DE202006014557U1

DE202006014557U1 - Maschinenkonzept Präzisionsreinigung

Info

Publication number: DE202006014557U1
Application number: DE200620014557
Authority: DE
Original assignee: Riebesam & Co KG GmbH; Schott AG
Current assignee: RIEBESAM GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2016-09-21

Abstract

Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, umfassend ein erstes Becken (1) mit einem ersten Reinigungsmittel (12), ein zweites Becken (2) mit einem zweiten Reinigungsmittel (22), wobei das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) einen halogenierten Ether umfaßt, und zumindest eine Einrichtung (13, 23, 33, 43) zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken (1) und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken (2) eingekoppelt wird.

Description

Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Oberflächenreinigung von optischen Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung.
Hintergrund der Erfindung
Da Gläser beispielsweise nach ihrer Herstellung an ihren Oberflächen Verschmutzungen aufweisen und dies insbesondere bei optischen Gläsern zu einer unerwünschten Qualitätseinbuße führen kann, stellt das Reinigen der Oberflächen eines optischen Bauelementes aus Glas einen wesentlichen Schritt in der Glasverarbeitung dar.
Um eine Verunreinigung der Glasoberflächen zu verhindern, müssen aber auch die betreffenden Verarbeitungswerkzeuge der Glasherstellung, wie beispielsweise eine Formstation zum Blank- oder Präzisionspressen optischer Bauteile, frei von Schmutz sein.
Dazu ist es bekannt, die optischem Bauelemente und die Verarbeitungswerkzeuge unter Einwirkung von Ultraschall in wässrigen Lösungen zu reinigen. Jedoch kann eine solche Reinigung bei Glas dazu führen, daß das Glas nach der Reinigung eine größere Rauheit und/oder eine Art Trübung oder Blindheit an seiner Oberfläche besitzt. Dies kann zum einen in einem chemischen Angriff der Oberfläche durch die wässrige Lösung begründet sein. Zum anderen kann dies auch in einem Freilegen von Polierspuren begründet sein. Beim Polieren des Glases entstehen an der Oberfläche des Glases sogenannte Polierspuren. In diesen Polierspuren lagert sich während des Polierens eine Art Glasstaub an, der unter der Einwirkung des Ultraschalls und/oder der wässrigen Lösung entfernt werden kann. Insbesondere für optische Gläser kann dies zu einer unerwünschten Qualitätseinbuße, beispielsweise einer verminderten Transmission, führen.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile des Standes des Technik zumindest vermindert.
Dies umfaßt dabei insbesondere das Ziel, die Oberfläche eines, vorzugsweise optischen, Glases effektiv zu reinigen ohne die Oberflächengüte zu vermindern.
Ferner soll die Vorrichtung wirtschaftlich sinnvoll und kostengünstig anwendbar sein.
Gelöst wird diese Aufgabe bereits durch die Vorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
In einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung. Die Anlage umfaßt ein erstes Becken mit einem ersten Reinigungsmittel zu einer ersten Reinigung der Bauelemente, ein zweites Becken mit einem zweiten Reinigungsmittel zu einer zweiten Reinigung der Bauelemente und zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken eingekoppelt wird, wobei das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel einen halogenierten Ether umfaßt.
Ein Becken definiert hier einen, insbesondere einseitig geöffneten, Raum oder einen Bereich oder einen Behälter zur Aufnahme des entsprechenden Reinigungsmittels. Die erfindungsgemäße Anlage ist insbesondere in industriellen Großanlagen einsetzbar.
Die Bauelemente aus Glas umfassen Bauelemente beliebiger Geometrie, insbesondere polygonförmige Prismen, Linsen, Stablinsen und Glaselemente mit konvexen, konkaven, sphärischen oder asphärischen, beispielsweise elliptischen, zylindrischen oder parabolischen Oberflächen.
Verarbeitungswerkzeuge sind Werkzeuge zum Bearbeiten und/oder Verarbeiten von Glas. Beispiele dafür umfassen Formwerkzeuge und/oder Greifwerkzeuge. Die hier genannten Verarbeitungswerkzeuge und die vorstehend aufgezählten Bauelemente sind beispielhaft zu verstehen und beschränken sich keinesfalls auf die genannte Auswahl.
Organische und/oder anorganischer Schmutz und/oder Schmutzpartikel haften beispielsweise über elektrostatische Kräfte und/oder Adhäsionskräfte an der Oberfläche der betreffenden Bauteile. Die Partikel stellen kleine Teilchen dar und können sich beispielsweise als Aerosole aus der Umgebung, wie beispielsweise Staub oder Ruß, auf der Oberfläche eines Bauelementes oder eines Verarbeitungswerkzeugs abgeschieden haben und an dieser anhaften.
Mittels der Reinigungsmittel und/oder der Einwirkung des Ultraschalls erfolgt ein Trennen der Schmutzpartikel und/oder des Schmutzes von der Oberfläche des Bauelementes und/oder des Verarbeitungswerkzeugs. Das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das nachstehend genannte dritte Reinigungsmittel liegt bzw. liegen insbesondere als ein Fluid vor. Die abgetrennten Partikel und/oder der abgetrennte Schmutz kann bzw. können im entsprechenden Reinigungsmittel beispielsweise gelöst, dispergiert und/oder kolloidal vorliegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage umfaßt das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel einen Hydro-Fluor-Ether.
Dabei bildet der halogenierte Ether oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil am ersten Reinigungsmittel von 0 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent, bevorzugt von 10 Volumenprozent bis 50 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 20 Volumenprozent bis 40 Volumenprozent.
Entsprechend umfaßt das erste Reinigungsmittel als weiteren, vorzugsweise zweiten Bestandteil zumindest einen weiteren Kohlenwasserstoff. Hierbei besitzt der zweite Bestandteil einen Anteil von 40 Volumenprozent bis 100 Volumenprozent, bevorzugt von 50 Volumenprozent bis 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 60 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent am ersten Reinigungsmittel.
Die Reinigung erfolgt in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel. Der halogenierte Ether und/oder der Hydro- Fluor-Ether ermöglicht bzw. ermöglichen eine effektive Reinigung der Oberflächen, ohne die Güte der Glasoberflächen, wie beispielsweise Rauheit oder chemische Zusammensetzung, zu beeinträchtigen. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber einem wässrigen oder im wesentlichen wässrigen Reinigungsmittel oder Lösungsmittel.
Der halogenierte Ether und/oder der Hydro-Fluor-Ether bewirkt bzw. bewirken insbesondere eine gute Reinigungswirkung für die vorstehend genannten Schmutzpartikel und ermöglichen eine sogenannte Feinreinigung der Bauteile aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge. Es können dabei Schmutzpartikel mit einem mittleren Durchmesser von kleiner als etwa 100 μm von den betreffenden Oberflächen der zu reinigenden Bauteile entfernt werden. Dagegen bewirken die weiteren Kohlenwasserstoffe eine gute Reinigungswirkung für den organischen und/oder anorganischen Schmutz und ermöglichen eine sogenannte Grobreinigung der Bauteile aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge. Um eine verbesserte Reinigung zu ermöglichen, erfolgt die erste Reinigung in dem ersten Reinigungsmittel und der grobreinigenden Wirkung zeitlich vor der zweiten Reinigung.
Folglich hat bzw. haben der halogenierte Ether und/oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil an dem zweiten Reinigungsmittel von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das zweite Reinigungsmittel im wesentlichen aus dem halogenierten Ether und/oder dem Hydro-Fluor-Ether. Entsprechende Zusätze oder Additive, beispielsweise Isopropanol, können jedoch auch in dieser Ausführungsform noch zusätzlich in dem zweiten Reiningungsmittel vorhanden sein.
Die folgenden Ultraschallfrequenzen haben sich als vorteilhaft erwiesen. Die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz liegt bzw. liegen, insbesondere zum Reinigen oder Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz. Vorzugsweise zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, liegt bzw. liegen die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz. Insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, liegt bzw. liegen die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, in einem Frequenzbereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz.
Um eine effektive Reinigung zu erzielen, insbesondere unabhängig von der Frequenz des Ultraschalls, besitzt der Ultraschall der ersten Frequenz und/oder der zweiten Frequenz eine Leistung pro Volumen Reinigungsmittel von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt der Ultraschall eine Leistung pro Volumen Reinigungsmittel von 25 W/l bis 35 W/l.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung. Die Anlage umfaßt ein erstes Becken mit einem ersten Reinigungsmittel zu einer ersten Reinigung der Bauelemente, ein zweites Becken mit einem zweiten Reinigungsmittel zu einer zweiten Reinigung der Bauelemente und zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken eingekoppelt wird und ist dadurch gekennzeichnet daß dem ersten Becken zumindest ein drittes Becken mit einem dritten Reinigungsmittel zur Vorreinigung der Bauteile und/oder der Verarbeitungswerkzeuge vorgeschaltet ist.
Die Reinigung der Bauelemente und/oder der Verarbeitungswerkzeuge erfolgt in dem dritten Reinigungsmittel unter Einwirkung von Ultraschall einer dritten Frequenz. Die dritte Frequenz liegt, insbesondere zum Reinigen oder Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz. Vorzugsweise zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, liegt die dritte Frequenz in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz. Insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, liegt die dritte Frequenz, in einem Frequenzbereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz.
Um eine effektive Reinigung zu erzielen, insbesondere unabhängig von der Frequenz des Ultraschalls, besitzt der Ultraschall der dritte zweiten Frequenz eine Leistung pro Volumen Reinigungsmittel von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt der Ultraschall eine Leistung pro Volumen Reinigungsmittel von 25 W/l bis 35 W/l.
Als Bestandteil umfaßt das dritte Reinigungsmittel zumindest einen weiteren Kohlenwasserstoff. Wie bereits vorstehend ausgeführt, bewirken die Kohlenwasserstoffe insbesondere eine gute Reinigungswirkung für den organischen und/oder anorganischen Schmutz und ermöglichen eine sogenannte Grobreinigung und hier eine Vorreinigung der Bauteile aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge. Der Kohlenwasserstoff besitzt einen Anteil an dem dritten Reinigungsmittel von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent besitzt.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung. Die Anlage umfaßt ein erstes Becken mit einem ersten Reinigungsmittel zu einer ersten Reinigung der Bauelemente, ein zweites Becken mit einem zweiten Reinigungsmittel zu einer zweiten Reinigung der Bauelemente und zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken eingekoppelt wird und ist dadurch gekennzeichnet daß das erste Becken und/oder das zweite Becken und/oder das dritte Becken zumindest eine Eingangsöffnung aufweist bzw. aufweisen, worüber das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das dritte Reinigungsmittel eingeleitet und/oder abgeleitet wird bzw. werden.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt bzw. besitzen das erste Becken und/oder das zweite Becken und/oder das dritte Becken zumindest eine Ausgangsöffnung, worüber das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das dritte Reinigungsmittel abgeleitet wird bzw. werden.
Eine solche Anordnung von Eingangsöffnungen und Ausgangsöffnungen ermöglicht ein gezieltes Umspülen der zu reinigenden Bauelemente aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge, wodurch eine zusätzliche Reinigungswirkung erzielt werden kann. Das Umspülen wird dabei auch als Druckumflutung bezeichnet und kann unter Einwirkung von Utraschall oder auch während einer Ultraschallunterbrechung erfolgen. Das Einleiten und Abführen der entsprechenden Reinigungsmittel kann in einem Kreislauf erfolgen. Neben dem Druckumfluten kann auch das Befüllen und/oder Entleeren der Becken über die Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen erfolgen. Entsprechende Filter zum Reinigen der Reinigungsmittel beim Befüllen können erforderlich sein.
Um eine effektive Druckumflutung zu ermöglichen, weist die Anlage Mittel zum definierten Einleiten und/oder definierten Abführen des ersten Reinigungsmittels und/oder des zweiten Reinigungsmittels und/oder des dritten Reinigungsmittels auf, so daß das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das dritte Reinigungsmittel eine definierte, insbesondere mittlere, Strömungsgeschwindigkeit aufweist bzw. aufweisen. Eine Pumpe stellt beispielsweise ein solches Mittel dar. Die aufgeführten mittleren Strömungsgeschwindigkeiten werden im wesentlichen im Bereich der zu reinigenden Bauteile aus Glas und/oder der zu reinigenden Verarbeitungswerkzeuge erreicht. Um ein derartige Strömungsgeschwindigkeiten zu erzielen, weist bzw. weisen die Eingangsöffnung und/oder die Ausgangsöffnung definierte Durchmesser auf.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung. Die Anlage umfaßt ein erstes Becken mit einem ersten Reinigungsmittel zu einer ersten Reinigung der Bauelemente, ein zweites Becken mit einem zweiten Reinigungsmittel zu einer zweiten Reinigung der Bauelemente und zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken eingekoppelt wird und ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil von Kanten der Anlage, welche mit dem ersten Reinigungsmittel und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel in Kontakt kommen, verrundet sind.
Weiterhin zeichnet sich die Anlage dadurch aus, daß zumindest ein Teil von Verbindungsstellen oder Nahtstellen zwischen zusammengefügten Bauteilen der Anlage, welche mit dem ersten Reinigungsmittel und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel in Kontakt kommen, nahtlos geschweißt sind.
Zumindest ein Teil der Oberflächen der Anlage, welche in Kontakt mit dem ersten Reinigungsmittel und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel in Kontakt kommen, insbesondere auch die vorstehend beschriebenen Verbindungsstellen, sind poliert. Mögliche Verfahren sind die Elektropolitur und/oder das Polieren mittels Läppen.
Durch die Ausführungsform der Kanten, die Ausführungsform der Verbindungsstellen und/oder die Ausführungsform der polierten Oberflächen wird verhindert, daß sich Schmutz in den entsprechenden Bereichen ansammeln kann. Es können sich insbesondere an den gerundeten Kanten im Gegensatz zu eckigen Kanten keine sogenannten Schmutznester bilden.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung. Die Anlage umfaßt ein erstes Becken mit einem ersten Reinigungsmittel zu einer ersten Reinigung der Bauelemente, ein zweites Becken mit einem zweiten Reinigungsmittel zu einer zweiten Reinigung der Bauelemente und zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken eingekoppelt wird und ist gekennzeichnet durch wenigstens einen Filter mit zumindest hydroskopischer Wirkung. Der genannte Filter wird dabei auch als Molekularfilter bezeichnet. Der Filter übernimmt das Entfernen des Wassers aus einer Mischung des halogenierten Ethers oder der Hydro-Fluor-Ethers mit Wasser. Der Filter umfaßt ein Granulat.
Die einzelnen Poren des Filters oder zumindest die einzelnen Poren an einer Oberfläche des Filters besitzen einen, insbesondere mittleren, Durchmesser von kleiner gleich etwa 1 μm, bevorzugt von kleiner gleich etwa 0,5 μm, besonders bevorzugt von kleiner gleich etwa 0,2 μm.
Es hat hierbei für die Qualität der Filterung als vorteilhaft erwiesen, wenn der gesamte Filter oder der Filter zumindest an seiner Oberfläche Poren mit einem Querschnitt aufweist, welche über mehr als 80%, bevorzugt über mehr als 90%, besonders bevorzugt über mehr als 95% der Oberfläche, im wesentlichen konstant sind. Unter im wesentlichen konstant werden Poren verstanden, die einen Querschnitt besitzen, der mehr als etwa 80%, bevorzugt mehr als etwa 90%, besonders bevorzugt mehr als etwa 95% Übereinstimmung besitzen.
Der Filter besitzt durch die gewählten Eigenschaften, wie beispielsweise Material, Porengröße und/oder Porenqualität, eine verbesserte Beständigkeit und Standzeit. Das Wasser kann effektiv entfernt und zudem eine wesentlich Kontamination der Reinigungsmittel durch Wasser und/oder Filterbestandteile verhindert werden.
Nachfolgend sind zudem noch Verfahren beschrieben, die jeweils für sich genommen und/oder in Kombination insbesondere zur Ausführung auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet sind. Zudem sind die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen jeweils für sich genommen und/oder in Kombination insbesondere zur Ausführung der nachstehend beschriebenen Verfahren geeignet.
Es ist dazu zunächst beschrieben ein erstes Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

– ein erstes Reinigen der Bauelemente mit einem ersten Reinigungsmittel unter Einwirkung von Ultraschall einer ersten Frequenz und
– ein zweites Reinigen der Bauelemente mit einem zweiten Reinigungsmittel unter Einwirkung von Ultraschall einer zweiten Frequenz, wobei das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel einen halogenierten Ether umfassend bereitgestellt wird.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel Hydro-Fluor-Ether umfassend bereitgestellt wird.
Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß der halogenierte Ether oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil am ersten Reinigungsmittel von 0 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent, bevorzugt von 10 Volumenprozent bis 50 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 20 Volumenprozent bis 40 Volumenprozent hat.
Weiterhin ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß das erste Reinigungsmittel mit zumindest einem zweiten Bestandteil, vorzugsweise zumindest einem weiteren Kohlenwasserstoff, bereitgestellt wird.
Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff einen Anteil von 40 Volumenprozent bis 100 Volumenprozent, bevorzugt von 50 Volumenprozent bis 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 60 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent an dem ersten Reinigungsmittel hat.
Zudem ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß der halogenierte Ether oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil an dem zweiten Reinigungsmittel von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent hat.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Es ist ein beschrieben ein Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

– ein erstes Reinigen der Bauelemente mit einem ersten Reinigungsmittel unter Einwirkung von Ultraschall einer ersten Frequenz und
– ein zweites Reinigen der Bauelemente mit einem zweiten Reinigungsmittel unter Einwirkung von Ultraschall einer zweiten Frequenz,

Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen oder Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Bereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz bereitgestellt wird. Das Verfahren in Kombination auch mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, in einem Bereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz bereitgestellt wird. Darüber hinaus ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, in einem Bereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz bereitgestellt wird. Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz mit einer Leistung pro Volumen Reinigungsmittel von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l, besonders bevorzugt von 25 W/l bis 35 W/l bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform wird das erste Reinigen in einem ersten Becken durchgeführt und das zweite Reinigen in einem zweiten Becken durchgeführt.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Es ist ein beschrieben ein Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

In einer Ausführungsform wird das Reinigen oder Vorreinigen in einem dritten Becken, welches insbesondere dem ersten Becken vorgeschaltet ist, durchgeführt. Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz definiert eingestellt wird. Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen oder Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Bereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz bereitgestellt wird. Zudem ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen auch dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, in einem Bereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz bereitgestellt wird. Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist zusätzlich auch dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, in einem Bereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz bereitgestellt wird. In diesem Zusammenhang ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist ferner auch dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz mit einer Leistung pro Volumen von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l, besonders bevorzugt von 25 W/l bis 35 W/l Reinigungsmittel bereitgestellt wird.
Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Reinigungsmittel zumindest einen Kohlenwasserstoff umfaßt. Hierbei besitzt der Kohlenwasserstoff einen Anteil an dem dritten Reinigungsmittel von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Es ist ein beschrieben ein Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das dritte Reinigungsmittel über zumindest eine Ausgangsöffnung abgeleitet wird bzw. werden. Diese Ausführungsformen ermöglichen eine Druckumflutung oder ein Spülen der Bauteile aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeuge mit den Reinigungsmitteln. In diesem Zusammenhang ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnung und/oder die Ausgangsöffnung mit einem definierten Durchmesser bereitgestellt wird bzw. werden. Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste Reinigungsmittel und/oder das zweite Reinigungsmittel und/oder das dritte Reinigungsmittel zum Spülen der Bauteile aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge mit einer definierten Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt wird bzw. werden.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Es ist ein beschrieben ein Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

Weiterhin ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil von Verbindungsstellen zwischen zusammengefügten Bauteilen der Anlage, welche mit dem ersten Reinigungsmittel und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel in Kontakt kommen, nahtlos geschweißt bereitgestellt werden.
Zudem ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Oberflächen der Anlage, welche in Kontakt mit dem ersten Reinigungsmittel und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel in Kontakt kommen poliert, vorzugsweise elektropoliert und/oder mittels Läppen poliert, bereitgestellt werden.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale können mit den nachfolgend aufgeführten Merkmalen kombiniert werden. Es ist ein beschrieben ein Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung, umfassend

Das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Filter ein Granulat umfassend bereitgestellt wird. Dabei ist das Verfahren in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß die Poren des Filters oder zumindest die Poren an eine Oberfläche des Filters mit einem Durchmesser von kleiner gleich 1 μm, bevorzugt von kleiner gleich 0,5 μm, besonders bevorzugt von kleiner gleich 0,2 μm bereitgestellt werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß im wesentlichen der gesamte Filter oder der Filter zumindest an seiner Oberfläche Poren mit einem Querschnitt aufweist, der über mehr als 80%, bevorzugt über mehr als 90%, besonders bevorzugt über mehr als 95% der Oberfläche, im wesentlichen konstant bereitgestellt wird.
Geeignete Materialien für die Verarbeitungswerkzeuge sind z.B. Hartmetalle wie Wolframcarbid oder keramische Werkstoffe wie SiC, Si₃N₄, AlN und/oder auch hitzbeständige Stähle. Die genannten Materialien sind beispielhaft zu verstehen und beschränken sich keinesfalls auf die genannte Auswahl.
Bei dem Glas oder dem optischen Glas kann es sich beispielsweise um eines oder zumindest eines der folgenden Gläser handeln: Fluor-Kron-Gläser, Phosphor-Kron-Gläser, Phosphor-Schwer-Kron-Gläser, Bor-Kron-Gläser, Barium-Leicht-Kron-Gläser, Kron-Gläser, Zink-Kron-Gläser, Barium-Kron-Gläser, Schwer-Kron-Gläser, Kron-Flint-Gläser, Barium-Leicht-Flint-Gläser, Doppel-Schwer-Kron-Gläser, Lanthan-Kron-Gläser, Doppel-Leicht-Flint-Gläser, Barium-Flint-Gläser, Leicht-Flint-Gläser, Flint-Gläser, Barium-Schwer-Flint-Gläser, Lanthan-Flint-Gläser, Lanthan-Schwer-Flint-Gläser, Schwer-Flint-Gläser, Tief-Kron-Gläser, Tief-Flint-Gläser, Lang-Kron-Sondergläser, Tief-Schwer-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Sondergläser.
Die Anwendung der vorstehend beschriebenen Anlagen und/oder der vorstehend beschriebenen Verfahren eignen sich zur Herstellung von Linsen, Prismen, optischen Fenstern, daraus hergestellten optischen Bauteilen, sowie optischen Komponenten für die Digitale Projektion, Photolithographie, Steppern, Excimerlasern, Wafern, Computerchips sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten, sowie für die Telekommunikation, Optische Nachrichtentechnik und/oder Informationsübertragung, Optik und/oder Beleuchtung im Sektor Automotive, Sensorik, Mikroskopie, Medizintechnik, Sichtoptik für Jagd und Beobachtung, Ferngläser, Spektive und/oder Teleskope. Die genannten Gläser und Anwendungen sind beispielhaft zu verstehen und beschränken sich keinesfalls auf die genannte Auswahl.
Die vorliegende Erfindung beansprucht zudem ein Bauelement aus Glas, vorzugsweise aus einem optischem Glas, welches reinigbar, insbesondere gereinigt, ist mit einer der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen und/oder einem der vorstehend beschriebenen Verfahren.
Das Bauelement weist nach einer solchen Reinigung auf seiner Oberfläche des Glases keine Partikel mit einem, insbesondere mittlerem, Durchmesser von größer als 40 μm, bevorzugt von größer als 20 μm, besonders bevorzugt von größer als 15 μm auf.
Zudem ist das Bauteil aus Glas dadurch gekennzeichnet auf der Oberfläche des Glases die Flächendichte der Partikel mit einem, insbesondere mittlerem, Durchmesser von kleiner als 40 μm und/oder kleiner 20 μm und/oder kleiner als 15 μm kleiner als 30 Partikel pro mm², bevorzugt von kleiner als 20 Partikel pro mm², besonders bevorzugt von kleiner als 15 Partikel pro mm² ist. Die Oberfläche eines solchen Bauelements aus Glas zeichnet sich zudem durch einen Mittenrauhwert R_a mit einem Wert von kleiner als 50 nm, bevorzugt von kleiner als 25 nm, besonders bevorzugt von kleiner als 15 nm auf.
Es ist dabei nicht erforderlich das gesamte Bauteil aus Glas zu reinigen. Die Reinigung der optisch aktiven Flächen eines Glases kann ausreichend sein. Eine optisch aktive Fläche ist beispielsweise eine Oberfläche eines Bauelementes aus Glas, wie ein Prisma, an der das Licht gezielt reflektiert, gestreut oder gebrochen werden soll. Entsprechend ist es auch nicht erforderlich, das gesamte Verarbeitungswerkzeug zu reinigen sondern nur die Flächen, welche in Kontakt mit dem zu verarbeitenden Glas kommen.
Das Vermessen der Partikelgröße und/oder der Flächendichte und/oder der Rauheit kann beispielsweise mittels eines Mikroskops durchgeführt werden.
Um eine verbesserte Qualität der Reinigung zu erzielen, erfolgt in einer Ausführungsform der Betrieb der Anlage oder des Verfahrens unter Reinraumbedingungen. Als vorteilhaft hat sich der Betrieb der Anlage oder des Verfahrens in einem Reinraum mindestens der Klasse 10000 erwiesen. Die Ausführung eines Roboters zur Handhabung, beispielsweise zum Transportieren, der Bauteile aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge ist entsprechend reinraumtauglich, beispielsweise staubgeschützt.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung.
Insbesondere liegt auch im Rahmen der Erfindung die Verwendung einen halogenierten Ether, insbesondere eines Hydro-Fluor-Ether, zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen in der Glasherstellung.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen beschrieben, wobei die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar sind. Hierzu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Dazu beziehen sich die gleichen Bezugszeichen in den einzelnen Zeichnungen auf gleiche Teile.
1 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 2-Beckensystems.
2 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 3-Beckensystems.
3 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 4-Beckensystems.
4 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines weiteren 3-Beckensystems.
In 1 ist der schematische Querschnitt eines 2-Beckensystems, bestehend aus einem ersten Becken 1 und einem zweiten Becken 2, dargestellt. Das erste Becken 1 und das zweite Becken 2 sind räumlich getrennt innerhalb eines Behälters 100 oder Beckens 100 angeordnet. Eine nicht dargestellt Ausführung des ersten Beckens 1 und des zweiten Beckens 2 als jeweils eigenständiges Becken für sich ist auch möglich. Am Boden des ersten Beckens 1 und des zweiten Beckens 2 sind jeweils Heizeinrichtungen 11, 21 angeordnet. In dem ersten Becken 1 befindet sich ein erstes Reinigungsmittel 12 und in dem zweiten Becken 2 ein zweites Reinigungsmittel 22. Das erste 12 und zweite 22 und auch das nachfolgend beschrieben dritte 32 und vierte 42 Reinigungsmittel werden auch als erstes, zweites, drittes bzw. viertes Lösungsmittel bezeichnet.
Als erstes Reinigungsmittel 12 wird eine Mischung verwendet, die im wesentlichen zu etwa 30 (Volumenprozent) aus einem Hydro-Fluor-Ether (HFE) und zu etwa 70% (Volumenprozent) aus einem weiterem flüssigen Kohlenwasserstoff besteht. Der Kohlenwasserstoff wird dabei auch als Co-Lösungsmittel bezeichnet. Als zweites Reinigungsmittel 22 wird im wesentlichen nur ein Hydro-Fluor-Ether (HFE) verwendet. Das erste Reinigungsmittel 12 wird auf eine erste Temperatur oberhalb des Siedepunkts des HFE, insbesondere auf etwa 60°C bis 70°C, erwärmt, während das zweite Reinigungsmittel 22 auf eine zweite Temperatur unterhalb des Siedepunkts des HFE, insbesondere auf etwa 40°C bis 45°C, erwärmt wird.
Durch die gewählte erste Temperatur verdampft das HFE kontinuierlich aus dem ersten Reinigungsmittel 12. Der HFE-Dampf steigt nach oben und es bildet sich die dargestellte HFE-Dampfzone 50 oberhalb der Oberfläche der Reinigungsmittel 12, 22 aus. Um einen wesentlichen Verlust des HFE zu reduzieren, befinden sich im oberen Bereich des Beckens 100 Kältemittel 101. Diese Kältemittel werden auch als Kältefalle bezeichnet. Die Kältemittel 101 werden beispielsweise durch gekühlte Wände 102 bereitgestellt. Dadurch wird eine kältere Zone 60, welche auch als Trockenzone 60 bezeichnet wird, oberhalb der HFE-Dampfzone 50 erzeugt.
Der HFE-Dampf kondensiert in dem Bereich der Trockenzone 60 an den Wänden 102 des Beckens 100. Das kondensierte HFE fließt dann an der Innenseite der Wände 102 hinunter und in das erste 1 und/oder das zweite Becken 2 ein. Da neben dem HFE auch Wasserdampf an den Wänden 102 kondensiert, ist eine Filterung des Kondensats erforderlich. Entsprechend befinden sich an den Innenseiten der Wände 102 des Beckens 100 oberhalb der Oberfläche der Reinigungsmittel 12, 22 die erfindungsgemäßen Filter 70 oder Molekularfilter. Diese filtern zumindest das Wasser aus dem Kondensat und verhindern dadurch eine Kontamination der Reinigungsmittel 12, 22 durch das kondensierte Wasser. Somit kann das HFE wieder dem ersten 12 und auch dem zweiten 22 Reinigungsmittel im wesentlichen in reiner Form zugeführt werden.
Zur Reinigung werden Ultraschall einer ersten Frequenz, erzeugt mittels eines ersten Ultraschallgenerators 13, in das erste Becken 1 und Ultraschall einer zweiten Frequenz, erzeugt mittels eines zweiten Ultraschallgenerators 23, in das zweite Becken 2 eingekoppelt. Die erste Frequenz und die zweite Frequenz werden jeweils in Abhängigkeit des zu entfernenden Schmutzes und/oder der zu entfernenden Schmutzpartikel auf eine Frequenz in einem Bereich um etwa 25 kHz oder etwa 40 kHz oder etwa 80 kHz eingestellt. Insbesondere bei einem Volumen von etwa 50 Liter des ersten Reinigungsmittels 12 hat sich eine Ultraschalleistung in einem Bereich um etwa 30 W/l als vorteilhaft erwiesen. Ebenso hat sich bei einem Volumen von etwa 50 Liter des zweiten Reinigungsmittel 22 eine Leistung in einem Bereich von etwa 30 W/l als vorteilhaft erwiesen.
Die Bauelemente 80 aus Glas und/oder die Verarbeitungswerkzeuge 80 werden zunächst auf einer Trägereinrichtung 81, beispielsweise in einer Art Korb, positioniert. Mittels einer Greifeinrichtung 90, beispielsweise eines Roboterarms, wird die Trägereinrichtung 81 zum ersten Becken 1 geführt, in das erste Reinigungsmittel 12 getaucht und, insbesondere für eine Dauer von etwa 5 bis 15 Minuten, gereinigt. Aufgrund der Zusammensetzung des ersten Reinigungsmittels 12 entspricht diese erste Reinigung einer Grobreinigung der Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80.
Nach Abschluß der ersten Reinigung wird die Trägereinrichtung 81 dem ersten Becken 1 mittels der Greifeinrichtung 91 entnommen, zum zweiten Becken 2 geführt, in das zweite Reinigungsmittel 22 getaucht und, insbesondere für eine Dauer von etwa 5 bis 15 Minuten, gereinigt. Aufgrund der Zusammensetzung des zweiten Reinigungsmittels 22 entspricht diese zweite Reinigung einer Feinreinigung der Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80.
Nach Abschluß der zweiten Reinigung wird die Trägereinrichtung 81 dem zweiten Becken 2 mittels der Greifeinrichtung 90 entnommen und durch die HFE-Dampfzone 50 und die Trockenzone 60 in den Außenraum geführt. Aufgrund der geringeren Temperatur der Bauelemente 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80 kondensiert das HFE in der HFE-Dampzone 50 auf den Oberflächen der Bauelemente 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80. Es bilden sich auf den Oberflächen kleine Tröpfchen, die nach unten fließen und die Reinigungswirkung unterstützen. Es liegt eine Art Kondensationsreinigung vor. In der Trockenzone 60 erfolgt ein abschließendes Trocknen der Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80.
2 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 3-Beckensystems. Das in 2 dargestellte Beckensystem entspricht dem in 1 dargestellten. Beckensystem mit einem zusätzlich vorgeschalteten Becken 3 zur Vorreinigung. Das Becken 3 zur Vorreinigung wird dabei auch, obwohl es dem ersten Becken 1 vorgeschaltet ist, als drittes Becken 3 bezeichnet. In dem dritten Becken 3 erfolgt beispielsweise eine groben Vorreinigung der Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80 mittels eines dritten Reinigungsmittels 32. Die Bauelemente 80 aus Glas und/oder die Verarbeitungswerkzeuge 80 werden zunächst in das dritte Becken 3 geführt, in das dritte Reinigungsmittel 32 getaucht und, insbesondere für eine Dauer von etwa 5 bis 15 Minuten, vorgereinigt und danach in dem ersten 1 und dem zweiten Becken 2, wie vorstehend zur 1 beschrieben, weiter gereinigt. Als drittes Reinigungsmittel 32 hat sich ein flüssiger Kohlenwasserstoff als vorteilhaft erwiesen. Das dritte Reinigungsmittel 32 wird mittels einer Heizeinrichtung 31 auf eine dritte Temperatur von etwa 40°C bis etwa 55°C beheizt. Ultraschall einer dritten Frequenz, erzeugt mittels eines dritten Ultraschallgenerators 33, wird in das dritte Becken 3 eingekoppelt. Die dritte Frequenz wird in Abhängigkeit des zu entfernenden Schmutzes und/oder der zu entfernenden Schmutzpartikel auf eine Frequenz in einem Bereich um etwa 25 kHz oder etwa 40 kHz oder etwa 80 kHz eingestellt. Insbesondere bei einem Volumen von etwa 50 Liter des dritten Reinigungsmittel 32 hat sich eine Leistung in einem Bereich um etwa 30 W/l als vorteilhaft erwiesen. Um eine nicht erwünschte Erwärmung, insbesondere durch das erste Becken 1 zu vermeiden, ist das dritte Becken 3 als vom ersten 1 und zweiten 2 Becken räumlich getrenntes Becken 3 ausgeführt.
3 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 4-Beckensystems. Das in 3 dargestellte Beckensystem entspricht dem in 2 dargestellten Beckensystem mit einem zusätzlich nachgeschalteten Becken 4 zur Feinstreinigung. Das Becken 4 zur Feinstreinigung wird dabei auch, obwohl es dem zweiten Becken 2 nachgeschaltet ist, als viertes Becken 4 bezeichnet. Das vierte Becken 4 befindet sich räumlich auch unter der HFE-Dampfzone 50 und der Trockenzone 60. In dem vierten Becken 4 erfolgt beispielsweise eine Feinstreinigung der Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge 80 mittels eines vierten Reinigungsmittels 42, insbesondere für eine Dauer von etwa 5 bis 15 Minuten. Die Bauelemente 80 aus Glas und/oder die Verarbeitungswerkzeuge 80 werden zunächst in das erste 1, zweite 2 und dritte 3 Becken getaucht und wie vorstehend beschrieben gereinigt. Als viertes Reinigungsmittel 42 hat sich wiederum HFE als vorteilhaft erwiesen. Das vierte Reinigungsmittel 42 wird auf eine vierte Temperatur von etwa 40°C bis etwa 45°C, mittels einer vierten Heizeinrichtung 41, beheizt. Ultraschall einer vierten Frequenz, erzeugt mittels eines vierten Ultraschallgenerators 43, wird in das vierte Becken 4 eingekoppelt. Die vierte Frequenz wird in Abhängigkeit des zu entfernenden Schmutzes und/oder der zu entfernenden Schmutzpartikel auf eine Frequenz in einem Bereich um etwa 25 kHz oder etwa 40 kHz oder etwa 80 kHz eingestellt. Insbesondere bei einem Volumen von etwa 50 Liter des vierten Reinigungsmittel 42 hat sich eine Leistung in einem Bereich um etwa 30 W/l als vorteilhaft erwiesen. Die Bauteile 80 aus Glas und/oder die Verarbeitungswerkzeuge 80 werden nach Abschluß der vierten Reinigung dem vierten Becken 4 entnommen und noch einmal, wie vorstehend bereits zu 1 beschrieben, einer Kondensationsreinigung in der HFE-Dampfzone 50 und einer Trocknung in der Trockenzone 60 unterzogen.
4 zeigt beispielhaft den schematischen Querschnitt eines 3-Beckensystems. Das in 4 dargestellte Beckensystem entspricht dem in 2 dargestellten Beckensystem, wobei beispielhaft in dem zweiten Becken 2 zusätzlich Eingangsöffnungen 111 und Ausgangsöffnungen 112 eingebracht sind. Im Detail sind die Eingangsöffnungen 111 und die Ausgangsöffnungen 112 in den Wänden des zweiten Beckens 2 angeordnet. Es sind zudem Mittel 112, beispielsweise eine Pumpe, zum Einleiten und Abführen des zweiten Reinigungsmittels 22 dargestellt. Über die Eingangsöffnungen 111 und die Ausgangsöffnungen 112 wird das zweite Reinigungsmittel 2 mit Druck in das zweite Becken 2 definiert eingeleitet. Es findet ein Umspülen oder Druckumfluten der zu reinigenden Bauteile 80 aus Glas und/oder der Verarbeitungswerkzeuge statt. Zusätzlich ist noch in dem dritten Becken 3 ein Rührer 113 angeordnet. Das Umspülen und/oder das Rühren unterstützt den eigentlichen Reinigungsvorgang. Die Verwendung einer solche unterstützenden Druckumflutung und/oder eines solchen Rührers ist einzeln in den anderen Becken 1, 2, 3, 4 oder sogar in allen Becken 1, 2, 3, 4 möglich. Eine nicht dargestellte Ausführungsform stellt nur die Verwendung von Eingangsöffnungen in Verbindung mit einer Umwälzpumpe dar.
Um eine verbesserte Qualität der Reinigung zu erzielen, erfolgt der Betrieb der in den 1 bis 4 dargestellten Becken 1, 2, 3, 4 unter Reinraumbedingungen.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind. Die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt sondern kann in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen.

1: Erstes Becken
2: Zweites Becken
3: Drittes Becken
4: Viertes Becken
11: Erste Heizeinrichtung
12: Erstes Reinigungsmittel
13: Erster Ultraschallgenerator
21: Zweite Heizeinrichtung
22: Zweites Reinigungsmittel
23: Zweiter Ultraschallgenerator
31: Dritte Heizeinrichtung
32: Drittes Reinigungsmittel
33: Dritter Ultraschallgenerator
41: Vierte Heizeinrichtung
42: Viertes Reinigungsmittel
43: Vierter Ultraschallgenerator
50: HFE-Dampfzone
60: Trockenzone
70: Filter
80: Bauelemente aus Glas oder Verarbeitungswerkzeuge
81: Trägereinrichtung
90: Greifeinrichtung
100: Behälter oder Becken
101: Kältemittel
102: Wand des Behälters
110: Eingangsöffnungen
111: Ausgangsöffnungen
112: Mittel zum Einleiten des ersten, zweiten, dritten oder vierten Reinigungsmittels
113: Rührer

Claims

Anlage zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, umfassend ein erstes Becken (1) mit einem ersten Reinigungsmittel (12), ein zweites Becken (2) mit einem zweiten Reinigungsmittel (22), wobei das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) einen halogenierten Ether umfaßt, und zumindest eine Einrichtung (13, 23, 33, 43) zur Erzeugung von Ultraschall, welcher mit einer ersten Frequenz in das erste Becken (1) und/oder mit einer zweiten Frequenz in das zweite Becken (2) eingekoppelt wird.
Anlage nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) Hydro-Fluor-Ether umfaßt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der halogenierte Ether oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil am ersten Reinigungsmittel (12) von 0 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent, bevorzugt von 10 Volumenprozent bis 50 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 20 Volumenprozent bis 40 Volumenprozent besitzt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das erste Reinigungsmittel (12) als zweiten Bestandteil zumindest einen Kohlenwasserstoff umfaßt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bestandteil einen Anteil von 40 Volumenprozent bis 100 Volumenprozent, bevorzugt von 50 Volumenprozent bis 90 Volumenprozent, besonders bevorzugt von 60 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent am ersten Reinigungsmittel (12) besitzt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der halogenierte Ether oder der Hydro-Fluor-Ether einen Anteil an dem zweiten Reinigungsmittel (22) von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent besitzt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz und/oder die zweite Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, in einem Frequenzbereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall der ersten Frequenz und/oder der zweiten Frequenz eine Leistung pro Volumen von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l, besonders bevorzugt von 25 W/l bis 35 W/l besitzt.
Anlage, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Becken (1) zumindest ein drittes Becken (3) mit einem dritten Reinigungsmittel (32) zur Vorreinigung der Bauteile (80) und/oder der Verarbeitungswerkzeuge (80) vorgeschaltet ist.
Anlage nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der Bauelemente (80) und/oder der Verarbeitungswerkzeuge (80) in dem dritten Reinigungsmittel (32) unter Einwirkung von Ultraschall einer dritten Frequenz erfolgt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 25 μm, in einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 40 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 30 kHz, besonders bevorzugt von 22,5 kHz bis 27,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 10 μm, in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 50 kHz, bevorzugt von 35 kHz bis 45 kHz, besonders bevorzugt von 37,5 kHz bis 42,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz, insbesondere zum Reinigen von Partikeln mit einem Durchmesser von größer als etwa 5 μm, in einem Frequenzbereich von 60 kHz bis 100 kHz, bevorzugt von 75 kHz bis 85 kHz, besonders bevorzugt von 77,5 kHz bis 82,5 kHz liegt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall der dritten Frequenz eine Leistung pro Volumen von 15 W/l bis 45 W/l, bevorzugt von 20 W/l bis 40 W/l, besonders bevorzugt von 25 W/l bis 35 W/l aufweist.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Reinigungsmittel (32) zumindest einen Kohlenwasserstoff umfaßt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff einen Anteil an dem dritten Reinigungsmittel (32) von mehr als 50 Volumenprozent, bevorzugt von mehr als 70 Volumenprozent, besonders bevorzugt von mehr als 90 Volumenprozent besitzt.
Anlage, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Becken (1) und/oder das zweite Becken (2) und/oder das dritte Becken (3) zumindest eine Eingangsöffnung (110) aufweist bzw. aufweisen, worüber das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) und/oder das dritte Reinigungsmittel (32) eingeleitet und/oder abgeleitet wird bzw. werden.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das erste Becken (1) und/oder das zweite Becken (2) und/oder das dritte Becken (3) zumindest eine Ausgangsöffnung (111) aufweist bzw. aufweisen, worüber das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) und/oder das dritte Reinigungsmittel (32) abgeleitet wird bzw. werden.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Mittel (112) zum definierten Einleiten des ersten Reinigungsmittels (12) und/oder des zweiten Reinigungsmittels (22) und/oder des dritten Reinigungsmittels (32), so daß das erste Reinigungsmittel (12) und/oder das zweite Reinigungsmittel (22) und/oder das dritte Reinigungsmittel (32) eine definierte Strömungsgeschwindigkeit aufweist bzw. aufweisen.
Anlage, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil von Kanten der Anlage, welche mit dem ersten Reinigungsmittel (12) und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel (22) und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel (32) in Kontakt kommen, verrundet sind.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil von Verbindungsstellen zwischen zusammengefügten Bauteilen der Anlage, welche mit dem ersten Reinigungsmittel (12) und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel (22) und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel (32) in Kontakt kommen, nahtlos geschweißt sind.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Oberflächen der Anlage, welche in Kontakt mit dem ersten Reinigungsmittel (12) und/oder mit dem zweiten Reinigungsmittel (22) und/oder mit dem dritten Reinigungsmittel (32) in Kontakt kommen, poliert, vorzugsweise elektropoliert und/oder mittels Läppen poliert, sind.
Anlage, inbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Oberflächenreinigung von, vorzugsweise optischen, Bauelementen (80) aus Glas und/oder Verarbeitungswerkzeugen (80) in der Glasherstellung, gekennzeichnet durch wenigstens einen Filter (70) mit zumindest hydroskopischer Wirkung.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (70) zumindest ein Granulat umfaßt.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Poren an einer Oberfläche des Filters (70) einen Durchmesser von kleiner gleich 1 μm, bevorzugt von kleiner gleich 0,5 μm, besonders bevorzugt von kleiner gleich 0,2 μm besitzen.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (70) zumindest an seiner Oberfläche Poren mit einem Querschnitt aufweist, welche über mehr als 80%, bevorzugt über mehr als 90%, besonders bevorzugt über mehr als 95% der Oberfläche, im wesentlichen konstant sind.
Bauelement (80) aus Glas, vorzugsweise ein optisches Glas, reinigbar, insbesondere gereinigt, mit einer Anlage gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Bauelement (80) aus Glas nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Bauelementes (80) keine Partikel mit einem Durchmesser von größer als 40 μm, bevorzugt von größer als 20 μm, besonders bevorzugt von größer als 15 μm vorhanden sind.
Bauelement (80) aus Glas nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenrauhwert R_a einen Wert von kleiner als 50 nm, bevorzugt von kleiner als 25 nm, besonders bevorzugt von kleiner als 15 nm aufweist.