DE10251815A1

DE10251815A1 - Method and appliance for drying plastic surfaces on workpieces involve cleaner and cleaning fluid, dry ice jet arrangement moved by robots, air dryer and pelletiser

Info

Publication number: DE10251815A1
Application number: DE2002151815
Authority: DE
Inventors: Karl Herrmann; Frederik Vanderpitte
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-05-19

Abstract

The drying arrangement incorporates a cleaner for the plastic surfaces with cleaning fluid . A dry ice jet arrangement (35) removes the residue on the workpiece (22) after cleaning with the fluid by means of jets of dry ice particles. An air dryer (27) blows away the wet on plastic surfaces. The dry ice jet arrangement is moved by robots (31,33). A pelletiser (47) cooperates with at least one metering arrangement (43,45).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken. Zudem wird eine Anordnung angegeben, mittels der Kunststoffoberflächen getrocknet werden können.The invention relates to a method for drying plastic surfaces of workpieces. moreover an arrangement is given by means of which plastic surfaces are dried can be.

Es besteht ein vergleichsweise großer Bedarf von Werkstücken aus Kunststoff bzw. mit Kunststoffoberflächen. Insbesondere in der Automobilindustrie, aber auch in anderen Industriezweigen, werden mehr und mehr Werkstücke aus Kunststoffen hergestellt und häufig mit mehreren Arbeitsschritten in den notwendigen endbearbeiteten Zustand gebracht. Neben den mechanischen Bearbeitungsschritten werden solche Werkstücke häufig in einem letzten Bearbeitungsschritt lackiert, um am Ende des Bearbeitungsprozesses zu einem endbearbeiteten Bauteil zu kommen.There is a comparatively large need of workpieces made of plastic or with plastic surfaces. Especially in the automotive industry, but also in other branches of industry, more and more workpieces are made Plastic made and common with several work steps in the necessary finished Brought condition. In addition to the mechanical processing steps such workpieces frequently painted in a final machining step to at the end of the machining process to come to a finished component.

Der Lackiervorgang als solches ist ein vergleichsweise schwieriger Bearbeitungsschritt, das heißt, um zu einem guten Lackierergebnis zu kommen, müssen eine Reihe von Randbedingungen sehr genau eingehalten werden. Eine wesentliche Randbedingung zur Vorbereitung des Lackierprozesses ist es, daß die zu lackierenden Oberflächen, insbesondere die hier betrachteten Kunststoffoberflächen, unter anderem staubfrei und sauber sein müssen. Um derartige Oberflächen zu erhalten, wird seither ein Reinigungsverfahren eingesetzt, das eine Reinigungsflüssigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche aufbringt. Insbesondere, wenn Industrieschmutz von der Oberfläche gelöst werden soll, werden der Reinigungsflüssigkeit entsprechende schmutzangepasste Reinigungsmittel zugesetzt. Schließlich sind die Schmutzpartikel sowie der entfernte Industrieschmutz in der Reinigungsflüssigkeit gebunden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann die Reinigungsflüssigkeit mit einem allgemein bekannten Trocknungsverfahren möglichst weitgehend wieder von der Oberfläche entfernt. Dabei durchlaufen die betreffenden Werkstücke eine Zone, in der mittels Düsen zielgerichtet Luft auf die Oberflächen geblasen werden, so daß die auf der Oberfläche verbliebene Reinigungsflüssigkeit einfach abgeblasen wird.The painting process as such is a comparatively difficult processing step, that is to say To get a good painting result, a number of boundary conditions have to be met be followed very precisely. An essential boundary condition for Preparation of the painting process is that the surfaces to be painted, in particular the plastic surfaces considered here, including dust-free and have to be clean. To such surfaces Since then, a cleaning process has been used to obtain the a cleaning liquid on the surface to be treated. Especially when industrial dirt is removed from the surface the cleaning liquid appropriate dirt-adjusted cleaning agents added. Finally are the dirt particles as well as the removed industrial dirt in the cleaning fluid bound. In a further process step, the cleaning liquid with a generally known drying process if possible largely from the surface again away. The workpieces concerned go through a Zone in which by means of nozzles Targeted air is blown onto the surfaces, so that the on the surface remaining cleaning fluid is simply blown off.

Nachteilig bei einem derartigen Vorgehen ist es jedoch, daß die stets vorhandene Haftung zwischen der Kunststoffoberfläche und der Reinigungsflüssigkeit aufgrund deren Oberflächenspannung üblicherweise nicht vollständig überwunden werden kann. Auf diese Weise verbleiben häufig auf den Kunststoffoberflächen einige Flecken mit Reinigungsflüssigkeit, die jedoch in der Folge selbsttätig verdunsten oder durch ein Lufttrocknungsverfahren bewusst verdunstet werden. Die in der Reinigungsflüssigkeit bereits gebundenen Schmutzpartikel und Fettstoffe haften der Kunststoffoberfläche wieder an. Somit besteht aber auch wieder die Gefahr, daß bei der nachfolgenden Lackierung gerade an diesen Stellen der Lack entsprechend schlecht haften bleibt und derart das Lackierergebnis verschlechtert wird.A disadvantage of such an approach However, it is that the always existing adhesion between the plastic surface and the cleaning liquid usually due to their surface tension not completely overcome can be. In this way, some often remain on the plastic surfaces Stains with cleaning liquid, which subsequently evaporate automatically or consciously evaporated by an air drying process. The one in the cleaning liquid already bound dirt particles and fatty substances stick to the plastic surface again on. So there is again the risk that the subsequent painting just at these points the paint accordingly sticks badly and thus worsens the painting result becomes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken anzugeben, bei dem die Gefahr des Verbleibens von Restflüssigkeit auf der Kunststoffoberfläche vermindert ist.Based on this state of the art, is it is the object of the invention, a method and an arrangement for Drying plastic surfaces of workpieces to indicate at which the risk of remaining liquid on the plastic surface is reduced.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von Kunststoffoberflächen mit den im unabhängigen Patentanspruch 1 genannten Merkmalen.This task is solved by the inventive method for drying plastic surfaces with the in the independent claim 1 mentioned features.

Demgemäss sieht das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken folgende Verfahrensschritte vor. Zunächst wird die Kunststoffoberfläche mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt und anschließend die Kunststoffoberfläche mit Trockeneispartikeln bestrahlt, bis die der Kunststoffoberfläche anhaftende Restflüssigkeitsmenge entfernt ist.Accordingly, the method according to the invention provides for drying plastic surfaces of workpieces the following Procedural steps before. First becomes the plastic surface with a cleaning liquid cleaned and then the plastic surface irradiated with dry ice particles until the amount of residual liquid adhering to the plastic surface is removed.

Bei diesem Verfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Restflüssigkeitsmenge mit Trockeneispartikeln quasi vollständig entfernbar ist. Zum einen vereist die Restflüssigkeitsmenge wenigstens teilweise durch das Bestrahlen mit Trockeneispartikeln. Zum anderen platzt das entstandene Eis sowie die eventuell verbliebene Restflüssigkeit durch die vergleichsweise große Volumenzunahme beim spontanen Phasenübergang der festen Trockeneispartikel in ihren gasförmigen Zustand um ca. das 700-fache, von der Kunststoffoberfläche ab. Die Dauer der Bestrahlung mit Trockeneispartikeln wird dabei empirisch ermittelt. Demgemäss treten auch keine Wasserflecken mehr auf, die seither, insbesondere aufgrund der Haftung durch die Oberflächenspannung der Reinigungsflüssigkeit, auf den Kunststoffteilen aufgetreten sind. Die Restflüssigkeitsmenge wird also entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren vollständig von den Kunststoffoberflächen des Werkstücks entfernt.With this procedure it did proven advantageous that the Residual liquid is almost completely removable with dry ice particles. On the one hand iced up the remaining amount of liquid at least in part by blasting with dry ice particles. On the other hand, the resulting ice bursts, as well as any that may have remained residual liquid due to the comparatively large Volume increase during the spontaneous phase transition of the solid dry ice particles in their gaseous Condition approx. 700 times, from the plastic surface. The duration of the irradiation with dry ice particles is empirical determined. Accordingly, there are no more water stains due to this, in particular the adhesion due to the surface tension the cleaning liquid, occurred on the plastic parts. The amount of liquid remaining that is, completely in accordance with the method according to the invention the plastic surfaces of the workpiece away.

Bei einer vorteilhaften Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist es vorgesehen, daß vor dem Bestrahlen der Kunststoffoberfläche die mit Reinigungsflüssigkeit benetzte Kunststoffoberfläche mittels Luft abgeblasen wird, wobei eine Restflüssigkeitsmenge an Reinigungsflüssigkeit auf der Kunststoffoberfläche verbleibt. Bei dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, daß der nach dem Abblasen erfolgende Verfahrensschritt, nämlich die Bestrahlung mit Trockeneis, einen merklich geringeren Verbrauch an Trockeneis aufweist.With advantageous training of the method according to the invention, it is envisaged that before the irradiation of the plastic surface with the cleaning liquid wetted plastic surface by means of Air is blown off, leaving a residual amount of cleaning fluid on the plastic surface remains. In this embodiment, it is advantageous that the after the blowing step, namely the irradiation with dry ice, has a noticeably lower consumption of dry ice.

Darüber hinaus sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß mit den Trockeneispartikeln die vereiste Restflüssigkeit bestrahlt wird. Auf diese Weise wird der Prozess des Abplatzens der vereisten Restflüssigkeitsmenge beziehungsweise der gegebenenfalls noch vorhanden Restflüssigkeit in günstiger Weise unterstützt. Zu dem erfindungsgemäß vorgesehenen Expansionsprozess durch den Übergang der Trockeneispartikel in Gas sowie im Übergangsbereich von der Flüssigkeit zum Eis, kommt ein weiterer physikalischer Prozess hinzu, nämlich daß die Trockeneispartikel einen Impuls an die vereiste Restflüssigkeit abgibt, der die Ablösung bzw. das Abplatzen von den Kunststoffoberflächen unterstützt.In addition, an advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the iced-up residual liquid is irradiated with the dry ice particles. In this way, the process of chipping off the icy amount of residual liquid or any residual liquid that may still be present is supported in a favorable manner. On the expansion process provided according to the invention by the transition of the dry ice particles into gas and in the transition area from the liquid to the ice, there is another physical process, namely that the dry ice particles emit an impulse to the icy residual liquid, which supports the detachment or the chipping from the plastic surfaces.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird den Trockeneispartikeln durch eine Trockeneisstrahlvorrichtung eine Vorzugsrichtung gegeben. Das heißt, daß die Trockeneispartikel gezielt in eine Richtung bzw. auf eine Stelle auf der Kunststoffoberfläche gelenkt werden, die beispielsweise erfahrungsgemäß besonders schwierig mit Luft abzublasen ist und demgemäß dort eine Restflüssigkeitsmenge zu vermuten ist. Auf diese Weise wird besonders sparsam mit den Trockeneispartikeln umgegangen. Die Trockeneisstrahlvorrichtung, in einer einfachen Ausgestaltung beispielsweise eine Düse, kann in besonders vorteilhafterweise durch einen Roboter gelenkt werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention the dry ice particles through a dry ice blasting device given a preferred direction. That means that the dry ice particles are targeted directed in one direction or to a location on the plastic surface be, for example, experience has shown that it is particularly difficult with air is to be blown off and accordingly there Residual liquid is to be assumed. This way it becomes particularly economical with the Bypassed dry ice particles. The dry ice blasting device, in a simple embodiment, for example, a nozzle can be steered in a particularly advantageous manner by a robot.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Anordnung zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken mit den in Anspruch 12 genannten Merkmalen.The task is also solved by an arrangement for drying plastic surfaces of workpieces with the features mentioned in claim 12.

Die Erfindung betrifft also eine Anordnung zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken, insbesondere von Kunststoffteilen, mit einer Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Kunststoffoberflächen mit einer Reinigungsflüssigkeit. Dabei ist erfindungsgemäß eine Trockeneisstrahlvorrichtung der Reinigungsvorrichtung verfahrensmäßig nachgeordnet. Zudem ist mit der Trockeneisstrahlvorrichtung die nach der Flüssigkeitsreinigung teilweise noch vorhandene Restflüssigkeit am Werkstück durch Bestrahlen mit Trockeneispartikeln entfernbar.The invention therefore relates to a Arrangement for drying plastic surfaces of workpieces, in particular of plastic parts, with a cleaning device for cleaning of the plastic surfaces with a cleaning liquid. According to the invention there is a dry ice blasting device procedurally subordinate to the cleaning device. In addition is with the dry ice blasting device after cleaning the liquid some residual liquid still present on the workpiece can be removed by blasting with dry ice particles.

Zum einen vereist die Restflüssigkeitsmenge wenigstens teilweise durch das Bestrahlen mit Trockeneispartikeln. Zum anderen platzt das entstandene Eis sowie die eventuell verbliebene Restflüssigkeit durch die vergleichsweise große Volumenzunahme beim spontanen Phasenübergang der festen Trockeneispartikel in ihren gasförmigen Zustand um ca. das 700-fache, von der Kunststoffoberfläche ab. Art und Dauer der Bestrahlung mit Trockeneispartikeln werden dabei empirisch ermittelt. Jedenfalls ist aber erreicht, daß keine Restflüssigkeit mehr an den Kunststoffoberflächen haften bleiben.For one thing, at least the amount of residual liquid iced up partly by blasting with dry ice particles. On the other hand the resulting ice bursts and any remaining liquid due to the comparatively large Volume increase during the spontaneous phase transition of the solid dry ice particles in their gaseous Condition approx. 700 times, from the plastic surface. The type and duration of the irradiation with dry ice particles are determined determined empirically. In any case, it is achieved that none residual liquid more on the plastic surfaces stick.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß eine Lufttrocknungsvorrichtung der Reinigungsvorrichtung nachgeordnet ist, mittels der vor dem Bestrahlen mit Trockeneispartikeln die mit Reinigungsflüssigkeit benetzten Kunststoffoberflächen (12) abblasbar ist. Das bedeutet, daß sowohl eine Trockeneisstrahlvorrichtung, als auch eine Lufttrocknungsvorrichtung vorhanden sind. Zunächst sind dabei die Kunststoffoberflächen mit der Lufttrocknungsvorrichtung abblasbar. Dabei erfolgt das Abblasen nur teilweise, so daß eine bestimmte Restflüssigkeit bzw. Restflüssigkeitsmenge noch vorhanden ist. Dabei muss das Abblasen der am Werkstück anhaftenden Flüssigkeit nicht, wie es seither üblich war möglichst vollständig erfolgen, sondern das Abblasen kann bewusst nur teilweise also in einem reduzierten Umfang vorgenommen werden. Die verbleibende Restflüssigkeitsmenge kann also bewusst größer sein im Vergleich zu dem seitherigen Bemühen die gesamte Restflüssigkeit abzublasen. Dies reduziert zusätzlich die notwendige Trocknungsluftmenge, die durch die Lufttrocknungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden muss. Die dann noch vorhandene Restflüssigkeit bzw. Restflüssigkeitsmenge am Werkstück ist durch Bestrahlen mit Trockeneispartikeln vereisbar. Durch die bereits beschriebene Expansion der Trockeneispartikel beim Phasenübergang platzen die entstandenen Restflüssigkeitseispartikel beziehungsweise die Restflüssigkeit einfach von der Kunststoffoberfläche ab. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß keine Restmengen an Flüssigkeit oder Eis auf der Kunststoffoberfläche verbleiben und somit auch das Auftreten von Wasserflecken vollständig vermieden ist.An advantageous further development of the subject matter of the invention provides that an air drying device is arranged downstream of the cleaning device, by means of which the plastic surfaces wetted with cleaning liquid (before being irradiated with dry ice particles) 12 ) is inflatable. This means that both a dry ice blasting device and an air drying device are available. First of all, the plastic surfaces can be blown off with the air drying device. The blow-off takes place only partially, so that a certain residual liquid or residual liquid quantity is still present. The blowing off of the liquid adhering to the workpiece does not have to be as complete as possible, as has been the practice since then, but the blowing off can only be carried out to a limited extent on a deliberate basis. The remaining amount of residual liquid can therefore be deliberately larger compared to the effort to blow off all the remaining liquid since then. This additionally reduces the amount of drying air that must be provided by the air drying device. The residual liquid or quantity of liquid still present on the workpiece can then be iced up by blasting with dry ice particles. Due to the expansion of the dry ice particles already described during the phase transition, the resulting residual liquid ice particles or the residual liquid simply burst off the plastic surface. This ensures that no residual amounts of liquid or ice remain on the plastic surface and thus the occurrence of water stains is completely avoided.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, daß die Trockeneisstrahlvorrichtung wenigstens eine Trockeneisdüse aufweist. Durch die wenigstens eine Trockeneisdüse können die Trockeneispartikel gezielt auf eine Stelle oder einen bestimmten Bereich auf der zu trocknenden Kunststoffoberfläche gerichtet werden. Abhängig davon, wie erfahrungsgemäß die Ausrichtung der Trockeneisdüse bzw. der Trockeneisdüsen gewählt werden muss, werden die Kunststoftoberflächen nur in solchen Bereichen bestrahlt, an denen üblicherweise noch Restflüssigkeitsmengen verbleiben. Auf diese Weise wird ein besonders sparsamer Umgang mit dem Trockeneis erreicht. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Werkstücke mit ihren Kunststoffoberflächen durch ein Transportsystem, beispielsweise einem Förderband oder ein individualisiertes Einzelwerkstücktransportsystem, in den Bereich der Trockeneisdüse bzw. der Trockeneisdüsen bewegbar sind.An advantageous embodiment of the arrangement according to the invention stipulates that the Dry ice blasting device has at least one dry ice nozzle. The dry ice particles can pass through the at least one dry ice nozzle targeted to a spot or a specific area on the drying plastic surface be judged. Dependent of how experience has shown the alignment the dry ice nozzle or the dry ice nozzles chosen plastic surfaces only in such areas irradiated on which usually remaining amounts of liquid remain. This makes it particularly economical to use reached with the dry ice. It proves to be advantageous if the workpieces with their plastic surfaces through a transport system, for example a conveyor belt or an individualized single workpiece transport system in the area the dry ice nozzle or the dry ice nozzles are movable.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, daß die Trockeneisstrahlvorrichtung durch einen Roboter bewegbar ist. Dann können die Kunststoffoberflächen oder auch nur Teilbereiche der Kunststoffoberflächen in besonders einfacher Weise von dem Roboter sozusagen abgefahren werden, ohne das hierfür eine besondere Ausgestaltung der Trockeneisstrahlvorrichtung selbst nötig wäre. Selbst ein häufiger Wechsel von Werkstückarten bzw. das Vorkommen von verschiedenen Formen von Kunststoffoberflächen, die zu trocknen sind, können in einfacher Weise durch entsprechende Bewegungsabläufe des Roboters getrocknet werden, indem der Roboter entsprechend programmiert wird. Eine aufwendige Anpassung der Trocknungsanordnung oder der Trockeneisstrahlvorrichtung ist hierdurch in vorteilhafterweise vermieden.But it can also be advantageous that the dry ice blasting device is movable by a robot. Then the plastic surfaces or even only partial areas of the plastic surfaces in a particularly simple manner Be driven by the robot, so to speak, without this being a special one Design of the dry ice blasting device itself would be necessary. Self a more common Change of workpiece types or the occurrence of different shapes of plastic surfaces that can be dried in a simple manner by appropriate movements of the Robot can be dried by programming the robot accordingly becomes. A complex adjustment of the drying arrangement or Dry ice blasting apparatus is hereby advantageously avoided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the method according to the invention or of the invention moderate arrangement can be found in the dependent claims.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on shown in the drawings embodiments the invention, advantageous refinements and improvements the invention, as well as special advantages of the invention explained in more detail and to be discribed.

Es zeigen:Show it:

1 Eine Prinzipskizze der Restflüssigkeitsvereisung und 1 A sketch of the principle of residual liquid icing and

2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung. 2 a plan view of an arrangement according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze des Vereisungsvorgangs an einer gekrümmten Kunststoffoberfläche 12 eines ersten Werkstücks 10. Zur Verdeutlichung der Vorgänge ist dabei die Kunststoffoberfläche 12 als Schicht in der Figur dargestellt, die mit einer Flüssigkeit 14, hier Wasser, benetzt ist und hier durch eine punktierte Fläche dargestellt wird. 1 shows a schematic diagram of the icing process on a curved plastic surface 12 of a first workpiece 10 , The plastic surface is used to illustrate the processes 12 shown as a layer in the figure with a liquid 14 , here water, is wetted and is represented here by a dotted area.

Durch einen ersten Pfeil 16 soll die Richtung angedeutet werden, aus der Pellets 18 aus Trockeneis mittels einem gerichtetem Luftstrahl auf die Kunststoffoberfläche 12 gestrahlt werden. In dem gewählten Beispiel treffen dabei die Pellets 18 in etwa in der Mitte der Kunststoffoberfläche 12 auf. Die Skizze zeigt, daß die ursprünglich vor handene Flüssigkeit 14 in dem Bereich, in dem die Pellets 18 auftreffen, die ursprünglich vorhandene Flüssigkeit bereits teilweise in Eispartikel 20 umgewandelt haben. Bei der Umwandlung der Flüssigkeit in Eispartikel 20 passiert folgendes. Die Pellets 18 haben eine Temperatur von wenigstens –79°C, nämlich wenigstens die Temperatur, bei der Kohlendioxid CO2 von dem gasförmigen in den festen Zustand übergeht, also sublimiert. Die Pellets 18 treffen nun mit der vergleichsweise warmen Flüssigkeit 14 zusammen und es findet ein Temperaturausgleich statt, dabei erwärmen sich die Pellets 18 über die Sublimationstemperatur und das Trockeneis geht wieder in seinen gasförmigen Zustand über, nämlich wiederum in Kohlendioxid. Dabei findet eine Volumenausdehnung um das ca. 700-fache der ursprünglichen Pelletvolumens statt. Die dafür notwendige Wärme wird der Flüssigkeit entzogen, die dabei soweit abgekühlt wird, dass deren Temperatur stellenweise unterhalb ihres Gefrierpunktes sinkt, also gefriert. Die Geschwindigkeit dieser Vorgänge kann über die Menge der Pellets 18 im Luftstrom geregelt werden und ist zudem abhängig von der Menge an Restflüssigkeit, die auf der Kunststoffoberfläche 12 vorhanden ist. Jedenfalls wird hierdurch erreicht, daß insbesondere durch die enorme Ausdehnung des Trockeneises noch vorhandene Restflüssigkeit beziehungsweise Restflüssigkeitseispartikel von der Oberfläche abplatzen.By a first arrow 16 to indicate the direction from which pellets 18 from dry ice by means of a directed air jet onto the plastic surface 12 be blasted. In the example chosen, the pellets hit 18 in the middle of the plastic surface 12 on. The sketch shows that the original liquid 14 in the area where the pellets 18 hit, the original liquid already partially in ice particles 20 have converted. When converting the liquid into ice particles 20 the following happens. The pellets 18 have a temperature of at least -79 ° C, namely at least the temperature at which carbon dioxide CO2 changes from the gaseous to the solid state, i.e. sublimes. The pellets 18 now hit with the comparatively warm liquid 14 together and there is a temperature equalization, the pellets heat up 18 The sublimation temperature and the dry ice return to its gaseous state, namely again in carbon dioxide. The volume expands approximately 700 times the original pellet volume. The heat required for this is extracted from the liquid, which is then cooled to such an extent that its temperature drops below its freezing point in some places, i.e. freezes. The speed of these operations can depend on the amount of pellets 18 are regulated in the air flow and is also dependent on the amount of residual liquid on the plastic surface 12 is available. In any case, it is thereby achieved that residual liquid or residual liquid ice particles still flaking off the surface, in particular due to the enormous expansion of the dry ice.

2 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Draufsicht. In der Figur sind drei Werkstücke 22 gezeigt, die sich in verschiedenen Bearbeitungspositionen befinden und von einer ersten Seite, angedeutet durch einen zweiten Pfeil 24, zu der Anordnung 25 transportiert werden. Entlang ihres Transportweges gelangen die Werkstücke 22 zunächst zu einer Lufttrocknungsanlage 27. Eines der Werkstücke 22 ist gerade in dieser Bearbeitungsposition, in der Ansicht unterhalb der Lufttrocknungsanlage 27 gezeigt, die in dieser Figur nur schematisch dargestellt ist, aber beispielsweise aus einem Rahmen mit einer Reihe von Luftdüsen bestehen kann, die beim Durchtransport eines Werkstücks 22 durch den Bereich der Lufttrocknungsanlage, dieses mit einem Luftstrom beblasen, so daß evtl. vorhandene Reste an Reinigungsflüssigkeit auf den Werkstücken 22 teilweise abgeblasen werden. 2 shows an example of an arrangement according to the invention in a plan view. There are three workpieces in the figure 22 shown, which are in different processing positions and from a first side, indicated by a second arrow 24 , to the arrangement 25 be transported. The workpieces arrive along their transport route 22 first to an air drying plant 27 , One of the workpieces 22 is currently in this processing position, in the view below the air drying system 27 shown, which is shown only schematically in this figure, but can consist, for example, of a frame with a row of air nozzles, which are used during the transport of a workpiece 22 through the area of the air drying system, blow this with an air stream so that any residues of cleaning fluid on the workpieces 22 partially blown off.

Dem Transportweg der Werkstücke 22 folgend, ist in einem bestimmten Abstand zur Lufttrocknungsanlage 27 eine Bestrahlungsanlage 29 angeordnet, wobei diese derart beabstandet von der Lufttrocknungsanlage 27 ist, daß sich die Arbeitsbereiche der Anlagen 27, 29 nicht überschneiden und somit eine gegenseitige Störung der Anlagen 27, 29 nicht möglich ist. Die Bestrahlungsanlage 29 weist einen ersten Bestrahlungsroboter 31 sowie einen zweiten Bestrahlungsroboter 33 auf, die auf zwei entgegengesetzt liegenden Seiten desjenigen Werkstücks 22, welches gerade im Arbeitsbereich der Bestrahlungsanlage 29 ist, angeordnet sind. Die Bestrahlungsroboter 29, 31 stehen dabei auf einer Grundplatte 37.The transport route of the workpieces 22 following is at a certain distance from the air drying system 27 an irradiation facility 29 arranged, so spaced from the air drying system 27 is that the working areas of the plants 27 . 29 do not overlap and thus mutual interference between the systems 27 . 29 not possible. The radiation system 29 has a first radiation robot 31 and a second radiation robot 33 on that on two opposite sides of that workpiece 22 which is currently in the working area of the radiation system 29 is arranged. The radiation robots 29 . 31 stand on a base plate 37 ,

Im gewählten Beispiel sind die Bestrahlungsroboter 29, 31 gleichartig ausgestaltet, so daß nachfolgend die Details nur für den ersten Bestrahlungsroboter 31 beschrieben werden und in der Figur mit entsprechenden Bezugszeichen versehen werden. Der erste Bestrahlungsroboter 31 hat am freien Ende seines Arbeitsarmes eine Bestrahlungsdüse 35, mittels der Trockeneispartikel zielgerichtet auf einen bestimmten Bereich des Werkstücks gelenkt werden können. Dies ist angedeutet durch den Strahlkegel 39 für die besagten Trockeneispartikel. Die Bestrahlungsdüse 35 ist mittels einer Zuleitung 41 mit einem ersten Dosierer 43 verbunden.In the selected example, the radiation robots are 29 . 31 of the same design, so that the details below are only for the first radiation robot 31 are described and provided with corresponding reference numerals in the figure. The first radiation robot 31 has a radiation nozzle at the free end of his working arm 35 , by means of which dry ice particles can be directed to a specific area of the workpiece. This is indicated by the beam cone 39 for the said dry ice particles. The radiation nozzle 35 is by means of a supply line 41 with a first dispenser 43 connected.

Der erste Dosierer 43 ist mit einem Pelletierer 47 inklusive einem Vorratsbehälter für einen Trockeneisvorrat verbunden und erhält von diesem Trockeneis bzw. Trockeneispartikel in dem erforderlichen Umfang. Der erste Dosierer 43 mischt einem Luftstrom eine vorgebbare Menge an Trockeneispartikeln zu und fördert diesen mit Trockeneispartikeln beladenen Luftstrom über die Zuleitung 41 bis zur Bestrahlungsdüse 35. Entsprechend wird ein zweiter Dosierer 45 ebenfalls von dem Pelletierer 47 mit Trockeneis versorgt und bedient derart den zweiten Bestrahlungsroboter 33. Mit den Bestrahlungsrobotern 31, 33 können die entsprechenden Bestrahlungsdüsen 35 gezielt das Werkstück 22 mit Trockeneispartikeln bestrahlen, wobei die am Werkstück 22 die noch vorhandene Restflüssigkeitsmenge vereisbar ist.The first dispenser 43 is with a pelletizer 47 including a storage container for a dry ice supply and receives from this dry ice or dry ice particles to the required extent. The first dispenser 43 mixes a predeterminable amount of dry ice particles into an air flow and conveys this air flow loaded with dry ice particles via the feed line 41 to the radiation nozzle 35 , Accordingly, a second dosing device 45 also from the pelletizer 47 is supplied with dry ice and thus operates the second radiation robot 33 , With the radiation robots 31 . 33 can use the appropriate radiation nozzles 35 targeted the workpiece 22 Irradiate with dry ice particles, the on the workpiece 22 the remaining amount of liquid is icable.

Im gewählten Beispiel werden die Bestrahlungsroboter 31, 33 mittels einer ihnen jeweils zugeordneten Robotersteuerung, nämlich einer ersten Robotersteuerung 49 bzw. einer zweiten Robotersteuerung 51 gesteuert, die jeweils neben der Grundplatte 37 auf der betreffenden Seite des ihnen zugeordneten Bestrahlungsroboters 31, 33 angeordnet sind. Mit den Robotersteuerungen 49, 51 können die Bestrahlungsro boter 31, 33 angewiesen werden, innerhalb ihres kompletten Arbeitsbereiches entsprechend den Vorgaben zu arbeiten. Somit ist gewährleistet, daß ein Werkstück 22 im Arbeitsbereich der Bestrahlungsanlage 29 von allen Seiten gut zugänglich ist, und die auf den Kunststoffoberflächen des Werkstücks 22 vorhandene Restflüssigkeit auch mit einem Trockeneispartikelstrahl aus der Bestrahlungsdüse 35 erreichbar ist. Zum Bestrahlen der in dieser Figur nicht darstellbaren, zur Grundplatte 37 weisenden Seite des Werkstücks 22, kann dieses beispielsweise durch einen entsprechend ausgestalteten Rahmen von der Transportvorrichtung des Werkstücks 22, zum Beispiel einem Förderband, beabstandet werden.In the selected example, the radiation robots 31 . 33 by means of a robot controller assigned to them, namely a first robot controller 49 or a second robot control 51 controlled, each next to the base plate 37 on the relevant page of the radiation robot assigned to them 31 . 33 are arranged. With the robot controls 49 . 51 can the radiation robots 31 . 33 be instructed to work within their entire work area according to the specifications. This ensures that a workpiece 22 in the working area of the radiation system 29 is easily accessible from all sides, and that on the plastic surfaces of the workpiece 22 Existing residual liquid also with a dry ice particle jet from the radiation nozzle 35 is achievable. For irradiating the base plate that cannot be shown in this figure 37 facing side of the workpiece 22 , this can be spaced, for example, by a suitably designed frame from the transport device of the workpiece 22, for example a conveyor belt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von Kunststoffoberflächen von Werkstücken läuft im eingangs vorgestellten Beispiel wie folgt ab. Ein Werkstück 22, das ein allgemein bekanntes Flüssig- oder Reinigungsverfahren durchlaufen hat, wird mit einer in dieser Figur nicht näher dargestellten Transportvorrichtung in Richtung des zweiten Pfeils 24 zu der Lufttrocknungsanlage 27 transportiert. Dabei haftet dem Werkstück 22 noch Reinigungsflüssigkeit an, insbesondere auf dessen Kunststoffoberfläche. Das betreffende Werkstück 22 wird mit der Transportvorrichtung nun vergleichsweise langsam, mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit durch die Lufttrocknungsanlage 27 bewegt. Dabei wird Luft mittels entsprechender Luftdüsen, die in der Lufttrocknungsanlage 27 angeordnet sind, auf das betreffende Werkstück 22 gelenkt. Die mit der Restflüssigkeit benetzten Kunststoffoberflächen des betreffenden Werkstücks 22 werden derart kontinuierlich mit Luft abgeblasen. Ein bestimmter Teil der Restflüssigkeit wird durch den Luftstrom weggeblasen, sammelt sich derart zu Tropfen oder Ansammlungen von Restflüssigkeit und tropft dann vom betreffenden Werkstück 22 ab. Gleichwohl verbleibt ein gewisser Teil an Restflüssigkeit aufgrund der Haftung durch Oberflächenspannung an den Kunststoffoberflächen. Das Werkstück 22 wird nun mit der Transportvorrichtung in den Arbeitsbereich der Bestrahlungsanlage 29 transportiert und in einer bestimmten Arbeitsposition angehalten. Die Bestrahlungsroboter 31, 33, lenken nun die Trockeneispartikel mittels der Bestrahlungsdüsen 35 durch einen vorgegebenen Bewegungsablauf über die gesamte Kunststoffoberfläche des Werkstücks 22 bis zur Vereisung der Restflüssigkeitsmenge. Dabei können die Bestrahlungszeiten an verschiedenen Oberflächenpunkten der Kunststoffoberfläche verschieden gewählt werden, um der Verteilung von Restflüs sigkeit auf der Kunststoffoberfläche gerecht werden zu können. Vergleichsweise große Mengen von Restflüssigkeit bedingen dann eine längere Bestrahlzeit an der betreffenden Stelle, als vergleichsweise kleine Mengen an Restflüssigkeit. Die vereiste Restflüssigkeit platzt von den Kunststoffoberflächen erfahrungsgemäß einfach ab. Sicherheitshalber oder wenn besondere Umstände vorliegen, können mit den Trockeneispartikeln noch kurz die anhaftenden vereisten Restflüssigkeitspartikel bestrahlt werden, so daß jedenfalls gewährleistet ist, daß dem Werkstück 22 keine Restflüssigkeit beziehungsweise vereiste Restflüssigkeit mehr anhaftet.The method according to the invention for drying plastic surfaces of workpieces proceeds as follows in the example presented at the beginning. A workpiece 22 , which has undergone a generally known liquid or cleaning process, is moved in the direction of the second arrow with a transport device, not shown in this figure 24 to the air drying system 27 transported. The workpiece adheres 22 cleaning liquid, especially on the plastic surface. The workpiece in question 22 is now comparatively slow with the transport device, at a constant speed through the air drying system 27 emotional. Air is released using appropriate air nozzles in the air drying system 27 are arranged on the workpiece in question 22 directed. The plastic surfaces of the workpiece concerned wetted with the residual liquid 22 are continuously blown off with air. A certain part of the residual liquid is blown away by the air flow, collects in this way as drops or accumulations of residual liquid and then drips from the workpiece in question 22 from. Nevertheless, a certain amount of residual liquid remains on the plastic surfaces due to the adhesion due to surface tension. The workpiece 22 is now in the work area of the radiation system with the transport device 29 transported and stopped in a certain working position. The radiation robots 31 . 33 , now guide the dry ice particles using the radiation nozzles 35 through a specified movement sequence over the entire plastic surface of the workpiece 22 until the remaining liquid is iced up. The irradiation times at different surface points of the plastic surface can be chosen differently in order to be able to do justice to the distribution of residual liquid on the plastic surface. Comparatively large amounts of residual liquid then require a longer irradiation time at the point in question than comparatively small amounts of residual liquid. Experience has shown that the icy residual liquid simply flakes off the plastic surfaces. For safety reasons or if special circumstances exist, the adhering iced residual liquid particles can be briefly irradiated with the dry ice particles, so that it is guaranteed in any case that the workpiece 22 no residual liquid or icy residual liquid adheres.

Im vorstehend geschilderten Beispiel sorgt der Pelletierer 47 dafür, daß entweder aus seinem nicht näher dargestellten Vorratsbehälter Trockeneis entnommen wird und auf die gewünschte, vorgebbare Partikelgröße an Trockeneispartikeln zerkleinert wird, oder daß Trockeneis einer bestimmten, beispielsweise durch entsprechende Schablonen vorgebbaren Partikelgröße hergestellt wird. Dabei wird die ideale Partikelgröße entsprechend der Trocknungsaufgabe empirisch ermittelt.In the example described above, the pelletizer ensures 47 ensuring that either dry ice is removed from its storage container (not shown in more detail) and comminuted to the desired, predeterminable particle size of dry ice particles, or that dry ice of a certain particle size, for example predeterminable by appropriate templates, is produced. The ideal particle size is determined empirically according to the drying task.

Die Dosierer 43, 45 erhalten vom Pelletierer 47 also eine erforderliche Menge von Trockeneispartikeln, die zudem eine bestimmte Größe, bzw. eine bestimmte Größenverteilung haben. Auch die Dosierer 43, 45 können jeweils einen Vorratsbehälter aufweisen, der jeweils vom Pelletierer 47 gefüllt wird. Es ist auch ohne weiteres denkbar, daß bereits hergestellte Trockeneispartikel angeliefert und in den Vorratsbehältern bevorratet werden. In diesem Fall kann der Pelletierer entfallen.The dosers 43 . 45 obtained from the pelletizer 47 So a required amount of dry ice particles, which also have a certain size or a certain size distribution. The dosers too 43 . 45 can each have a storage container, each from the pelletizer 47 is filled. It is also easily conceivable that dry ice particles that have already been produced are delivered and stored in the storage containers. In this case the pelletizer can be omitted.

Die Dosierer 43, 45 mischen die Trockeneispartikel einem Luftstrom zu, der einen besonders guten Transport bis zur Bestrahlungsdüse 35 durch die Zuleitung 41 gewährleistet. Zudem gewährleistet der mit Trockeneispartikeln beladene Luftstrom eine sehr gute Verteilung der Trockeneispartikel mittels der Bestrahlungsdüse 35. Insgesamt gesehen, wird auf diese Weise erreicht, daß die Trockeneispartikel vergleichsweise sparsam eingesetzt werden.The dosers 43 . 45 mix the dry ice particles into an air flow, which is particularly good transport to the radiation nozzle 35 through the supply line 41 guaranteed. In addition, the air flow loaded with dry ice particles ensures a very good distribution of the dry ice particles by means of the radiation nozzle 35 , Seen overall, it is achieved in this way that the dry ice particles are used comparatively sparingly.

1010: erstes Werkstückfirst workpiece
1212: KunststoffoberflächePlastic surface
1414: Flüssigkeitliquid
1616: erster Pfeilfirst arrow
1818: Pelletspellets
2020: Eispartikelice particles
2222: zweites Werkstücksecond workpiece
2424: zweiter Pfeilsecond arrow
2525: Anordnungarrangement
2727: LufttrocknungsanlageAir drying system
2929: Bestrahlungsanlageirradiation facility
3131: erster Bestrahlungsroboterfirst irradiation robot
3333: zweiter Bestrahlungsrobotersecond irradiation robot
3535: Bestrahlungsdüseirradiation nozzle
3737: Grundplattebaseplate
3939: Strahlkegeljet cone
4141: Zuleitungsupply
4343: erster Dosiererfirst doser
4545: zweiter Dosierersecond doser
4747: Pelletiererpelletizer
4949: erste Robotersteuerungfirst robot control
5151: zweite Robotersteuerungsecond robot control
5353: ArbeitsbereichWorkspace

Claims

Process for drying plastic surfaces ( 12 ) of workpieces ( 10 . 22 ), the following process steps being provided - cleaning the plastic surface ( 12 ) with a cleaning liquid ( 14 ) and then - irradiation of the plastic surface ( 12 ) with dry ice particles ( 18 ) until the plastic surface ( 12 ) adhering residual amount is removed.

Method according to claim 1, characterized in that before the irradiation of the plastic surface ( 12 ) with cleaning liquid ( 14 ) wetted plastic surface ( 12 ) is blown off with air, a residual amount of cleaning liquid ( 14 ) on the plastic surface ( 12 ) remains.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the residual liquid adhering to the plastic surface ( 20 ) of dry ice particles ( 18 ) is at least partially iced over.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that with the dry ice particles ( 18 ) the icy residual liquid ( 20 ) is irradiated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice particles ( 18 ) by a dry ice blasting device ( 35 ) are directed in a preferred direction.

A method according to claim 5, characterized in that the dry ice blasting device ( 35 ) by a robot ( 31 . 33 ) to be led.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that workpieces ( 10 . 22 ) from an air drying device ( 37 ) to blow off the plastic surface ( 12 ) to the dry ice blasting device ( 35 ) be transported.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice particles ( 18 ) through a supply device to the dry ice blasting device ( 35 ) are promoted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice particles ( 18 ) are stored in a storage device.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice particles ( 18 ) by a dry ice machine ( 47 ) getting produced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice provided for the irradiation by a pelletizing device ( 47 ) is manufactured in a size that can be determined beforehand.

Arrangement for drying plastic surfaces ( 12 ) of workpieces ( 10 . 22 ), in particular of plastic parts, with a cleaning device for cleaning the plastic surfaces with a cleaning liquid, characterized in that a dry ice blasting device ( 35 ) is provided, which is used to remove the remaining amount on the workpiece after cleaning with the cleaning liquid ( 10 . 22 ) by blasting with dry ice particles ( 18 ) serves.

Arrangement according to claim 12, characterized in that an air drying device ( 27 ) is present, by means of which the cleaning liquid (before cleaning with dry ice particles) 14 ) wet plastic surfaces ( 12 ) is inflatable.

Arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the dry ice blasting device ( 35 ) at least one dry ice nozzle ( 35 ) having.

Arrangement according to one of claims 12 to 14, characterized in that the dry ice blasting device ( 35 ) by a robot ( 31 . 33 ) is movable.

Arrangement according to one of claims 12 to 15, characterized in that there is a supply device which the dry ice blasting device ( 35 ) with dry ice particles ( 18 ) provided.

Arrangement according to one of claims 12 to 16, characterized in that that a Storage device for Dry ice is available, by means of which dry ice can be stored and can be cooled if necessary.

Arrangement according to one of claims 12 to 17, characterized in that with a dry ice machine ( 47 ) the required dry ice can be produced.

Arrangement according to one of claims 12 to 18, characterized in that by means of a pelletizing device ( 47 ) the desired particle size of dry ice particles ( 18 ) can be produced.

Arrangement according to one of claims 12 to 19, characterized in that at least one metering device ( 43 . 45 ) is provided, which with the pelletizing device ( 47 ) cooperates, and that the at least one dosing device ( 43 . 45 ) a certain amount or a certain flow of dry ice particles, if necessary, of the assigned dry ice blasting device ( 35 ) feeds.

Arrangement according to one of claims 12 to 20, characterized in that the metering device ( 43 . 45 ) for the reduction of existing or stored dry ice on dry ice pellets with a predeterminable particle size.

Arrangement according to one of claims 12 to 21, characterized in that there is a transport system which the workpieces ( 10 . 22 ) from the air drying device ( 27 ) to the dry ice blasting device ( 35 ) transported.

Arrangement according to one of Claims 12 to 22, characterized in that a control device is provided which coordinates individual or, if appropriate, all of the devices used ( 35 . 29 . 31 . 33 . 43 . 45 . 47 ) takes over.