DE2817435A1

DE2817435A1 - Verfahren und vorrichtung zur oberflaechenbehandlung von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2817435A1
Application number: DE19782817435
Authority: DE
Inventors: John Maxwell Jackson; Roger Wilkins
Original assignee: Cleamax Ltd
Current assignee: Cleamax Ltd
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1979-10-31
Also published as: FR2424767B3; IT7823063A0; IT1095869B; FR2424767A1; ZA782582B; CA1100369A; DE2817435C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
von Gegenständen Die Erfindung betrifft die Oberflächenbehandlung von Gegenständen mit beschichtenden, reinigenden oder chemisch reagierenden Strömungsmitteln, Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Behandlung der Gegenstände mit Strömungsmitteln, die nach der Behandlung im wesentlichen vollständig vom Gegenstand wieder entfernt werden, damit sie für nachfolgende Arbeitsgänge erneut zur Verfügung stehen.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Reinigung von einseitig offenen Metallbehältern durch Waschen in einer toxischen Reinigungsflüssigkeit, wie beispielsweise Trichloraethylen oder Methylckaorid. Die Erfindung ist aber ebenfalls anwendbar für die Oberflächenbehandlung von Metallbehältern mit einer Flüssigkeit, die chemisch mit dem Behälter reagiert, um eine Oberflächenschicht mit besonderen Eigenschaften zu erzeugen, insbesondere für die Erzeugung einer verbesserten Lackabdeckung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Flüssigkeitsbehandlungsverfahren zum Überziehen, Reinigen oder chemischen Reagieren darin, daß man den Gegenstand in den Hohlraum eines Gehäuses einbringt, den Gegenstand durch Einleitung eines Strömungsmittels in flüssiger Phase dadurch wäscht, daß die Flüssigkeit die Oberflächen des zu behandelnden Gegenstandes überströmt, um dann die Flüssigkeit aus dem Hohlraum dadurch zu beseitigen, daß man das gleiche Strömungsmittel in gasförmiger Phase durch den Hohlraum hindurchströmen läßt, worauf dann die gasförmige Phase aus dem Hohlraum wieder abgezogen wird, damit ein Druckabfall entsteht und sich durch Verdampfung der Flüssigkeit eine Trocknung des Gegenstandes ergibt.
Die aus dem Hohlraum abgezogene gasförmige Phase läßt sich zweckmäßigerweise nachfolgend wieder komprimieren, um sie enneut als gasförmige Phase bei der Flüssigkeitsreinigung einer nachfolgenden Behandlung im gleichen oder einem anderen Hohlraum zu verwenden. Durch die Kompression des Strömungsmittels läßt sich der erforderliche Heizeffekt im Strömungsmittel erzeugen, um die bei der Verdampfung der Flüssigkeit in dem Hohlraum bei vermindertem Druck extrahierte latente Wärme zu ersetzen. Vorzugsweise sind jedoch die Wände des Hohlraumes zusätzlich elektrisch oder auch auf anderem Wege beheizbar, um mindestens einen Teil der latenten Wärme zu ersetzen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Raum zwischen dem Gegenstand und den Wänden des Hohlraumes vollständig mit dem Strömungsmittel ausgefüllt, wenn dieses in flüssiger Phase durchströmt und die in diesem Hohlraum vorhandene Luft vollständig verdrängt. Das in gasförmiger Phase vorliegende Strömungsmittel läßt sich dann in einem geschlossenen Kreis in Umlauf halten.
Um auf den Strömungswegen des flüssigen Strömungsmittels die Anwesenheit von Luft zu unterbinden oder mindestens erheblich zu vermindern, läßt sich die in den Hohlraum eintretende Luft beim Einsetzen des Gegenstandes vorzugsweise durch Vakuumerzeugung beseitigen, bevor das Strömungsmittel in Umlauf Besetzt wird.
Es soll jetzt anschließend eine karussellartig aufgebaute Vorrichtung für die Anwendung toxischer Reinigungsmittel für die Oberflächen einseitig offener Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung näher anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung handelt es sich um eine Abwandlung einer Reinigungsvorrichtung gemäß DE-OS 25 11 548 der Anmelderin. Auf diese ältere Anmeldung wird insofern Bezug genommen, als die mit der älteren Anmeldung übereinstimmenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden, welche jedoch zwecks Unterscheidung um die Zahl 200 erhöht wurden.
Beispielsweise ist die in der älteren Anmeldung mit 10 bezeichnete Grundplatte in der vorliegenden Anmeldung mit 210 bezeichnet. Bezüglich einer ausführlicheren Beschreibung der Vorrichtung und deren Arbeitsweise wird hiermit ausdrücklich auf die genannte DE-OS 25 11 548 verwiesen.
Die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläuternden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen durch die Rotationsachse gelegten Schnitt der einen Hälfte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bauelemente für die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit und für das Durchführen des Reinigungund Trocknungs-Zyklusses Die karusiLlartige Vorrichtung besteht aus einer kreisförmigen Grundplatte 210, einer in der Mitte der Grundplatte 210 befestigten vertikalen Mittelachse 212 und einem mit Lagern 215, 216 auf der Mittelachse 212 drehbar gelagerten Karussell 214. Die Fig.1 zeigt nur die an einer Seite der Vertikalachse X - X liegende Vorrichtungshälfte. Das Karussell besteht aus einer Nabe 217, an der sich die Lager befinden und einer kreisförmigen Abdeckplatte 219. Ein koaxial zur Achse 212 ausgerichteter Zylinder 225 ist an der Unterseite der Abdeckplatte 219 befestigt. Der untere Randteil des Zylinders 225 ist mit Zähnen 226 versehen, in die ein Ritzel 227 eingreifen kann. Das Ritzel 227 wird mit einem nicht dargestellten Antrieb in Umlauf gesetzt, um das Karussell 214 zu drehen. Die Abdeckplatte 219 ist mit vierundzwanzig Behandlungs--töpfen 228 versehen. (die Zeichnung zeigt nur einen der Töpfe), die jeweils einen zu reinigenden Behälter aufnehmen können. Ferner befindet sich an der Abdeckplatte 219 ein Anschlußring 229, der mit flexiblen Rohren an die einzelnen Behandlungstöpfe angeschlossen ist, um die Medien zum Reinigen, Weiterbehandeln und Trocknen zu- und abzuführen. Eine Tragplatte 232 am oberen Ende der Achse 212 trägt einen Verteilerring 233, über den Strömungsmedien zum Anschlußring 229 geleitet und von diesem wieder abgeführt werden.
Jeder einzelne Behandlungstopf besteht aus einem oben offenen und unten geschlossenen vertikalen Zylindermantel 238, einem in dem Mantel 238 angeordneten zylindrischen Kern 242 und einem Deckel 258.
Auf diese Weise entsteht ein Hohlraum 246 für die Aufnahme eines zu reinigenden Behälters. Der Deckel 258 ist über eine Rutschkupplung 287 mit einer vertikalen Achse 281 verbunden, an der sich Rollen 296 , 297 befinden, welche auf kreisförmigen Nockenbahnen der Grundplatte laufen können. Die Rollen 296, 297 werden so bewegt, daß die Achse 281 und der Deckel eines jeden Behandlungstopfes angehoben und gedreht werden kann, damit der Deckel an der einen Sete des Zylindermantels 238 zuliegen kommt. Auf diese Weise kann beim Durchlauf des Behandlungstopfes durch eine Entladestation während der Drehung des Karussells ein gereinigter Behälter aus dem Behandlungstopf ausgeworfen werden und es läßt sich anschließend ein zu reinigender Behälter in den Behandlungstopf einbringen, wenn der letztere eine Ladestation durchläuft. Der Deckel 258 ist mit der auf einer vertikalen Achse 281 gelagerten Hülse 280 verbunden. An der Hülse 280 befinden sich Zähne 287, welche in Ausnehmungen einer Buchse 282 eingreifen können. Die Buchse 282 ist auf dem Karussell befestigt.
Der vorerwähnte Eingriff ist nur dann möglich, wenn der Deckel auf den Zylindermantel 278 des Behandlungstopfes ausgerichtet und geschlossen ist. Der Deckel 258 wird gegenüber der vertikalen Achse 280 mit einer Feder 290 nach unten gegen einen Anschlag gedrückt.
Dieser Anschlag befindet sich an den zusammenwirkenden Bauelementen der Schlupfkupplung 287.
Die einzelnen Bauteile der vorstehend beschriebenen karussellartigen Vorrichtung sind den entsprechenden Bauelementen der Vorrichtung gemäß DE-OS 25 11 548 ähnlich, so daß bezüglich einer ausführlicheren Erläuterung des Aufbaues der Behandlungstöpfe und der Betätigung der Deckel durch Nockenrollen auf diese Druckschrift verwiesen werden kann. Der Aufbau und die Arbeitsweise der Bauelemente der hier beschriebenen Vorrichtung , welche von der älteren Offenbarung abweichen, sollen nun im einzelnen erläutert werden.
Der Verteilerring 233 besteht hier aus zwei Teilen, nämlich einem inneren Verteilerring 10 und einem äußeren Verteilerring 11. Am äußeren Verteilerring 11 befindet sich ein Flansch 12, der den Aussenrand des Verteilerringes 10 überdeckt. Die beiden Ringe 10 und 11 werden mit drei Zapfen 14 (von denen nur einer dargestellt ist) stationär gehalten. Diese Zapfen 14 ragen durch Öffnungen des Flansches 12 hindurch in Ausnehmungen desRinges 10. Die Zapfen 14 sind an der stationären Tragplatte 232 befestigt. Die zwei Verteilerringe 10 und 11 werden kraftschlüssig in Gleitkontakt gegenüber dem Anschlußring 229 gehalten. Dieses Andrücken geschieht mit Federn 15, 16, welche zwischen den Ringen 10, 11 und der Tragplatte 232 liegen. Der Anschlußring 229 ruht auf nachgiebigen Abstandsstücken 17, die sich auf der Abdeckplatte 219 des Karussells befinden. Der Anschlußring 229 ist mit der Abdeckplatte 219 drehbar über drei Ausrichtungszapfen 18 (von denen nur einer dargestellt ist) verbunden. Die nachgiebigen Abstandsstücke 17 verhindern eine Verformung von Anschluß- und Verteiler-Ringen und vermindern auch den Wärmeverlust. Der Anschlußring 229 ist mit drei Kanälen 20, 21 , 22 für jeden Behandlungstopf 228 versehen. Die drei Kanäle 20, 21, 22 sind über flexible Schläuche 23, 24, 25 mit den zugehörigen Behandlungstöpfen verbunden, wie dies im einzelnen noch näher erläutert wird. Die Kanäle 20, 21 , 22 münden nach oben im Anschlußring 229 aus. Die Enden der drei Kanäle 20, 21 , 22 liegen in drei verschiedenen Kreisbögen, welche konzentrisch zur Karussellachse verlaufen. Die Unterseite des inneren Verteilerringes 10 ist mit einem ersten Paar von bogenförmigen Rinnen 30, 31 versehen für den Umlauf des flüssigen Reinigungsmittels durch die Behandlungstöpfe. Ein zweites Paar von bogenförmigen Rinnen 32, 33 für den Umlauf des heißen gasförmigen Strömungsmittels durch die Behandlungstöpfe ist ebenfalls an der Unterseite des inneren Verteilerringes angeordnet. Ein drittes Paar von bogenförmigen Rinnen 34, 35 zur Abfuhr der dampfförmigen Phase und zur Erzeugung eines Vakuums in den Behandlungstöpfen ist ebenfalls an der Unterseite des inneren Verteilerringes vorgesehen. Die bogenförmigen Rinnen 30 , 32 , 34 liegen auf einem gemeinsamen Kreis und können nacheinander mit jedem der Kanäle 20 in Register kommen, wenn der Anschlußring 229 mit dem Karussell gedreht wird. Die bogenförmigen Rinnen 31, 33, 35 liegen ebenfalls auf einem gemeinsamen Kreis und können der Reihe nach mit jedem der Kanäle 21 in Register gebracht werden, wenn sich der Anschlußring 229 mit dem Karussell dreht. Die Unterseite des äußeren Verteilerringes 11 ist mit drei bogenförmigen Rinnen 37, 38, 39 versehen, die sämtlich auf dem gleichen Kreis liegen und damit der Reihe nach mit jedem der Kanäle 22 in Verbindung kommen können, wenn der Anschlußring 229 sich zusammen mit dem Karussell dreht. Die Rinne 37 ist mit einer Druckluftquelle verbunden, deren Druck etwas größer ist als der Druck von Reinigungsflüssigkeit und Reinigungsdampf. Die Rinne 38 ist mit einer Pruckluftquelle verbunden und die Rinne 39 steht mit einer Unterdruckquelle in Verbindung. Alle bogenförmigen Rinnen sind über Öffnungen an der Oberseite der Verteilerringe mit Schläuchen zur Zu- und Abfuhr der Strömungsmittel verbunden.
Die flexiblen Schläuche 23, 25 für jeden Behandlungstopf sind mit Anschlüssen 45, 46 verbunden, die am Zylinder eines Kolbenventiles 47 vorgesehen sind. Der Kolben 48 des Kolbenventiles 47 ist mit einer Halterung 49 verbunden, welche auf der Hülse 280 des zugehörigen Behandlungstopfes gelagert ist. Auf diese Weise ist eine Drehbewegung der Hülse gegenüber der Halterung ermöglicht, aber eine relative Axialbewegung verhindert. Der Kolben 48 wird somit immer dann angehoben und abgesenkt, wenn der Deckel 258 geöffnet oder geschlossen wird. Der Kolben 48 kann den Anschluß 45 und den Schlauch 23 mit einem Kanal 51 in der Basis des Behandlungstopfes verbinden, wenn der Deckel 258 geschlossen ist. Der Kolben 48 hat die Aufgabe, den Anschluß 45 zu schließen und den Anschluß 46 freizugeben, damit der Schlauch 25 und der Kanal 22 mit dem Kanal 51 verbunden wird, wenn der Deckel 258 geöffnet ist. Der Kanal 51 ragt durch den Kern 242 nach oben und mündet dann in den Hohlraum 246 des Behandlungstopfes ein.
Jeder Behandlungstopf 228 ist auf einer Platte 55 gelagert, die mit Isolierscheiben 56 auf der Abdeckplatte 219 des Karussells angeordnet sind. Die Plätte 55 , welche mit Schrauben 57 mit dem Karussell verbunden ist, weist elektrische Heizelemente auf, welche mittels der Leitungen 58, 59 über Schleifringe 60,61 gespeist werden. Die Schleifringe 60, 61 sind in konzentrischer Anordnung am Karussell angebracht und werden von Stützen 62 getragen, welche mit zugehörigen Isolierstoffbuchsen 63 versehen sind. Den umlaufenden Schleifringen wird der Strom über Bürsten zugeführt, die an der Oberseite der stationären Tragplatte 232- befestigt sind.
Wie die Fig. 2 zeigt, enthält die Karussellanordnung einen Vorratsbehälter 70 zur Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit, eine Pumpe 71, welche die Flüssigkeit vom Behälter 70 über eine Leitung 72 der Rinne 30 des inneren Verteilerringes 10 zuführt, eine Vakuumpumpe 73 zur Abfuhr der Reinigungsmitteldämpfe über die an die Rinnen 34 und 35 angeschlossenen Leitungen 74 und einen Kompressor 75, mit dem die Reinigungsmitteldämpfe von der Pumpe 73 und dem Behälter 70 komprimiert werden, damit anschließend der unter Druck stehende Dampf über die Leitung 76 die Rinne 32 des inneren Verteilerringes 10 erreicht. In der Leitung 72 befindet sich ein Absperrventil 77, ein Druckmesser 78 und ein Filter 79.
Der Vorratsbehälter 70 ist mit einer Zuflußleitung 80 versehen, über welche reine Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden kann. Ein Überlaufrohr 81 dient zur Abfuhr verschmutzter Flüssigkeit. Ferner befindet sich im Kopfraum des Behälters 70 eine Durchflußberuhigungskammer 82 und ein Dampfseparator 83. Ein Kondensator 84 zur Abfuhr der Luft aus den Reinigungsmitteldämpfen des Tankes und eine Kühlschlange 85 sind ebenfalls am Behälter 70 vorgesehen. Die Strömungsberuhigungskammer 82 ist mit Rohrleitungen 86, 87 mit den Rinnen 31 bzw. 33 des inneren Verteilerringes 10 verbunden, um von dort Reinigungsmittel aufzunehmen. Die Kammer 82 enthält mehrere Prallbleche zur Glättung des Durchflusses.
Der Dampf separator 83 ist über eine Leitung 88 mit dem Einlaß des Kompressors 75 verbunden; auch er enthält eine Mehrzahl von Prallblechen. Die Einlaßleitung 90 des Kondensators verbindet den Kopfraum des Behälters 70 mit dem Kondensator, über dessen Auslaßleitung 91 Luft und Dampf zur Aussenluft abgegeben werden. Die Leitung 91 kann auch zu einer nicht dargestellten Wiederaufbereitungsanlage für das Strömungsmittel führen. Eine Rücklaufleitung 92 dient zur Rückführung des kondensierten Reinigungsmittels zum Behälter 70.
Der Auslaß der Vakuumpumpe 73 ist über eine Leitung 95 mit dem Einlaß des Kompressors 75 verbunden. Pumpe und Kompressor werden synchron über eine gemeinsame Riemenscheibe 96 so angetrieben, daß die an der Vakuumpumpe abgezogenen Dämpfe bei jedem einzelnen Hub in den Kompressor zur Rekompression wieder eingebracht werden.
Die Auslaßleitung 88 des Dampfseparators 83 , welche ebenfalls mit dem Einlaß des Kompressors verbunden ist, enthält ein Drosselventil 97, mit dem die Dampfmenge eingeregelt wird, die man zusätzlich in den Kompressor einläßt. Auf diese Weise wird der über die Leitung 76 übertragene Dampfdruck geregelt. Die Leitungen 74 und 76 sind mit Druckmessern 98 versehen.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Unterseite des inneren Verteilerringes 10 mit konzentrischen Rinnen 100, 101 versehen, welche den radial innen und radial außenliegenden Rändern des Verteilerringes 10 benachbart sind. Diese Rinnen 100 und 101 sind über nicht dargestellte Leitungen mit der Leitung 74 verbunden, die zum Einlaß der Vakuumpumpe 73 führt. Auf diese Weise kann das über die Paßflächen von Verteiler-und Anschlußring absickernde Lösungsmittel wieder in das System zurückgeführt werden, so daß einerseits Verluste vermieden werden und andererseits auch eine Umweltverschmutzung ausgeschaltet wird. Die Rinnen 100, 101 sind in der Fig. 2 nicht dargestellt, um dies Rinnen30-35 besser erkennen zu können.
Im Betrieb wird der Behälter 70 mit flüchtiger Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise mit Trichloraethylen oder ethylchlorid gefüllt. Diese Reinigungsflüssigkeit wird aus dem Tank 70 mit der Pumpe 71 abgepumpt und gelangt dann über die Leitung 72 und das Filter 79 zur Rinne 30 des inneren Verteilerringes 10. Der Druck der Flüssigkeit in der Leitung 72, den man am Druckmesser 78 ablesen kann, wird mit Hilfe des Ventiles 77 eingeregelt. Wenn ein Kanal 2() des Anschlußringes 229 mit der Rinne 30 nach einer entsprechenden Drehung des Karussells in Register kommt, strömt die Reinigungsflüssigkeit in die Rinne 30 und erreicht dann iiber den Kanal 20 und die Leitung 23 das Kolbenventil 47 des zugehörigen Behandlungstopfes.
Wenn der Deckel 25 des Behandlungstopfes geschlossen ist und dann der Kolben 48 in der untersten Stellung steht, wie es die Fig. 1 zeigt, strömt die Reinigungsflüssigkeit von der Leitung 23 durch den Kanal 50 des Kolbens und durch den Kanal 51 in den Hohlraum 246 des Behandlungstopfes. Ein im Behandlungstopf befindlicher Behälter unterteilt den Hohlraum 246 in eine innere und eine äußere Kammer. Die innere Kammer entsteht zwischen der Innenseite des Behälters und dem Kern 242. In entsprechender Weise ergibt sich eine äußere Kammer zwischen der Aussenfläche des Behälters und dem Zylindermantel 238 bzw. dem Deckel. Die beiden erwähnten Kammern haben eine minimale praktisch zu verwirklichende Dicke von beispielsweise 0,13 mm. Diese Dicke soll-te vorzugstisenicht einen Wert von 3,8 mm übersteigen. Die Reinigungsflüssigkeit kann dann vollständig die genannten Kammern auffüllen und die dort vorhandene Luft herausdrücken. Das Reinigungsmittel fließt durch die innere Kammer entlang der Innenseite des Behälters, um die Nündung des Behälters herum und dann durch die äußere Kammer entlang der Außenseite des Behälters, um dann anschließend den Hohlraum 246 über die Leitung 24 zu verlassen. Von der Leitung 24 verläuft der Reinigungsmittelfluß zur Rinne 31 des inneren Verteilerringes 10, nachdem zuvor die Oberflächen des Behälters vollständig gereinigt wurden. Die Leitung 86 führt die verschmutzte Reinigungsflüssigkeit von der Rinne 31 zur Strömungsglättungskammer 82, die an der Unterseite mit dem Behälter 70 in Verbindung steht.
Bei einer Weiterdrehunfz des Karussells werden die Leitungen 23 und 24 der Behandlungstöpfe von den Rinnen 30, 31 abgetrennt und mit den Rinnen 32 und 33 verbunden. Im Anschluß an den Durchfluß der Reinigungsflüssigkeit wird die Station des Karussells erreicht, in der der Hohlraum 246 des Behandlungstopfes von Reinigungsflüssigkeitdadurch befreit wird, daß man heißes verdampftes Reinigungsmittel iiber den Kompressor 75 zuführt, der die erwähnten Dämpfe über die Leitung 76 der Rinne sr'zuführt. Die mit Dampf gemischte Reinigungsflüssigkeit, dieaus dem Hohlraum des Behandlungstopfesausgetrieben wird, sammelt sich in der Rinne 33 und f gelangt dann jjberdie Leitung 87 zur Strömungsglättungskammer 82 und zum Behälter 70.
Wenn sich riasKarussell weiter dreht, werden die Leitungen 23, 24 von den Rinnen 32, 33 getrennt und mit den Rinnen 34 bzw. 35 verbunden, die unter großem Unterdruck stehen. Im Hohlraum des Behandlungstopfes,in allen Ventilen, Kanälen und Schläuchen, die mit den Rinnen 34 und 35 verbunden sind, herrscht dann ebenfalls ein Unterdruck. Aufgrund des geringen Druckes siedet die Restflüssigkeit nahezu augenblicklich an allen Teilen des Systems, so daß es zu einer Schnelltrocknung kommt. Dadurch, daß die Reinigungsmittelreste schnell ausgetrieben werden, läßt sich die Vorrichtung mit höherer Geschwindigkeit und einem minimalen Verlust an Reinigungsflüssigkeit betreiben, wenn die Behälter aus den Kammern der Behandlungstöpfe ausgeworfen werden.
Nach weiterer Drehung des Karussells gelangt der Behandlungstopf in die Position B gemäß Fig. 2, wo der Deckel des Behandlung; topfes angehoben und aus dem Weg geschwenkt wird, mit Hilfe der Nockenrollen 296 und 297. Durch das Anheben des Deckels wird auch der Kolben 48 des Ventils 47 in vorstehend beschriebener Weise nach oben bewegt, so daß der Kanal 51 mit der Leitung 25 verbunden wird. Wenn der mit der Leitung 25 verbundene Kanal 22 auf die Rinne 38 trifft, strömt aus dieser Rinne 38 komprimierte Luft in den Hohlraum des Behandlungstopfes, um den darin befindlichen Behälter auszuwerfen.
Wenn der Behandlungstopf in der Position A gemäß Fig. 2 steht, wird dem Behandlungstopf mit Hilfe einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung ein ungereinigter Behälter zugeführt. Der Kanal 22 liegt dann vor der Rinne 39, so daß der dort vorhandene Unterdruck über die Leitung 24 Luft absaugt. Durch diesen Luftstrom wird der zu reinigende Behälter in den Hohlraum 246 eingesaugt, bevor es zur Schließung des Deckels 258 kommt. Darüberhinaus wird aber auch die Luft in den Kammern zwischen Behälter und den den Hohlraum begrenzenden Wänden abgesaugt, so daß noch unmittelbar vor dem Schließen des Deckels ein Unterdruck entsteht. Wenn der Deckel schließt, kommt das Kolbenventil wieder in die untere Arbeitsstellung, wo es die Leitung 25 absperrt und die Leitung 23 mit dem Kanal 51 verbindet, so daß ein neuer Zyklus anlaufen kann.
Die Rinne 37 steht während des gesamten Reinigungsvorganges des Behälters und während der Säuberung des Hohlraumes mit dem Kanal 22 in Verbindung. Diese Rinne 37 liefert der Leitung 25 Druckluft unter einem Druck, der etwas größer als der Druck der Reinigungsflüssigkeit und der Druck des austreibenden Reinigungsmitteldampfes ist, damit verhindert wird, daß ein unerwilnschter Rücklauf dieser Strömungsmittel durch das Kolbenventil 47 zur Leitung 25 erfolgt. Wenn eine solche Leckage auftreten könnte, wären die erwähnten Strömungsmittel zur Aussenluft verloren, wenn es zum Auswurf des Behälters kommt.
Es sei noch erwähnt, daß die austreibenden Reinigungsmitteldämpfe mit dem Kompressor 75 adiabatisch aufgeheizt werden, so daß es nicht erforderlich ist, diese austreibenden Dämpfe zusätzlich zu beheizen.
Vakuumseitig entsteht jedoch ein Wärmeverlust aufgrund der Verdampfung innerhalb des Behandlungstopfes. Diese Wärme wird jedoch ersetzt durch Wärme, welche die elektrischen Heizwicklungen in der Platte 55 erzeugen.
Ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen karussellartigen Vorrichtung liegt darin, daß selbst im Falle eines fehlerhaften Einbringens eines Behälters in einen Behandlungstopf die Zufuhr der Reinigungsmittel zum Behandlungstopf während des verbleibenden Zyklusses abgesperrt ist und daß auch der falsch eingesetzte Behälter ausgeworfen wird, bevor der Behandlungstopf die Entladestation B erreicht. Hierdurch wird zunächst sichergestellt, daß das Reinigungsmitteffi nicht über einen nicht ordnungsgemäß geschlossenen Behandlungstopf in die Aussenluft abgegeben wird und andererseits wird auch erreicht, daß nicht gereinigte Behälter von den gereinigten Behältern getrennt werden.
Falls ein Behälter inkorrekt in einen Behandlungstopf eingelegt wird, kann der Deckel 258 nicht in seine Schließlage oberhalb der zylindrischen Wand 238 zurtickkehren, wenn die ockenrolle 297 eine entsprechende Steuerung einleitet. Die vertikale Achse 281 dreht dann die Schlupfkupplung 287, so daß beim Herabziehen des Deckels mittels der Nockenrolle die Zähne 287 nicht in die zugehörigen Schlitze eingreifen können und die Feder 290 zusammengedrückt wird. Das Ventil 7 bleibt daher in der oberen Schaltstellung , in der die Leitung 23 abgesperrt und die Leitung 25 offen ist. Auf diese Weise strömt dann kein Reinigungsmittel durch die Leitung 23. Darüberhinaus verhindert das Rückschlagventil 102 im Deckel 258 einen Rückfluß des Reinigungsmittels von den Rinnen 30, 32 und der Leitung 24. Sobald ein Kanal 22 auf die Rinne 37 ausgerichtet wird, strömt die Druckluft aus dieser Rinne iiber dieLeitung 25 und dann durch den Hohlraum des Behandlungstopfes , so daß ein falsch eingelegter Behälter ausgeworfen wird, bevor der Behandlungstopf die Entladestation B erreicht.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betrieb ist, gelangt ein dosierter Zufluß von reinem, flüssigem Reinigungsmittel kontinuierlich in den Tank 70 über die Zuflußleitung 80. Hierdurch wird schmutzige Reinigungsflüssigkeit über die Leitung 81 verdrängt, die mit einer nicht dargestellten Destillationseinrichtung verbunden ist, in der die Reinigungsflüssigkeit für eine erneute Verwendung im System wiedergewonnen werden kann.
Mittels der elektrischen Beheizung in der Platte 55 wird dem Strömungsmittelsystem kontinuierlich Wärme zugeführt. Die Temperatur der Flüssigkeit im Tank 70 wird einige Grade unter dem Siedepunkt gehalten. Hierzu dient die thermostatisch gesteuerte Kühlschlange 85.
Das System nimmt kontinuierlich mehr und mehr Luft auf, da ein geringes Luftvolumen in dem Hohlraum eines jeden Behandlungstopfes eingeschlossen wird, wenn es zur Schließung des Deckels kommt. Diese mit Dampf gesättigte Luft gelangt über die Leitung 90 in den Kondensator und von dort zur Aussenluft oder zu einer Reinigungsmittelwiedergewinnungsanlage. Das im Kondensator 84 kondensierte flüssige Reinigungsmittel läuft über die Leitung 92 in den Behälter 70 zurück.
Wenn es sich darum handelt , die vorstehende Vorrichtung zum Aufbringen einer Oberflächenschicht auf einen Artikel zu verwenden, benutzt man anstelle der Reinigungsflüssigkeit eine Lösung eines Überzugsmaterials oder eine entsprechende chemisch reagierende Elüssigkeit. Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen mit beschichtenden, reinigenden oder chemisch reagierenden Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in den Hohlraum eines Gehäuses eingebracht wird, in welchem seine zu behandelnden Oberflächen mit einem durchfließenden Strömungsmittel in flüssiger Phase gewaschen werden, daß dann die Flüssigkeit aus dem Hohlraum ausgetrieben wird, indem man eine Menge des gleichen Strömungsmittels in gasförmiger Phase durch den Hohlraum hindurchleitet, um dann anschließend das gasförmige Strömungsmittel aus dem Hohlraum abzusaugen, so daß der Druck geringer wird und es durch eine Verdampfung der vorhandenen flüssigen Bestandteile zu einem Trocknungseffekt am Gegenstand und im Hohlraum kommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Gegenstände der Reihe nach behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Hohlraum abgezogene gasförmige Strömungsmittel komprimiert und zur Erzeugung der gasförmigen Phase für das Austreiben der Flüssigkeit in einem nachfolgenden Behandlungsschritt im gleichen oder einem anderen Hohlraum verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Hohlraumes beheizbar sind, um mindestens einen Teil der durch die Verdampfung der Flüssigkeit im Hohlraum adsorbierten latenten Wärme zu ersetzen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel in flüssiger Phase während des Waschvorganges den Hohlraum vollständig ausfüllt und die im Hohlraum vorhandene Luft verdrängt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel in gasförmiger Phase in einem geschlossenen Kreis umgewälzt wird, der lediglich bezüglich des Ablassens von in den Kreis über den Hohlraum eingedrungener Luft geöffnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der nach Einbringen des Gegenstandes im Hohlraum vorhandenen Luft durch Unterdruckerzeugung extrahiert wird, bevor die Flüssigkeit für den Waschvorgang einströmt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 zur Behandlung einseitig offener Metallbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum eine im wesentlichen der Behälterform angepaßte Gestalt hat und so bemessen ist, daß die Wände des Hohlraumes mit geringem Abstand neben den Innen- und Außenflächen des Behälters zu liegen kommen, so daß das Strömungsmittel entlang der Behälterflächen strömen kann.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel, ein entfettendes Lösungsmittel ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel ein halogenierter Kohlenwasserstoff einer Gruppe ist, zu dem Trichloraethylen und Methylchlorid gehören.
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (238) mit einem inneren Hohlraum (246) zur Aufnahme des zu behandelnden Gegenstandes und durch den Hohlraum (246) führende Strömungsmittelkanäle, wobei der Hohlraum (246) bezüglich der Form und Größe so bemessen ist, daß das durch den einen eingesetzten Gegenstand enthaltenden Hohlraum (246) strömende Strömungsmittel die Oberflächen des Gegenstandes überströmt, eine erste Pumpenanordnung (71) zum Fördern des flüssigen Strömungsmittels durch Kanäle (72 - 86) und Hohlraum (246), eine zweite Pumpenanordnung (75) zum Fördern des gasförmigen Strömungsmittels von einer entsprechenden Quelle (88) durch Kanäle (76 - 87) und Hohlraum (246), eine dritte Pumpenanordnung (73) zum Absaugen des gasförmigen Strömungsmittels aus Hohlraum (246) und Kanälen (74) und zur Verminderung des Druckes, und ein Strömungsmittelverteiler (10, 11, 229), mit dem die drei Pumpenanordnungen (71, 75, 73) der Reihe nach an Strömungsmittelkanäle angeschlossen werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (238) mit einem den Hohlraum (246) verschließenden Deckel (258) versehen ist, welcher zwischen einer geschlossenen Stellung und einer das Einbringen des Gegenstandes ermöglichenden offenen Stellung bewegbar ist, und daß eine Ventilanordnung (47) vorgesehen ist, welche die Verbindung zwischen dem Hohlraum (246) und dem Zufluß (45) für das flüssige oder gasförmige Strömungsmittel versperrt, wenn der Deckel (258) nicht geschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Pumpenanordnung (75,73) synchron angetrieben sind und daß der Auslaß (95) der dritten Pumpenanordnung (73) mit dem Einlaß der zweiten Pumpenanordnung (75) verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12,gekennzeichnet durch einen Sammelbehälter (70) für das in flüssiger Phase vorliegende Strömungsmittel, welcher das durch den Hohlraum (246) in flüssiger oder gasförmiger Phase hindurchgeleitete Strömungsmittel aufnimmt, wobei der Kopfraum dieses immelbehälters (70) zum Überleiten des Dampfes mit dem Einlaß der zweiten Pumpenanordnung (75) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (238) mit einer Heizvorrichtung (55) versehen ist, welche die Wände des Hohlraumes (246) beheizt, und daß im Sammelbehälter (70) eine Kühlvorrichtung (85) angeordnet ist, die ein Überschreiten des Siedepunktes der im Sammelbehälter (70) vorhandenen Flüssigkeit verhindert.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14, gekennzeichnet durch einen Kondensator (84), welcher über eine Speiseleitung (90) aus dem Kopfraum des Sammelbehälters (70) mit Dampf und Luft gespeist wird, über eine Rücklaufleitung (92) das kondensierte Strömungsmittel zum Sammelbehälter (70) zurückleitet und die Luft aus dem Kondensator (84) über eine Leitung (91) abgibt.