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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines Gegenstands mit insbesondere komplex geformten Hohlräumen sowie eine Vorrichtung hierfür.
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STAND DER TECHNIK
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Für Lithographiesysteme, die beispielsweise bei der Herstellung mikro - oder nanostrukturierter Bauteile der Elektrotechnik oder Mikrosystemtechnik eingesetzt werden, und die in diesen Systemem verbauten Komponenten sowie auch für die Umgebung, in der die Montage und Integration der Systeme erfolgt, gelten sehr hohe Sauberkeitsanforderungen.
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Neben der Abwesenheit, der jeweils für die Produkte spezifizierten anorganischen Kontaminanten, ist das Ausgasverhalten sowie die Partikelbelastung der Bauteile aber auch der Reinräume, in der die Montage stattfindet, ein wichtiges Kriterium.
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Die über die Bauteiloberflächen ins System eingebrachte Partikel bzw. die in der Montageumgebung vorhandenen Partikel, die von dort wiederum auf Bauteile gelangen können und dadurch in die Lithographiesysteme verschleppt werden, können durch eine Umverteilung innerhalb der Systeme auf optische Elemente gelangen und dort zu Streulicht und Abbildungsfehler führen, sodass die Performance der Systeme negativ beeinflusst wird.
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Die Partikelbelastung oder auch die Kontamination der Bauteile und der Montage- bzw. Reinräume mit Verunreinigungsfilmen ist daher möglichst gering zu halten. Deshalb ist es erforderlich alle Bauteile aber auch alle Werkzeuge für die Montage sowie alle Einrichtungsgegenstände im Reinraum vor Einbringung einer effizienten und gründlichen Reinigung zu unterziehen.
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Der Reinigungszustand kann zwar nach einer erfolgten Reinigung beispielsweise über das Ausgasverhalten der Bauteile überprüft werden, verbleibende Kontaminationen führen aber durch die dann zusätzlich erforderlichen Reinigungs - und / oder Qualifizierungsschritte zu längeren Durchlaufzeiten, sprich höheren Kosten.
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Bei kleineren Bauteilen erfolgt die Reinigung in der Regel in automatisierten Reinigungsanlagen wie Ein - / Mehrkammer - Spritzanlagen oder ultraschallgestützten Ein - / Mehrkammer - Tauchanlagen.
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Größere Bauteile aber auch Werkzeuge und Einrichtungsgegenstände für den Reinraum, wie beispielsweise ein Granit - Maschinentisch für ein Koordinatenmessgerät, können in den oben beschriebenen Anlagen aufgrund Ihrer Größe entweder nicht oder nur eingeschränkt prozessiert werden und die Reinigung erfolgt üblicherweise insbesondere in den komplexen Geometrien, wie z.B. Gewindebohrungen, manuell unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln wie Bürsten oder Wattestäbchen.
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Je komplexer der zu reinigende Gegenstand bzw. die Werkzeuge und Einrichtungsgegenstände sind, desto schwieriger ist eine effiziente manuelle Reinigung zuverlässig umsetzbar. Insbesondere lassen sich die komplexen Geometrien, wie eine Vielzahl von Gewindebohrungen, mit den genannten Hilfsmittels nicht ausreichend reinigen, so dass hier Partikel oder Kontamination von Oberflächen mit Verunreinigungsfilmen verbleiben und so in die Reinräume und Systeme verschleppt werden können.
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Auch bei zu reinigenden Gegenständen, die in automatisierten Anlagen gereinigt werden, kann aufgrund Ihrer Komplexität und Beschaffenheit die Effizienz der Ultraschallreinigung deutlich beeinträchtigt werden.
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Verfügt zum Beispiel ein zu reinigender Gegenstand über eine entsprechend große Menge an komplexen Hohlräumen, wie Bohrungen, die als Durchgangs - oder Sacklochbohrung mit und ohne Gewinde ausgeführt und über die komplette Oberfläche des zu reinigenden Gegenstands verteilt und in alle Dimensionen ausgerichtet sein können, so kann abhängig von der Position der Bohrungen eine ausreichende Zugänglichkeit des Ultraschalls in einer Tauchreinigungsanlage nicht gegeben sein. Aber auch andere Gegenstände mit einem schwer zugänglichen Innenbereich können in ultraschallgestützten Tauchreinigungsanlagen möglicherweise nur unzulänglich gereinigt werden, so dass auch hier wieder ein erhöhtes Risiko für verbleibende Partikel und filmische Verunreinigungen besteht.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Gegenständen bereitzustellen, die eine komplexe Geometrie bzw. insbesondere komplexe Hohlräume aufweisen. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen dafür geeignet sein eine Reinigung der Gegenstände vorzunehmen, sodass die Anforderungen für den Einsatz der gereinigten Gegenstände in Reinräumen und insbesondere Lithographiesystemen, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie oder dergleichen, gegeben ist. Darüber hinaus sollen das Verfahren und die Vorrichtung einfach durchführbar bzw. einfach betreibbar und aufgebaut sein, sodass eine effiziente und effektive Reinigung von Gegenständen, die in Reinräumen eingesetzt werden sollen, gegeben ist.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der Erfindung wird in die komplexen Geometrien bzw. Hohlräume, wie Sackloch - oder Gewindebohrungen, eines zu reinigenden Gegenstands mindestens ein Ultraschallgeber, also eine Sonotrode, wie sie beispielsweise in Anwendungen zum Dispergieren / Deagglomerieren von Feststoffen in Flüssigkeiten zum Einsatz kommt, eingeführt, um Ultraschallwellen zu erzeugen. Durch diesen Aufbau lässt sich in der entsprechenden Geometrie gezielt der effiziente Einsatz von Ultraschall realisieren, wodurch sich eine sehr gründliche und gegenüber dem manuellen Verfahren deutlich optimierte Reinigung von komplexen Geometrien realisieren lässt. Unter Sonotrode wird bei der vorliegenden Beschreibung allgemein ein Bauteil verstanden, welches Ultraschallwellen in einem umgebenden Medium erzeugen kann, sei es ein direkt durch von einem Ultraschallgenerator angetriebener piezoelektrischer Quarz - oder Keramikschwinger oder ein bereits durch Ultraschallschwinger angeregtes Übertragungselement.
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Zusätzlich zu der mindestens einen Sonotrode kann in dem Hohlraum, in dem die Sonotrode bzw. der Ultraschallgeber angeordnet ist, ein Reinigungsmittel vorgesehen werden und / oder der zu reinigende Gegenstand kann in einem Reinigungsmittelbad eingetaucht sein, sodass abhängig vom Reinigungsmittel Kavitationen erzeugt werden können.
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Insbesondere kann ein zu reinigender Gegenstand in einer automatisierten Ultraschall - Reinigungsanlage prozessiert werden und die aufgrund Ihrer Komplexität der Geometrie nur unzureichend mit dem Ultraschallbad zu reinigende Bereiche des zu reinigenden Gegenstands können lokal mit zusätzlichen Sonotroden versehen werden. Im Gegensatz zu den Ultraschallerzeugern, die in einer Reinigungskammer einer Ultraschallreinigungsanlage fix an der Seite und / oder am Boden angebracht sein können, wird / werden die zusätzliche(n) Sonotrode(n) gezielt in den Bereich eingebracht, in dem die Reinigungsperformance optimiert werden soll.
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Diese Sonotroden können am zu reinigenden Gegenstand in den entsprechenden Hohlräumen fixiert werden und können über den gesamten Reinigungsprozess am zu reinigenden Gegenstand verbleiben, z.B. bei Mehrkammeranlage über alle Reinigungs-, Spül- und auch Trocknungsschritte.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass durch den gezielten lokalen Einsatz von Ultraschall durch die geeignet angeordneten Sonotroden selbst nach einer bereits manuell durchgeführten Reinigung von Gewindebohrungen noch sehr hohe Schmutzfrachten von den Oberflächen abgelöst werden können.
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Um die durch den Ultraschall abgelöste Kontamination aus den Hohlräumen wieder auszutragen, kann das Reinigungsmittel entweder abgesaugt, mit Druckluft ausgeblasen oder sauberes Reinigungsmittel oder Spülmittel im Überschuss in den Hohlraum gegeben werden, um so den gelösten Schmutz auszutragen und mit einer möglicherweise anschließenden konventionellen Reinigung von der Oberfläche zu entfernen.
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Ein zu reinigender Hohlraum kann mit Hilfe eines Verschlusses während der Reinigung insbesondere dicht abgeschlossen werden, um auch Hohlräume, die nach unten offen sind, bearbeiten zu können und / oder gezielt und definiert das Reinigungsmittel im Hohlraum, z.B. auch hinsichtlich des aufgebrachten Drucks, einbringen zu können.
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Das Reinigungsmittel kann während der Reinigung ausgetauscht werden, sodass immer wieder neues frisches Reinigungsmittel zur Verfügung steht und die abgelösten Kontaminationen abgeführt werden, wobei dies kontinuierlich während der Reinigung bzw. Ultraschallbehandlung oder diskontinuierlich erfolgen kann.
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Das verbrauchte Reinigungsmittel kann auf Kontaminationen untersucht werden, um den Kontaminationsgrad und / oder den Reinigungsfortschritt ermitteln zu können. Beispielsweise können hierzu Partikelzähler, Leitwert - oder Brechungsindexmessungen oder spektroskopische Verfahren, wie Infrarotspektroskopie eingesetzt werden.
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Das Reinigungsmittel kann Wasser, Lösungsmittel, Säuren und / oder Laugen umfassen.
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Die Sonotrode(n) können zeitlich gleichzeitig oder nacheinander in mehreren oder allen Hohlräumen eines zu reinigenden Gegenstands angeordnet werden.
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Nach der Behandlung mit dem Reinigungsmittel kann das zu reinigende Bauteil gespült werden, und zwar unter Beibehaltung oder Aussetzung der Ultraschallbehandlung. Als Spülmittel kann Wasser, insbesondere gereinigtes bzw. entsalztes oder deionisiertes Wasser, oder ein Lösungsmittel, wie Alkohol, oder dergleichen eingesetzt werden.
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Es können mehrere Reinigungsschritte und Spülschritte, auch mit unterschiedlichen Reinigungs - und Spülmitteln und / oder unter unterschiedlichen Bedingungen, miteinander kombiniert und / oder wiederholt vorgenommen werden.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den selbstständig und in Kombination mit anderen Aspekten der Erfindung Schutz begehrt wird, wird eine Vorrichtung zur Reinigung eines Gegenstands, welcher mindestens einen Hohlraum aufweist, mit mindestens einem Ultraschallgenerator und mindestens einer Sonotrode zur Erzeugung von Ultraschall vorgeschlagen, wobei die Sonotrode eine stabförmige Form aufweist und / oder die Vorrichtung eine Halterung für die Sonotrode aufweist, mit der die Sonotrode in dem mindestens einen Hohlraum des zu reinigenden Gegenstandes angeordnet werden kann. Durch die Stabform ist eine universelle Verwendung der Sonotrode in einer Vielzahl von Hohlräumen möglich und eine entsprechende Halterung ermöglicht eine geeignete und effiziente Anordnung der Sonotrode.
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Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Reinigungskammer zur Aufnahme des zu reinigenden Gegenstands aufweisen, wobei die Reinigungskammer vorzugsweise mindestens einen Ultraschallerzeuger und / oder eine Reinigungsmittelversorgungseinrichtung zur Versorgung mit Reinigungsmittel und / oder eine Spülmittelversorgungseinrichtung zur Versorgung mit Spülmittel umfassen kann, sodass ein Ultraschallbad bzw. eine Mehrkammeranlage zur Reinigung des zu reinigenden Gegenstands in mehreren Schritten bereitgestellt werden kann.
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Die Vorrichtung kann mindestens einen Hohlraumverschluss zum Verschließen eines zu reinigenden Hohlraums des zu reinigenden Gegenstands umfassen, wobei der Hohlraumverschluss mindestens eine Durchführung für mindestens eine Sonotrode, eine Leitung zur Sonotrode, eine Reinigungsmittelzuführ - und / oder - abflussleitung und / oder eine Spülmittelzuführ - und / oder - abflussleitung umfassen kann.
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Weiterhin kann die Vorrichtung eine Analyseeinrichtung zur Analyse des bei der Reinigung verwendeten Reinigungsmittels, insbesondere einen Partikelsensor oder Partikelzähler, Leitwert - oder Brechungsindexerfassungseinrichtungen oder spektroskopische Anlagen, wie Infrarotspektroskope umfassen, um damit den Kontaminationsgrad und / oder den Reinigungsfortschritt feststellen zu können.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
- 1 eine Schnittansicht durch einen zu reinigenden Gegenstand mit einem Hohlraum in Form einer Gewindebohrung, in welchem eine Sonotrode angeordnet ist,
- 2 eine weitere Schnittansicht durch einen zu reinigenden Gegenstand mit einem Hohlraum in Form einer Gewindebohrung, in welchem eine Sonotrode angeordnet ist, wobei der Hohlraum durch einen Verschluss verschlossen ist, und in
- 3 eine Darstellung einer Reinigungskammer mit einem zu reinigenden Gegenstand, der in einem Reinigungsmittelbad in der Reinigungskammer aufgenommen ist, wobei in einem Hohlraum des zu reinigenden Gegenstandes eine Sonotrode angeordnet ist.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Schnittansicht durch einen zu reinigenden Gegenstand 1, der einen Hohlraum in Form einer Gewindebohrung 5 aufweist. Insbesondere am Gewinde 6 der Gewindebohrung 5 können fest anhaftende Partikel 7 vorliegen, die mit herkömmlichen Reinigungsmethoden nur schwer zu entfernen sind.
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Gemäß der Erfindung wird in dem Hohlraum in Form einer Gewindebohrung 5 eine Sonotrode 4 angeordnet, welche durch eine Verbindungsleitung 3 mit einem Ultraschallgenerator 2 verbunden ist, sodass durch die Sonotrode 4 innerhalb der Gewindebohrung 5 Ultraschall erzeugt werden kann, der sich über das Medium in der Gewindebohrung 5 ausbreiten und in dem Medium Kavitäten erzeugen kann, die zu einem Ablösen der Partikel 7 führen können. Üblicherweise ist das Medium, welches zur Reinigung des Hohlraums in Form der Gewindebohrung 5 in diese eingefüllt wird, ein Reinigungsmittel, welches aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung ein Ablösen der Partikel 7 von dem Gewinde 6 erleichtert. Das Reinigungsmittel kann beispielsweise Säuren oder Laugen bzw. Tenside oder Lösungsmittel, wie Alkohol oder dergleichen, umfassen und insbesondere auf wässriger Basis gebildet sein.
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Damit die Sonotrode 4 in die Gewindebohrung 5 eingeführt werden kann, kann die Form der Sonotrode 4 an den zu reinigenden Hohlraum angepasst sein. Vorzugsweise werden längliche, stabförmige dünne Formen vorteilhaft sein, da diese in eine Vielzahl von unterschiedlichen, komplexen Hohlräumen einfach eingeführt werden können.
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Die Sonotrode 4 kann bei dieser Art von Reinigung nach dem Einfüllen des Reinigungsmittels 8 in den Hohlraum, also beispielsweise die Gewindebohrung 5, manuell in den Hohlraum eingeführt und dort gehalten werden, um dann den Ultraschallgenerator zu starten und Ultraschall zu erzeugen. Durch den Ultraschall können zusammen mit dem Reinigungsmittel die festsitzenden Partikel 7 an den Wänden der Gewindebohrung 5 gelöst werden und als gelöste Partikel 9 im Reinigungsmittel 8 aufgenommen werden. Anschließend kann die Sonotrode 4 aus der Gewindebohrung 5 entnommen werden und das Reinigungsmittel 8 kann aus der Gewindebohrung 5 geleert oder gesaugt werden, um so die im Reinigungsmittel 8 aufgenommenen gelösten Partikel 9 zu entfernen. Danach kann die Gewindebohrung 5 mit einem Spülmittel, beispielsweise destilliertem Wasser oder dergleichen, gespült werden, um Reste des Reinigungsmittels 8 zu entfernen. Danach kann ein erneuter Reinigungsvorgang stattfinden und es können wiederholt abwechselnd Reinigungs - und Spülschritte nacheinander durchgeführt werden. Das aus der Gewindebohrung entfernte Reinigungsmittel 8 kann auf Fremdstoffe analysiert werden, um Erkenntnisse über den Kontaminationsgrad und den Fortschritt der Reinigung bei wiederholten Reinigungsschritten zu erzielen.
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Neben dem manuellen Platzieren der Sonotrode 4 in der Gewindebohrung 5 bzw. allgemein in einem Hohlraum des zu reinigenden Gegenstands 1 kann weiterhin eine Halterung 10 vorgesehen sein, an der die Sonotrode 4 befestigt ist, um die Sonotrode 4 in geeigneter Weise im Hohlraum anordnen zu können. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Halterung 10 beispielsweise um einen Steg, der über die Hohlraumöffnung gelegt wird, wobei die Sonotrode 4 an den Steg angehängt ist. Darüber hinaus ist auch denkbar die Sonotrode 4 an einer Art Bohrständer mit Tiefenanschlag und Rückholfeder zu montieren. Die an einer entsprechenden Senk - / Hubvorrichtung fixierte Sonotrode 4 kann dann über der zu reinigende Gewindebohrung 5 positioniert werden, definiert in die Gewindebohrung 5 eingeführt und für die entsprechende Zeit dort belassen bzw. fixiert werden. Nach erfolgter Reinigung kann die Sonotrode 4 mit der Senk - / Hubvorrichtung wieder nach oben ausgeführt und für die Reinigung der nächsten Bohrung positioniert werden. Zur exakten Positionierung kann ein mm-Skala für ein definiertes Eintauchen der Sonotrode 4 in die Gewindebohrung vorgesehen sein. Selbstverständlich ist es auch möglich die Sonotrode 4 vollautomatisch in entsprechenden Hohlräumen anzuordnen und dafür geeignete Handhabungsmittel, wie Roboter oder dergleichen einzusetzen. In diesem Fall ist eine vollständig automatisierte Reinigung möglich. In 1 ist beispielhaft ein Roboter 18 gezeigt, der die Halterung 10 ergreifen und anheben und absenken kann, um die Sonotrode 4 in der Gewindebohrung 5 anzuordnen und wieder aus ihr zu entfernen.
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Die Reinigung kann bei unterschiedlichen Ultraschallfrequenzen im Bereich von 25 kHz bis 5 MHz mit unterschiedlichen Reinigungsmitteln 8, die auch zwischen einzelnen Reinigungsschritten gewechselt werden können, durchgeführt werden, wobei insbesondere wässrige Medium oder aber auch geeignete Lösemittel eingesetzt werden können. Die Reinigung kann bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 100°C, abhängig vom eingesetzten Medium und den dafür geltenden max. Einsatztemperaturen, v.a. bei Lösemitteln, vorgenommen werden. Innerhalb der verschlossenen bzw. gekapselten Hohlräume kann die Reinigung unter Druck bzw. mit Druckvariationen vorgenommen werden.
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Die 1 zeigt lediglich eine einzige Gewindebohrung 5 in dem zu reinigenden Gegenstand 1, aber der zu reinigende Gegenstand 1 kann eine Vielzahl von Hohlräumen unterschiedlichster Art aufweisen, wobei alle diese Hohlräume gleichzeitig oder nacheinander in der beschriebenen Weise gereinigt werden können.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei hier der zu reinigende Gegenstand 1 wiederum mit einer Gewindebohrung 5 gezeigt ist, an deren Gewindewand fest anhaftende Partikel 7 vorliegen. Auch hier ist wiederum eine Sonotrode 4 in dem Hohlraum in Form der Gewindebohrung 5 zusammen mit einem Reinigungsmittel 8 angeordnet, sodass bei Erzeugung von Ultraschall ein Ablösen der Partikel 7 von der Wand des Gewindes 6 möglich ist. Insofern entspricht die Ausführungsform der 2 weitgehend der Ausführungsform der 1. Allerdings ist bei der Ausführungsform der 2 ein Verschluss 11 an der Hohlraumöffnung bzw. Gewindebohrungsöffnung angeordnet, der den Hohlraum der Gewindebohrung 5 dicht abschließt, sodass das flüssige Reinigungsmittel 8 die Gewindebohrung 5 nicht verlassen kann, und zwar selbst dann nicht, wenn wie in 2 gezeigt, die Ausrichtung der Gewindebohrung 5 so ist, dass die Gewindebohrungsöffnung nicht nach oben gerichtet ist, sondern seitlich oder gar nach unten.
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Der Verschluss 11 enthält eine Durchführung für die Verbindungsleitung zwischen der Sonotrode 4 und dem Ultraschallgenerator 2. Darüber hinaus sind im Verschluss 11 zwei weitere Durchführungen vorgesehen, und zwar für eine Reinigungsmittelzuführleitung 12 und eine Reinigungsmittelabflussleitung 13, sodass während der Reinigung frisches Reinigungsmittel 8 zugeführt und Reinigungsmittel mit gelösten Partikeln 9 abgeführt werden kann oder auch der Druck verändert werden kann. Entsprechend ist ein Austausch des Reinigungsmittels 8 in dem zu reinigenden Hohlraum einfach insbesondere auch während der Ultraschallbehandlung möglich. Darüber hinaus kann in der Reinigungsmittelabflussleitung 13 ein Partikelsensor 14, beispielsweise ein Streulichtpartikelzähler angeordnet sein, mit dem der Verunreinigungsgrad des abgeführten Reinigungsmittels 8 erfasst werden kann, wobei aus dem Verunreinigungsgrad auf den Fortschritt der Reinigung geschlossen werden kann.
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Der Verschluss 11 dient bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur der Abdichtung der Hohlraumöffnung sondern auch als Halterung für die Sonotrode 4, sodass keine zusätzliche Halterung vorgesehen werden muss. Auch der Verschluss 11 kann mittels eines Roboters zusammen mit der Sonotrode 4 und den entsprechenden Leitungen 3, 12,13 automatisiert angeordnet und entfernt werden.
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Die Reinigungsmittelzuführleitung 12 und die Reinigungsmittelabflussleitung 13 können nicht nur für die Zufuhr und die Entfernung des Reinigungsmittels 8 genutzt werden, sondern über diese Leitungen kann auch Spülmittel zum Spülen des Hohlraums zwischen den Reinigungsschritten in den zu reinigenden Hohlraum eingeführt werden. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass separate Spülmittelzuführ - und - abflussleitungen vorgesehen werden.
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Die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschriebene Realisierung der Erfindung mit der Reinigung von einzelnen Hohlräumen durch entsprechend im Hohlraum angeordnete Sonotroden 4 kann insbesondere bei großen zu reinigenden Gegenständen 1 Anwendung finden, die beispielsweise nicht in einer Reinigungskammer, wie einem Ultraschallbad, Platz finden.
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Für klein dimensionierte, zu reinigende Gegenstände 1, die in einem Ultraschallbad, also in einer Reinigungskammer 16 mit Ultraschallerzeugern 17 und Reinigungsmittel 8 in der Reinigungskammer 16 aufgenommen werden können, kann die Erfindung so ausgeführt werden, dass der zu reinigende Gegenstand 1 vollständig in einem Ultraschallbad in einer Reinigungskammer 16 mit darin enthaltenem Reinigungsmittel 8 aufgenommen ist und in entsprechende Hohlräume des zu reinigenden Gegenstands 1, wie beispielsweise die kegelstumpfförmige Aussparung 15 des zu reinigenden Gegenstands 1 beim Ausführungsbeispiels der 3 zusätzlich mit einer Sonotrode 4 versehen ist, sodass neben dem Ultraschall, der durch die Ultraschallerzeuger 17 der Reinigungskammer 16 erzeugt wird, zusätzlich Ultraschall durch die Sonotrode 4 innerhalb des zu reinigenden Hohlraums 15 erzeugt werden kann, sodass Abschattungseffekte bezüglich des Ultraschalls der durch die Ultraschallerzeuger 17 der Reinigungskamera 16 erzeugt wird, keine Rolle spielen.
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Die Reinigung des zu reinigenden Gegenstands 1 kann auch bei einer Anordnung des zu reinigenden Gegenstands 1 in einem umgebenden Ultraschallbad in der oben, für die Reinigung einzelner Hohlräume beschriebenen Weise erfolgen, wobei auch ein Austausch des Reinigungsmittels 8 vorgenommen werden kann, und zwar sowohl für das Reinigungsmittel 8, das in der Reinigungskammer 16 angeordnet ist, als auch speziell für das Reinigungsmittel 8, welches in einem oder mehreren zu reinigenden Hohlräumen des zu reinigenden Gegenstands, möglicherweise auch getrennt von dem umgebenden Reinigungsmittel 8 vorliegt. Auch eine Druckvariation im Ultraschallbad sowohl zeitlich als auch örtlich über entsprechende Strahldüsen oder dergleichen ist denkbar.
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Die Anordnung der Sonotrode(n) 4 in Hohlräumen des zu reinigenden Gegenstands kann auch bei der Aufnahme des zu reinigenden Gegenstands 1 in einem Ultraschallbad manuell, mit Halterungen oder voll automatisiert über einen Roboter 18 erfolgen, wie in 3 gezeigt ist. Insbesondere kann der Reinigungsablauf ebenfalls voll automatisiert sein, sodass für eine bestimmte Zeit oder in Abhängigkeit des ermittelten Reinigungsfortschritts die Ultraschallbehandlung sowohl im umgebenden Ultraschallbad als auch in den Hohlräumen durchgeführt werden kann und zwischendrin auch entsprechende Spülschritte vorgenommen werden können.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- zu reinigender Gegenstand
- 2
- Ultraschallgenerator
- 3
- Verbindungsleitung
- 4
- Sonotrode
- 5
- Gewindebohrung
- 6
- Gewinde
- 7
- anhaftende Partikel
- 8
- Reinigungsmittel
- 9
- gelöste Partikel
- 10
- Halterung
- 11
- Verschluss
- 12
- Reinigungsmittelzuführleitung
- 13
- Reinigungsmittelabflussleitung
- 14
- Partikelsensor
- 15
- kegelstumpfförmige Ausnehmung
- 16
- Reinigungsbehälter
- 17
- Ultraschallerzeuger
- 18
- Roboter
