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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Waschmaschine, insbesondere für die Oberflächenbehandlung
industrieller Teile, mit einer Behandlungskammer, wenigstens einem
Behälter
für eine
Reinigungsflüssigkeit
und einer Destillationseinrichtung zum Aufbereiten gebrauchter Reinigungsflüssigkeit.
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In
der
DE 42 08 665 A1 ist
eine Reinigungsanlage mit einer Behandlungskammer, einem Behältern für Reinigungsflüssigkeiten
und einer Destillationseinrichtung zum Aufbereiten gebrauchter Wasch- oder
Spülflüssigkeit
beschrieben.
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Die
bekannte Reinigungsanlage dient zum Waschen, Spülen und Trocknen von Teilen,
die mit öl-,
fetthaltigen oder anderen Bearbeitungsrückständen verunreinigt sind und
in der Behandlungskammer mit einem Waschgang, einem nachfolgenden Spülgang und
einem abschließenden
Trocknungsgang behandelt werden, wobei der Waschgang in einem aus
einem Laugenbehälter
gespeisten Reinigungskreislauf abläuft, der eine mit einer waschaktiven
Substanz versetzte Reinigungsflüssigkeit
enthält,
und der Spülgang
in einem, durch einen Spülmittelbehälter gespeisten
Spülkreislauf
abläuft,
der frisches Spülwasser
enthält,
wobei nahezu reines Wasser aus der gebrauchten Reinigungs- oder
Spül flüssigkeit
durch einen Destillationskreislauf in einer Destillationseinrichtung
zurückgewonnen
und dem Reinigungs- oder Spülkreislauf
wieder zugeführt wird,
und die Abwärme
der Destillationseinrichtung zum Beheizen der Reinigungs- und/oder
Spülflüssigkeit
benutzt wird.
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Zum
Trocknen der Teile kann eine Kombination von Lufttrocknung und Vakuumtrocknung
angewendet werden, wobei die Erwärmung
der Trocknungsluft mit Hilfe des Destillationskreislaufes erfolgt,
so daß in
der nachfolgenden Vakuumtrocknung eine Reduzierung der Druckabsenkung
möglich
ist, weil durch die Lufttrocknung bereits eine Vortrocknung erfolgt.
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In
der
DE 44 10 550 C1 ist
eine Einkammer-Reinigungsanlage zum Waschen, Spülen und Trocknen beschrieben,
bei der zum Trocknen aus der Destillationseinrichtung Dampf mit Überdruck
in die Behandlungskammer geleitet und die Teile damit auf eine Temperatur über Normaldrucksiedepunkt
erwärmt
werden und anschließend
eine zügige
Absenkung des Dampfdruckes in der Behandlungskammer herbeigeführt wird.
Durch eine plötzliche
Druckabsenkung in der Behandlungskammer erfolgt eine Verdampfung
der an den Teilen kondensierten Flüssigkeitströpfchen, so daß die Teile
in sehr kurzer Zeit trocken entnommen werden können.
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Durch
die
DE 42 44 693 C2 ist
eine Mehrkammeranlage zum Waschen, Spülen und Trocknen bekannt, bei
der die Behandlungskammern hintereinander angeordnet sind und zum
Verschließen
der Behandlungskammern die Eingangs- und Ausgangsöffnungen
mit Schiebern ausgerüstet
sind, die in ei nem Spalt zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung hineinschiebbar
und herausziehbar sind.
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Die
DE 195 06 017 A1 zeigt
eine Reinigungsanlage mit einer Behandlungskammer, welche mit der
Destillationseinrichtung eine Einheit bildet, wobei die Destillationseinrichtung
die Behandlungskammer für
die Trocknung der Teile mit beheizt.
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Die
vorstehend beschriebenen Anlagen haben sich in der Praxis bewährt, jedoch
ist der apparative Aufwand für
die Destillation der gebrauchten Reinigungsflüssigkeit und für die regenerative
Wärmenutzung
zum Heizen der Reinigungsflüssigkeiten oder
zum Trocknen der Teile verhältnismäßig hoch.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch Kompaktbauweise der Maschine
den technischen Aufwand zu verringern und eine Funktionsverbesserung,
insbesondere der regenerativen Wärmenutzung
zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
in Anspruch 1 aufgeführten
Maßnahmen
gelöst. Weiterbildungen
der Erfindungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei
den bekannten Anlagen bilden Behandlungskammer, Destillationseinrichtung
oder Reinigungsflüssigkeitsbehälter keine
Baueinheit, sondern sind als separate Komponenten ausgeführt, die über entsprechende
Verschaltungen ein Apparate-Ensemble bilden. Entsprechend hoch ist
der dafür
erforderliche technische Aufwand an zusätzlichen Bauteilen und an Platzbedarf.
Dadurch, daß die
Destillationseinrichtung an einer Stelle, die Behandlungskammer
an einer anderen Stelle und die Reinigungsflüssigkeitsbehälter wieder
an einer anderen Stelle plaziert sind, ist ein Zusammenwirken nur über zusätzliche
Rohrleitungen, Kondensatoren und Wärmetauschern möglich, um
die Abwärme
der Destillationseinrichtung zu der Behandlungskammer oder den Reinigungsflüssigkeitsbehältern zu
leiten. Dadurch bedingt, ist der Ausnutzungsgrad der Abwärme durch Leitungsverluste
reduziert bzw. Wärme
geht ungenutzt verloren.
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Durch
die Erfindung kann die Abwärme
der Destillationseinrichtung direkt die Behandlungskammer oder die
Reinigungsflüssigkeitsbehälter heizen, so
daß der
Wirkungsgrad der Waschmaschine erhöht wird.
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Eine
vorteilhafte Ausführung
der Waschmaschine kann eine Baueinheit aus einem Zylindern und einem
Kegelstumpf aufweisen, von denen der Kegelstumpf als Behandlungskammer
ausgeführt
ist und mit seiner Längsachse
senkrecht zur Längsachse des
Zylinders angeordnet und in diesen Zylinder eingebaut ist, bei einem
stehend angeordneten Zylinder nimmt die quer dazu angeordnete Behandlungskammer
eine liegende Position ein. Dadurch, daß wenigstens ein Ende der Behandlungskammer
aus dem Zylinder herausragt, kann an diesem herausragenden Teil
die Verrohrung (Zulauf, Ablauf) der Behandlungskammer auf einfache
Weise erfolgen. Vorteilhaft ragen beide Enden der Behandlungskammer
aus dem Zylinder heraus, so daß an
einem Ende Reinigungsgut zugeführt
und am anderen Ende gereinigt wieder entnommen werden kann oder
an einem Ende zugeführt
und abgeführt
und am anderen Ende der Antrieb für eine eingebaute Rotationsvorrichtung
oder Schwenkvorrichtung angebracht werden kann.
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Ein
stehend ausgeführter
Zylinder kann in seinem Fußteil
die Destillationseinrichtung enthalten, die in ihrem oberen Teil
einen Dampfraum aufweist. Der Zylinder kann an den Dampfraum anschließend, bis
zum Kopfteil hin als Reinigungsmittelbehälter ausgebildet sein, dessen
Boden in direktem Kontakt mit dem Dampfraum der Destillationseinrichtung steht.
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Eine
kegelstumpfartige Behandlungskammer kann quer zum Zylinder in den
Dampfraum eingebaut und ihn durchdringen, so daß die Behandlungskammer mit
beiden Enden über
den Umfang des stehenden Zylinders hervorsteht.
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Vorteilhaft
ist der Durchmesser des Kegelstumpfes der Behandlungskammer kleiner
als der Durchmesser des Dampfraumes, so daß der Dampf der Destillationseinrichtung
direkt mit der Behandlungskammer und dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter in
Kontakt kommt. Dadurch kann der in der Destillationseinrichtung
entstehende Dampf direkt das darüberliegende
Spülmedium
und/oder die Behandlungskammer heizen, so daß hier zum Heizen des Spülmediums
oder zum Heizen der Behandlungskammer, beispielsweise beim Trocknungsvorgang keine
Kondensatoren und Wärmetauscher
erforderlich sind, die an die Destillationseinrichtung über Rohrleitungen
angeschlossen sind.
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Durch
die beschriebene Kompaktbauweise läßt sich der Energieverlust
verringern, insbesondere eine gute regenerative Wärmenutzung
erreichen.
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Der
stehende Zylinder kann an seinem Kopfteil mehrere übereinander
angeordnete Reinigungsflüssigkeitsbehälter enthalten,
die durch Trennwände innerhalb
des Zylinders gebildet werden. Auf diese Weise kann ein Behälter für Waschlauge
und ein anderer Behälter
für Spülflüssigkeit benutzt
werden. Auf diese Weise kann das durch den Dampf direkt erwärmte Spülmedium
dazu benutzt werden, die Waschlauge zu erwärmen, wodurch sich die Wärmenutzung
weiter verbessern läßt.
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Vorteilhaft
ist der Spülflüssigkeitsbehälter dem
Dampfraum der Destillationseinrichtung direkt benachbart und der
Laugenbehälter
befindet sich über
dem Spülflüssigkeitsbehälter. Der
Laugenbehälter
kann dadurch indirekt durch die vom Dampf erwärmte Spülflüssigkeit erwärmt werden
oder direkt mit Hilfe eines Wärmetauschers,
der aus dem Dampfraum der Destillationseinrichtung gespeist wird.
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Vorteilhaft
ist der Zylinder, der die Destillationseinrichtung enthält druckdicht
und/oder vakuumdicht ausgeführt,
so daß eine
Temperatur von über 100°C erreicht
wird, was dazu führt,
daß in
der Behandlungskammer eine Lufttemperatur ebenfalls über 100°C realisierbar
ist, um beispielsweise ein Verbesserung des Trocknungsvorganges
zu erreichen. Unter Einsatz von Vakuum im Dampfraum (Destillatraum)
kann der Siedepunkt und damit der Energieverbrauch der Destillationseinrichtung
gesenkt werden.
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Vorteilhaft
ist die Behandlungskammer druckdicht und/oder vakuumdicht ausgeführt, so
daß entweder
eine Dampftrocknung gemäß dem Patent
DE 44 10 550 C1 und/oder
eine Vakuumtrocknung ermöglicht
werden.
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Dadurch,
daß die
Behandlungskammer als Kegelstumpf ausgeführt ist, ist ein vollständiges Entleeren
des Behandlungsmediums auf einfache Weise durch die Anbringung der
Ablaufverrohrung im unteren Bereich des großen Durchmes sers des Kegelstumpfes
möglich,
da die Flüssigkeit
sich innerhalb des Kegelstumpfes stets im großen Durchmesserzwickel ansammelt.
Durch die Möglichkeit
der vollständigen
Entleerung, können
keine Einschleppungen von gebrauchten Flüssigkeitsresten in einen folgenden
Reinigungsgang erfolgen. Das am Außenumfang des Kegelstumpfes
sich ansammelnde Kondensat bei der direkten Dampfbeheizung aus der
Destillationseinrichtung, kann immer in Richtung des großen Durchmessers
ablaufen und dadurch auf einfache Weise, beispielsweise mit einer
Kandensatwanne aufgefangen werden.
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Für Wartungszwecke
kann eine Stirnseite der Behandlungskammer als Flanschkonstruktion
mit verschraubbarem Deckel ausgeführt sein, so daß beispielsweise
eine in der Behandlungskammer eingebaute Rotationsvorrichtung für einen
Teilebehälter auf
einfache Weise ein- und ausgebaut werden kann. Der Antriebsmotor
für die
Rotationsvorrichtung kann direkt an den Deckel angebracht sein.
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Nachfolgend
ist an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der Waschmaschine,
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2 die
Vorderansicht der o. a. Waschmaschine, und
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3 die
Seitenansicht der Waschmaschine.
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Die
Figuren der Zeichnungen zeigen eine Einkammer-Waschmaschine 1, mit der industrielle Teile
wie Schrauben, Muttern, Bolzen sowie Stanz-, Preß- und Spritzteile gewaschen,
gespült
oder getrocknet werden.
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Es
sei bemerkt, daß in
den Figuren der Zeichnungen nur diejenigen Baugruppen und Komponenten
dargestellt und beschrieben sind, die für die Erfindung wesentlich
sind. Alle nicht dargestellten und beschriebenen Maschinenteile
können
einen an sich bekannten Aufbau haben.
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Die
Waschmaschine 1 ist als stehende Kesselmaschine ausgebildet,
in der alle wesentlichen Komponenten wie Behandlungskammer 2,
Reinigungsflüssigkeitsbehälter 3 und 4 sowie
eine Destillationseinrichtung 5 zu einer Baueinheit zusammengefaßt und in
einen Kessel 6 eingebaut sind.
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Der
Kessel 6 ist als langgestreckter geschlossener Zylinder
ausgebildet und in Längsrichtung
in die Vertikale aufgerichtet. Der Kessel 6 besitzt einen
Fußteil 7 und
Standfüße 8 mit
denen er innerhalb eines Gestelles 9 auf einer Montageebene 10 aufgestellt
ist.
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Der
Kessel 6 ist druckdicht und vakuumdicht ausgeführt und
auf seiner Länge
in mehrere Segmente unterteilt. Ein Segment 11 reicht vom
Fußteil 7 bis
etwa zur Kesselmitte und der andere Kesselteil von der Mitte bis
zum Kesselkopf ist in etwa zwei gleich große Segmente 12 und 13 aufgeteilt.
Die Segmente 11, 12, 13 sind durch Trennwände 14 und 15 abgeschlossen.
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Das
Segment 11 ist als Destillationseinrichtung 5,
daß Segment 12 als
Spülflüssigkeitsbehälter 3 und
das Segment 13 als Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 ausgeführt. Als
Reinigungsflüssigkeit
kann eine wässrige
Reinigungsflüssigkeit
mit einer waschaktiven Substanz wie Detergenz, Tensid, Lösungsmittel
auch organische Lösungsmittel
verwendet werden. Ferner kann eine Reinigungsflüssigkeit auf KW-Basis benutzt
werden. Als Spülflüssigkeit
kann reines Wasser oder eine kw-haltige Flüssigkeit benutzt werden.
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Die
Destillationseinrichtung 5 weist einen bodenseitigen Flüssigkeitsbereich
auf, der durch einen Niveauanzeiger 16 begrenzt wird und
der durch eine nicht dargestellte Leitung mit dem Spülflüssigkeitsbehälter 3 oder
dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 verbunden
ist, so daß zum
Auffrischen der Spül- und/oder
Reinigungsflüssigkeit
die Destillationseinrichtung 5 mit gebrauchter Reinigungs- oder Spülflüssigkeit
gespeist werden kann. Das Verdampfen der Flüssigkeit erfolgt mit der Heizeinrichtung 17,
die elektrischer Art sein kann. Der Bereich über dem Flüssigkeitsbereich bildet einen
Dampfraum 18, der bis zur Bodentrennwand 14 des
Spülmittelbehälters 3 reicht.
Somit steht der Spülmittelbehälter 3 in
direktem Kontakt mit dem Dampfraum 18 der Destillationseinrichtung 5,
und der Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 steht über die
Trennwand 15 in direktem Kontakt mit dem Spülmittelflüssigkeitsbehälter 3.
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Alle
Segmente 11, 12, 13 des Kessels 6 haben
Inspektionsöffnungen 19.
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Die
Behandlungskammer 2 der Waschmaschine 1 ist als
Kegelstumpf 20 ausgeführt
und bietet daher hervorragende Eigenschaften für eine Druck- und/oder Vakuumstabilität. Der Kegelstumpf 20 ist quer
zur Längsrichtung
des Kessels 6 in den Dampfraum 18 der Destillationseinrichtung 5 eingebaut
und steht damit mit dem größten Teil
seiner kegeligen Mantelfläche
in direktem Kontakt mit dem Dampfraum 18. Der Kessel 6 und
der Kegelstumpf 20 bilden eine Baueinheit. Die Herstellung
dieser Baueinheit kann auf einfache Weise erfolgen, indem in den
Kessel vorbereitete Öffnungen
eingebracht sind, in die der Kegelstumpf 20 eingeführt und
in seiner exakten Einbaulage mit dem Kessel 6 verschweißt wird.
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Der
Dampf der Destillationseinrichtung 5 kondensiert an der äußeren Mantelfläche des
Kegelstumpfes 20 und heizt dadurch die Behandlungskammer 2.
Die Kondensattröpfchen
können
an der Außenfläche des
Kegelstumpfes 20 entlanglaufen und sich im unteren Bereich
des großen
Durchmessers sammeln, wo das Kondensat auf einfache Weise mit einer
Auffangwanne 21 gesammelt wird. Über die Leitung 22 wird
das Kondensat in den Kondensatsammler 23 geführt und
füllt den
Kondensatvorratsbehälter 24.
Mit der Leitung 25 und der Pumpe 26 kann das Kondensat
zum Auffrischen der Spülflüssigkeit
oder der Waschflüssigkeit
in den Spülflüssigkeitsbehälter 3 bzw.
Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 gepumpt
werden. Der Dampf der Destillationseinrichtung 5 kondensiert
auch an der Trennwand 14 und beheizt die Spülflüssigkeit
direkt. Der dort kondensierende Dampf kann als Kondensat ebenfalls
mit der Auffangwanne 21 gesammelt werden.
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Die
erwärmte
Spülflüssigkeit
im Spülflüssigkeitsbehälter 3 erwärmt noch
die Reinigungsflüssigkeit
im darüberliegenden
Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4.
Zur direkten Beheizung des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 4 ist
in dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 ein
Kondensator 27 eingebaut, der mit Dampf aus dem Dampfraum 18 über nicht
näher bezeichnete
Leitungen und Ventile gespeist wird. Das in dem Kondensator 27 entstehende
Kondensat kann ebenfalls mit der Auffangwanne 21 gesammelt
werden.
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Der
Kegelstumpf der Behandlungskammer 2 ragt an beiden Seiten über die
Wand des Kessels 6 hinaus, wobei die kleine Stirnseite
als Beschickungsöffnung 28 ausgebildet
und mit dem Schieber 29 verschließbar ist, und mit einer pneumatischen
oder hydraulischen Hubvorrichtung 30 betätigbar ist.
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Die
große
Stirnseite des Kegelstumpfes 20 ist mit einer Flanschkonstruktion
versehen und mit einem Anschraubdeckel 31 verschließbar. Diese
Stirnseite kann als Wartungsöffnung
benutzt werden.
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In
die Behandlungskammer 2 ist eine Rotationsvorrichtung 32 eingebaut,
die einen Korb 33 für die
zu behandelnden Teile aufnehmen kann. Die Rotationsvorrichtung 32 wird
mit dem außen
an den Anschraubdeckel 31 angebrachten Antriebsmotor 34 angetrieben.
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In
die Behandlungskammer 2 ist wenigstens ein Düsenstock 35 eingebaut,
der über
die Leitungen 36 und 37 mit dem Spülflüssigkeitsbehälter 3 und dem
Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 verbunden
ist. Wahlweise wird mit den Pumpen 38 und 39 Reinigungsflüssigkeit
aus dem Reini gungsflüssigkeitsbehälter 4 in
die Behandlungskammer 2 mit Druck eingespritzt, so daß die in
dem Korb 33 befindlichen Teile gewaschen werden. Die sich
im Zwickel 40 sammelnde gebrauchte Reinigungsflüssigkeit
wird über die
Leitung 41 in den Reinigungsflüssigkeitsbehälter 4 zurückgepumpt.
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Ist
der Waschvorgang beendet, wird mit der Pumpe 39 Spülflüssigkeit
durch den Düsenstock 35 in
die Behandlungskammer 2 mit Druck eingespritzt, so daß die Teile
abgespült
werden. Die sich im Zwickel 40 sammelnde Spülflüssigkeit
wird über
die Leitung 42 zurück
in den Spülflüssigkeitsbehälter 3 gepumpt.
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Zum
Trocknen der Teile kann in der Behandlungskammer
2 eine
Temperatur über
100°C erreicht werden,
wenn der Dampfraum
18 der Destillationseinrichtung
5 druckdicht
ausgeführt
ist, so daß die Dampftemperatur über 100°C steigt.
Bei der Dampftrocknung nach dem Patent
44 10 550 C1 wird der dafür benötigte Dampf
direkt aus dem Dampfraum
18 entnommen.