DE1272079B - Verfahren und Einrichtung zum Reinigen und Entfetten von metallischem Halbzeug - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES JfflTWl· PATENTAMT Int. CL:

AUSLEGESCHRIFT

C23g

Deutsche KL: 48 d2- 3/02

Nummer: 1272079

Aktenzeichen: P 12 72 079.5-45 (H 57532)

Anmeldetag: 27. Oktober 1965

Auslegetag: 4. Juli 1968

Bei der Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre benötigt man, um eine gute, porenfreie und keine Fremdeinschlüsse besitzende Rohrnaht zu erhalten, Metallbänder, die eine saubere, fettfreie Oberfläche aufweisen. Diese Voraussetzung ist im allgemeinen nicht gegeben, da die die Metallbänder herstellenden Werke die Bänder meist einfetten, um eine Korrosion zu verhindern. Dies gilt insbesondere für Stahl- und Kupferbänder, während Aluminiumbänder häufig eine durch den Fertigungsprozeß bedingte Oberflächenschicht aus veröltem Schmutz, Aluminiumstaub usw. besitzen. Man ist daher dazu übergegangen, Bänder und auch andere Halbzeugformen vor der Weiterverarbeitung zu reinigen und zu entfetten.

Das Reinigen und Entfetten der verschiedenen Halbzeugformen wird im allgemeinen mit Hilfe eines chemischen Lösungsmittels vorgenommen, das so beschaffen ist, daß wohl das Halbzeug gereinigt und entfettet, jedoch nicht oder nur geringfügig angegriffen wird. Als Lösungsmittel wird daher häufig Trichlor- oder Perchloräthylen benutzt.

In diesem Zusammenhang sind insbesondere zwei Verfahren bekanntgeworden. Bei dem einen Verfahren wird das zu reinigende Halbzeug — beispielsweise ein Band — durch das flüssige Lösungsmittel gezogen, danach wird es mittels eines Abstreifers von dem gelösten und noch nicht weggespülten Schmutz befreit und anschließend nochmals durch ein zweites Bad mit flüssigem Lösungsmittel gezogen. Dieser Vorgang — Bad, Abstreifer, Bad — kann beliebig oft wiederholt werden. Das Verfahren hat den Nachteil, daß die Reinigung des Halbzeugs nur mäßig ist, da beim Durchziehen durch das Bad die am Halbzeug liegende Grenzschicht des Lösungsmittels mitgezogen wird, was naturgemäß den Reinigungseffekt vermindert. Das andere Verfahren ist zum Reinigen, insbesondere von stückförmigem Halbzeug, geeignet und benutzt ein dampfförmiges Lösungsmittel, das beim Kontakt mit dem auf Raumtemperatur liegenden Halbzeug an diesem kondensiert (Industrie-Anzeiger, Essen, 87. Jg. [1965], Nr. 56, S. 1317, rechte Spalte, und S. 1318, linke Spalte). Das kondensierte Lösungsmittel läuft dann an dem zu reinigenden Halbzeug herunter und spült dabei den gelösten Schmutz ab. Dabei erwärmt sich das Halbzeug auf eine Temperatür von etwa 80° C, was den Reinigungsprozeß begünstigt. Dieses Verfahren zeigt gute Resultate in der Reinigung, wenn das zu reinigende Halbzeug so lange in der Bearbeitung bleibt, bis es sich auf die hohe Temperatur erwärmen konnte. Da diese Erwärmung je nach Masse etwa 2 bis 30 min dauert, ist das Verfahren für einen kontinuierlich und schnell arbeiten-Verf ahren und Einrichtung zum Reinigen
und Entfetten von metallischem Halbzeug

Anmelder:

Kabel- und Metallwerke
Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft,
3000 Hannover, Vahrenwalder Str. 271

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Günther Lehnert,
3000 Hannover-Buchholz;
Walter Gopon, 3011 Kirchdorf

den Betrieb nicht geeignet, da bei einer verminderten Erwärmung des Halbzeugs die Qualität der Reinigung schnell nachläßt. Dies kommt daher, daß das am Halbzeug herablaufende Lösungsmittelkondensat bei niederen Temperaturen hartnäckig anhaftenden Schmutz nicht beseitigen kann.

Es ist auch bekannt, bandförmiges Halbzeug und insbesondere Metallbänder durch mindestens eine Kammer zu führen, in der die Behandlung stattfindet. In dieser Behandlungskammer ist eine Mehrzahl von Umlenkrollen vorhanden, die das Band in Schleifen führen. Gegenüber der Oberfläche des Bandes sind Düseneinrichtungen angebracht, aus welchen das Behandlungsgut austritt und auf die Bandoberfläche trifft. Bei Verwendung mehrerer Kammern ist weiterhin vorgeschlagen worden, die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit von einer Kammer zur anderen zu variieren.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zum Reinigen und Entfetten von metallischem Halbzeug beliebiger Dimension mittels eines Lösungsmittels, beispielsweise Perchloräthylen, gemäß dem das Lösungsmittel unter Druck nacheinander mit unterschiedlichen Temperaturen auf das Halbzeug gesprüht wird, das sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß nach einer Vorwäsche mit einem Lösungsmittel das metallische Halbzeug mit einem durch Temperatureinwirkung verdampften Lösungsmittel bestrahlt wird.

Dieses Verfahren erlaubt bei einer gegenüber den anderen Verfahren relativ hohen Reinigungsgeschwindigkeit ein einwandfreies Reinigen und Entfetten von

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metallischem Halbzeug. Durch das erfindungsgemäße Besprühen des Bandes schräg unter einem Winkel auf Aufsprühen des Lösungsmittels wird dabei erreicht, das Band eine bessere Reinigung hervorruft als ein daß sich auch hartnäckig an dem Halbzeug haftender senkrecht auf das Band gerichteter Sprühstrahl, da Schmutz durch die Druckwirkung der Sprühstrahlen beim Senkrechtsprühen der Schmutz auf das Band entfernen läßt. Dabei wird durch das Besprühen des 5 gedrückt und beim Schrägsprühen der Schmutz aus Halbzeugs mit dem flüssigen Lösungsmittel das Halb- dem Band herausgedrückt wird. Als besonders vorzeug vom gröbsten Schmutz beseitigt, während durch teilhaft und zweckmäßig hat sich dabei ergeben, daß das Besprühen mit dem dampfförmigen Lösungsmittel die aus den Sprührohren austretenden Strahlen nach der in den Poren des Metalls liegende Schmutz aus- unten auf das Band sprühen. Dies hängt mit der Umgewaschen wird und durch das am Halbzeug her- io lenkung des Bandes zusammen; die Sprühstrahlen unterlaufende Kondensat abgespült wird. sind nämlich so gerichtet, daß der Schmutz und das

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver- aufgesprühte oder am Band kondensierte flüssige f ahrens besteht darin, daß das Halbzeug bis zur völli- Lösungsmittel nach unten fließen, d. h. vom Auftreffgen Trocknung behandelt werden kann. Damit kann punkt des Sprühstrahls weg und nicht in den Auftreffauf Trocknungs- bzw. Heizvorrichtungen verzichtet 15 punkt des Sprühstrahls, werden. Das Lösungsmittel, das an dem Metallband her-

Insbesondere eignet sich das Verfahren zum Reini- unterfließt, sammelt sich dann auf dem Boden des gen und Entfetten von Metallbändern — wie Stahl-, Arbeitsraumes, der als Wanne dient. Von dort kann Aluminium- und Kupferbändern — beliebiger Länge es dann einer Aufbereitungsanlage zugeführt werden, im Durchlauf. Zur Ausübung des Verfahrens — nach- 20 Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, einen folgend auf das Reinigen und Entfetten von Metall- bestimmten Teil des in der Wanne gesammelten bändern angewandt — benutzt man zweckmäßiger- Lösungsmittels über ein Filter und eine Pumpe dem weise eine Einrichtung, die aus einem Arbeitsraum das flüssige Lösungsmittel verspritzenden Sprührohr mit einer das gebrauchte Lösungsmittel sammelnden und einen anderen Teil ebenso über ein Filter und Wanne, einem Verdampfer und einem Nachfüll- 25 eine Pumpe dem Verdampfer zuzuleiten. Man erhält behälter besteht. Gemäß der Erfindung sind nun im so zwei Kreise, einmal einen Kreis, der von der Arbeitsraum eine oder mehrere Rollen angebracht, Wanne über das eine Filter, über die eine Pumpe und die das Band ein- oder mehrmals im Arbeitsraum über das Sprührohr zur Wanne geht und einen zweiumlenken; ein Teil der Rollen ist dabei im oberen ten Kreis, der von der Wanne über das andere Filter, Teil des Arbeitsraumes untergebracht, ein Teil im 30 die zweite Pumpe, den Verdampfer und das Sprühunteren, auf einem tieferen räumlichen Niveau, so rohr zur Wanne läuft. Beide Kreise sind unabhängig daß das Band im Zick-Zack durch den Arbeitsraum voneinander und gestatten eine optimale Ausnutzung läuft. Über den im unteren Teil des Arbeitsraumes des Lösungsmittels.

liegenden Rollen befinden sich nun Sprührohre, die Erfindungsgemäß können nun diese beiden Kreise

beide Seiten des Bandes besprühen. Dabei ist der in 35 auf einer bestimmten Strecke zusammengelegt wer-Durchlaufrichtung zuerst angeordnete Teil der Sprüh- den, ohne daß eine unerwünschte Verkopplung errohre mit einem das flüssige Lösungsmittel enthalten- folgt. Dies kann dadurch geschehen, daß das Filter den Behälter verbunden, während der andere Teil der und die Pumpe beiden Kreisen angehören und der Sprührohre mit dem Verdampfer verbunden ist. den Verdampfer enthaltende Kreis mittels eines Schal-

Diese Einrichtung eignet sich insbesondere für 40 ters von dem anderen Kreis getrennt werden kann, stark verschmutzte Bänder, da man das Band wäh- Dieser Kreistrennschalter — vorzugsweise Magnetrend einer bestimmten Strecke nur mit flüssigem schalter — wird zweckmäßigerweise vom Verdampfer Lösungsmittel besprühen und nach Entfernung des aus gesteuert, was weiter unten noch erläutert wird, auf der Oberfläche haftenden Schmutzes das Band Das Filter der beiden Kreise ist so aufgebaut, daß

mittels Besprühen mit dem dampfförmigen Lösungs- 45 es die gröbsten im Lösungsmittel enthaltenen Vermittel noch in den Poren reinigen kann. Da die zu unreinigungen durch ein feinmaschiges Sieb entfernt, reinigenden Bänder jedoch nur in Ausnahmefällen Unter dem Sieb ist darüber hinaus ein Magnetso verschmutzt sind, daß eine derartige Reinigung abschneider angebracht, der die beim Reinigen von vorgenommen werden muß, genügt in den meisten Stahlbändern enthaltenen Stahlpartikelchen dem Lö-Fällen eine Einrichtung, in der drei das Band um- 50 sungsmittel entnimmt. Ein zu schnelles Zusetzen des lenkende Rollen angebracht sind, wovon eine auf Filters kann erfindungsgemäß darüber hinaus vereinem tieferen räumlichen Niveau im Arbeitsraum mieden werden, daß das Filter an eine Austrittsliegt, und über der achsparallel vier Sprührohre ange- öffnung der Wanne angebracht ist, die etwas unterordnet sind. Jeweils zwei Sprührohre sind auf jeder halb des in der Wanne konstant gehaltenen Lösungs-Seite der Rolle angebracht, und zwar so, daß das Band 55 mittelspiegels liegt. Da sich in der Wanne die Verunzwischen jeweils zwei Sprührohren hindurchläuft und reinigungen absetzen können, ist die obere Schicht des somit jede Seite des Bandes besprüht wird. Die in der in der Wanne liegenden Lösungsmittels, das dem FiI-Durchlaufrichtung des Bandes vor der im unteren ter zugeleitet wird, relativ wenig verschmutzt. Diese Teil des Arbeitsraumes angeordneten Rolle liegenden Anordnung des Filters hat zusätzlich den Vorteil, daß Sprührohre sind dabei an einen das flüssige Lösungs- 60 die Pumpe und die Leitungsrohre sich nicht zusetzen mittel enthaltenden Behälter angeschlossen, während können und dem Verdampfer ein großes Wartungsdie zwei in Durchlaufrichtung des Bandes nach der intervall genügt.

Rolle angeordneten Sprührohre an den das dampf- Zum Konstanthalten des Lösungsmittelspiegels in

förmige Lösungsmittel liefernden Verdampfer ange- der Wanne dient eine Schwimmerregelung, die einen schlossen sind. 65 mit frischem Lösungsmittel gefüllten Nachfüllbehäl-

Beim Besprühen des Bandes können die Sprüh- ter, der über einen Schalter, vorzugsweise einen strahlen senkrecht oder unter einem Winkel auf das Magnetschalter, an den Arbeitsraum angeschlossen Band auftreffen. Es ist leicht einzusehen, daß das ist, steuert. Diese Lösung hat den Vorteil, daß kein

Trockengehschutz für die Maschine vorgesehen werden muß.

Um nun auch noch den Öl- und Fettanteil des gebrauchten Lösungsmittels zu beseitigen, benutzt man am zweckmäßigsten als Verdampfer einen Destillierapparat, der so arbeitet, daß eine Verminderung des Öl- und Fettanteils im gebrauchten Lösungsmittel vorgenommen wird. Zu diesem Zweck sind in dem Destillierapparat eine den Flüssigkeitsspiegel konstant haltende Schwimmerregelung, die aus einem Schwimmer und den obenerwähnten Kreistrennschalter besteht und ein unter dem Flüssigkeitsspiegel liegender Thermoschalter angeordnet. Die Flüssigkeit besteht dabei aus dem Gemisch von Öl, Fett und Lösungsmittel. Diese Flüssigkeit wird nun konstant erwärmt, und da die Flüssigkeitsmenge im Destillierkessel ebenfalls konstant ist, ändert sich die Temperatur der Flüssigkeitsmenge je nach Öl- und Fettgehalt.

Der Thermoschalter ist nun so eingestellt, daß er bei einer bestimmten Temperatur und damit bei einem bestimmten Öl-Lösungsmittel-Verhältnis, vorzugsweise bei etwa 60 °/o schaltet und eine Anzeigelampe aufleuchten läßt. Durch das Bedienungspersonal wird nun ein Teil der im Destillierapparat rührenden Flüssigkeit abgelassen und danach über die Pumpe durch gefiltertes Lösungsmittel ersetzt. Damit sinkt das Öl-Lösungsmittel-Verhältnis wiederum auf einen niedereren Wert. Der Ablaßvorgang des Öl-Lösungsmittel-Verhältnisses kann selbstverständlich auch automatisiert werden. In beiden Fällen muß jedoch während des Ablassens ein Nachströmen neuen Lösungsmittels verhindert werden, was entweder über den im Destillierapparat liegenden Schwimmer oder durch Stilllegen der Pumpe bewerkstelligt werden kann. Selbstverständlich können auch anders aufgebaute Destillierapparate Verwendung finden. Die im Destillierapparat verwendete Heizung sollte eine der im Apparat enthaltenen Lösungsmittelmenge entsprechende Leistungsabgabe besitzen.

Um das Metallband einfach einlegen zu können, besitzt der Arbeitsraum erfindungsgemäß einen nach oben herausziehbaren Einschub. An diesem Einschub sind alle die auf einem tieferen räumlichen Niveau liegenden Rollen befestigt und ebenso jedes oberhalb dieser Rollen in dem durch das Metallband begrenzten, nach oben geöffneten Raum liegende Sprührohr. Das Einlegen des Metallbandes erfolgt nun so, daß der Einschub herausgezogen wird, das Metallband über die oberen Rollen gelegt und anschließend der Einschub wieder heruntergezogen wird. Der Einschub wird zweckmäßigerweise über einen Kettentrieb oder eine Hydraulik bewegt. Die Sprührohre können einmal über flexible Rohrleitungen an den Zuführungsleitungen befestigt werden oder, was besonders vorteilhaft ist, da dabei kein großer Druckabfall auftritt, über Kugelpfannen mit den Zuführungsrohren verbunden sein.

Um die durch den Lösungsmitteldampf herbeigeführte Erwärmung des Arbeitsraumes zu stabilisieren, ist es angebracht, im oberen Teil entlang der Wand des Arbeitsraumes eine mit Kühlwasser oder einem sonstigen Kühlmittel betriebene Kühleinrichtung, insbesondere eine Kühlschlange, anzubringen. Sie sollte so dimensioniert sein, daß der gesamte Arbeitsraum sich bis zu etwa 60° C erwärmen kann. Gleichzeitig hat die Kühleinrichtung zur Folge, daß der Lösungsmitteldampf in der Kühleinrichtung kondensiert und man somit auf eine erhöhte Abdichtwirkung zwischen herausziehbarem Einschub und Arbeitsraum verzichten kann.

Schließlich kann der Destillierapparat noch über eine rückgekühlte Leitung mit dem Arbeitsraum verbunden werden, was dann von Vorteil ist, wenn das Lösungsmittel von Fett und Öl gereinigt, also destilliert werden soll.

Zur Erläuterung der vorstehenden Ausführungen sei die Einrichtung an Hand der Figur, die ein schematisch gezeichnetes Ausführungsbeispiel beinhaltet, nochmals kurz erläutert. Dort ist mit 1 der Arbeitsraum bezeichnet, in dem zwei Rollen 2 und eine weitere, auf einem tieferen räumlichen Niveau sitzende Rolle 3 das Metallband 4 umlenken. Die Rolle 3 sitzt dabei über eine Halterung 5 am Deckel 6; diese Anordnung ist herausziehbar. Ebenfalls an der Halterung 5 sind zwei Sprührohre 7 und 8 befestigt, wobei das Sprührohr 7 dampfförmiges und das Sprührohr 8 flüssiges Lösungsmittel versprüht. Auf der anderen Seite des Bandes liegen die Sprührohre 9 und 10. Das Sprührohr 9 ist dabei über einen Dreiweghahn 11 an den Destillierapparat 12 angeschlossen. Von dem Dreiweghahn 11 geht eine Leitung über einen Rückkühler 13 in den Arbeitsraum 1, so daß, wenn das Spülmittel gereinigt werden soll, das verdampfte Lösungsmittel wieder in die Wanne 14 gelangen kann. An diese Wanne 14 ist nun über eine Auslauföffnung 15, die etwas unterhalb des konstant gehaltenen Lösungsmittelspiegels 16 liegt, ein Filter 17 mit einem feinmaschigen Sieb 18 und einem Magnetschneider 19 angeschlossen. Über eine Pumpe 20 ist nun einmal das Sprührohr 10 angeschlossen und zum anderen über einen Schalter 21 der Destillierapparat 12. Der Destillierapparat 12 ist mit dem Lösungsmittel gefüllt, das mittels der Heizstäbe 22 erhitzt wird. Auf dem Lösungsmittelspiegel 23 befindet sich zum Konstanthalten des Lösungsmittelspiegels ein Schwimmer 24, der den Schalter 21 steuert. Etwas unterhalb des Lösungsmittelspiegels 23 befindet sich ein Thermoschalter 25, der z. B. an eine nicht eingezeichnete Lampe angeschlossen werden kann oder an eine den Hahn 26 und den Schalter 21 steuernde Automatik. Zum Ablassen des etwa 60%-igen Öl-Lösungsmittel-Gemisches dient schließlich der Hahn 26. Der Nachfüllbehälter 27 ist über einen Schalter 28 an die Arbeitswanne angeschlossen; der Schalter 28 wird dabei von einem Schwimmer 29, der den Lösungsmittelspiegel 16 konstant halten soll, gesteuert. Schließlich sind noch zur Temperaturstabilisierung Kühlschlangen 30 im oberen Teil des Arbeitsraumes angebracht.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Reinigen und Entfetten von metallischem Halbzeug mittels eines Lösungsmittels, beispielsweise Perchloräthylen, gemäß dem das Lösungsmittel unter Druck nacheinander mit unterschiedlichen Temperaturen auf das Halbzeug gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Vorwäsche mit einem Lösungsmittel das metallische Halbzeug mit einem durch Temperatureinwirkung verdampften Lösungsmittel bestrahlt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, bestehend aus einem Arbeitsraum mit einer das gebrauchte Lösungs-

mittel sammelnden Wanne, einem Verdampfer und einem Nachfüllbehälter, wobei eine oder mehrere das Band umlenkende Rollen im Arbeitsraum angebracht sind und auf beiden Seiten neben jeder der auf einem tieferen räumlichen Niveau als die anderen Rollen hegenden Rollen jeweils mindestens ein Sprührohr für eine Seite des Bandes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Durchlaufrichtung zuerst angebrachten Sprührohre einem das flüssige Lösungsmittel enthaltenden Behälter und die anderen Sprührohre einem Verdampfer zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprührohre mit einem Winkel schräg nach unten angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das flüssige Lösungsmittel verspritzenden Sprührohre und der das dampfförmige Lösungsmittel erzeugende Verdampfer über eine gemeinsame Pumpe und ein gemeinsames Filter mit der das Lösungsmittel sammelnden Wanne verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter an eine Austrittsöffnung der Wanne angebracht ist, die etwas unterhalb des mittels einer Schwimmerregelung und eines Nachfüllbehälters konstant gehaltenen Lösungsmittelspiegels liegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer ein Destillierapparat ist, der eine den Lösungsmittelspiegel konstant haltende Schwimmerregelung und einen unter diesem Spiegel liegenden Thermoschalter besitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Destillierapparat über einen Rückkühler mit dem Arbeitsraum verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum einen nach oben herausziehbaren Einschub besitzt, an dem jede auf dem tieferen räumlichen Niveau liegende Rolle und jedes oberhalb dieser Rolle in dem durch das Metallband begrenzten, nach oben geöffneten Raum liegende Sprührohr befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Arbeitsraumes ein Kondensor angebracht ist, vorzugsweise eine mit Kühlwasser betriebene Kühlschlange.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1785 011,
624;

österreichische Patentschrift Nr. 217 268;
USA.-Patentschrift Nr. 2 221348.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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