um die Dosierung der richtigen Strahlmittelmenge zur Düse zu erhalten. Dies wird zweckmäßig wie folgt getan:
Erst das Ventil ganz öffnen, dann den Hebel in Richtung ”ZU” so weit bewegen, bis das richtige Gemisch mit dem geringsten Strahlmittelverbrauch, ohne dass sich die Strahlleistung vermindert, erreicht ist. (In diesem Falle sehen Sie kaum das Strahlmittel aus der Düse kommen.) Kommt das Strahlmittel unregelmäßig oder ruckweise aus der Düse, so wird dies gewöhnlich durch eine falsche Einstellung am Dosierventil verursacht. Der Fehler kann durch Berichtigung der Einstellung behoben werden. Als weitere Ursache kommt der Anfall von Feuchtigkeit (Kondensat) im Kessel und in den Schläuchen in Betracht. Ein wirksamer Öl- und Wasserabscheider mit automatischen Kondensat-Ablassventil muss eingebaut werden.


4. Öffnen des Handlochdeckels.
Zeigen Sie das Öffnen des Handlochdeckels am Strahlkessel, um ggf. Fremdkörper aus dem Kessel entfernen zu können.


5. Kupplung der Schläuche

Zeigen Sie, wie die Schläuche aneinander und an die Maschinen zu kuppeln sind. Vergewissern Sie sich, dass der Schlauch einen Durchlass hat, der im richtigen Verhältnis zum Durchmesser der Strahldüse steht. Im Allgemeinen sollte die lichte Weite des Schlauches das Dreifache der Düsenöffnung betragen. Es ist auch möglich, dass Sie einen Schlauch mit einer lichten Weite verwenden, der im Verhältnis zur Düse zu groß ist. Wird z. B. eine 3/16” Düse (4,7 mm) und ein Schlauch mit 1 1/4” lichte Weite (32 mm) eingesetzt, kann möglicherweise die Geschwindigkeit des Strahlmittels im Schlauch so weit absinken, dass sich Strahlgut ablagert und den Schlauch verstopft. Wenn die lichte Weite des Schlauches das Drei- bis Vierfache des Düsendurchmessers beträgt – wie empfohlen – kann dies nicht vorkommen.


6. Behandlung der Strahldüse

Weisen Sie den Strahler darauf hin, dass er die Strahldüse sorgfältig zu behandeln hat. Er soll sie nicht fallen lassen oder als Signalhammer verwenden. Die Düsen sind meistens sehr spröde und brechen leicht. Fest- und Losdrehen der Düse nur per Hand, keine Werkzeuge nötig. Sorgen Sie dafür, dass jeden Tag ein neuer Dichtring hinter die Düse gelegt wird, um die Auskleidung und den Mantel der Düse vor Strahlmittel zu schützen. Wenn Sie ein kurzes Stück Schlauch über die Strahldüse schieben, so ist diese zusätzlich gegen Beschädigung und Bruch geschützt.


7. Düsen-Auswahl

Sorgen Sie dafür, dass stets eine Anzahl verschiedener Düsen zur Verfügung stehen, damit der Strahler mit kurzen Düsen an schwer zugänglichen Stellen besser strahlen kann und auch längere Düsen für größere Oberflächen sofort zur Hand hat. – Abgewinkelte Düsen sind sehr handlich, um schwer zugängliche Stellen zu strahlen.


8. Strahlwinkel

Zum Entfernen von Rost und Walzhaut ist der richtige Strahlwinkel zur Oberflache besonders wichtig. Er soll ca. 80°betragen. Der in einem solchen Winkel nach unten gerichtete Strahl bläst den Strahlmittelstaub von dem Helm des Strahlers weg und gewährleistet bessere Sicht auf die zu bearbeitende Fläche. Wenn lockere Farbschichten oder andere leicht haftende Deckschichten entfernt werden müssen, geht dies am schnellsten, wenn die Düse in einem flachen Winkel zur Oberfläche gehalten wird, da dabei die Luft unter das Material dringen kann und dasselbe mit losbricht.


9. Behandlung des Strahlhelms

Dem Strahler sollte ans Herz gelegt werden, sorgfältig mit dem Helm umzugehen. Bei sorgfältiger Behandlung haben die Helme eine lange Lebensdauer. Die eingelegte Verschleißfolie soll, sobald sie anfängt matt zu werden, ausgetauscht werden. Eine Verschlechterung der Sicht hat Leistungsminderung zur Folge. Diese Folien sind billig und leicht auszuwechseln. Sie sollten ständig an der Strahlstelle verfügbar sein.


10. Behandlung des Schlauches

Lehren Sie den Strahler, nach der Arbeit die Schläuche locker aufzurollen und zusammenzubinden, damit sie leicht befördert werden können. Im Betrieb sollen die Schläuche ohne scharfe Kurven verlegt und nur die Mindestlänge für eine bestimmte Arbeit ausgelegt werden. Wo 15 Meter ausreichen, sollten nicht 30 Meter verwendet werden. Wenn Sie eine Arbeit mit 45 Meter Schlauchlänge beginnen und die Entfernung vom Strahlort zum Sandstrahlgebläse sich verringert, so kürzen Sie den Schlauch längenweise, sobald dies möglich ist. Sie erhöhen dadurch den Nutzeffekt Ihrer Arbeit und verlängern die Lebensdauer Ihres Schlauches. - Halten Sie die Schläuche trocken! Es ist empfehlenswert, kürzere Schläuche zu verwenden und diese nach Bedarf mittels kuppeln zu verlängern.


11. Betriebsvorschriften

Befolgen Sie die vom Lieferanten des Strahlgebläses bei Lieferung, beigelegte Betriebsvorschrift.


12. Reinigung

Sorgen Sie bei Strahlkesseln mit Fernbedienung dafür, dass kein Kondenswasser, sowie Öle und Fette jeglicher Art, in diese gelangen können. Störungen sind dadurch vorprogrammiert.


13. Materialbevorratung

Sorgen Sie dafür, dass genügend Düsenringe, Gummidichtungen für Schlauchkupplungen für Luft- und Strahlschlauch, Helmgläser, Schutzfolien etc. zur Verhütung unnötiger Unterbrechung der Betriebszeit auf der Arbeitsstelle vorhanden sind. Dies sind billige Zubehörteile und ein Dutzend von jedem sollte der Mindestvorrat sein.


14. Erdung

Lassen Sie zur Verhinderung von elektrischen Schlägen oder Funken Ihre Sandstrahlapparatur gut erden.

Die Wahl des Strahlmittels

Über die verfügbaren Strahlmittel könnte eine ganze Abhandlung geschrieben werden. Wir empfehlen jedoch, bei der Wahl des Strahlmittels für eine bestimmte Arbeit die Firma OTS zu Rate zu ziehen. Es gibt verschiedene Firmen, die sich auf die Lieferung von Strahlgut spezialisiert haben und große Strahlmittelmengen und -Sorten auf Lager haben. Art und Abmessung der zu strahlenden Oberflächen sind sehr verschieden. Sie können so groß wie ein 90.000 Tonnen Tanker sein, aber auch so klein wie Zahnprothesen. Wenn Sie einen Strahlmittel-Spezialisten zu Rate ziehen, sollten Sie ihm Auskunft über folgende Punkte geben können:

 

1. Art der zu reinigenden Oberfläche, einschließlich genauer Angaben über das Material des Untergrundes.
2. Abmessung und Form der zu reinigenden Oberfläche, weshalb sie gereinigt werden muss und ob das Strahlen in einer Strahlkabine,  oder im Freien erfolgen soll.
3. Oberflächenzustand vor der Reinigung.
4. Oberflächenzustand, der nach der Reinigung verlangt wird.
5. Ob durch das Strahlen das Grundmaterial der Reinigungsfläche angegriffen werden darf oder ob nur die Oberfläche zu polieren ist.

6. Nennung der nach dem Strahlvorgang aufzubringenden Anstrichmittel und welche Oberflächenrauheit zur Erreichung der richtigen Haftung für diese erzielt werden muss.

Strahlmittel werden nach verschiedenen Gesichtspunkten klassifiziert:


1. Nach Härte

Je härter das Strahlgut, umso schneller und intensiver ist die aufrauende Wirkung. Die Härte wird gewöhnlich nach der” Mohs- oder Rockwellskala” bestimmt.


2. Nach Strahlkorngröße

Je größer die Strahlgutteilchen, umso größer ist die Kraft des Aufpralles auf die Reinigungsfläche und umgekehrt. Eine gleichmäßige Korngröße des Strahlmittels ist wichtig zur Erzielung einer gleichmäßigen Aufrauhung über die gesamte Oberfläche.


3. Nach Form

a) Runde oder nahezu runde kompakte Körnung des Strahlmittels reinigt durch die Energie des Aufpralles auf die Oberfläche und erzeugt einen einheitlichen Reinigungseffekt.



b) Länglich splittrige scharfkantige Teilchen reinigen durch Reiben und Schneiden der Oberfläche. Sie haben eine schabende Wirkung und rufen eine tiefergehende Aufrauhung der Oberfläche mit einer stärker in der Oberfläche verankerten Haftgrundlage für die nachfolgende Beschichtung hervor.



c) Strahlgutteilchen mit kantiger bis kantengerundeter, kompakter Körnung reinigen mit einer kombinierten schabend-glättenden Wirkung. Das Ergebnis ist eine weniger raue Oberfläche als unter 3b aufgeführt.


4. Einreihung der Strahlmittel nach Herkunft

a) Natürliche Strahlmittel kommen in der Natur vor. Sie werden gewaschen, getrocknet und teilweise gebrochen. Sie wurden früher viel eingesetzt und bestehen hauptsächlich aus Seesand und Dünensand. Zirkonsand und Schmirgel sind natürliche Strahlmittel, jedoch mit beschränktem Anwendungsbereich.


b) Agrarstrahlmittel sind Nebenprodukte von Agrarprodukten. Sie umfassen Walnussschalen, gemahlene Obstkerne, gemahlene Spreu, gemahlene Reisschalen etc. Sie sind weich, haben nur eine leicht schabende Wirkung zur Bearbeitung weicher Oberflächen. Sie werden vielfach in der Flugzeugindustrie, z.B. zum Reinigen von Motoren etc… verwendet.


c) Fabrikmäßig hergestellte Strahlmittel werden in drei Gruppen unterteilt:


1. Nebenprodukte aus Erzraffinerien:
Diese aus Hüttenschlacke hergestellten Strahlmittel haben eine schnellschabende Wirkung, eine mittlere Lebensdauer und werden reichlich angeboten. Sie zählen zu den Mineral-Strahlmitteln, da die Herstellung aus Messing-, Kupfer- oder Bleischlacke etc. erfolgt.

2. Nichtmetallische Strahlmittel:
Das sind fabrikmäßig aus Siliziumkarbid, Aluminiumoxyd und auch Glas hergestellte Strahlmittel. Sie haben eine starkschabende Wirkung, sind sehr dauerhaft, gleichmäßig in der Körnung und in allen Korngrößen lieferbar.

3. Metallische Strahlmittel:
Diese Strahlmittel werden aus Hartguss, Temperguß, Aluminium, Messing oder Bronze hergestellt und als Schrot oder Granulat in verschiedenen Körnungen geliefert. Sie sind im Betrieb sehr dauerhaft. Zu dieser Kategorie gehört auch Drahtkorn. Seit kurzem werden in großen Strahlbetrieben Strahlmittel mit kleineren Korngrößen verwendet. Während sonst Korngrößen von 3000 bis 750 Mikron eingesetzt wurden, geht man heute mehr auf Größen zwischen 600 und 300 Mikron herunter. Dies besonders dann, wenn hochwertige Überzugsmittel verwendet werden sollen. Strahlmittel mit kleinerer Korngröße bringen eine intensivere Strahlung mit feinerer Aufrauhung sowie eine größere Strahlleistung.


Auf jeden Fall sollten Sie sich von Ihrem Strahlmittel-Lieferanten über obige Fragen beraten lassen. Es kann jedoch nur von Vorteil sein, wenn Sie selber Versuche durchführen und ergründen, mit welchem Material und welcher Korngröße die qualitativ beste Strahlleistung erzielt wird.


Kosten des Sandstrahlens

Wir würden Ihnen gern eine Formel liefern, mit der Sie die Kosten für das Sandstrahlen vom Schreibtisch aus pauschal vorausberechnen können. Eine solche Formel gibt es leider nicht, da die Faktoren für die Kostenermittlung bei jedem Einsatz verschieden sind. Jede Vorkalkulation einer Sandstrahlarbeit ist zunächst von der genauen Erkenntnis abhängig, welcher Geräte- und Materialaufwand unter den gegebenen spezifischen Verhältnissen erforderlich ist, um den gewünschten Erfolg zu erreichen.


Die dabei zu berücksichtigenden Faktoren lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Welcher Art ist die zu reinigende Oberfläche?
2. Welche Forderung wird an den Reinigungsgrad gestellt?
3. Welches Strahlmittel ist dafür am zweckmäßigsten zu verwenden?
4. Welcher Betriebsdruck und welche Förderleistung ist dafür erforderlich?
5. Wie ist die Arbeitsweise des Sandstrahlers?


Nach Feststellung dieser Kalkulationsgrundlage kann die Kostenermittlung unter Berücksichtigung der örtlich unterschiedlichen Sätze für:


Arbeitslohn
Strahlmittel
Frachtkosten
Kompressormiete, wenn Kompressor nicht vorhanden
Betriebsmittel für Kompressor Geräte- und Strahlmitteltransport bis zur Arbeitsstelle
Einrüstung etc.
erfolgen.

Viele Sandstrahlunternehmer führen zur Minderung des Kalkulationsrisikos Probestrahlungen an dem Ausschreibungsobjekt aus, um genau festzustellen, welche Beschaffenheit die Oberfläche hat, wie die Haftung und der Untergrund beschaffen ist und welche Strahlmittel, Düsen etc. am zweckmäßigsten einzusetzen sind (unbedingt empfehlenswert).
Für diesen Zweck haben wir kleine Strahlkessel entwickelt, mit denen man ohne den Transport umfangreicher Anlagen, Versuchs-Strahlungen vor Ort, durchführen kann. An Hand solcher Tests kann man die für einen entsprechenden Kostenvoranschlag notwendigen Faktoren ermitteln, ohne Gefahr einer unrichtigen Beurteilung zu unterliegen.

Zusammenfassung

Leider ist es dem Fabrikanten nur in einem gewissen Umfang möglich, ausführliche Versuche durchzuführen, da praxisnahe Strahlobjekte nicht genügend zur Verfügung stehen. Aus diesem Grunde haben wir unsere Erfahrungen durch die jahrelange Beobachtung von hunderten von Strahlarbeiten in der Praxis in USA und Europa gesammelt.

 

Um Ihnen diese Erfahrungen vermitteln zu können, haben wir für Sie diese kleine Broschüre erstellt. Wir hoffen, dass Ihnen die darin gegebenen Ratschläge helfen mögen, Ihre Strahlarbeiten noch wirtschaftlicher auszuführen als bisher

Anlage - Druckverluste in Schläuchen

Angaben in atü Bei allen Schlauchgrößen, Angaben mit Kupplungen an beiden Enden und 15 m Schlauchlänge

 

Netzdruck atü 0,56 0,85 1,1 1,4 1,7 2 2,3 2,5 2,8 3,1 3,3 3,6 3,9 4,2 Durchfluss in m³/min
1/2" 3,5 0,12 0,35 0,7 1,26
4,2 0,09 0,28 0,59 1 1,62
4,9 0,07 0,23 0,49 0,86 1,4 2
5,6 0,06 0,19 0,42 0,77 1,2 1,7 2,4
6,3 0,06 0,17 0,38 0,61 1 1,5 2,1 2,9
7 0,05 0,16 0,34 0,59 0,93 1,35 1,9 2,6
7,1 0,04 0,14 0,3 0,54 0,84 1,23 1,7 2,3 3,1
3/4" 3,5 0,03 0,06 0,1 0,17 0,24 0,3 0,45 0,6 0,8 1
4,2 0,02 0,04 0,08 0,13 0,2 0,26 0,36 0,48 0,6 0,85
4,9 0,01 0,04 0,06 0,1 0,17 0,23 0,3 0,38 0,5 0,62 0,77
5,6 0,01 0,04 0,06 0,09 0,13 0,2 0,25 0,33 0,4 0,5 0,62 0,74
6,3 0,01 0,03 0,05 0,08 0,12 0,16 0,21 0,28 0,35 0,43 0,53 0,63
7 0,01 0,03 0,04 0,07 0,1 0,14 0,19 0,25 0,3 0,38 0,46 0,55 0,66 0,78
7,1 0,01 0,02 0,04 0,06 0,09 0,13 0,17 0,22 0,27 0,34 0,41 0,5 0,6 0,7
1" 3,5 0,01 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08 0,11 0,14 0,18 0,25 0,34 0,5
4,2 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 0,1 0,14 0,18 0,23 0,3 0,39 0,5
4,9 0,01 0,01 0,03 0,04 0,05 0,07 0,09 0,11 0,14 0,18 0,22 0,27 0,33
5,6 0,01 0,01 0,02 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,17 0,19 0,25
6,3 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,17 0,2
7 0,01 0,01 0,01 0,03 0,04 0,04 0,06 0,07 0,09 0,1 0,13 0,15 0,17
7,1 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,04 0,06 0,08 0,09 0,1 0,13 0,15
1 1/4" 3,5 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
4,2 0,01 0,01 0,02 0,02 0,04 0,04 0,08 0,07 0,08 0,11
4,9 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,06 0,05 0,06 0,07 0,09
5,6 0,01 0,01 0,01 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,06 0,07
6,3 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,04 0,04 0,04 0,05 0,06
7 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05
7,1 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04
1 1/2" 3,5 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04
4,2 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,04
4,9 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03
5,6 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03
6,3 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02
7 0,01 0,01 0,01 0,01
7,1 0,01 0,01 0,01 0,01

 

Anlage - Strahlmittelverbrauch pro Stunde und Luftverbrauch in m³/min

 

Düsenöffnung Manometerdruck in kg/cm²
Zoll mm 1,2 2,6 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7  
1/8 3,0 0,22 0,28 0,32 0,37 0,42 0,48 0,52 0,57 m³/min Luft
1/8 3,0 25 31 38 44 50 57 63 70 Strahlmittel pro Std.
1/8 3,0 1 1,25 1,61 2,07 2,55 3,09 3,55 4,19 Erforderliche PS
3/16 4,5 0,5 0,62 0,73 0,84 0,92 1,06 1,15 1,26 m³/min Luft
3/16 4,5 59 73 85 97 111 123 136 150 Strahlmittel pro Std.
3/16 4,5 1,85 2,68 3,56 4,59 5,51 6,92 7,87 9,32 Erforderliche PS
¼ 6,0 0,95 1,15 1,31 1,51 1,71 1,9 2,08 2,27 m³/min Luft
¼ 6,0 100 126 152 178 200 231 254 280 Strahlmittel pro Std.
¼ 6,0 3,5 5 6,44 8,26 10,19 12,37 14,2 16,77 Erforderliche PS
5/16 8,0 1,48 1,82 2,16 2,5 2,83 3,16 3,53 3,84 m³/min Luft
5/16 8,0 186 214 265 302 342 380 420 460 Strahlmittel pro Std.
5/16 8,0 5,46 7,93 10,55 13,62 16,87 20,56 24,19 28,36 Erforderliche PS
3/8 9,5 2,12 2,54 3,02 3,53 4 4,5 4,85 5,5 m³/min Luft
3/8 9,5 258 322 378 433 490 544 596 653 Strahlmittel pro Std.
3/8 9,5 7,83 11,1 14,8 19,3 23,9 29,3 33,2 40,6 Erforderliche PS
7/16 11,0 2,8 3,48 4,12 4,76 5,44 6,09 6,73 7,11 m³/min Luft
7/16 11,0 350 380 507 585 655 744 820 896 Strahlmittel pro Std.
7/16 11,0 10,3 15,1 20,1 26 32,4 39,5 46,1 52,6 Erforderliche PS
½ 12,5 3,84 4,62 5,46 6,28 7,06 7,85 8,65 9,46 m³/min Luft
½ 12,5 460 557 657 756 856 951 1050 1148 Strahlmittel pro Std.
½ 12,5 14,1 20,1 26,7 34,7 42,1 51,1 59,3 70 Erforderliche PS