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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung.
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Stand der Technik
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Die
JP H06 - 220 672 A offenbart zum Beispiel eine Absaugmaschine, die eine Dampfreinigungskammer zur Durchführung einer Dampfreinigung auf einem Werkstück (einem zu reinigenden Objekt) und eine Tauchkammer zur Durchführung einer Tauchreinigung auf dem Werkstück umfasst. Nachdem auf dem Werkstück in der Dampfreinigungskammer die Dampfreinigung durchgeführt wurde, wird auf dem Werkstück in der Tauchkammer die Tauchreinigung durchgeführt. Darüber hinaus wird auf dem Werkstück in der Dampfreinigungskammer eine Trocknungsbehandlung durchgeführt, indem eine unter verringertem Druck stehende Kondensationskammer dazu gezwungen wird, mit der Dampfreinigungskammer zu kommunizieren.
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Die
JP H10 - 18 069 A offenbart eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5. Die Reinigungsvorrichtung wird so genutzt, dass auf eine Tauchreinigung eine Dampfreinigung und schließlich eine Trocknungsbehandlung unter verringertem Druck folgt.
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Die
JP H07 - 222 961 A offenbart ein Reinigungsverfahren, bei dem auf einen ersten Dampfreinigungsvorgang ein Tauchreinigungsvorgang und ein zweiter Dampfreinigungsvorgang und schließlich ein Trocknungsvorgang unter verringertem Druck folgen. Der Tauchreinigungsvorgang und der zweite Dampfreinigungsvorgang können mehrmals wiederholt werden.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Indessen wird ein Absaugentfettungsverfahren, das die Absaugmaschine der
JP H06 - 220 672 A verwendet, bei zu behandelnden Objekten eingesetzt, die verschiedene Formen haben. Falls in einer in einer vertikalen Richtung oberen Fläche eines zu behandelnden Objekts eine Konkavität ausgebildet ist, ist es schwierig, Schmutz in der Konkavität durch Dampfreinigung zu reinigen. Darüber hinaus kann es auch bei der Tauchreinigung unmöglich sein, den Schmutz in der Konkavität ausreichend zu entfernen. Wenn das zu behandelnde Objekt, bei dem in seiner in der vertikalen Richtung oberen Fläche die Konkavität ausgebildet ist, in die Absaugmaschine der der
JP H06 - 220 672 A eingebracht wird, besteht deswegen die Notwendigkeit, die Lage des zu behandelnden Objekts derart zu ändern, dass die Konkavität zur Seite oder nach unten weist.
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Allerdings kann es einen Fall geben, in dem die Form des zu behandelnden Objekts für die Absaugmaschine nicht festgelegt ist und das zu behandelnde Objekt eine komplizierte Form hat, bei der in jeder Oberfläche eine Konkavität oder eine Nut ausgebildet ist. Darüber hinaus kann es einen Fall geben, dass in die Absaugmaschine gemischt zu behandelnde Objekte eingebracht werden, die verschiedene Formen haben. In diesen Fällen ist es schwierig, die Stellung des zu behandelnden Objekts zu ändern, um die Reinigung zu erleichtern, und es besteht die Möglichkeit, dass der Schmutz des zu behandelnden Objekts nicht ausreichend gereinigt wird.
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Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der obigen Umstände und es ist eine Aufgabe von ihr, ein Reinigungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu imstande sind, ein zu behandelndes Objekt zu reinigen, das eine komplizierte Form hat, ohne eine Stellung des zu behandelnden Objekts zu ändern.
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Lösung des Problems
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Ein Reinigungsverfahren gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Eine Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 5.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung fließt das Reinigungslösungsmittel in dem Tauchreinigungsvorgang in eine Konkavität oder eine Nut, um Schmutz mit dem Reinigungslösungsmittel zu verdünnen, und der verdünnte Schmutz wird in dem Verdampfungsreinigungsvorgang verdampft. Nachdem der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt wurde, wird erneut der Tauchreinigungsvorgang durchgeführt, und dadurch kann der Schmutz in einem Abschnitt, der durch die erste Reinigung nicht gereinigt wurde, abgeschwemmt werden. Diese Vorgänge werden mehrmals abwechselnd wiederholt, wodurch der Schmutz auch dann, wenn das zu behandelnde Objekt eine komplizierte Form hat, ausreichend abgewaschen werden kann. Daher kann das zu behandelnde Objekt, das eine komplizierte Form hat, gereinigt werden, ohne eine Stellung des zu behandelnden Objekts zu ändern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine Schnittansicht einer Absaugvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer von links nach rechts gehenden Richtung.
- 2 ist eine Schnittansicht der Absaugvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer von vorne nach hinten gehenden Richtung.
- 3 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht einer charakteristischen Gestaltung der Absaugvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Seitenansicht der Absaugvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von hinten.
- 5A ist eine Draufsicht auf einen Kondensator gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 5B ist eine Längsschnittansicht des Kondensators gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Arbeitsablauf der Absaugvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beschreibung von Ausführunasbeispielen
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine Absaugvorrichtung (eine Reinigungsvorrichtung) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Reiniger 1, einen Kondensator 2, eine Vakuumpumpe 3, einen Verdampfer 4, eine Sprudelvorrichtung 5, eine Ultraschallschwingungsvorrichtung (einen Oszillator) 6 und eine Steuerung 7. Die Absaugvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst neben dem Reiniger 1, dem Kondensator 2, der Vakuumpumpe 3, dem Verdampfer 4, der Sprudelvorrichtung 5, der Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 und der Steuerung 7 verschiedene andere Vorrichtungen, zum Beispiel einen Regenerationskonzentrator, der als eine Zusatzvorrichtung dient.
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Der Reiniger 1 führt auf einem Werkstück (einem zu behandelnden Objekt) W, an dem ein Schmutzbestandteil anhaftet, eine Dampfreinigung durch, indem er Dampf eines Reinigungslösungsmittels (verdampftes Reinigungslösungsmittel) verwendet, er taucht das Werkstück W dann in das Reinigungslösungsmittel und reinigt dadurch das Werkstück W. Das heißt, dass der Reiniger 1 über eine vorbestimmte Zeitdauer kontinuierlich verdampftes Reinigungslösungsmittel erhält, das von dem Verdampfer 4 erzeugt wird, fortgesetzt eine Anbringung des verdampften Reinigungslösungsmittels auf einer Oberfläche des in einer Reinigungskammer R1 untergebrachten Werkstücks W und eine Kondensation des verdampften Reinigungslösungsmittels durchführt und dadurch den an der Oberfläche des Werkstücks W anhaftenden Schmutzbestandteil zusammen mit einem Kondensat des Reinigungslösungsmittels von der Oberfläche des Werkstücks W fortwäscht. Darüber hinaus taucht der Reiniger 1 das Werkstück W in ein Reinigungslösungsmittel, das in einer Tauchkammer R2 gespeichert wird, wodurch der an feinen Abschnitten des Werkstücks W anhaftende Schmutz entfernt wird, und er führt erneut in der Reinigungskammer R1 eine Duschreinigung durch, wodurch der Schmutz weggewaschen wird.
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Das Werkstück W ist zum Beispiel ein Metallteil, an dessen Oberfläche bei der maschinellen Bearbeitung als ein Schmutzbestandteil Schneidöl oder dergleichen anhaftet. Das Reinigungslösungsmittel ist ein kohlenwasserstoffbasiertes Reinigungslösungsmittel, zum Beispiel ein Reinigungslösungsmittel auf Basis von normalem Paraffin, Isoparaffin, Naphthen oder aromatischem Kohlenwasserstoff. Genauer gesagt ist das Reinigungslösungsmittel ein Petroleumreinigungslösungsmittel der Klasse 3 wie TeClean (eingetragene Marke) N20, Clean Sol G, NS Clean (eingetragene Marke) 200 oder Dapheny Solvent, die als Reinigungslösungsmittel bekannt sind.
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Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, weist der Reiniger 1 ein Reinigergehäuse 1a auf, in dem die Reinigungskammer R1 und die Tauchkammer (die Tauchreinigungsvorrichtung) R2 ausgebildet sind. Das Reinigergehäuse 1a ist insgesamt in einer hohlen Quaderform ausgebildet. Ein Innenraum des Reinigergehäuses 1a wird durch eine (unten beschriebene) Mitteltür 1g vertikal in die Reinigungskammer R1 und die Tauchkammer R2 unterteilt. In einer Vorderfläche des Reinigergehäuses 1a ist eine Werkstückeinführöffnung 1b vorgesehen. Die Werkstückeinführöffnung 1b ist eine Öffnung, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt und dazu verwendet wird, das Werkstück W zwischen dem Reinigergehäuse 1a (d. h. dem Reiniger 1) und einer Außenseite hinein- und herauszunehmen, und sie wird von einer vertikal beweglichen Vordertür 1c geschlossen oder geöffnet. Die Vakuumpumpe 3 ist mit dem Reinigergehäuse 1a über ein Steuerventil verbunden, das von der Steuerung 7 gesteuert wird, und es ist möglich, eine Atmosphäre der Reinigungskammer R1 auf eine Vakuumatmosphäre (eine Unterdruckatmosphäre) eines vorbestimmten Drucks einzustellen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist in einer Seitenfläche (einer hinteren Fläche oder einer rechten Seitenfläche in 2) des Reinigergehäuses 1a, auf der der Kondensator 2 montiert ist, eine Verbindungsöffnung 1d ausgebildet, um die Reinigungskammer R1, die ein Innenraum des Reinigers 1 ist, dazu zu zwingen, mit einer Kondensationskammer G zu kommunizieren, die ein Innenraum des Kondensators 2 ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Verbindungsöffnung 1d eine kreisförmige Öffnung, die in einem Teil des Reinigergehäuses 1a ausgebildet ist. Eine Oberfläche des Reinigergehäuses 1a um die Verbindungsöffnung 1d herum, die mit einem (unten beschriebenen) Ventilkörper 2i in Kontakt kommt, bildet einen Ventilsitz 1f. Der Ventilsitz 1f wird unten ausführlich beschrieben.
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Darüber hinaus umfasst der Reiniger 1 die Mitteltür 1g, einen Hebemechanismus 1h, einen Dampfeinleitungsdämpfer 1i, Duschdüsen 1j und eine Tauchkammerheizung 1k. Die Mitteltür 1g ist ein Plattenbauteil, das das Reinigergehäuse 1a in einer von oben nach unten gehenden Richtung in die Reinigungskammer R1 und die Tauchkammer R2 unterteilt. Wenn die Mitteltür 1g geschlossen ist, wird die Reinigungskammer R1 zu einem abgedichteten Raum, der von der Tauchkammer getrennt ist. Der Hebemechanismus 1h ist ein Mechanismus, der das Werkstück W innerhalb des Reinigergehäuses 1a zwischen der Reinigungskammer R1 und der Tauchkammer R2 anhebt/absenkt.
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Der Dampfeinleitungsdämpfer 1i ist mit einem (unten beschriebenen) Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a des Verdampfers 4 sowie mit der Reinigungskammer R1 verbunden. Der Dampfeinleitungsdämpfer 1i ist ein Mechanismus, der einen Öffnungsgrad eines Strömungswegs des verdampften Reinigungslösungsmittels, das vom Verdampfer 4 in Richtung der Reinigungskammer R1 strömt, reguliert und eine Durchflussmenge des verdampften Reinigungslösungsmittels einstellt, die in die Reinigungskammer R1 eingeleitet wird. Die Duschdüsen 1j sind oberhalb der Reinigungskammer R1 vorgesehen und geben das Reinigungslösungsmittel ab, das vom Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a in die Reinigungskammer R1 eingespeist wird.
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Die Duschdüsen 1j sind mit dem Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a des Verdampfers 4 durch eine (nicht gezeigte) Rohrleitung verbunden, und die Rohrleitung wird durch ein Ventil geöffnet/geschlossen. Die Tauchkammerheizung 1k ist in einer unteren Seitenwand des Reinigergehäuses 1a eingebaut und erhitzt das Reinigungslösungsmittel in der Tauchkammer R2.
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Der Kondensator 2 hat, wie in den Zeichnungen gezeigt ist, eine ungefähr säulenförmige Form und er nimmt den Dampf in der Reinigungskammer R1 über die Verbindungsöffnung 1d auf, um den Dampf zu kondensieren (verflüssigen). In einem Zustand, in dem die Reinigung des Werkstücks W in dem Reiniger 1 beendet wird, haftet das Reinigungslösungsmittel an der Oberfläche des Werkstücks W und einer Innenfläche des Reinigergehäuses 1a an.
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Auch wenn die Einzelheiten unten beschrieben werden, verdampft der Kondensator 2 nach der Reinigung des Werkstücks W das Reinigungslösungsmittel, das in der Reinigungskammer R1 zurückbleibt, (insbesondere das an der Oberfläche des Werkstücks W anhaftende Reinigungslösungsmittel) zu Dampf (Restdampf) und bewegt den Restdampf aus der Reinigungskammer R1 zur Kondensationskammer G, um den Restdampf zu kondensieren (verflüssigen).
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Der Kondensator 2 fungiert zusammen mit der Vakuumpumpe als eine Trocknungsvorrichtung und eine Verdampfungsreinigungsvorrichtung und er umfasst ein Kondensatorgehäuse 2a, zwei Kühlschlangen 2b und 2c, ein Haltebauteil 2d und einen Öffnungs-/Schließmechanismus 2e. Unter den Bestandteilen des Kondensators 2 umfasst das Haltebauteil 2d ein Deckelbauteil 2f, eine Vielzahl von Stabbauteilen 2g (vier Stabbauteile in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) und eine Vielzahl von Sicherungsbauteilen 2h. Der Öffnungs-/Schließmechanismus 2e umfasst einen Ventilkörper 2i, einen Verbindungsstab 2j, ein Lagerbauteil 2k, einen Luftzylinder 2m und ein Führungsbauteil 2n.
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Das Kondensatorgehäuse 2a ist ein hohles Säulenbauteil, das eine ungefähr zylindrische Form hat und an dem Reinigergehäuse 1a in einer vertikalen Stellung befestigt ist. Und zwar ist das Kondensatorgehäuse 2a derart auf dem Reinigergehäuse 1a montiert, dass eine Achse des Kondensatorgehäuses 2a vertikal ist. Ein oberer Endabschnitt des Kondensatorgehäuses 2a ist ein kreisförmiges Freigabeende 2p. Ein unterer Endabschnitt des Kondensatorgehäuses 2a weist eine kreisförmige Dampfeinlassöffnung 2q auf, die der Verbindungsöffnung 1d des Reinigergehäuses 1a zugewandt ist, die sich an einer Seite des Kondensatorgehäuses 2a befindet, und deren Durchmesser etwas größer als der der Verbindungsöffnung 1d ist. In einem unteren Abschnitt des Kondensatorgehäuses 2a ist eine Ablauföffnung vorgesehen, und ein (unten beschriebenes) gebrauchtes Reinigungslösungsmittel wird an einen Speicherbehälter abgegeben, der unterhalb des Kondensatorgehäuses 2a vorgesehen ist.
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Die zwei Kühlschlangen 2b und 2c sind schlangenförmige Kühlrohre, bei denen die Richtung einer Wicklungsachse die Richtung der Achse (d. h. die vertikale Richtung) des Kondensatorgehäuses 2a ist, wobei durch die Kühlschlangen 2b und 2c ein Kühlmittel fließt. Die zwei Kühlschlangen 2b und 2c sind in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kondensatorgehäuses 2a in einem vorbestimmten Abstand vorgesehen, das heißt in zwei in einer horizontalen Richtung nebeneinanderliegenden Reihen. Und zwar ist die Kühlschlange 2b der zwei Kühlschlangen 2b und 2c an einer Stelle nahe an der axialen Mitte des Kondensatorgehäuses 2a vorgesehen, und die Kühlschlange 2c ist an einer Stelle vorgesehen, die weiter als die Kühlschlange 2b von der axialen Mitte des Kondensatorgehäuses 2a weg liegt. Das Kühlmittel kann eine beliebige Flüssigkeit sein, solange sie die Temperatur in der Kondensationskammer G unter einem verringerten Druck kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Reinigungslösungsmittels halten kann.
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Das Haltebauteil 2d hält die zwei Kühlschlangen 2b und 2c und bringt die zwei Kühlschlangen 2b und 2c abnehmbar in dem Kondensatorgehäuse 2a unter. Das Haltebauteil 2d umfasst das Deckelbauteil 2f, das das am Kondensatorgehäuse 2a ausgebildete Freigabeende 2p versperrt, die Vielzahl von Stabbauteilen 2g (die vier Stabbauteile in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), von denen ein (oberes) Ende am Deckelbauteil 2f befestigt ist, und die Vielzahl von Sicherungsbauteilen 2h, die an vorbestimmten Stellen der Stabbauteile 2g vorgesehen sind und die zwei Kühlschlangen 2b und 2c sichern.
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Das Deckelbauteil 2f ist ein scheibenförmiges Bauteil, das einen Teil des Kondensatorgehäuses 2a bildet und durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln, die aus zum Beispiel Schrauben und Muttern bestehen, abnehmbar am Freigabeende 2b des Kondensatorgehäuses 2a befestigt ist. Die einzelnen Stabbauteile 2g sind lange Gewindebolzen, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind. Die oberen Enden der Stabbauteile 2g sind in Schraubenlöcher geschraubt, die so in dem Deckelbauteil 2f ausgebildet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die Sicherungsbauteile 2h sind auf untere Enden der Stabbauteile 2g geschraubt. Die Vielzahl von Sicherungsbauteilen 2h sind Platten, in denen Schraubenlöcher ausgebildet sind, in die die unteren Enden der Stabbauteile 2g eingeschraubt sind, sie stehen seitlich von den sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Stabbauteilen 2g, also in der horizontalen Richtung, vor und sie stehen mit unteren Enden der Kühlschlangen 2b und 2c in Eingriff.
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Dabei bilden Endabschnitte (insgesamt vier Endabschnitte) der zwei Kühlschlangen 2b und 2c externe Verbindungsöffnungen T1 bis T4, die über Durchgangslöcher, die in dem Deckelbauteil 2f ausgebildet sind, zur Oberseite des Deckelbauteils 2f, also zu einer Außenseite des Kondensatorgehäuses 2a, herausgezogen sind. Unter den vier externen Verbindungsöffnungen T1 bis T4 ist die externe Verbindungsöffnung T1 das eine Ende der einen Kühlschlange 2b und die externe Verbindungsöffnung T2 das andere Ende der einen Kühlschlange 2b. Die externe Verbindungsöffnung T3 ist das eine Ende der anderen Kühlschlange 2c, und die externe Verbindungsöffnung T4 ist das andere Ende der anderen Kühlschlange 2c.
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Und zwar ist der Kondensator 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass er dazu imstande ist, außerhalb des Kondensators 2 einen Verbindungszusammenhang zwischen den zwei Kühlschlangen 2b und 2c einzustellen. Falls zum Beispiel, wie in 5A gezeigt ist, die externe Verbindungsöffnungen T2 und T3 miteinander verbunden werden und das Kühlmittel der externen Verbindungsöffnung T1 zugeführt und aus der externen Verbindungsöffnung T4 abgegeben wird, sind die eine Kühlschlange 2b und die andere Kühlschlange 2c in Reihe verbunden und strömt das Kühlmittel zu einem Weg, der durch die eine Kühlschlange 2b und dann durch die andere Kühlschlange 2c geht. Da die eine Kühlschlange 2b und die andere Kühlschlange 2c in Reihe verbunden sind, ist in diesem Fall der Durchgangsweg des Kühlmittels einfach.
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Falls indessen ein abzweigendes Zuführungsrohr verwendet wird, um das Kühlmittel parallel den externen Verbindungsöffnungen T1 und T2 zuzuführen und aus den externen Verbindungsöffnungen T2 und T4 abzuführen, sind die eine Kühlschlange 2b und die andere Kühlschlange 2c parallel verbunden und strömt das Kühlmittel parallel zu der einen Kühlschlange 2b und der anderen Kühlschlange 2c. Da die eine Kühlschlange 2b und die andere Kühlschlange 2c in diesem Fall parallel verbunden sind, wird der Druckverlust kleiner als in dem in 5A gezeigten Fall und das Kühlmittel kann somit dazu gebracht werden, bei einem verhältnismäßig geringen Zufuhrdruck zu strömen.
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Der Öffnungs-/Schließmechanismus 2e schließt oder öffnet die Verbindungsöffnung 1d des Reinigergehäuses 1a direkt und er öffnet/schließt dadurch indirekt die Dampfeinlassöffnung 2k des Kondensatorgehäuses 2a. Und zwar umfasst der Öffnungs-/Schließmechanismus 2e, wie in 3 gezeigt ist, den Ventilkörper 2i, der sich im Reinigergehäuse 1i befindet und einen größeren Durchmesser als die Verbindungsöffnung 1d hat. Der Ventilkörper 2i kommt mit dem Ventilsitz 1f in engen Kontakt oder er wird vom Ventilsitz 1f getrennt, wodurch die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G zwischen einem Nichtverbindungszustand und einem Verbindungszustand umgeschaltet werden.
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Der Verbindungsstab 2j ist ein Stabbauteil, bei dem ein Ende (ein vorderes Ende) in einer vertikalen Stellung an die Mitte des Ventilkörpers 2i und das andere Ende (ein hinteres Ende) an ein bewegliches Stück des Luftzylinders 2m gekoppelt ist. Das Lagerbauteil 2k ist ein Bauteil, das den Verbindungsstab 2j gleitend in einer Längsrichtung von ihm trägt und das an dem Kondensatorgehäuse 2a befestigt ist. Der Luftzylinder 2m ist eine Antriebsquelle für den Ventilkörper 2i, was heißt, dass der Luftzylinder 2m so konfiguriert ist, dass er den Ventilkörper 2i in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 1f kommen lässt oder ihn vom Ventilsitz 1f trennt, und er treibt den Ventilköper 2i unter Stützung des Ventilsitzes 1f über den Verbindungsstab 2j an.
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Damit die Verbindungsöffnung 1d (d. h. die Dampfeinlassöffnung 2q) dabei zuverlässig mit dem Ventilkörper 2i verschlossen wird, muss ein Außenumfangsabschnitt des Ventilkörpers 2i über den gesamten Umfang mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt kommen. Daher müssen die Mitte des Ventilkörpers 2i, der ein scheibenförmiges Bauteil ist, und die Mitte des Ventilsitzes 1f, der eine kreisförmige Öffnung ist, ausgerichtet sein. Wenn die Positionen der Mitte des Ventilköpers 2i und der Mitte des Ventilsitzes 1f stark abweichen, steht ein Teil des Außenumfangsabschnittes des Ventilkörpers 2i nicht mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt und der Ventilkörper 2i kann daher die Verbindungsöffnung 1d (d. h. die Dampfeinlassöffnung 2q) nicht vollständig schließen.
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Das Führungsbauteil 2n ist dazu vorgesehen, den Ventilkörper 2i und den Ventilsitz 1f auszurichten. Das Führungsbauteil 2m ist ein ungefähr scheibenförmiges Bauteil, das in Längsrichtung auf ungefähr halbem Wege des Verbindungsstabs 2j aufgepresst ist und dem Ventilkörper 2i parallel in einem vorbestimmten Abstand zugewandt ist. Wenn ein Außenumfangsabschnitt des Führungsbauteils 2n gleitend mit einem Innenumfangsabschnitt eines Abschnitts um die Dampfeinlassöffnung 2q in dem Kondensatorgehäuse 2a herum in Kontakt gebracht wird, wird die Mitte des Verbindungsstabs 2j an der Mitte der Dampfeinlassöffnung 2q ausgerichtet und der gesamte Umfang des Außenumfangsabschnittes des Ventilkörpers 2i mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt gebracht.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist die Vakuumpumpe 3 mit der Reinigungskammer R1 des Reinigers 1 und dem Kondensator 2 verbunden, sie evakuiert Gase in der Reinigungskammer R1 und dem Kondensator 2 und sie wandelt dadurch Drücke des Reinigers 1 und des Kondensators 2 in Unterdrücke um. Ein erstes Vakuumventil v1 ist an einem Verbindungsrohr p1 zwischen der Vakuumpumpe 3 und dem Reiniger 1 vorgesehen, und ein zweites Vakuumventil v2 ist an einem Verbindungsrohr p2 zwischen der Vakuumpumpe 3 und dem Kondensator 2 vorgesehen.
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Wie in 1 gezeigt ist, fungiert der Verdampfer 4 zusammen mit dem Reiniger 1 als eine Reinigungsvorrichtung, wobei er den Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a und eine Dampferzeugungsheizung 4b umfasst. Der Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a ist außerhalb des Reinigergehäuses 1a vorgesehen und es wird darin das Reinigungslösungsmittel gespeichert, das vom Dampfeinleitungsdämpfer 1i und den Duschdüsen 1j in die Reinigungskammer R1 abgegeben wird. Das Reinigungslösungsmittel, das vom Kondensator 2 gesammelt und durch einen Regenerationskondensator regeneriert wird, fließt in den Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a. Die Dampferzeugungsheizung 4b erhitzt das Reinigungslösungsmittel, das in dem Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a gespeichert wird, und sie ist innerhalb des Reinigungslösungsmittelspeichertanks 4a installiert. Der Verdampfer 4 erhitzt das in dem Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a gespeicherte Reinigungslösungsmittel und er erzeugt dadurch das verdampfte Reinigungslösungsmittel, das in einem Dampfreinigungsvorgang verwendet wird. Die Dampfreinigungsvorrichtung wird in der vorliegenden Erfindung von dem Verdampfer 4 und dem Reinigergehäuse 1a gebildet.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist auf einer Unterseite der Tauchkammer R2 die Sprudelvorrichtung 5 vorgesehen. Die Sprudelvorrichtung 5 umfasst ein Gebläse oder dergleichen, das Luft aussendet, und ein Abgaberohr. Die Sprudelvorrichtung 5 gibt aus einem Abgabeauslass, der in der Tauchkammer R2 vorgesehen ist, Luft (offene Luft) in die Tauchkammer R2 ab und erzeugt dadurch in dem Reinigungslösungsmittel in der Tauchkammer R2 Blasen. Im Abgabeauslass der Sprudelvorrichtung 5 ist ein Sprudelventil vorgesehen, das von der Steuerung 7 gesteuert wird.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist in der Tauchkammer R2 die Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 vorgesehen und sie versetzt das in der Tauchkammer R2 gespeicherte Reinigungslösungsmittel durch Ultraschall in Schwingungen und führt auf dem Werkstück W eine Ultraschallreinigung durch. Die Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 umfasst einen in der Tauchkammer R2 gelegenen Schwingungserzeuger und eine (nicht gezeigte) Ansteuerungsschaltung, die den Schwingungserzeuger in Schwingung versetzt. Die Ansteuerungsschaltung der Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 ist mit der Steuerung 7 verbunden.
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Die Arbeit der Absaugvorrichtung mit dem Reiniger 1 und dem Kondensator 2 wird automatisch durch die in 1 gezeigte Steuerung 7 gesteuert. Die Steuerung 7 steuert den Reiniger 1, den Kondensator 2, die Vakuumpumpe 3, den Verdampfer 4 und die Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 auf der Grundlage eines vorbestimmten Programms und führt einen Dampfreinigungsvorgang, einen Verdampfungsreinigungsvorgang, einen Duschreinigungsvorgang, einen Tauchreinigungsvorgang und einen Trocknungsvorgang durch. Ein Arbeiter kann die Anzahl an Malen, die der Verdampfungsreinigungsvorgang und der Tauchreinigungsvorgang durchgeführt werden, beliebig auf der Grundlage von Faktoren wie der Form des Werkstücks W und der Anzahl an Werkstücken einstellen. Der Dampfreinigungsvorgang ist ein Vorgang, in dem die Reinigungskammer R1 mit dem Dampf des Reinigungslösungsmittels gefüllt wird, der Dampf mit dem in der Reinigungskammer R1 untergebrachten Werkstück W in Kontakt gebracht wird und dadurch der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W entfernt wird. Der Verdampfungsreinigungsvorgang ist ein Vorgang, bei dem der Schmutz des Werkstücks W in Form der Flüssigkeit, der mit dem Reinigungslösungsmittel verdünnt ist, plötzlich siedet und verdampft. Der Tauchreinigungsvorgang ist ein Vorgang, in dem das Werkstück W in der Tauchkammer R2, in der das Reinigungslösungsmittel gespeichert ist, eingetaucht wird und der Schmutz abgeschwemmt wird. Der Duschreinigungsvorgang ist ein Vorgang, in dem das Reinigungslösungsmittel auf das Werkstück W in der Reinigungskammer R1 gesprüht wird und dadurch der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W abgewaschen wird.
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Die Absaugvorrichtung wird in einem Zustand verwendet, in dem ein Umkreis von ihr mit einem (nicht gezeigten) Bewehrungsmaterial bedeckt ist.
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 ein Reinigungsverfahren der Absaugvorrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Wenn das Werkstück W unter Verwendung der Absaugvorrichtung gereinigt wird, wird das Werkstück W von der in dem Reinigergehäuse 1a vorgesehenen Werkstückeinführöffnung 1b aus in der Reinigungskammer R1 untergebracht. An der Oberfläche des Werkstücks W haftet ein Schmutzbestandteil wie Schneidöl an. Die auf dem Reinigergehäuse 1a vorgesehene Vordertür 1c wird angetrieben und dadurch wird die Reinigungskammer R1 zu einem abgedichteten Raum.
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In diesem Zustand wird zunächst ein Vorbehandlungsvorgang durchgeführt (Schritt S1). Der Öffnungs-/Schließmechanismus 2e setzt die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G in einen Verbindungszustand. In diesem Zustand werden die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G durch Betätigung der Vakuumpumpe 3 allmählich dekomprimiert und auf zum Beispiel einen Druck (einen Anfangsdruck) von 10 kPa oder weniger eingestellt.
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Parallel zur Dekomprimierungsbehandlung der Reinigungskammer R1 und der Kondensationskammer G wird der Verdampfer 4 betätigt und es wird verdampftes Reinigungslösungsmittel erzeugt. Der Druck des verdampften Reinigungslösungsmittels ist der Sättigungsdampfdruck, und die Temperatur des verdampften Reinigungslösungsmittels liegt unter verringertem Druck um einen Siedepunkt des Reinigungslösungsmittels herum, zum Beispiel bei 80 bis 140°C. Wenn die Dekomprimierungsbehandlung beendet ist, werden die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G durch Betätigung des Öffnungs-/ Schließmechanismus 2e vom Verbindungszustand in einen Nichtverbindungszustand versetzt, und die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G werden zu einzeln abgedichteten Räumen. Dem Kondensator 2 wird von der Außenseite ein Kühlmittel zugeführt und dadurch wird die Temperatur der Kondensationskammer G bei einer konstanten Temperatur gehalten.
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Falls als das Kühlmittel zum Beispiel Wasser (Leitungswasser) verwendet wird, wird die Temperatur der Kondensationskammer G bei kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Reinigungslösungsmittels gehalten.
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Nach dem Vorbehandlungsvorgang wird ein Dampfreinigungsvorgang durchgeführt (Schritt S2). Der Reinigungskammer R1 wird vom Verdampfer 4 über den Dampfeinleitungsdämpfer 1i über eine vorbestimmte Reinigungsdauer das verdampfte Reinigungslösungsmittel zugeführt und dadurch wird das Werkstück W in der Reinigungskammer R1 gereinigt. Und zwar wird über die vorbestimmte Reinigungsdauer auf der Oberfläche des Werkstücks W fortgesetzt eine Anbringung und Kondensation des verdampften Reinigungslösungsmittels wiederholt, und der an der Oberfläche des Werkstücks W anhaftende Schmutzbestandteil wird entfernt (gereinigt), indem er zusammen mit einem Kondensat des verdampften Reinigungslösungsmittels von der Oberfläche des Werkstücks W abfällt.
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Wenn dieser Dampfreinigungsvorgang des Werkstücks W beendet wird, hat die Reinigungskammer R1 einen Druck (einen Reinigungskammerdruck), der beinahe gleich einem Sättigungsdampfdruck des verdampften Reinigungslösungsmittels ist, und eine Temperatur (etwa 80 bis 140°C), die beinahe gleich der Temperatur des verdampften Reinigungslösungsmittels ist. Der Reinigungskammerdruck und die Reinigungskammertemperatur haben also Werte, die deutlich höher als der voreingestellte gehaltene Druck und die Temperatur der Kondensationskammer G (ein Kondensationskammerdruck und eine Kondensationskammertemperatur) sind.
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Im Anschluss an den Dampfreinigungsvorgang wird in der Reinigungskammer R1 der Verdampfungsreinigungsvorgang des Werkstücks W durchgeführt (Schritt S3). Im Verdampfungsreinigungsvorgang kommunizieren durch Betätigung des Öffnungs-/Schließmechanismus 2e die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G miteinander, die die oben beschriebene Druckbeziehung und Temperaturbeziehung haben. Und zwar wird der Luftzylinder 2m betätigt, um den Ventilkörper 2i vom Ventilsitz 1f zu trennen und dadurch werden die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G vom Nichtverbindungszustand in den Verbindungszustand gebracht.
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Dadurch wird der Druck der Reinigungskammer R1 (der Reinigungskammerdruck) rasch dekomprimiert, und aufgrund der raschen Dekomprimierung sieden augenblicklich (plötzlich) das Kondensat (die Restflüssigkeit) des verdampften Reinigungslösungsmittels und der Schmutz in Form der Flüssigkeit (flüssiger Schmutz), etwa das an der Oberfläche des Werkstücks W anhaftende Schneidöl. Da die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G in einer kurzen Zeit und über eine verhältnismäßig große Fläche verbunden werden, bewegt sich Dampf (Restdampf) der Restflüssigkeit, der sich von der Oberfläche des Werkstücks W getrennt hat, mit hoher Geschwindigkeit von der Reinigungskammer R1 (einer Hochdruckseite) über einen Spalt zwischen dem Ventilkörper 2i und dem Ventilsitz 1f, die Verbindungsöffnung 1d und die Dampfeinlassöffnung 2q zur Kondensationskammer G (einer Niederdruckseite).
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Der Restdampf, der sich zur Kondensationskammer G (der Niederdruckseite) bewegt, haftet an den Oberflächen der zwei Kühlschlangen 2b und 2c an und wird zu einem gebrauchten Reinigungslösungsmittel rekondensiert. Das gebrauchte Reinigungslösungsmittel tropft von den Oberflächen der zwei Kühlschlangen 2b und 2c nach unten und sammelt sich am untern Abschnitt des Kondensatorgehäuses 2a etwas an und es wird von der im unteren Abschnitt des Kondensatorgehäuses 2a vorgesehenen Ablauföffnung aus in den Speicherbehälter abgegeben.
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Wenn der Verdampfungsreinigungsvorgang beendet ist, wird ein Tauchreinigungsvorgang durchgeführt (Schritt S4). Wenn das Reinigungslösungsmittel abgelassen ist, kommt zunächst der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt und die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G werden in den Nichtverbindungszustand versetzt. Nachdem die Reinigungskammer R1 zum Anfangsdruck zurückgekehrt ist, wird die Mitteltür 1g geöffnet und die Reinigungskammer R1 und die Tauchkammer R2 werden in den Verbindungszustand versetzt. Der Tauchkammer R2 wird das Reinigungslösungsmittel zugeführt und der Hebemechanismus 1h wird abgesenkt, um das Werkstück W, von dem das Reinigungslösungsmittel entfernt ist, in das Reinigungslösungsmittel der Tauchkammer R2 einzutauchen. Das der Tauchkammer R2 zugeführte Reinigungslösungsmittel wird durch die Tauchkammerheizung 1k erhitzt. Durch die Sprudelvorrichtung 5 wird das Sprudelventil geöffnet, und es wird ein Gas in das Reinigungslösungsmittel der Tauchkammer R2 abgegeben, um in dem Reinigungslösungsmittel Blasen zu erzeugen. Wenn das Reinigungslösungsmittel in der Tauchkammer R2 in feine Abschnitte des Werkstücks W fließt und darüber hinaus an der Oberfläche des Werkstücks W die Blasen anhaften, wird Schmutz entfernt, der nicht im Dampfreinigungsvorgang entfernt werden kann. Gleichzeitig mit dem Tauchreinigungsvorgang wird im Kondensator 2 das Innere der Kondensationskammer G durch die Vakuumpumpe 3 dekomprimiert und gekühlt und dadurch in den Zustand der Kondensationskammer G vor dem Verdampfungsreinigungsvorgang zurückgebracht.
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Darüber hinaus wird erneut der Hebemechanismus 1h angehoben, um das Werkstück W in die Reinigungskammer R1 zurückzubringen, und durch Schließen der Mitteltür 1g wird die Reinigungskammer R1 abgedichtet und der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 wird erneut vom Ventilsitz 1f getrennt. Dadurch werden die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G in den Verbindungszustand versetzt und es wird der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt (Schritt S5). Wenn der Verdampfungsreinigungsvorgang beendet ist, kommt der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt, und die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G werden in den Nichtverbindungszustand versetzt. Darüber hinaus zählt die Steuerung 7 die Anzahl an Malen, die der Tauchreinigungsvorgang und der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt wurden, und sie bestimmt, ob die Anzahl an Malen, die sie durchgeführt wurden, die vorbestimmte Anzahl an Malen erreicht (Schritt S6). Falls die Anzahl an Malen, die sie durchgeführt wurden, kleiner als die vorbestimmte Anzahl an Malen ist, werden der Tauchreinigungsvorgang (Schritt S4) und der Verdampfungsreinigungsvorgang (Schritt S5) erneut durchgeführt.
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Auf dem Werkstück W, auf dem der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt worden ist, wird ein Duschreinigungsvorgang durchgeführt (Schritt S7). In dem Duschreinigungsvorgang wird das in dem Reinigungslösungsmittelspeichertank 4a gespeicherte Reinigungslösungsmittel von den Duschdüsen 1j aus in die Reinigungskammer R1 abgegeben, und dadurch wird der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W abgewaschen. Gleichzeitig mit dem Duschreinigungsvorgang wird in dem Kondensator 2 das Innere der Kondensationskammer G durch die Vakuumpumpe 3 dekomprimiert und gekühlt und dadurch in den Zustand der Kondensationskammer G vor dem Verdampfungsreinigungsvorgang zurückgebracht.
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Wenn der Duschreinigungsvorgang beendet ist, wird der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 erneut vom Ventilsitz 1f getrennt, und dadurch werden die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G in den Verbindungszustand versetzt und es wird ein Trocknungsvorgang durchgeführt (Schritt S8). Ähnlich wie im Verdampfungsreinigungsvorgang wird die Reinigungskammer R1 im Trocknungsvorgang abgedichtet und der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 wird erneut vom Ventilsitz 1f getrennt, wodurch die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G in den Verbindungszustand versetzt werden.
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Wenn der Trocknungsvorgang abgeschlossen wird, kommt der Ventilkörper 2i des Kondensators 2 mit dem Ventilsitz 1f in Kontakt und die Reinigungskammer R1 und die Kondensationskammer G werden in den Nichtverbindungszustand versetzt. Darüber hinaus strömt durch Öffnen eines (nicht gezeigten) Atmosphärenöffnungsventils offene Luft in die Reinigungskammer R1 und das Innere der Reinigungskammer R1 wird in einen Atmosphärendruckzustand zurückgebracht. Die Vordertür 1c wird geöffnet und das Werkstück W wird ausgebracht.
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Gemäß der Absaugvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels fließt im Tauchreinigungsvorgang das Reinigungslösungsmittel in die Konkavität oder die Nut des Werkstücks W, um den Schmutz mit dem Reinigungslösungsmittel zu verdünnen, und der mit dem Reinigungslösungsmittel verdünnte Schmutz wird im Verdampfungsreinigungsvorgang verdampft. Nachdem der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt wurde, wird erneut der Tauchreinigungsvorgang durchgeführt, wodurch der Schmutz in einem Abschnitt, der nicht durch die erste Reinigung gereinigt ist, aufgeschwemmt werden kann. Der Tauchreinigungsvorgang und der Verdampfungsreinigungsvorgang werden mehrmals abwechselnd wiederholt, wodurch der Schmutz auch dann, wenn das Werkstück W eine komplizierte Form hat, ausreichend abgewaschen werden kann. Daher kann das Werkstück, das eine komplizierte Form hat, gereinigt werden, ohne die Stellung des Werkstücks W zu ändern.
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Gemäß der Absaugvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels erfolgt in dem Tauchreinigungsvorgang die Sprudelreinigung. Durch die Sprudelreinigung werden mit dem Werkstück W die Blasen in Kontakt gebracht, wodurch der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W zusammen mit den Blasen leicht aufgeschwemmt werden kann. Daher kann der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W leichter abfallen.
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Außerdem weist die Absaugvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ultraschallschwingungsvorrichtung auf, die das Reinigungslösungsmittel durch Ultraschall in Schwingungen versetzt. Dadurch kann auf dem Werkstück W in der Tauchkammer R2 die durch die Ultraschallschwingung bewirkte Reinigung durchgeführt werden. Daher kann der Schmutz in der Konkavität, die in der oberen Fläche des Werkstücks W ausgebildet ist, leicht abfallen, und das Werkstück W, das eine komplizierte Form hat, kann gereinigt werden, ohne die Stellung des Werkstücks W zu ändern.
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Darüber hinaus wird gemäß der Absaugvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der Reinigungskammer R1 der Duschreinigungsvorgang durchgeführt. Da das Reinigungslösungsmittel im Duschreinigungsvorgang von der Seite oder von oben aufgesprüht wird, kann der Schmutz im seitlichen Abschnitt und oberen Abschnitt des Werkstücks W abgewaschen werden. Der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks W kann leichter abfallen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt und es sind zum Beispiel die folgenden Abwandlungen denkbar.
- (1) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Reinigungsbehandlung beschrieben worden, die den Duschreinigungsvorgang umfasst, doch die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es kann ein Aufbau zum Einsatz kommen, bei dem wiederholt der Tauchreinigungsvorgang und der Verdampfungsreinigungsvorgang durchgeführt werden, ohne die Duschreinigungsbehandlung durchzuführen, und bei dem dann schließlich der Trocknungsvorgang durchgeführt wird.
- (2) Außerdem können der Duschreinigungsvorgang und der Verdampfungsreinigungsvorgang auch wiederholt zweimal oder so durchgeführt werden. In diesem Fall kann bezüglich des Werkstücks W, auf dessen Oberseite die Konkavität ausgebildet ist, eine höhere Reinigungswirkung erzielt werden.
- (3) Außerdem nimmt die Absaugvorrichtung die Gestaltung an, die sowohl die Sprudelvorrichtung 5 als auch die Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 umfasst, doch die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Absaugvorrichtung kann auch eine Gestaltung annehmen, die entweder die Sprudelvorrichtung 5 oder die Ultraschallschwingungsvorrichtung 6 umfasst.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das zu behandelnde Objekt, das eine komplizierte Form hat, gereinigt werden, ohne die Stellung des zu reinigenden Objekts zu ändern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reiniger
- 1a
- Reinigergehäuse
- 1b
- Werkstückeinführöffnung
- 1c
- Vordertür
- 1d
- Verbindungsöffnung
- 1f
- Ventilsitz
- 1g
- Mitteltür
- 1h
- Hebemechanismus
- 1i
- Dampfeinleitungsdämpfer
- 1j
- Duschdüse
- 1k
- Tauchkammerheizung
- 2
- Kondensator
- 2a
- Kondensatorgehäuse
- 2b, 2c
- Kühlschlange
- 2d
- Haltebauteil
- 2e
- Öffnungs-/Schließmechanismus
- 2f
- Deckelbauteil
- 2g
- Stabbauteil
- 2h
- Sicherungsbauteil
- 2i
- Ventilkörper
- 2j
- Verbindungsstab
- 2k
- Lagerbauteil
- 2m
- Luftzylinder
- 2n
- Führungsbauteil
- 2q
- Dampfeinlassöffnung
- 5
- Sprudelvorrichtung
- 6
- Ultraschallschwingungsvorrichtung (Oszillator)
- 7
- Steuerung
- R1
- Reinigungskammer
- R2
- Tauchkammer
- G
- Kondensationskammer
- W
- Werkstück (zu behandelndes Objekt)
