Patent des Monats Januar

  Eiströpfchen © pixabay.com

Eisstrahlen – Coole Alternative zur Sandstrahltechnik

Wenn wir im Januar bei frostigen Temperaturen mühsam hartes Eis von Autoscheiben kratzen, ist die Kälte ein lästiges Übel. Die Firma jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH hat sich den Frost jedoch zunutze gemacht. Mit Hilfe von kleinen Eispartikeln entwickelte sie eine umweltfreundliche und gesundheitlich unbedenkliche Alternative zum Reinigen mit Sandstrahlen. Sie meldete die neue Technologie der „ökologisch abrasiven Oberflächenbearbeitung mittels Wasser-Eisstrahlen“ in Deutschland zum Patent an (DE102019109860A1). Im November 2022 wurde die innovative Firma dafür mit dem XXV. Thüringer Innovationspreis in der Kategorie „Tradition & Zukunft“ ausgezeichnet – und ihre Anmeldung damit zu unserem Patent des Monats Januar!

Das Jenaer Unternehmen ist spezialisiert auf Schlauchtechnik, Kompression und Hochdruckreinigungstechniken, z.B. zum Entfernen von Rost oder spröde gewordenen Lacken von Oberflächen. Die dazu herkömmlicherweise eingesetzte Sandstrahltechnik hat allerdings das Problem, dass dabei große Mengen an Quarzsand benötigt werden, die anschließend als verunreinigtes Material zusammengetragen und entsorgt werden müssen – ein hoher Ressourcen- und Entsorgungsaufwand. Das kontaminierte Strahlgut spritzt weit in die Umgebung. Arbeitende müssen daher Schutzkleidung und Atemmasken tragen, Bauwerke müssen aufwändig eingehaust werden, um die Umweltbelastung zu reduzieren.

Die im wahrsten Sinne des Wortes „coole“ Lösung für dieses Problem erarbeitete der Jenaer Ingenieur und Inhaber der jenpneumatik, Holger Pustal, gemeinsam mit Jürgen Rösler, Geschäftsführer der RS Korrosionsschutz GmbH aus Bucha. Koordiniert wurde die Forschungsarbeit von Dr. Hannes Nowak, zu der Zeit am Institut für Festkörperphysik der Friedrich-Schiller-Universität Jena. In dem von ihnen entwickelten Verfahren ersetzen kleine Eispartikel den Quarzsand vollständig beim Reinigungsvorgang. So bleibt am Ende nur Wasser übrig, der Abrieb wird über ein Vlies aufgefangen. Die innovative Technik hat damit das Potenzial, eine höhere Effizienz zu erzielen, Prozesse zu beschleunigen und die Umwelt- und Gesundheitsbelastung zu verringern.

Die Herausforderung bei dieser Methode ist, die Eispartikel in einen ausreichend harten Zustand zu bringen, damit die Abrasion erfolgreich ist. In der zum Patent angemeldeten Lösung erfolgt dazu die Herstellung der Eispartikel im Gegenstromverfahren mit Flüssigstickstoff. Ein aufsteigender Gasstrom friert Wassertropfen bei Temperaturen von bis zu -196 Grad Celsius zu Eispartikeln. Diese werden in einem Druckbehälter mit Stickstoff verdichtet und anschließend in einer Mischeinheit mit Treibgas zu einer Strahlenpistole geleitet, die als Beschleuniger funktioniert - die Oberflächenbearbeitung kann beginnen.

Der mögliche Einsatzbereich dieser Technologie ist groß. Das Eisstrahlen benötigt weder bei der Erzeugung noch bei der Applikation der Eispartikel einen elektrischen Anschluss und eignet sich damit auch für besondere schwierige Anwendungsbereichen, z. B. bei der Reinigung von Hochspannungsmasten. Die Erfinder erhoffen sich von dem neuartigen Verfahren eine wesentliche Arbeitserleichterung für die Anwender, geringere Umweltbelastung und auch eine maßgebliche Kosteneinsparung. Eine durchweg saubere Leistung!

Das Patent- und Normenzentrum wünscht einen coolen Start in ein frohes, neues Jahr 2023!

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Quellen

Innovationspreis Thüringen: Preisträger 2022

Innovationspreis Thüringen: Kurzporträts.pdf

IHK-magazin: Cooles Reinigungsgerät ersetzt das Sandstrahlen

www.jenpneumatik.de: Tag der offenen Tür

Innovationspreis Thüringen 2022 - Preisträger jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH
https://www.youtube.com/watch?v=nunlG5qAXwQ:

Patentschrift DE102019109860A1