DE3300666C2

DE3300666C2 - Waschverfahren für metallhaltige und nicht-metallhaltige Teile wie Kleinteile, mechanische Komponenten und Teile für die elektronische Industrie sowie eine Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE3300666C2
Application number: DE19833300666
Authority: DE
Inventors: Guido Zucchini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-26
Filing date: 1983-01-11
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2003-01-12
Also published as: GB2113719A; FR2520268A1; GB8301194D0; DE3300666A1; FR2520268B1; GB2113719B; DE3300666C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Waschverfahren für metallhaltige und nicht metallhaltige Teile, wie Kleinteile, mechanische Komponen ten und Teile für die elektronische Industrie.

Zum Waschen von mechanischen Maschinenteilen oder jedenfalls von Metallteilen oder Kleinteilen werden heute zwei wie folgt unter schiedene Verfahrensarten benutzt:

- Kaltverfahren, bei dem die in einer Waschwanne mit normaler weise offenem Zyklus angeordneten Teile mit verschiedenen Wasch- und/oder Lösungsmitteln oder mit Petroleum bespritzt und anschließend mit fließendem Wasser gespült werden;
- Warmverfahren, bei dem die in einer Waschwanne angeordneten Teile mit einer aus Reinigungsmittel und Wasser bestehenden Flüssigkeit bespritzt werden, die je nach Art der von den Teilen zu entfernenden Verschmutzung und der verwendeten Rei nigungsmittel selbst auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden.

Beide der genannten Verfahren sehen Behandlungen der Teile vor, bei denen die Reinigungsflüssigkeit durch Druck auf die zu wa schenden Teile gespritzt und am Ende des Waschzyklus in einem entsprechenden Behälter aufgefangen und eventuell nach Filterung wiederbenutzt wird.

Die gewaschenen Teile werden bis zum vollständigen Abtropfen in der Waschwanne belassen, dann entnommen und normalerweise mit einem Luftstrahl getrocknet.

Der hauptsächliche Nachteil, den diese Verfahrensweisen aufwei sen, liegt darin, daß sich während des Waschvorgangs wie auch während des Trockenvorgangs der Teile Dämpfe entwickeln, die sich im Arbeitsbereich verlieren (oder nach außen abgeleitet wer den), welche keinerlei Behandlung erfahren, um die giftigen Sub stanzen aufzufangen, so daß sich die Arbeitenden in einer unge sunden Umgebung befinden. Außerdem wirkt sich der Verlust nega tiv auf die Kosten der Behandlung von zu waschenden Teilen aus.

Ein weiterer Nachteil ist dadurch gegeben, daß, um einen hohen Verlust an Wasch- und Lösungsmitteln während des Trockenvorgangs zu vermeiden, eine erhebliche Abtropfzeit notwendig ist.

Bei den Warmverfahren kann die genannte Zeit kürzer sein (im Ver hältnis zu den Kaltverfahren), da das während der Wäsche durch die heiße Flüssigkeit aufgewärmte Teil aufgrund des Wärmeaustau sches die Verdunstung des Wassers und der Lösungsmittel begün stigt.

Die Abtropfzeit bedeutet einen erheblichen Stillstand der Wasch maschinen oder erfordert die Entnahme der gewaschenen Teile aus der Waschwanne und die Ablage derselben in einer Abtropfwanne.

Aus der DE-AS 11 72 926 ist bereits ein gattungsgemäßes Waschver fahren bekannt, bei dem die zu reinigenden Teile mit einem Lö sungsmittelstrahl bzw. Lösungsmitteldampf besprüht werden. Eine vollständige Regeneration des Lösungsmittels ist hier nicht vor beschrieben.

Aus der DE-GM 74 14 125 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Werkstücken in einem aus einem organischen Lösungsmittel beste henden Bad bekannt. Oberhalb des Tauchbades ist in einer ge schlossenen Waschkammer eine Dampfzone ausgebildet, durch die die zu reinigenden Werkstücke ebenfalls transportiert werden.

Aus der US-PS 32 29 701 ist eine Vorrichtung zum Waschen von Werkstücken bekannt, bei der die Werkstücke in Körben angeordnet werden und mit diesen in das Tauchbad eingetaucht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das vorbekannte Waschverfahren der art zu verbessern, daß eine gründliche Reinigung der zu reinigen den Teile in möglichst kurzer Reinigungszeit möglich ist. Gleich zeitig soll es möglich sein, das verwendete Lösungsmittel voll ständig wieder aufzubereiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das gattungsgemäße Waschverfah ren aus der Kombination der folgenden Verfahrensschritte:

a) Wäsche der Teile in einer dicht abgeschlossenen Kammer unter Verwendung von Lösungsmitteln in reinem Zustand oder mit Zusätzen durch Eintauchen der Teile in diese Lösungsmittel;
b) anschließendes Besprühen der Teile mit einem unter Druck stehenden Lösungsmittelstrahl;
c) Beaufschlagung der zu reinigenden Teile mit einem über hitzten Lösungsmitteldampf, der durch Destillation aus einem Lösungsmittel erzeugt wird, das einem Regenera tionskreislauf entstammt;
d) Trocknen der gewaschenen Teile durch Druckzirkulation eines warmen Luftstromes in der Waschkammer unter Wie dergewinnung der Lösungsmittel durch Kondensation im geschlossenen Kreis;
e) Regeneration der Lösungsmittel durch Destillation.

Auf diese Weise erfolgt kein Ableiten von giftigen Substanzen nach außen und es ergibt sich die Möglichkeit, den Verlust von Lösungsmitteln auf ein Minimum zu reduzieren oder gar zu vermei den. Außerdem wird die Trockenzeit erheblich reduziert, da durch die Zirkulation der unter Druck stehenden angewärmten Luft im Inneren der Waschwanne eine schnelle Verdampfung des Lösungsmit tels erreicht wird.

Durch Verwendung der regenerierten Lösungsmitteldämpfe für die Schlußphase der Wäsche hat man praktisch die Möglichkeit, die gewaschenen Teile einem Lösungsmittelbad zu unterziehen, wodurch das Waschresultat noch weiter verbessert wird und eventuelle noch verbleibende Spuren von Fett, Verkrustungen und anderem be seitigt werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens, die bevorzugt ausgestaltet ist, ist dem Anspruch 2 zu ent nehmen. Bei dieser Vorrichtung ist im Inneren der Waschkammer ein in dieser rotierendes oder jedenfalls bewegliches Element vorgesehen, das mit einem oder mehreren Zapfen oder Spindeln zum Halten von einen oder mehreren Körben zur Aufnahme der zu wa schenden Teile versehen ist. Das genannte Element wird so gehal ten, daß die Körbe während der Bewegung des Elementes ein oder mehrere Male in aufeinanderfolgenden Zeiten in ein Lösungsmit telbad getaucht werden, und zwar dicht vorbei an wenigstens einer Düse, die wenigstens einen unter Druck stehenden Lösungs mittelstrahl auf den genannten Korb richtet, und vorbei an dem Fenster oder der Tür für den Zugang zum Inneren der Waschkammer. Es wird so bei jedem Waschzyklus ein Arbeitsgang erhalten, bei dem eine Anzahl der Teile in ein Lösungsmittelbad eingetaucht ist und die anderen Teile mit unter Druck stehendem Lösungsmit tel bespritzt werden, wodurch auch schwer erreichbare Stellen gereinigt werden können, und zwar infolge der mechanischen Wir kung der unter Druck stehenden Lösungsmittelstrahlen.

Nach Beendigung des Waschvorganges können die Teile leicht ent nommen werden, indem man die Körbe von den Tragzapfen oder -spin deln abnimmt. Zu diesem Zweck sind die genannten Zapfen oder Spindeln nach einer bevorzugten Ausführungsform überhängend an dem beweglichen Element im Inneren der Waschkammer angebracht, und die genannten Körbe können frei eingehängt und anschließend von den Zapfen oder Spindeln selbst abgenommen werden.

Die Arbeitsgänge des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Vortei le der Vorrichtung zu der Durchführung dieses Verfahrens werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die mögliche Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vor richtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform der Waschkammer, teilweise geschnitten,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Aus führungsform der Waschkammer, teilweise geschnit ten, bei der das Element, welches die Körbe trägt, in Form eines Kipphebels abgebildet ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung von vorn einer drit ten Ausführungsform der Waschkammer, bei der das Tragelement für die Körbe ein kontinuierliches Transportelement ist und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Korbes, der an einen Zapfen oder Spindeln anbringbar ist, die an dem bewegli chen Element im Inneren der Waschkammer befestigt sind.

In der Fig. 1 wird mit 1 eine Waschkammer bezeichnet, die mit einer Plattform 2 zur Auflage der Teile versehen ist, die fest um eine querverlaufende Achse drehbar sein kann. Die Bewegung der Plattform 2 kann durch den Lösungsmittelstrahl induziert wer den, der auf die zu waschenden Teile trifft, oder durch kinema tisch mit der Plattform selbst verbundene Untersetzungsmittel.

Das Laden der Waschkammer 1 mit den zu waschenden Teilen erfolgt in dem dargestellten Falle von oben, weshalb die Waschkammer 1 mit einer entsprechenden und dicht abschließenden Tür versehen ist.

Die Waschkammer 1 ist mit einer Reihe von Spritzdüsen 3 ver sehen, durch die das über eine Pumpe 5 aus einem Behälter 4 entnommene Lösungsmittel unter Druck auf die zu waschenden Teile gespritzt werden kann, so daß mit dem Reinigungseffekt des Lösungsmittels auch eine nützliche mechanische Wirkung vereint wird, um versteckte Punkte wie Hohlräume, Blindbohrungen, Kanäle usw. zu erreichen.

Die Waschkammer 1 ist über eine Ablaßleitung 6 mit einem Filter 7 verbunden, der dazu dient, die von den sich in der Wäsche befindlichen Teilen gelösten Staubteile zurückzuhalten. Dieser Filter ist im Ausgang mit dem Behälter 4 wie auch mit einem Ventilator 8 verbunden, der wiederum im Ausgang an einen Kondensator 9 angeschlossen ist, der zum Beispiel aus einer Kühlanlage bestehen kann.

Das nach und nach aus der Waschkammer 1 abgelassene Lösungsmittel wird so gefiltert in den Behälter 4 zurückgeschickt, während die aus dem Filter 7 austretenden Lösungsmitteldämpfe über den Ventilator 8 den Kondensator 9 erreichen. Der Kondensator 9 ist wie folgt angeschlossen: Über eine Leitung 10 an einen Wärmeaustauscher 11; über eine Leitung 12 an einen Filter 13, der direkt mit dem Außenbereich in Verbindung steht; über eine Leitung 14 an eine weitere Leitung 15, die aus einem Destillationsaggregat austritt.

Der Wärmeaustauscher 11 ist im Ausgang über eine Leitung 17 an die Waschkammer 1 angeschlossen und bildet zusammen mit dem Filter 7, dem Ventilator 8 und dem Kondensator 9, sowie mit der Waschkammer 1, den Trockenkreis für die gewaschenen Teile.

Die direkte Verbindung mit dem Außenbereich über den Filter 13 vermeidet, daß sich während des Waschvorgangs Druck im Inneren der Maschine bildet. Dieser Filter kann aus Aktivkohle oder anderem geeigneten Material bestehen, und seine direkte Verbindung mit dem Kondensator 9 bewirkt, daß während des Trockenzyklus durch den sich in der Leitung 12 bildenden Unterdruck (auf Grund der Druckluftzirkulierung im Inneren des Kondensators 9) die durch den Filter 13 im Gegenstrom einströmende Luft wenigstens einen Teil des aufgenommenen Lösungsmittels zum Kondensators 9 zurückbringt und somit die Wiedergewinnung möglich macht.

Das Destillationsaggregat 16 ist über die Leitung 15 an die Waschkammer 1 angeschlossen und über die Leitung 18 an den Ablaß der Pumpe 5.

Das aus dem Behälter 4 entnommene Lösungsmittel kann an das Destillationsaggregat 16 und von diesem über die Leitung 14, den Kondensator 9 und den Separator 19 (der über eine Leitung 20 mit dem Kondensator 9 verbunden ist), über die Leitung 21 sauber in den Behälter 4 zurückfließen.

Ein Ventil 22 steuert den Austritt der Lösungsmitteldämpfe aus dem Destillationsaggregat 16, so daß diese dem Kondensator 9 oder der Waschkammer 1 zugeführt werden, die nachstehend näher beschrieben wird.

Ein weiteres Ventil 24 steuert das Ausstoßen des Lösungsmittels aus der Pumpe 5 direkt in die Waschkammer 1 oder an die Düsen 3 und an das Destillationsaggregat 16.

Das, was oben beschrieben wurde, gilt rein als Beispiel, und das Verfahren nach der Erfindung kann auch mit anderen Anlagen als der beschriebenen durchgeführt werden. Zum Bei spiel können zwei Waschkammern vorgesehen werden, die im Ablaß an den Filter 7 und im Eingang an den Wärmeaustau scher 11 wie auch an das Destillationsaggregat 16 angeschlos sen werden, so daß während des Trockenvorgangs der Teile in der einen Waschkammer die Wäsche der Teile in der andern Kammer möglich ist.

Nach der Beschreibung und in Übereinstimmung mit dem Ver fahren nach der Erfindung laufen die Behandlungsphasen an den zu waschenden Teilen wie folgt ab:

Es wird vorausgesetzt, daß bei der Wäsche der auf der Platt form 2 liegenden Teile durch Eintauchen ein Ventil 23 zum Verschließen des Ablasses 6 vorgesehen werden muß.

Durch die Pumpe 5 wird das Lösungsmittel aus dem Behälter 4 entnommen und der Waschkammer 1 zugeführt, von wo aus es über die Ablaßleitung 6 und durch den Filter 7 laufend wie der in den Behälter 4 zurückkehrt.

Wie schon gesagt, werden in dieser Phase eventuell erzeugte Lösungsmitteldämpfe über den Ventilator B dem Kondensator 9 zugeführt, von wo aus das Lösungsmittel, in den flüssigen Zustand zurückversetzt, über den Separator 9 in den Behälter 4 zurückkehrt.

Nach Beendigung des Waschvorgangs wird der Ventilator 8 und der Wärmeaustauscher 11 eingeschaltet.

Es beginnt nun eine Druckzirkulierung von Warmluft im Inneren des Kreislaufs bestehend aus der Waschkammer 1, dem Filter 7, dem Ventilator 8, dem Kondensator 9 und dem Wärmeaustauscher 11.

Der Luftstrom bewirkt das Verdampfen des Lösungsmittels von den gewaschenen Teilen, um dieses dann im Inneren des Kondensators 9 zu belassen, von wo aus das wiedergewonnene Lösungsmittel in den Separator 19 läuft und zu dem Behälter 4 zurückgeführt wird.

Wie man leicht feststellen kann, werden, sei es beim Waschvorgang wie auch beim Trockenvorgang, keinerlei Lösungsmitteldämpfe oder mit Lösungsmitteln angereichte Dämpfe nach außen frei; dies in Übereinstimmung mit den Zwecken, die durch das betreffende Verfahren erreicht werden soll.

Um den Waschvorgang noch besser durchzuführen, wird nach Beendigung dieses Vorgangs, wenn das aus dem Behälter 4 entnommene Lösungsmittel vollkommen aus der Waschkammer 1 abgelassen ist, Lösungsmittel aus dem Behälter 4 an das Destillationsaggregat 16 geschickt und von dort aus werden die überhitzten Lösungsmitteldämpfe in das Innere der Waschkammer 1 geleitet.

Zu diesem Zweck verschließt das Ventil 22 die Leitung 14 und läßt den Durchgang in der Leitung 15 frei.

Die Lösungsmitteldämpfe im Eingang in die Waschkammer 1 kondensieren bei Berührung mit dem kälteren Bereich, besonders beim Auftreffen auf die gewaschenen Teile, und benässen diese Teile erneut.

Während dieses Vorgangs erfolgt durch die Erwärmung der zu reinigenden Teile eine Wiederverdampfung des an ihnen haftenden Lösungsmittels das in dem anschließenden Trockenzyklus vollkommen wiedergewonnen wird.

Das Destillationsaggregat kann auch kontinuierlich zur Destillation des zum Waschen benutzten Lösungsmittels benutzt werden oder diskontinuierlich zur Reinigung des Lösungsmittels nach einer gewissen Anzahl von Waschzyklen.

Die Kammer 1 kann auch anders ausgebildet sein als der vorstehend aufgezeigte Typ.

Unter Bezugnahme auf die Abb. 2 ist mit 40 allgemein ein im Inneren der Kammer 1 um eine horizontale Achse rotierendes Element bezeichnet.

In dem dargestellten Falle ist das Element 40 mit drei winkelförmig und in gleichem Abstand angebrachten Speichen 50 versehen, an deren freien Enden entsprechende und parallel zueinander stehende Spindeln 60 befestigt sind. Das Element 40 ist dicht an der Wand der Kammer 1 angeordnet, die dem Fenster oder der Tür 70 für den Zugang zum Inneren der Waschkammer 1 selbst gegenüber liegt. In den Zeichnungen ist diese Tür nur mit einer Strichlinie angedeutet. Das Element 40 wird durch die Trägerstruktur der Maschine getragen und kann kinematisch mit einer Antriebsvorrichtung 80 verbunden werden, durch die das Element 40 selbst in einer Richtung kontinuierlich oder diskontinuierlich im Inneren der Kammer 1 rotieren kann.

Mit 90 ist eine an den Lösungsmittelbehälter angeschlossene Leitung bezeichnet. Mit dieser Leitung sind in dem dargestellten Falle mehrere Düsen 100 verbunden, die in das Innere der Waschkammer 1 gerichtet sind, so daß sie den unter Druck stehenden Lösungsmittelstrahl in Richtung der mit 110 bezeichneten Körbe zur Aufnahme der zu waschenden Teile richten. Wie in Abb. 5 gezeigt, weisen die Körbe 110 eine grundsätzlich gitterförmige Struktur auf und sind auf den beiden sich gegenüberliegenden Seiten mit zwei Bohrungen 120 versehen, die koaxial zueinander und von einem größeren Querschnitt sind als der Durchschnitt der Spindeln 60, so daß die Körbe auf diese Spindeln frei aufschiebbar und von diesen abziehbar sind. Die Spindeln 60 sind an ihren freien Enden mit einem kleinen Kopf 130 versehen, der einen größeren Durchmesser hat als die Spindeln selbst, jedoch geringer als die Bohrungen 120 in den Körben 110 (siehe Fig. 5). Dieser Kopf dient dazu, ein zufälliges Abgleiten der Körbe 110 von den Spindeln 60 während des Waschvorgangs zu verhindern.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung werden während eines Waschvorgangs die Körbe 110 durch die Rotationswirkung des Elementes 40 in aufeinanderfolgenden Zeiten vollkommen in das Lösungsbad, das sich im unteren Teil der Kammer 1 befindet, eingetaucht und anschließend an den Düsen 100 vorbei geführt, von denen aus unter Druck stehendes Lösungsmittel auf die zu waschenden Teile gespritzt wird, was die Reini gung der Labyrinthteile, der Blindbohrungen und generell al ler schwer erreichbaren Punkte erleichtert. Nach Beendigung des Waschvorgangs erfolgt der Trockenzyklus wie bereits oben beschrieben.

In dem Beispiel in Abb. 3, bei denen für alle Elemente und Vorrichtungen, die den in Abb. 2 dargestellten ent sprechen, die gleichen Nummern verwandt wurden, ist das Ele ment 40 in Form eines Kipphebels ausgebildet, und das An triebsaggregat 80 kann so gesteuert werden, daß es das Ele ment 40 um die eigene Achse schwingen läßt. Während sich ein Korb 110 im Lösungsmittelbad eingetaucht befindet, das im unteren Teil der Kammer 1 enthalten ist, werden nach die ser Lösung die Teile, die in dem anderen Korb enthalten sind, der Wirkung des Lösungsmittelstrahls unterzogen, der von den auf den Korb gerichteten Düsen 100 ausgesandt wird. In dem dargestellten Falle ist die Waschkammer 1 mit zwei Fenstern oder Türen 70 versehen, die entsprechend der Position der beiden Körbe 110 angeordnet sind.

Nach der in Abb. 4 gezeigten Lösung besteht das Träger element der Spindeln 60 aus einem kontinuierlichen Transpor ter 150 , der um Vorgelegescheiben 160 läuft, die von der Trägerstruktur der Maschine getragen werden, und von denen die eine kinematisch mit dem Antriebsaggregat 80 verbunden ist.

Claims

1. Waschverfahren für metallhaltige und nicht metallhaltige Teile, wie Kleinteile, mechanische Komponenten und Teile für die elektronische Industrie, mit folgenden Verfahrensschrit ten:

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein rotierendes Element (40) im Inneren der Waschkammer (1) enthält, wobei das Element (40) mit wenigstens einem Zapfen (60) versehen ist, an den wenigstens ein Korb (110) zur Aufnahme der zu waschenden Tei le einhängbar ist, daß im Inneren der Waschkammer (1) wenig stens eine Düse (100) zum Versprühen eines unter Druck ste henden Lösungsmittels oder Lösungsmitteldampfes über dem Stand des im inneren der Waschkammer enthaltenen Lösungsmit tels angeordnet ist, daß die genannte Waschkammer (1) mit wenigstens einer Tür (70) für den Zugang versehen ist und daß ein Regenerationskreislauf bestehend aus einem Lösungs mittelbehälter (4), einem Destilationsaggregat (16) und ei nem Kondensator (9) vorgesehen ist.