CH641697A5

CH641697A5 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von gegenstaenden von oberflaechenbehandlungsmitteln.

Info

Publication number: CH641697A5
Application number: CH1297178A
Authority: CH
Inventors: Manfred Gress
Original assignee: Schering Ag
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1984-03-15
Also published as: SU961566A3; ATA914578A; FR2412357A1; CS214655B2; DE2758550A1; DE2758550C2; IT7831204A0; FR2412357B1; JPH0127154B2; GB2013718A; GB2013718B; IT1101589B; SE7813041L; JPS54119766A; AT360812B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Gegenständen nach der galvanischen und/oder chemischen Oberflächenbehandlung von anhaftenden Oberflächenbehandlungsmitteln und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei die zurückgewonnenen Mittel ge-wünschtenfalls in einem geschlossenen Kreislauf ihrer Wiederverwendung zugeführt werden können.

Verfahren zur Reinigung von galvanisch oder chemisch behandelten Gegenständen durch Spülung mit Wasser sind bereits bekannt.

Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, mit relativ grossen Verlusten an den in den Oberflächenbehandlungsmitteln enthaltenen Wertstoffen, zum Beispiel Metallsalzen, zu arbeiten.

Den Spülvorgängen kommt anderseits eine erhebliche Bedeutung zu, da sie die Qualität der Überzüge und die Kosten des gesamten Behandlungsprozesses sehr beeinflussen. Während nun vom Verfahren her die Forderung nach einem guten Spüleffekt besteht, soll anderseits der Wasserverbrauch möglichst gering gehalten werden, um die Kosten für das Wasser selbst und die Aufwendungen für das Entgiften der mit Schadstoffen beladenen Abwässer möglichst gering zu halten.

Zur Erfüllung dieser Anforderungen wurden schon verschiedene Wege vorgeschlagen. Der Spülvorgang kann entweder als Tauchspülen durchgeführt werden, indem die Teile in einen mit Spülwasser gefüllten Behälter eingebracht werden, oder als Spritzspülen, indem man die Teile mit Hilfe eines Düsensystems mit Wasser abspritzt.

Beim Tauchspülen ist es üblich, eine Hintereinanderschaltung von mehreren Fliessspülabteilen vorzusehen, die kaskadenartig miteinander verbunden sind und wobei das

Wasser entgegen der Behandlungsrichtung der Ware läuft. Hierdurch wird nun zwar der Wasserverbrauch stark reduziert, was jedoch mit einem hohen Anlagenaufwand erkauft werden muss.

Beim Spritzspülen ist anderseits ebenfalls ein grösserer apparativer Aufwand erforderlich, der jedoch bei optimaler Auslegung der Einrichtung und durch Anwendung ausgefeilter Spritztechniken mit einem sehr geringen Spülmittelverbrauch und einem ausgezeichneten Reinigungseffekt verbunden ist. Die Grenzen dieses Verfahrens sind aber dadurch gegeben, dass je nach der Sperrigkeit der Gegenstände relativ grosse Mengen an Oberflächenbehandlungsmitteln aus den Bädern mitgeschleppt werden, die naturgemäss eine Mindestmenge an Spülmittel voraussetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Entwicklung eines Verfahrens und der hierfür geeigneten Vorrichtung, mit dem sich das an den Gegenständen nach der Behandlung anhaftende Oberflächenbehandlungsmittel schon vor der ersten Spülung bis auf einen Restanteil entfernen lässt.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäss dadurch gelöst, dass das an den Gegenständen anhaftende Oberflächenbehandlungsmittel durch Absaugen entfernt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens bestehen darin,

a) dass dem Absaugevorgang in periodischer Wiederkehr ein Spülvorgang, vorzugsweise unter Verwendung von Wasser, folgt, wobei diese Vorgänge bis zur völligen Entfernung des Oberflächenbehandlungsmittels fortgesetzt werden,

b) dass das Absaugen mit einer Saugkraft im Bereich von 500 bis 8000 mm Wassersäule erfolgt,

c) dass das abgesaugte Oberflächenbehandlungsmittel direkt der Wiederverwendung oder zunächst einer Konzentratbehandlung zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass diese eine Unterdruckkammer aufweist.

Bevorzugte Ausführungsformen bestehen darin,

d) dass die Unterdruckkammer gegebenenfalls mit Abstreifbürsten versehene Absaugeleisten aufweist, welche die Behandlungsbehälter, insbesondere Trommeln, oder die zu reinigenden Teile direkt umfassen,

e) dass die an der Unterdruckkammer angebrachten Absaugeleisten mit Flüssigkeitsabscheidern für abgesaugte Oberflächenbehandlungsmittel verbunden sind,

f) dass eine Absaugeeinrichtung bei einer Oberflächenbehandlungsanlage, vorzugsweise einer Galvanisieranlage, vorhanden ist, die Transporteinrichtungen, Badbehälter, Wiedergewinnungseinrichtungen und verbindende Rohrleitungen umfasst und dass die Vorrichtung g) mit Spritzkabinen ausgestattet ist, welche zur Aufnahme der Trommeln mit den zur Reinigung versehenen Gegenständen vorgesehen sind,

h) dass die verwendeten Trommeln ein mit Bohrlöchern versehenes Rohr enthalten, welches zur Spülung der Gegenstände vorzugsweise mit Wasser bestimmt ist und i) dass die Bauteile der Vorrichtung einen geschlossenen Kreislauf bilden, in dem die wiedergewonnenen Oberflächenbehandlungsmittel in einen Behandlungsbehälter zurückgeleitet werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei allen galvanischen und/oder chemischen Oberflächenbehandlungsverfahren angewendet werden, bei denen eine Reinigung und/oder eine Rückgewinnung der an den Gegenständen nach erfolgter Behandlung noch anhaftenden wässrigen Oberflächenbehandlungsmittel erforderlich oder gewünscht ist.

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Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich daher insbesondere zur Reinigung von mit chemischen oder galvanischen Bädern zum Beispiel auf Basis von Chrom, Nickel, Kobalt, Kupfer, Kadmium, Zink, Zinn, Blei, Silber, Gold oder deren Legierungen behandelten Gegenstände, bei denen eine wirtschaftliche Anwendung und Umwelterfordernisse eine möglichst quantitative Rückgewinnung der Wertstoffe voraussetzen.

Diese bisher von keinem bekannten Verfahren erfüllbaren Zielsetzungen können nun vom erfindungsgemässen Verfahren überraschenderweise in überragender Weise erreicht werden, indem dieses sowohl eine völlige Reinigung von in der beschriebenen Weise behandelten Gegenständen als auch die problemlose quantitative Rückgewinnung der an den Gegenständen nach der Behandlung naturgemäss anhaftenden Behandlungsmittel in technisch eleganter Verfahrensweise ermöglicht.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen u.a. in der Bildung hoher Konzentrate an wiedergewonnenen Oberflächenbehandlungsmitteln, die unmittelbar einer Wiederverwendung zugeführt werden können. Durch geringsten Spülmittelbedarf und fast völligen Wegfall von Eindick- und Abwasserbehandlungsverfahren ergeben sich ausserdem sehr geringe Betriebskosten.

Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist denkbar einfach. So kann zum Beispiel die an den oberflächenbehandelten Teilen und deren Transporteinrichtungen anhaftende Flüssigkeit in Form von Filmen und/oder Tröpfchen mittels einer modifizierten Fluidabsaugeinrich-tung mit Unterdruck fast vollständig entfernt (Restfilmdicke im Mittel 2 n) und über ein Filter-, Abscheide-, Sammel- und Reinigungssystem in das Behandlungsbad zurückgeführt werden. Die Saugkraft wird zweckmässigerweise derart eingestellt, dass nur so viel Restflüssigkeit auf den Teilen verbleibt, dass ein Antrocknen bzw. Kristallisieren bis zum nachfolgenden Spülgang vermieden wird.

Während des ersten Spülvorgangs kann erneut abgesaugt werden, wobei bereits eine wesentlich geringere Konzentration des Wertstoffes auf der Oberfläche der Gegenstände als beim ersten Absaugvorgang erreicht wird. Diese Spülmittelmenge kann zum Beispiel zum Ausgleich von Verdunstungsverlusten herangezogen werden.

Die aufzubringende Saugkraft hängt von der Oberflächenbeschaffenheit der Gegenstände ab und kann vorteilhafterweise von 500 bis 8000 mm Wassersäule betragen. Der Unterdruck kann bei einfacher Segmentab-saugung mit einer Saugkraft bis zu 3500 mm Wassersäule durch ein mehrstufiges Gebläse erzeugt werden. Bei schwierig geformten Teilen oder grossen Absaugflächen mit einer erforderlichen Saugkraft bis zu 8000 mm Wassersäule lässt sich zweckmässigerweise eine Vakuumpumpe verwenden, wobei die geförderten Luftmengen pro Aggregat zwischen 200 bis 3000 m3/Stunde liegen können.

Da durch Anwendung eines Unterdruckes einVerdun-stungseffekt eintritt, erhöht sich die Wertstoffkonzentration im abgesaugten Oberflächenbehandlungsmittel. Dies erlaubt dann den Einsatz einer grösseren Spülmittelmenge, womit gleichzeitig der Reinigungseffekt im gewünschten Sinne erhöht wird.

Als Werkstoffe für die Absaugvorrichtung können die üblichen Materialien verwendet werden, soweit diese gegen die abzusaugenden Oberflächenbehandlungsmittel beständig sind.

Bei Anwendungstemperaturen bis zu 65 °C können zum Beispiel Kunststoffe verwendet werden. Bei höheren Temperaturen bis zu 95 °C kommen korrosionsbeständige metallische Werkstoffe, wie Edelstahl, Titan oder Tantal, in Frage-

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Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung hierfür ermöglichen eine nahezu quantitative Rückgewinnung des an derart behandelten Gegenständen anhaftenden Oberflächenbehandlungsmittels, wobei dieses gewünschten-falls in einem geschlossenen und damit besonders werterhaltenden und umweltfreundlichen Kreislauf seiner Wiederverwendung zugeführt werden kann.

Ausserdem kann aber das wiedergewonnene Mittel auch zunächst gesammelt und dann einer zentralen Wiederaufbereitungsanlage zugeführt werden.

Die Erfindung ist an einigen Beispielen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 1 zur Absaugung der Restflüssigkeit, angebaut an einem Behälter 2, einer Vorrichtung zur Behandlung flächiger, ebener Teile 3, wie zum Beispiel Leiterplatten. Im dargestellten Zustand ist das Behandlungsgut 3 mit Hilfe einer nicht dargestellten Transporteinrichtung in die Behandlungsflüssigkeit 4 abgesenkt. Zu beiden Seiten der Teile 3 sind Absaugeleisten 5 angeordnet, die über die gesamte Breite der Teile 3 reichen und an den diesen zugewandten Seiten Abstreifbürsten 6 tragen. Die Absaugeleisten 5 aus Hohlprofil sind an je zwei rohrförmigen Armen 7 befestigt, die in Gelenken 12 gelagert sind. Dadurch können die Leisten 5 beim Absenken des Behandlungsguts 3 ausweichen, um eine Einfahröffnung freizugeben. Sind keine Teile 3 im Behälter 2 abgelegt, werden die äusseren Enden der Arme 7 durch die Gewichte 8 nach unten gezogen, bis sie auf den Anschlägen 9 aufliegen. Die Arme 7 sind über flexible Leitungen 10 mit Flüssigkeitsabscheidern 11 verbunden, die an eine nichtdargestellte Unterdruck-Erzeugungseinrichtung angeschlossen sind. Da zwischen den Bürsten 6 Saugöffnungen 13 vorhanden sind, wird an dieser Stelle Umgebungsluft angesaugt, die von den Absaugeleisten 5 in die Arme 7 und von hier aus über die Leitungen 10 und die Abscheider 11 zur Unterdruck-Erzeugungseinrichtung gefördert wird.

Die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung wird bevorzugt erst in der in Fig. 2 dargestellten Aushebephase eingeschaltet. Das Behandlungsgut 3 wird nach oben ausgehoben, wobei die Absaugeleisten mit angehoben werden bis die Arme 7 auf den Anschlägen 9 aufliegen. Beim Weitergeben streifen die Bürsten 6 die an den Teilen 3 anhaftende Flüssigkeit ab. Diese wird von der abgesaugten Luft mitgerissen. Durch diese Absaugung werden auch Flüssigkeitsreste mit erfasst, die zum Beispiel in Bohrungen der Teile 3 ausgetragen wurden. Die Abtrennung der Flüssigkeit von der Saugluft erfolgt in den Abscheidern 11. Von hier aus ist eine praktisch verlustfreie Rückführung in den Behälter 2 möglich. Bei einer entsprechenden Gestaltung der Abstreifbürsten 6 ist es auch möglich, die Restflüssigkeit von Teilen 3 abzusaugen, die nicht völlig eben, sondern bis zu einem bestimmten Grad profiliert sind.

Die Anwendung des Verfahrens bei der Behandlung von schüttfähigem Massengut ist in Fig. 3 dargestellt. Teil 14 ist eine Trommel in die das Behandlungsgut eingefüllt ist. Sie ist Bestandteil des kompletten Trommelträgers 15 und zwischen zwei Tragarmen 16 gelagert.

Die Trommel 14 ist zur Behandlung des Guts ebenfalls in die Behandlungsflüssigkeit 24 abgesenkt. Während des Behandlungsvorgangs und auch beim Ausheben rotiert die Trommel 14 um ihre Längsachse. Die Einrichtung 17 zur Absaugung der Restflüssigkeit besteht hier ebenfalls aus einer Absaugeleiste 18, die über die gesamte Breite der Trommel 14 reicht, den Abstreifbürsten 19 und zwei rohrförmigen Armen 20 die in ein zur Lagerung, sowie zur Luftführung dienendes Rohr 21 münden. Liegt kein Trommelträger 15 im Behälter 25, drücken zwei Gewichte 22, die über Hebel 23 mit dem Rohr 21 verbunden sind, die Absaugeleiste nach oben. Beim Absenken des Trommelträgers 15 in den Behäl-

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ter 25 wird die Absaugeleiste 18 durch die Trommel 14 und den Bügel 26 nach unten gedrückt.

Nach Beendigung des Behandlungsvorgangs wird der Trommelträger 15 ausgehoben und verweilt dann zum Abtropfen in der angehobenen Stellung 27. Beim Ausheben folgt die Absaugeleiste 18 durch die Wirkung der Gewichte 22 der nach unten gehenden Trommel 14 und liegt mit den Abstreifbürsten 19 in der angehobenen Stellung 27 an der Unterseite der Trommel an.

In dieser Phase wird wieder Umgebungsluft durch zwischen den Abstreifbürsten 19 angebrachte Saugöffnungen 28 angesaugt, die dann über die Absaugeleiste 18, die Arme 20 und das Rohr 21, sowie hier nichtdargestellte weitere Rohrleistung und einen Flüssigkeitsabscheider zu einer Unter-druck-Erzeugungseinrichtung geführt wird. Mit der Einrichtung 17 ist es dabei möglich, an der Trommel 14 anhaftende, sowie vor allem in den Perforierungsbohrungen 29 festgehal-

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tene Behandlungsflüssigkeit 24 abzusaugen und aus dem Flüssigkeitsabscheider direkt wieder in den Behälter 25 zurückzuführen.

Auch die an und zwischen den einzelnen Teilen des Mas-s senguts ausgetragene Flüssigkeit wird teilweise miterfasst.

Bevorzugt wird es sich bei der Behandlungsflüssigkeit 24 um ein Aktivbad handeln, mit dem die Oberfläche des Behandlungsguts verändert wird, weil dabei das Bad konzen-io triert zurückgewonnen und nicht erst in ein Spülbad verschleppt wird. In Fig. 3 ist dabei ein Bad zur elektrochemischen Behandlung dargestellt, was aus den angedeuteten Anoden 30 ersichtlich ist. Es ist jedoch auch möglich, die Einrichtung 17 an Behälter zum Spülen anzubauen, wobei 15 dann bei mehreren aufeinanderfolgenden Spülvorgängen Spülflüssigkeit unterschiedlicher Konzentration zurückgewonnen wird.

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2 Blatt Zeichnungen

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641 697 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Reinigung von Gegenständen nach der galvanischen und/oder chemischen Oberflächenbehandlung von anhaftenden Oberflächenbehandlungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das an den Gegenständen haftende Oberflächenbehandlungsmittel durch Absaugen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Absaugevorgang in periodischer Wiederkehr ein Spülvorgang mit einer Flüssigkeit folgt, wobei diese Vorgänge bis zur völligen Entfernung des Oberflächenbehandlungsmittels fortgesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugen mit einer Saugkraft im Bereich von 500 bis 8000 mm Wassersäule erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abgesaugte Oberflächenbehandlungsmittel direkt der Wiederverwendung oder zunächst einer Konzentratbehandlung zugeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Unterdruckkammer aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Absaugeleisten aufweist, welche die Behandlungsbehälter oder die zu reinigenden Teile umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeleisten Abstreifbürsten tragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeleisten mit Flüssigkeitsabscheidern für das abgesaugte Oberflächenbehandlungsmittel verbunden sind.