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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren gemäss Patentanspruch
1.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Es
gibt verschiedene Arten herkömmlich
bekannter Reinigungsmittel, die zum Reinigen von Flächen eines
zu reinigenden Gegenstands (z.B. eines Geräts oder eines Bestandteils
davon) eingesetzt werden, indem die Flächen mit Partikeln des Reinigungsmittels
beschossen oder putzgestrahlt werden. Ein Beispiel herkömmlicher
Reinigungsmittel ist in der
JP 2002 036 252 A offenbart. Nach der Veröffentlichung
werden Partikel eines Beschussmaterials (Reinigungsmittels) mit
hohen Geschwindigkeiten auf einen zu reinigenden Gegenstand aufgeblasen, so
dass Fremdkörper,
die an den Flächen
des Gegenstands anhaften oder dort zurückgeblieben sind, mit Hilfe
eines "Hammer-Effekts" entfernt werden, der
durch wiederholtes Auftreffen durch das Beschussmaterial hervorgerufen
wird.
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Das
herkömmliche
Reinigungsmittel wird in kleinen Partikeln aufgeblasen, um die Flächen des
zu reinigenden Gegenstands wie zuvor erwähnt durch den Hammereffekt
zu reinigen. Das Reinigungsmittel, das diesen Hammereffekt-Lösungsweg einsetzt, wirft jedoch
das Problem auf, dass es schwierig ist, hartnäckige Ablagerungen von Fremdkörpern, die nachhaltig
auf den Flächen
des zu reinigenden Gegenstands anhaften, zu entfernen, wenn es sich
um Materialien handelt, die sich mit großer Kraft magnetisch an Metallflächen festsetzen
oder elektrostatisch am zu reinigenden Gegenstand anhaften.
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Ferner
ist aus der
JP 2001
207160 A ein Reinigungsverfahren bekannt, welches ein Poliermittel bestimmter
Partikelgröße verwendet,
das mit dem zu reinigenden Gegenstand kollidiert. Auch bei diesem Verfahren
ergibt sich jedoch das Problem, dass es schwierig ist, hartnäckige Ablagerungen
von Fremdkörpern,
die nachhaltig auf den Flächen
des zu reinigenden Gegenstands anhaften zu entfernen, wenn es sich
um Materialien handelt, die sich mit großer Kraft magnetisch an Metallflächen festsetzen
oder elektrostatisch am zu reinigenden Gegenstand anhaften.
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Aus
der
US 6146247 A sind
weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schleifen der Oberfläche eines
Werkstücks
und zum Polieren derselben bekannt. Dabei finden Partikel aus pflanzlichen
Fasern, welche mit Schleifmitteln auf ihre Oberfläche verklebt
sind, Verwendung. Neben einem im Allgemeinen beim Reinigen unerwünschten Schleif-Effekt
kann auch das aus der
US
6146247 A bekannte Verfahren magnetische Verunreinigungen nicht
zufriedenstellend entfernen, da ein erneutes Anhaften einmal abgeschliffener
magnetischer Verunreinigungen nicht verhindert werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
der Absicht, das vorgenannte Problem der herkömmlichen Reinigungsmittel zu überwinden, hat
die Erfindung das Bereitstellen eines Reinigungsverfahrens zur Aufgabe,
welches einen zu reinigenden Gegenstand unter Verwendung eines Reinigungsmittels
effizienter reinigt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Reinigungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der Lektüre
der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1A und 1B sind
schematische Darstellungen, welche die Struktur eines einzelnen Partikels
eines Reinigungsmittels nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
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2 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Putzstrahlvorrichtung
zeigt, die dazu ausgelegt ist, das Reinigungsmittel der ersten Ausführungsform
beim Durchführen
eines Reinigungsvorgangs einzusetzen;
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die 3A bis 3C sind
schematische Darstellungen, die einen Reinigungsprozess zeigen, der
unter Verwendung eines herkömmlichen
Reinigungsmittels durchgeführt
wird;
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die 4A bis 4C sind
schematische Darstellungen, die einen Reinigungsprozess zeigen, der
unter Verwendung des Reinigungsmittels der Erfindung durchgeführt wird;
und
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die 5A und 5B sind
schematische Darstellungen, welche die Struktur eines einzelnen Partikels
eines Reinigungsmittels nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf deren spezielle Ausführungsformen
beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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1A ist
eine schematische Darstellung, welche die Struktur eines einzelnen
Partikels eines Reinigungsmittels 10 nach einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt, 1B ist eine Schnittansicht des
Partikels des Reinigungsmittels 10 von 1A, 2 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Putzstrahlvorrichtung
zeigt, die dazu ausgelegt ist, das Reinigungsmittel 10 der 1A und 1B beim
Durchführen
eines Reinigungsvorgangs einzusetzen, die 3A bis 3C sind
schematische Darstellungen, die einen Reinigungsprozess zeigen,
der unter Verwendung eines herkömmlichen
Reinigungsmittels 13 durchgeführt wird, und die 4A bis 4C sind
schematische Darstellungen, die einen Reinigungsprozess unter Verwendung
des Reinigungsmittels 10 der Erfindung zeigen.
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Mit
Bezug auf die 1A und 1B umfasst
das Partikel des Reinigungsmittels 10 einen Partikelkörper 1,
welcher elastische und viskose Eigenschaften aufweist, wenn er,
wie dargestellt, Wasser 2 enthält, und eine Vielzahl von nichtklumpenden Fragmenten 3,
die auf der Oberfläche
des Partikelkörpers 1 aufgrund
seiner viskosen Natur gehalten sind.
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Genauer
ausgedrückt
umfasst der Partikelkörper 1 als
Hauptbestandteil Gelatine oder Tierleim, die/der durch Absorbieren
von Wasser an Elastizität und
Viskosität
gewinnt. Mit einer allgemein kugelförmigen Gestalt misst der aus
Gelatine oder Tierleim bestehende Partikelkörper 1 0,1 mm bis
3 mm im Durchmesser. Die nichtklumpenden Fragmente 3 sind
kleine Teilchen aus Keramikmaterial, bei denen es sich beispielsweise
um Diamant, Siliziumcarbid, Aluminiumoxid, Glas, Zirkon oder eine
Kombination aus daraus ausgewählten
Substanzen handeln kann. Die nichtklumpenden Fragmente 3 dienen
dazu, zu verhindern, dass sich die einzelnen Partikelkörper 1 aufgrund
ihrer Viskosität
aneinander festsetzen, und um die Partikelkörper 1 in ihrer ursprünglichen
Form zu halten.
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Andere
Substanzen als Keramikmaterialien, wie von Pflanzen stammende Substanzen
wie Weizenmehl oder Walnussschalen, und von Tieren stammende Substanzen,
werden, wenn sie als nichtklumpende Fragmente verwendet werden,
den Reinigungsmittelpartikeln beigemengt und werden aufgrund der
Beschaffenheit der Substanzen je nach den Bedingungen beispielsweise
des Gebrauchs und der Reinigungszeit darin „eingebettet". Aus dem Vorstehenden
geht hervor, dass diese nichtkeramischen Materialien keine Aufgabe
erfüllen
können,
die für
die nichtklumpenden Fragmente 3 erforderlich ist, und dass
sich die zuvor erwähnten
Arten von Keramikmaterialien, die sich in einem weiten Bereich von
Bedingungen einsetzen lassen, am Besten als nichtklumpende Fragmente 3 eignen.
Zusätzlich
wird klar, dass sich in Anbetracht der Tatsache, dass ein zu reinigender
Gegenstand zum Reinigen seiner Oberflächen mit Partikeln des Reinigungsmittels 10 der
Erfindung beschossen wird, Diamant mit hoher Schlagfestigkeit vom
Gesichtspunkt der Haltbarkeit des Reinigungsmittels 10 her
besonders zur Verwendung als nichtklumpende Fragmente 3 eignet.
Unter Berücksichtigung
der Größe des Partikelkörpers 1 und
der erforderlichen Aufgabe der nichtklumpenden Fragmente 3,
sollten die nichtklumpenden Fragmente 3 vorzugsweise einen
Durchmesser von 1 μm
bis 20 μm
haben.
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Um
ein Beispiel zu nennen, wird eine gewünschte Zusammensetzung zur
Herstellung eines Reinigungsmittels 10 der Erfindung erhalten,
indem 200 bis 700 g Wasser 2 und eine spezifische Menge von
nichtklumpenden Fragmenten 3, die 100 Karat ± 10 Karat
Diamant, 50 g ± 10
g Siliziumcarbid, und 50g ± 10
g Aluminiumoxid, wenn diese Materialien eingesetzt werden, zu 1000
g Partikelkörpern 1 zugesetzt werden.
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Reicht
die Menge des Wassers 2, das bei der Herstellung der oben
erwähnten
Zusammensetzung zugesetzt wird, nicht aus, ist die Elastizität und Viskosität der Partikelkörper 1 unangemessen,
und das so hergestellte Reinigungsmittel 10 wäre nicht
in der Lage, Flächen
eines zu reinigenden Gegenstands zu reinigen, indem es daran haftende
Fremdkörper
einschließt
und entfernt, oder das Reinigungsmittel 10 kann bestenfalls
eine nur eingeschränkte
Reinigungswirkung bieten. Wird bei der Herstellung der Zusammensetzung
zuviel an Wasser 2 zugesetzt, bleiben einerseits die Partikel
des Reinigungsmittels 10 selbst nach dem Reinigungsprozess
an den Flächen
des Gegenstands haften, so dass der Gegenstand nicht gründlich gereinigt
werden kann. Unter diesen Umständen
sollte die Menge des zuzusetzenden Wassers 2 zwischen 200
g und 700 g betragen.
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Die
vorerwähnte
Menge der nichtklumpenden Fragmente 3 wurde so bestimmt,
dass sich die nichtklumpenden Fragmente 3 gleichmäßig über der Fläche jedes
Partikels des Reinigungsmittels 10 wie dargestellt verteilen.
Diese Menge sollte in Abhängigkeit
von der Form und den Materialien, die als nichtklumpende Fragmente 3 verwendet
werden, ordnungsgemäß eingestellt
werden.
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Ein
Verfahren zur Herstellung des Reinigungsmittels 10 der
vorliegenden Ausführungsform wird
nachstehend beschrieben. Als Erstes wird eine angemessene Menge
an Wasser 2 auf eine Masse trockener Partikelkörper 1 beispielsweise
durch Aufsprühen
aufgebracht, so dass die Oberflächen
der Partikelkörper 1 an
Viskosität
gewinnen, indem sie das aufgesprühte
Wasser 2 aufsaugen. Als Nächstes werden nichtklumpende
Fragmente 3 (gut gemischt, wenn verschiedene Substanzen
verwendet werden) so auf die Partikelkörper 1 aufgebracht,
dass die nichtklumpenden Fragmente 3 gleichmäßig an den Oberflächen der
Partikelkörper 1 haften,
welche nun nach dem Aufsaugen des aufgebrachten Wassers 2 eine
gewünschte
Viskosität
haben. Im Ergebnis werden wie in den 1A und 1B gezeigte
Partikel des Reinigungsmittels 10 erhalten.
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Ein
anderes Verfahren zur Herstellung des Reinigungsmittels 10 der
Ausführungsform
ist wie folgt. Als Erstes werden angemessene Mengen trockener Partikelkörper 1 und
nichtklumpender Fragmente 3 gemischt, um ein gut vermengtes
Gemisch davon herzustellen. Dann wird während Rührens des Gemischs eine angemessene
Menge Wasser 2 beispielsweise durch Sprühen auf das Gemisch aus Partikelkörpern 1 und
nichtklumpenden Fragmente 3 aufgebracht. Wenn die Partikelkörper 1 das
aufgebrachte Wasser 2 aufsaugen, gewinnen sie an Viskosität. In der
Folge haften die nichtklumpenden Fragmente 3 an den Oberflächen der
Partikelkörper 1 an, wodurch
wie in den 1A und 1B gezeigte Partikel
des Reinigungsmittels 10 erhalten werden.
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Nun
umfasst mit Bezug auf 2 die Putzstrahlvorrichtung
ein Flügelrad 5 mit
mehreren flachen Schaufeln, die sandwichartig fest zwischen zwei
kreisförmigen
Scheiben eingeschlossen sind, wobei die Schaufeln im Hinblick auf
eine Drehrichtung des Flügelrads 5 nach
vorn geneigt sind. Die Putzstrahlvorrichtung umfasst darüber hinaus
ein Band 6, einen im Flügelrad 5 ausgebildeten
Reinigungsmitteleinlass 7, mehrere Riemenscheiben 8 und
eine Strahldüse 9.
Das Band 6 ist an den Riemenscheiben 8 und um
einen Teil einer Außenumfangsfläche des
Flügelrads 5 herum
angebracht, um eine Drehbewegung der Riemenscheiben 8 auf
das Flügelrad 5 zu übertragen.
Das Reinigungsmittel 10 wird durch den Reinigungsmitteleinlass 7 in
das Flügelrad 5 eingespeist
und mit Kraft in einem hochschnellen Strom aus dem Flügelrad 5 durch
die Strahldüse 9 auf
den zu reinigenden Gegenstand gespritzt.
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Nun
wird nachstehend ein Reinigungsverfahren beschrieben, das die derart
aufgebaute Putzstrahlvorrichtung einsetzt. Schaltet ein Bediener
die Putzstrahlvorrichtung ein, läuft
das an den Riemenschieben 8 angebrachte Band 6 in
eine in 2 durch Pfeile gezeigte Richtung,
so dass sich das Flügelrad 5 wie
dargestellt in seiner Drehrichtung dreht. Das Reinigungsmittel 10 wird
dann durch den Reinigungsmitteleinlass 7 in das Flügelrad 5 eingespeist. Zwangsbeaufschlagt
durch Winddruck und Zentrifugalkraft, die innerhalb des sich drehenden
Flügelrads 5 entstehen,
sammeln sich Partikel des Reinigungsmittels 10 nach und
nach in peripheren Bereichen eines Innenraums des Flügelrads 5 an.
Da das Flügelrad 5 sich
entlang des Bands 6 dreht, werden die Partikel des Reinigungsmittels 10 in
einer tangentialen Richtung des Flügelrads 5 von einem
Punkt weg geschleudert, an dem sich das Band 6 von der
Außenumfangsfläche des
Flügelrads 5 entfernt.
Die Strahldüse 9 ist
derart angebracht, dass ihre Achse mit der vorgenannten tangentialen
Richtung des Flügelrads 5 zusammenfällt. Somit
wird der Strom des Reinigungsmittels 10 aus dem Flügelrad 5 durch
die Strahldüse 9 zum
Gegenstand hin gespritzt, der durch die auftreffenden Partikel des
Reinigungsmittels 10 gereinigt wird. Die einmal zum Reinigen
gebrauchten Partikel des Reinigungsmittels 10 werden gesammelt
und wieder durch den Reinigungsmitteleinlass 7 zu einer
zyklischen Verwendung in weiteren Reinigungsvorgängen in das Flügelrad 5 eingespeist.
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Der
Erfinder hat Versuche durchgeführt,
bei denen das Reinigungsmittel 10 auf verschiedene Arten
von Gegenständen
angewandt wurde, die Metallmaterial als Hauptbestandteil enthielten.
Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass das Reinigungsmittel 10 der
Ausführungsform
nützlich
zur Reinigung von Flächen
solcher Materialien wie Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl, Gussstahl,
Superhartlegierung, Eisen, Aluminium und Kupfer ist.
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Dem
Reinigungsprozess können
verschiedene Arten weiterer Prozesse vorausgehen. Geht dem Reinigungsprozess
ein Poliervorgang voraus, können
beispielsweise Polierstaub oder Abfälle des polierten Gegenstands,
wie Gratspäne,
die während des
Poliervorgangs anfallen, auf den Flächen des Gegenstands zurückbleiben.
Ist der zu reinigende Gegenstand aus Magnetmaterial, wird der Gegenstand
selbst als Ergebnis des Poliervorgangs magnetisch, und es könnten Fremdkörperteile
(z.B. Polierstaub oder Abfälle)
aufgrund einer vom Gegenstand selbst ausgehenden Magnetkraft am
Gegenstand haften.
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Unter
Bedingungen, bei denen solche Fremdkörperteile fest am zu reinigenden
Gegenstand anhaften, wird eine hohe Kraft benötigt, um diese Teile von der
Fläche
des Gegenstands zu entfernen, so dass es unmöglich ist, den Gegenstand mit einem
herkömmlichen
Reinigungsverfahren gründlich
zu reinigen. Wird beispielsweise Farbe auf die Oberfläche des
Gegenstands aufgetragen, auf dem die Fremdkörperteile nach dem Reinigungsprozess unentfernt
zurückblieben,
wird die Farbe an der Fläche
nicht ordnungsgemäß haften,
was Probleme aufwirft, wie ein Abblättern der aufgetragenen Farbe oder
einer auf die mit Farbe versehene Fläche aufgebrachten Außenbeschichtung.
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Hier
wird das Prinzip des Reinigungsprozesses mit Bezug auf die 3A bis 3C beschrieben,
der unter Verwendung des herkömmlichen
Reinigungsmittels 13 stattfindet. Wie in 3A gezeigt ist,
klebt ein Fremdkörper 12 an
einer Fläche
eines zu reinigenden Gegenstands 11. Das Reinigungsmittel 13 wird
unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung ausgeworfen, welche
die vorerwähnte
Putzstrahlvorrichtung umfasst, so dass ein Partikel des Reinigungsmittels 13 wie
dargestellt auf den Fremdkörper 12 geschleudert
wird, um diesen von der Fläche
des Gegenstands 11 zu entfernen. Selbst wenn der Partikel
des Reinigungsmittels 13 auf den Fremdkörper 12 wie in 3B gezeigt
auftrifft, bewegt sich der Fremdkörper 12 jedoch nur
entlang der Fläche des
Gegenstands 11, wie in 3C gezeigt
ist, und kann nicht von der Fläche
entfernt werden. Und zwar ist das so, weil der Fremdkörper 12 mit
großer
Kraft vom Gegenstand 11 angezogen wird. Es ist oft unmöglich, den
Gegenstand 11 mit dem herkömmlichen Reinigungsverfahren
wie dargestellt ordentlich zu reinigen. Selbst wenn der durch den
auftreffenden Partikel des Reinigungsmittels 13 bewegte
Fremdkörper 12 von
der Fläche
des Gegenstands 11 abfällt,
könnte
sich der Fremdkörper 12 wieder
am Gegenstand 11 oder einer Innenwandfläche der Reinigungsvorrichtung
anhaften, weil er innerhalb der Reinigungsvorrichtung verbleibt
und einen erfolgreichen Reinigungsvorgang sogar noch nach dem Entfernen
von der Fläche
des Gegenstands 11 verhindert.
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Nun
wird mit Bezug auf die 4A bis 4C das
Prinzip des Reinigungsprozesses beschrieben, der unter Verwendung
des Reinigungsmittels 19 der Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.
Wieder klebt ein Fremdkörper 12 an
einer Fläche
eines zu reinigenden Gegenstands 11, wie in 4A gezeigt
ist. Das Reinigungsmittel 10 wird unter Verwendung der
Reinigungsvorrichtung, die die Putzstrahlvorrichtung umfasst, so
ausgeworfen, dass ein Partikel des Reinigungsmittels 13 wie
dargestellt auf den Fremdkörper 12 geschleudert
wird, um den Fremdkörper 12 von
der Fläche
des Gegenstands 11 zu entfernen. Wenn der Partikel des
Reinigungsmittels 13 auf den Fremdkörper 12 auftrifft,
schließt
das Reinigungsmittel 13 den Fremdkörper 12 innerhalb des
Partikelkörpers 1 aufgrund
dessen Elastizität
und Viskosität,
wie in 4B gezeigt, ein. Als Ergebnis des
Aufpralls zwischen dem Partikel des Reinigungsmittels 13 und
dem Gegenstand 11, prallt das Partikel des Reinigungsmittels 13 von
der Fläche
des Gegenstands 11 ab und nimmt gleichzeitig den eingeschlossenen
Fremdkörper 12 vom
Gegenstand 11 weg mit, wie in 4C gezeigt
ist. Da der Fremdkörper 12 vom
Partikel des Reinigungsmittels 13 eingeschlossen und auf
diese Weise vom Gegenstand 11 entfernt wurde, verbleibt
er nicht in einem freien Zustand innerhalb der Reinigungsvorrichtung.
In diesem Fall verhindert der von der Fläche des Gegenstands 11 entfernte
Fremdkörper 12 nicht
einen erfolgreichen Reinigungsvorgang, indem er sich wieder auf
dem Gegenstand 11 absetzt oder an einer Innenwandfläche der
Reinigungsvorrichtung nach dem Entfernen vom Gegenstand 11 anhaftet.
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Während die
vorstehende Erläuterung
die Erfindung mit Bezug auf ein Beispiel dargestellt hat, bei dem
die Fläche
des Gegenstands 11 durch Aufstrahlen der Partikel des Reinigungsmittels 10 gereinigt
wird, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Selbst
wenn das Reinigungsmittel 10 in einem Trommelreiniger eingesetzt
wird, in dem ein Gegenstand durch Kollision (oder Kontakt) zwischen
dem Gegenstand und Partikeln eines Reinigungsmittels gereinigt wird,
die/der dadurch hervorgerufen wird, dass der Gegenstand und die
Reinigungsmittelpartikel zusammen im Trommelreiniger bewegt werden,
bietet das Reinigungsmittel 10 der Erfindung beim Entfernen
von Fremdkörpern
von der Fläche
des Gegenstands dieselbe vorteilhafte Wirkung wie bisher beschrieben.
Und zwar, weil die Partikel des Reinigungsmittels 10 mit
dem zu reinigenden Gegenstand kollidieren, selbst wenn sie im Trommelreiniger
verwendet werden. Es erübrigt
sich, festzustellen, dass das Reinigungsmittel 10 der Erfindung
beim Entfernen von Fremdkörpern
von der Fläche
des Gegenstands dieselbe vorteilhafte Wirkung hervorruft, auch wenn
es in anderen Arten von Reinigungsvorrichtungen eingesetzt wird,
solange eine Kollision zwischen dem zu reinigenden Gegenstand und
den Partikeln des Reinigungsmittels 10 in der Reinigungsvorrichtung
stattfindet.
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Nachdem
der Fremdkörper 12 vom
zu reinigenden Gegenstand 11 wie zuvor beschrieben (4C)
entfernt wurde, durchläuft
der Gegenstand 11 eine abschließende Reinigungsstufe. In der
abschließenden
Reinigungsstufe werden andere Arten von Schmutz und unerwünschter
Verunreinigungen wie Öl
und Wasser, welche nicht durch Anwenden des Reinigungsmittels 10 allein
entfernt werden können,
durch ein Nassreinigungsverfahren (Waschen und Trocknen) unter Verwendung
eines chlorfluorkohlenstoffersetzenden Materials entfernt, um den Reinigungsprozess
abzuschließen.
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Da
der an der Fläche
des Gegenstands 11 anhaftende Fremdkörper 12 durch das
Reinigungsmittel 10 entfernt wird, der wie zuvor erwähnt den Fremdkörper einschließt, ist
es möglich,
den Fremdkörper 12 selbst
dann zu entfernen, wenn sich dieser mit Magnetkraft fest an der
Fläche
des Gegenstands 11 hält.
Auch selbst dann, wenn der Fremdkörper 12 mit elektrostatischer
Kraft an der Fläche
des Gegenstands haftet, kann er auf zuverlässige Weise von der Fläche entfernt
werden.
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Der
Partikelkörper 1 des
Reinigungsmittels 10 der Ausführungsform besteht wie zuvor
erwähnt aus
Gelatine oder Tierleim. Selbst wenn der Partikel des Reinigungsmittels 10 als
Ergebnis der Kollision mit dem zu reinigenden Gegenstand 11 oder
aus anderen Gründen
in sich zusammenfällt,
setzen sich fragmentierte Teile des Partikels wieder zusammen und
nehmen aufgrund der ihnen innewohnenden Eigenschaften des den Partikelkörper 1 aufbauenden Materials
(Gelatine oder Tierleim) wieder ihre ursprüngliche Form an. Dieses Merkmal
des Reinigungsmittels 10 dient dazu, einen Mengenverlust
an Reinigungsmittel 10 und eine Verschlechterung seiner
Reinigungsleistung als Ergebnis des Gebrauchs im Reinigungsvorgang
zu verhindern.
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Die
Reinigungsvorrichtung verfügt über einen
innenliegenden Reinigungsmittelauffangraum, in dem die Partikel
des Reinigungsmittels 10 gesammelt und für zyklischen
Einsatz vorgehalten werden. Falls die Fremdkörper Magnetmetalle sind, sollte
im Reinigungsmittelauffangraum der Reinigungsvorrichtung vorzugsweise
ein Permanentmagnet angeordnet sein. Wenn die Partikel des Reinigungsmittels 10 nach
dem Reinigen in den Reinigungsmittelauffangraum zurücktransportiert
werden, befindet sich der Permanentmagnet nahe an den Partikeln,
welche die magnetischen Fremdkörper
enthalten. Folglich werden die magnetischen Fremdkörper vom
Permanentmagneten angezogen und aus den Partikeln des Reinigungsmittels 10 entfernt.
Die Partikel des Reinigungsmittels 10, die aus dem die
Fremdkörper
entfernt wurden, werden in der Reinigungsvorrichtung wieder in Umlauf
gebracht und ausgeblasen, um dadurch einen fortgesetzten Reinigungsvorgang
durchzuführen.
Noch bevorzugter ist im Reinigungsmittelauffangraum der Reinigungsvorrichtung
eine Rührvorrichtung
angeordnet, um die Partikel des Reinigungsmittels 10 gut
durchzurühren.
Diese Anordnung stellt sicher, dass die einzelnen Partikel des Reinigungsmittels 10 mit
Sicherheit in die Nähe
des Permanentmagneten gebracht werden, so dass die Fremdkörper noch
zuverlässiger
aus dem Reinigungsmittel 10 entnommen werden.
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Indem
es eine langanhaltende Reinigungsleistung und die Fähigkeit
aufweist, eine verbesserte Wirksamkeit des Reinigungsvorgangs zu
bieten, kann das Reinigungsmittel 10 der ersten Ausführungsform
Flächen
eines zu reinigenden Gegenstands wirkungsvoll reinigen. Ein herkömmlicher
Beschichtungsprozess (z.B. Galvanisieren) erzeugt häufig als „Tränen" oder „Droplets" bekannte Fremdkörper, die
nach dem Beschichtungsprozess auf dem Werkstück verbleiben. Der Beschichtungsprozess macht
das Werkstück
für gewöhnlich stark
magnetisch und deshalb werden die Tränen durch diesen Magnetismus
stark von Flächen
des Werkstücks
angezogen.
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Einige
herkömmliche
Reinigungsvorrichtungen setzen darüber hinaus einen Entmagnetisierungsprozess
ein, um diese Art von Magnetismus zu beseitigen. Der Entmagnetisierungsprozess
kann aber den Magnetismus nicht vollständig beseitigen. Zusätzlich kann
der Entmagnetisierungsprozess ein Anhaften anderer Arten von Fremdkörpern als
den Beschichtungstränen überhaupt
nicht verhindern. Normalerweise wird ein beschichteter Gegenstand keinem
Reinigungsprozess unterzogen, weil der mit dem herkömmlichen
Reinigungsverfahren durchgeführte
Reinigungsprozess die Beschichtung eines Gegenstands beschädigen könnte.
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Nach
dem vorerwähnten
Reinigungsverfahren der Erfindung werden Fremdkörper, die an einem zu reinigenden
Gegenstand anhaften, mit Hilfe der Viskosität der Partikelkörper 1 des
Reinigungsmittels 10 mit der elastischen Eigenschaft beseitigt.
Es ist deshalb möglich,
die Fremdkörper
einschließlich
der durch Magnetismus fest am beschichteten Werkstück anhaftenden
Tränen
unter Verwendung des Reinigungsmittels 10 der Ausführungsform
zu entfernen, ohne dessen Flächen
zu beschädigen.
Aus der vorstehenden Erörterung
wird klar, dass es das Reinigungsverfahren der Erfindung möglich macht,
ein Abblättern
der Beschichtung aufgrund des Vorhandenseins von Tränen oder
anderer Fremdkörper,
die an den beschichteten Flächen
anhaften, selbst dann zu verhindern, wenn das Verfahren auf solche
Gegenstände
wie Metallgussformen oder Bohrwerkzeugteile nach dem Beschichtungsprozess
angewandt wird.
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Während die
vorstehende Erörterung
der ersten Ausführungsform
ein Beispiel dargestellt hat, bei dem die Partikel des Reinigungsmittels 10 vom Flügelrad 5 aus
schräg
nach unten geblasen werden, ist die Erfindung nicht auf diese Anwendungsart
beschränkt,
vielmehr können
die Partikel des Reinigungsmittels 10 auch beispielsweise
schräg
nach oben geblasen werden. Der Strom der Partikel des Reinigungsmittels 10 kann
mit gewünschten
Winkeln auf die Flächen
des zu reinigenden Gegenstands geblasen werden, indem die Drehbewegung
des Flügelrads 5 ohne
den Gegenstand zu bewegen, ordnungsgemäß gesteuert wird.
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Während in
der bisher beschriebenen ersten Ausführungsform nur Wasser in den
Partikelkörpern 1 des
Reinigungsmittels 10 enthalten ist, könnte beispielsweise auch ein
anderer Stoff wie ein geeignetes Antiseptikum zugesetzt werden.
Während
das Reinigungsmittel der Ausführungsform
als nützlich zum
Reinigen verschiedener Gegenstände
mit Bezug auf einige spezielle Beispiele von Materialien, aus denen
sie bestehen, beschrieben wurde, lässt sich das Reinigungsmittel 10 auch
auf andere Arten von Materialien anwenden, solange Fremdkörper, die daran
anhaften, erfolgreich entfernt werden können.
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Obwohl
die Putzstrahlvorrichtung mit dem Flügelrad 5 mit Bezug
auf das in 2 veranschaulichte Beispiel
als eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Stroms der Partikel des
Reinigungsmittels 10 erläutert wurde, ist die Erfindung
darüber
hinaus nicht darauf beschränkt.
Breitgefächert
eingesetzte kommerziell erhältliche
Druckluftmaschinen können
beispielsweise ähnlich
eingesetzt werden, um einen Partikelstrom des Reinigungsmittels 10 zu
erzeugen, ohne dabei den zuvor erwähnten vorteilhaften Effekt der
Erfindung aufs Spiel zu setzen.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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5A ist
schematische Darstellung, die den Aufbau eines einzelnen Partikels
eines Reinigungsmittels 14 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
zeigt, und 5B ist eine Schnittansicht des
Partikels des Reinigungsmittels 14 von 5A,
worin Elemente, die ähnlich
oder gleich denjenigen der ersten Ausführungsform sind, mit denselben
Bezugszahlen versehen sind. In der zweiten Ausführungsform enthält ein Partikelkörper 1 jedes Partikels
des Reinigungsmittels 14, der wie der Partikelkörper 1 der
ersten Ausführungsform
von einer Vielzahl von nichtklumpenden Fragmenten 3 bedeckt ist,
zusätzlich
zum Wasser 2 noch eine verdunstungsverhindernde Substanz 4.
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Die
in dieser Ausführungsform
verwendete verdunstungsverhindernde Substanz 4 ist wasserlösliches Öl wie zum
Beispiel Ethylenglycol oder Sorbitol. Das als verdunstungsverhindernde
Substanz 4 verwendete wasserlösliche Öl dient dazu, das Wasser 2 im
Partikelkörper 1 zurückzuhalten
und ein Benetzen der Fläche
eines zu reinigenden Gegenstands mit Wasser zu verhindern.
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Die
Menge der zugegebenen verdunstungsverhindernden Substanz 4 sollte
in etwa gleich der Menge des Wassers sein, wenn Sorbitol verwendet wird.
Wird ein anderer Stoff als verdunstungsverhindernde Substanz 4 verwendet,
muss das Mischungsverhältnis
der zuzugebenden verdunstungsverhindernden Substanz 4 in
Abhängigkeit
vom Molekulargewicht und anderer Eigenschaften des Stoffs bestimmt
werden, da sein richtiges Mischungsverhältnis mit solchen Eigenschaften
variiert.
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Ein
Reinigungsverfahren, das unter Verwendung des Reinigungsmittels 14 der
zweiten Ausführungsform
durchgeführt
wird, ist im Allgemeinen dasselbe, wie vorstehend in der vorgenannten
ersten Ausführungsform
erklärt
wurde. Allgemein ausgedrückt
erwärmen
sich, wenn ein zu reinigender Gegenstand unter Verwendung eines
Reinigungsmittels gereinigt wird, das auf eine gewünschte Partikelgröße gebracht
wurde, sowohl das Reinigungsmittel als auch der zu reinigende Gegenstand
aufgrund von Reibungswärme,
die durch die Kollisionen zwischen den einzelnen Partikeln des Reinigungsmittels
und des Gegenstands entsteht. Erwärmt sich das Reinigungsmittel
auf diese Weise, verdunstet Wasser, das in den einzelnen Partikelkörpern des
Reinigungsmittels enthalten ist.
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Da
eine solche Erwärmungserscheinung auch
beim Reinigungsverfahren der Erfindung auftritt, verdunstet das
Wasser 2 infolge von Erwärmung, wenn der Gegenstand
durch Aufstrahlen des Reinigungsmittels 10 der ersten Ausführungsform gereinigt
wird, dessen Partikelkörper 1 nur
das Wasser 2 allein und keine verdunstungsverhindernde Substanz 4 enthalten.
Verdunstet das Wasser 2 auf diese Weise, verlieren die
Partikelkörper 1 des
Reinigungsmittels 10 ihre Elastizität und Viskosität. Im Ergebnis
verschlechtert sich die Fähigkeit
des Reinigungsmittels 10, Fremdkörper einzuschließen, was es
unmöglich
macht, ein gewünschtes
Reinigungsergebnis zu erzielen. Dies bedeutet, dass Bedingungen,
unter welchen das Reinigungsmittel 10 der ersten Ausführungsform
eingesetzt werden kann, mehr oder weniger durch die Erwärmungserscheinung
eingeschränkt
sind.
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Im
Vergleich enthält
das Reinigungsmittel 14 der zweiten Ausführungsform
nicht nur das Wasser 2, sondern auch die verdunstungsverhindernde
Substanz 4, welche eine Verdunstung des Wassers 2 verhindert
und deshalb eine Wasserverdunstung aufgrund von Erwärmung des
Reinigungsmittels 14 deutlich gesenkt ist. Selbst wenn
das Reinigungsmittel 14 in einem länger dauernden Reinigungsvorgang kontinuierlich
verwendet wird, bleibt es in einem Zustand, in dem die einzelnen
Partikelkörper 1 des
Reinigungsmittels 14 einen bestimmten Grad an Wassergehalt
und bestimmte Grade an Elastizität
und Viskosität
beibehalten. Somit ist das Reinigungsmittel 14 der zweiten
Ausführungsform
geeigneter für
einen fortgesetzten Gebrauch im Reinigungsvorgang.
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Wird
wasserlösliches Öl wie vorstehend
festgestellt als verdunstungsverhindernde Substanz 4 verwendet,
hält diese
das Wasser 2 in den Partikelkörpern 1 zurück. Dies
macht es möglich,
ein Benetzen der Fläche
des zu reinigenden Gegenstands mit Wasser und eine nachfolgende
Oxidation (Korrosion) des Gegenstands zu verhindern.
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Die
vorstehende Erörterung über den
Einschluss von Wasser in den Partikelkörpern des Reinigungsmittels
trifft auch auf die Lagerung und Bestandsdisposition des Reinigungsmittels
zu. Enthält das
Reinigungsmittel in den Partikelkörpern wie beim Reinigungsmittel 10 der
ersten Ausführungsform
nur Wasser allein und keine verdunstungsverhindernde Substanz, verdunstet
das Wasser während
der Lagerung des unbenutzten Reinigungsmittels. Das Reinigungsmittel,
welches seinen Wassergehalt verloren hat, wirkt genau wie die früher erwähnten herkömmlichen
Reinigungsmittel und weist keine zufriedenstellende Reinigungsleistung
mehr auf, die in der vorliegenden Erfindung beabsichtigt ist. Enthält das Reinigungsmittel
zusätzlich
zum Wasser in den Partikelkörpern 14 noch
eine verdunstungsverhindernde Substanz, wie es beim Reinigungsmittel 14 der
zweiten Ausführungsform
der Fall ist, könnte
das Wasser unter normalen Lagerbedingungen kaum verdunsten.
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Der
Erfinder hat Versuche durchgeführt,
um die Reinigungsleistung des Reinigungsmittels 10 der ersten
Ausführungsform
und des Reinigungsmittels 14 der zweiten Ausführungsform
zu vergleichen. Ergebnisse dieses Vergleichstests zeigen an, dass,
obwohl beide Arten von Reinigungsmitteln 10, 14 der Erfindung
im Vergleich zu herkömmlichen
Reinigungsmitteln eine bei weitem höhere Reinigungsleistung aufweisen,
das Reinigungsmittel 14, welches das Wasser 2 und
die verdunstungsverhindernde Substanz 4 in den Partikelkörpern 1 enthält, eine
um mehrere Male höhere
Lebensdauer hat als das Reinigungsmittel 10, das nur Wasser 2 allein
enthält, ohne
die gewünschte
Reinigungsleistung zu verlieren.