DE19619269C2 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Reinigen von Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Reinigen von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum maschinellen Reinigen von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

In der gattungsbildenden DE 42 08 665 ist ein Verfahren zum Trocknen von Gegenständen in einem Luftstrom als Abschluß eines Reinigungsverfahrens beschrieben, innerhalb dessen die Gegenstände in einem Waschgang mit im Kreislauf geführter Lauge flüssiggereinigt werden, und in einem Spülgang mit im Kreislauf geführtem Spülmittel flüssiggereinigt werden, das frisches Spülwasser enthält. Dabei soll zusätzlich nahezu reines Wasser aus der verbrauchten Reinigungsflüssigkeit und/oder der verbrauchten Spülflüssigkeit durch einen Destillationskreislauf mit einem Verdampfer und nachgeschaltetem Wärmetauscher zurückgewonnen und dem Reinigungs- und/oder Spülkreislauf wieder zugeführt werden. Die Abwärme des Destillationskreislaufes wird zum Beheizen der Reinigungsflüssigkeit und/ oder der Spülflüssigkeit benutzt. Der Destillationskreislauf ist nur an dem Spülmittelbehälter angeschlossen. Für den Reinigungsflüssigkeitsbehälter ist keine Destillationseinrichtung vorgesehen.

In dem Aufsatz von Karl M. Heintz: "Neue Verfahren bei der Metallentfettung mit organischen Lösungsmitteln (Tri- und Perchlorethylen)" in DEZ: Fachberichte für Oberflächentechnik, März/April 1968 ist die Anwendung mehrerer unterschiedlicher Reinigungsverfahren in einer Anlage beschrieben. Dabei können zu reinigende Gegenstände bei starker Verschmutzung mit einem Lösungsmittel abgespritzt werden. Anschließend kann eine Entfettung im Lösungsmitteldampf vorgesehen sein. Als Lösungsmittel ist Tri- und Perchlorethylen vorgesehen, mit dem wegen seiner Umweltschädlichkeit und Brennbarkeit außerordentlich sorgfältig umgegangen werden muß. Ein Wasch-/Spülschritt ist nicht vorgesehen.

In der DE 43 29 178 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Gegenständen in der Dampfphase eines organischen Lösungsmittels beschrieben. Dabei wird der Druck in einer die zu reinigenden Gegenständen aufnehmenden Reinigungskammer abgesenkt und die Gegenstände werden mit flüssigem Lösungsmittel vorgereinigt. Anschließend wird Lösungsmitteldampf in die unter Unterdruck stehende Reinigungskammer eingespeist und die Gegenstände werden durch die Kondensation des Lösungsmitteldampfes gereinigt. Die gereinigten Gegenstände werden dann getrocknet, wobei die Konzentration des Lösungsmitteldampfes in der Reinigungskammer vermindert wird. Abschließend wird der Druck in der Reinigungskammer erhöht und die Gegenstände werden der Reinigungskammer entnommen.

Die DE AS 12 26 248 beschreibt ein Verfahren zur Desinfektion von Geschirr und dergleichen in Geschirrspülmaschinen, wobei während eines Vorspülganges die Temperatur des Spülwassers erhöht wird und die Temperatursteigerung ab etwa 85°C so langsam erfolgt, daß die Desinfektions- Kontaktzeit einige Minuten beträgt. Anschließend läuft ein Nachspülvorgang bei etwa 70°C ab.

Die DE 33 00 666 A1 beschreibt ein Waschverfahren, bei dem die zu waschenden Teile in einer dicht abgeschlossenen Kammer unter Verwendung von Lösungsmitteln, beispielsweise Perchloräthylen oder Freon, gewaschen werden. Das Lösungsmittel wird kontinuierlich oder diskontinuierlich zu dessen Regenerierung destilliert. Die gewaschenen Teile werden mit Hilfe von Lösungsmitteldampf getrocknet. Es wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der einer Waschkammer aus einem Lösungsmittelbehälter mittels einer Pumpe Lösungsmittel zugeführt wird, das durch ein Filter hindurch in den Lösungsmittelbehälter zurückströmt. Das Lösungsmittel kann aus dem Lösungsmittelbehälter einem Destillator zugeführt werden, aus dem heraus der Lösungs­ mitteldampf der Waschkammer zuleitbar ist oder in einen Kondensator einleitbar ist. Der Kondensator ist über einen Separator mit dem Lösungsmittelbehälter verbunden. Weiter ist der Kondensator mit einem Wärmetauscher, mit einem in die äußere Atmosphäre mündenden Filter und über eine Leitung, in der ein Ventilator angeordnet ist, mit dem Ausgang des Filters verbunden, durch den das aus der Waschkammer rücklaufende Lösungsmittel in den Lösungsmittelbehälter gelangt. Der Wärmetauscher bildet zusammen mit dem Lösungsmittelfilter, dem Ventilator und dem Kondensator einen Trockenkreis für die in der Waschkammer enthaltenen, gewaschenen Teile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen zu schaffen, das bzw. die sowohl hinsichtlich der Reinigungswirkung als auch hinsichtlich der Umweltverträglichkeit verbessert ist.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Haupt­ anspruchs gelöst. Erfindungsgemäß erfolgt zwischen dem Naßreinigungsschritt und dem Wasch- /Spülschritt ein Dampfreinigungsschritt, bei dem die Gegenstände mit dem erhitzten Dampf der Reinigungsflüssigkeit in Berührung gebracht werden, wobei die gesamte Reinigungsflüssigkeit ständig in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird. Dadurch, daß die Reinigungsflüssigkeit ein Azeotrop ist, ist gewährleistet, daß auch der Dampf einen vorbestimmten Lösungsmittel- und Wassergehalt hat, wodurch die Gegenstände bei der Dampfreinigung besonders intensiv gereinigt werden und letzte, besonders hartnäckige Schmutzreste zuverlässig entfernt werden. Wegen des hohen Wassergehaltes des Azeotrops besteht keinerlei Brandgefahr. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß sich in der Reinigungskammer nach dem Dampfreinigungsschritt so gut wie keine Reini­ gungsflüssigkeit befindet, die an den zu reinigenden Gegenständen anhaftet, so daß die Wasch- /Spülflüssigkeit durch die Reinigungsflüssigkeit kaum verunreinigt wird und nur minimale Mengen an Reinigungsflüssigkeit ersetzt werden müssen.

Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens.

Der die Vorrichtung betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die ganz allgemein mit Reinigungsflüssigkeiten verwendet werden kann, die durch Moleküle mit liphophilen Gruppen fettlösend ist, zeichnet sich bei hoher Reinigungswirksamkeit durch einfachen Aufbau und geringe Umweltbelastung aus. Die Konden­ sationswärme wird benutzt, um Frischwasser aufzuheizen, so daß die Vorrichtung mit geringem Energieverbrauch arbeitet.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 läßt sich auch das Frischwasser im Kreislauf führen.

Zusammenfassend werden erfindungsgemäß die zu reinigenden Gegenstände mit einer Reinigungs­ flüssigkeit gereinigt, die Lösungsmittel für fetthaltigen Schmutz enthält. Anschließend erfolgt eine Dampfreinigung, bei der die zu reinigenden Gegenstände mit dem Dampf der Reinigungsflüssigkeit in Berührung gebracht werden. Die Reinigungsflüssigkeit wird ständig in einem Kreislauf geführt, innerhalb dessen ihr gelöster Schmutz abgeschieden wird, so daß die Reinigungsflüssigkeit nur wenig nachgeschärft werden muß. Innerhalb eines nachfolgenden Wasch-/Spülvorgangs, bei dem die Gegenstände mit vorwiegend aus Wasser bestehender Wasch-/Spülflüssigkeit in Berührung ge­ bracht werden, wobei eventuell noch vorhandener Restschmutz entfernt wird, können die gereinig­ ten Gegenstände mit erwünschten Zusatzstoffen, wie Glanz erzeugenden Stoffen, Geruchsstoffen usw. in Berüh­ rung gebracht werden.

Die Erfindung ist für weitgehend alle Arten von Gegenständen einsetzbar, für Güter aus Kunststoff, Metall oder Keramik ebenso wie für Kleidungs- und Wäschestücke.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung, die ein Blockdia­ gramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, beispielsweise und mit weiteren Ein­ zelheiten erläutert.

Gemäß der einzigen Figur ist in einer Reinigungskammer 2, deren Wände vorzugsweise aus Edelstahl bestehen, in herkömmlicher Weise eine Trommel oder ein Korb 4 angeord­ net, der die zu reinigenden Gegenstände, beispielsweise Wäsche, aufnimmt. Je nach An­ wendungsgebiet kann sich der Korb 4 mit den zu reinigenden Gegenständen gegenüber der Wandung der Kammer 2 drehen oder der Korb 4 mit den zu reinigenden Gegenständen kann in Ruhe sein und noch beschriebene, in die Kammer 2 führende Flüssigkeitsaustritte können sich gegenüber dem Korb 4 bewegen oder es können sich sowohl der Korb 4 als auch die Flüssigkeitsaustritte bewegen. Insgesamt kann die Ausbildung des Korbes 4 bzw. der Trommel innerhalb der Kammer 2 mit zugehörigen Flüssigkeitsaustritten und/oder Düsen in herkömmlicher Weise aufgebaut sein und wird daher nicht genauer beschrieben.

Unterhalb der Reinigungskammer 2 ist ein Reinigungsflüssigkeitsbehälter 6 angeordnet, der mittels einer Trennwand 8 in zwei Kammern 10 und 12 unterteilt ist, zwischen denen Rei­ nigungsflüssigkeit oberhalb der Trennwand 8 überströmen kann. Zum Befüllen des Reini­ gungsflüssigkeitsbehälters 6 mit Reinigungsflüssigkeit ist ein Füllanschluß 14 vorgesehen.

Vom Boden der Kammer 12 führt eine Zulaufleitung 16 in die Reinigungskammer 2. In der Zulaufleitung 16 ist eine Speisepumpe 18 sowie eine Heizvorrichtung 20 zur bedarfs­ weisen Erwärmung der Reinigungsflüssigkeit vorgesehen.

Vom Boden der Reinigungskammer 2 führt eine Rücklaufleitung 22 in der ein Schmutzab­ scheidefilter 24 und ein Ventil 26 vorgesehen sind, zur Kammer 12 zurück.

Aus der Kammer 10 führt eine Leitung 28 mit einer Speisepumpe 30 zu einem beheizten Destillator 32, innerhalb dessen ihm zugeführte Reinigungsflüssigkeit verdampft werden kann. Aus dem Destillator 32 führt eine Leitung 34, in der ein Ventil 36 angeordnet ist, in die Reinigungskammer 2. Vor dem Ventil 36 zweigt aus der Leitung 34 eine Leitung 38 ab, die über ein Ventil 40 und einen Kondensor 42 zurück in die Kammer 10 führt.

Der Kondensor 42 befindet sich innerhalb eines mit einer Heizvorrichtung 44 versehenen Vorratsbehälters 46, der über ein Ventil 48 an einen Frischwasseranschluß 50 anschließbar ist. Vom Boden des Vorratsbehälters 46 führt eine Leitung 52 mit einer Pumpe 54 und einer Dosiereinrichtung 56 in die Reinigungskammer 2. Stromab des Filters 24 führt eine Rückleitung 58 mit einem Ventil 60 von der Rücklaufleitung 22 in den Vorratsbehälter 46.

Von der Unterseite der Reinigungskammer 2 führt eine Auslaßleitung 62 mit einer Pumpe 64 und einem Ventil 66 in ein nicht dargestelltes Abwassersystem.

Der Reinigungsflüssigkeitsbehälter 6 ist beispielsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt, die ein Azeotrop aus Propylenglykolether und Wasser ist, d. h. etwa 90% Wasser und 10% Pro­ pylenglykolether enthält. Eine Eigenart dieser Flüssigkeit liegt darin, daß ihr Dampf die gleiche Zusammensetzung wie die Flüssigkeit hat und nicht brennbar ist.

In der Dosiereinrichtung 56 befindet sich beispielsweise ein Weichmacher, dem Duftstoffe zugefügt sind.

Im Korb 4 befindet sich Wäsche.

Die gesamte beschriebene Anordnung ist innerhalb eines nicht dargestellten Gehäuses auf­ genommen, das eine Öffnung aufweist, durch die hindurch der Korb 4 befüllt werden kann. Weiter enthält das Gehäuse ein nicht dargestelltes Steuergerät, von dem aus die Ven­ tile und Pumpen zur Durchführung des nachfolgend geschilderten Betriebsablaufes ange­ steuert werden.

Nach Befüllen des Korbes 4 mit zu reinigendem Gut wird die Pumpe 18 in Betrieb gesetzt, so daß Reinigungsflüssigkeit in die Reinigungskammer 2 gelangt und dort in intensiver Be­ rührung mit dem zu reinigenden Gut kommt. Dabei ist es vorteilhaft, das Ventil 26 zu öffnen, so daß die Reinigungsflüssigkeit unter Wahrung eines ausreichenden Füllstandes der Reinigungskammer 2 umläuft und vom zu reinigenden Gut entfernter Partikel Schmutz im Filter 24 abgeschieden wird. Je nach Bedarf kann die Reinigungsflüssigkeit in der Heiz­ vorrichtung 20 erhitzt werden.

Bereits während der beschriebenen Flüssigkeitsreinigung kann die Pumpe 30 in Betrieb ge­ setzt werden, so daß die umlaufende Reinigungsflüssigkeit der Kammer 12 in dem Destil­ lator 32 erhitzt wird und der Dampf nach Öffnung des Ventils 40 im Kondensor 42 kon­ densiert und die gereinigte Reinigungsflüssigkeit in die Kammer 10 zurückströmt, von wo aus sie in die Kammer 12 überströmt. Die im Destillator 32 zurückbleibenden Verunreini­ gungen der Reinigungsflüssigkeit, wie gelöstes Fett usw. werden in an sich bekannter Wei­ se abgezogen. Zur Verbesserung der Wirksamkeit des Kondensors 42 wird der Vorratsbe­ hälter 46 durch Öffnen des Ventils 48 vorteilhafterweise mit Frischwasser gefüllt, so daß dieses den Kondensor 42 kühlt und gleichzeitig durch die Kondensationswärme aufgeheizt wird.

Nach Beendigung der Flüssigreinigung durch Stillsetzen der Pumpe 18 beginnt eine Dampfreinigung, bei der bei in Betrieb befindlicher Pumpe 30 und in Betrieb befindlichem Destillator 32 das Ventil 36 geöffnet wird, so daß der azeotrope Dampf in die Reinigungs­ kammer 2 gelangt und dort das zu reinigende Gut intensiv nachreinigt bzw. "Dampf spült". Dabei wird das zu reinigende Gut intensiv erwärmt, was die Reinigungswirkung unterstützt. Kondensierender Dampf gelangt durch das Filter 24 hindurch in die Kammer 12 zurück.

Nach Beendigung der Dampfreinigung wird das Ventil 36 geschlossen und gegebenenfalls das Ventil 40 geöffnet, so daß die Destillationsreinigung der Reinigungsflüssigkeit weiter­ läuft. Nach Ablaufen allen Kondensats durch die Rücklaufleitung 22 wird das Ventil 26 ge­ schlossen.

Anschließend beginnt der Wasch-/Spülvorgang, in dem die Pumpe 54 in Betrieb gesetzt wird und Frischwasser aus dem Vorratsbehälter 46 durch die Dosiereinrichtung 56 hin­ durch in die Reinigungskammer 2 gelangt. In der Dosiereinrichtung 56 werden dem Frischwasser gewünschte Zusatzstoffe zugesetzt, die dem zu reinigenden Gut erwünschte Eigenschaften, wie im Fall von Wäsche einen angenehmen Geruch und ein angenehmes Fühlen oder im Fall von Geschirr einen hohen Glanz usw. verleihen. Bedarfsweise kann das Wasser durch Öffnen des Ventils 60 umgepumpt werden, so daß etwaiger noch vor­ handener Schmutz sich im Filter 24 niederschlägt. Zum Abpumpen des Wassers wird das Ventil 66 geöffnet und die Pumpe 64 in Betrieb gesetzt. Bei Bedarf wird das Wasser zu­ sätzlich mittels der Heizvorrichtung 44 erhitzt.

Bei Bedarf ist ein abschließender Klarspülvorgang möglich, bei dem die Dosiereinrichtung 56 außer Betrieb ist.

Es versteht sich, daß immer dann, wenn das Frischwasser im Vorratsbehälter 46 aufgeheizt werden soll, die Reinigung der Reinigungsflüssigkeit mittels des Destillators 32 und Kon­ densors 42 in Betrieb gesetzt werden kann, so daß die Kondensationswärme zweckmäßig genutzt wird.

Die beschriebene Vorrichtung hat bei der beschriebenen Durchführung eines Reinigungs­ vorgangs einen Frischwasserverbrauch von lediglich ein oder maximal zwei Füllungen der Reinigungskammer 2, wobei die Umwelt durch Schadstoffe überhaupt nicht oder nur in so geringem Ausmaß belastet wird, wie diese Stoffe von der Dosiereinrichtung 56 zudosiert werden. Der vom zu reinigenden Gut entfernte Schmutz wird durch periodisches Reinigen oder Austauschen des Filters 24 und entleeren der Rückstände im Destillator 32 in ein­ wandfreier Weise entsorgt.

Die Reinigungskammer 2 kann mit einer zusätzlichen Ablufteinrichtung versehen sein, bei der eine Pumpe eventuell in der Reinigungskammer 2 nach der Dampfspülung verbleiben­ den Dampf durch einen Aktivkohlefilter hindurch in die Umgebung abpumpt. Weiter kann in der Rücklaufleitung 22 eine Pumpe enthalten sein, die vor der Wasch-/Spülung mittels des in dem Vorratsbehälter 46 enthaltenen Frischwassers das Innere der Reinigungskammer unter Vakuum setzt, so daß überhaupt kein oder nur eine minimale Menge von Reinigungs­ flüssigkeitsdampf in die Atmosphäre gelangen kann.

Es versteht sich, daß die beschriebene Vorrichtung und die beschriebenen Verfahrens­ schritte in vielfältiger Weise abgewandelt werden können, ohne daß dabei der Grundge­ danke der Erfindung verlassen wird, eine Reinigung mit einer ein Lösungsmittel für fetti­ gen Schmutz enthaltenen Reinigungsflüssigkeit, die in einem geschlossenen System gefüllt wird, mit einem Wasch-/Spülvorgang zu verbinden, bei dem Frischwasser verwendet wird, das anschließend abgepumpt wird. Dabei kann der Wasch-/Spülgang in unterschiedlichster Weise ausgebildet sein, beispielsweise eine Stufe enthalten, in der dem Wasser aus der Dosiereinrichtung ein Reinigungsverstärker zugesetzt wird, wenn noch eine zusätzliche Reinigungs- bzw. Waschstufe zum Auswaschen bestimmter weiterer Verschmutzungen er­ wünscht ist. Es versteht sich, daß die Dosiereinrichtung mehrere Zusatzstoffe enthalten kann, die dem Wasser bei einem Wasch-/Spülgang zugleich oder in hintereinander erfol­ genden Wasserbefüllungen und Arbeitsgängen zugesetzt werden. Gegenüber herkömmli­ chen Verfahren wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. erfindungsgemäßer Vor­ richtung zusätzlich zu einer besseren Reinigung eine erhebliche Entlastung der Umwelt er­ zielt, da die ein Lösungsmittel für Fettschmutz enthaltende Reinigungsflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird und nicht in die Umwelt gelangt.

Claims (5)

1. Verfahren zum maschinellen Reinigen von Gegenständen, enthaltend
einen Naßreinigungsschritt, bei dem die zu reinigenden Gegenstände mit einer Reinigungsflüssigkeit in Berührung gebracht werden, die durch Moleküle mit lipophilen Gruppen fettlösend ist, wobei die Reinigungsflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird, innerhalb dessen der den Gegenständen entzogene Schmutz abgeschieden wird, und
einen Wasch-/Spülschritt, bei dem die Gegenstände mit vorwiegend aus Wasser bestehender Wasch-/Spülflüssigkeit in Berührung gebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reinigungsflüssigkeit ein Azeotrop aus Propylenglykolether und Wasser ist und zwischen dem Naßreinigungsschritt und dem Wasch-/Spülschritt ein Dampfreinigungs­ schritt erfolgt, bei dem die Gegenstände mit dem erhitzten Dampf der Reinigungsflüssig­ keit in Berührung gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasch-/Spülflüs­ sigkeit waschaktive und/oder geruchsaktive und/oder die Haptik der Gegenstände beeinflus­ sende Substanzen zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Wasch-/Spülschritt ein Klarspülschritt anschließt, bei dem die Gegenstände nur mit Wasser in Berührung gebracht werden.

4. Vorrichtung zum maschinellen Reinigen von Gegenständen unter Verwendung einer in einem geschlossenen Kreislauf geführten Reinigungsflüssigkeit, die durch Molekü­ le mit liphophilen Gruppen fettlösend ist, wobei die Reinigung einen Naßreinigungsschritt und einen Wasch-/Spülschritt umfaßt, enthaltend
eine Reinigungskammer (2) zur Aufnahme der zu reinigenden Gegenstände,
einen Reinigungsflüssigkeitsbehälter (6),
eine mit einer Speisepumpe (18) versehene Zulaufleitung 16, durch die der Rei­ nigungskammer aus dem Reinigungsmittelbehälter Reinigungsflüssigkeit zuführbar ist,
eine von der Reinigungskammer zum Reinigungsmittelbehälter führende Rück­ laufleitung (22) mit einem Filter (24) zum Abscheiden von Schmutz,
eine an ein Abwassersystem anschließbare, mit der Reinigungskam­ mer verbundene Wasserzulaufeinrichtung (46, 48, 50) und
eine an ein Abwassersystem anschließbare, aus der Reinigungskammer führen­ de Wasserablaufeinrichtung (62, 64, 66),
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Destillationseinrichtung (32, 42) zum Destillieren der Reinigungsflüssigkeit und Abscheiden der in ihr enthaltenen Verunreinigungen vorgesehen ist, wobei dem Destillator (32) der Destillationseinrichtung über eine an den Reinigungsflüssigkeitsbehälter angeschlossene Zuleitung (28) Reinigungsflüssigkeit zuführbar ist und von dem Destillator (32) über eine Dampfleitung (34) der Reinigungskammer Reinigungsmitteldampf zuführbar ist, und daß die Wasserzulaufleitung (46, 48, 50) einen Vorratsbehälter (46) enthält, innerhalb dessen ein zur Destillationseinrichtung (32, 42) gehörender Kondensor (42) angeordnet ist, durch den hindurch kondensierte Reinigungsflüssigkeit in den Reinigungsflüssigkeitsbehälter (6) rückführbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß stromunterhalb des Filters (24) der Rücklaufleitung (22) von der Rücklaufleitung eine über ein Ventil (60) in den Vorratsbehälter (46) führende Leitung (58) abzweigt.