DE4323832C2 - Verfahren zur Reinigung von Fahrzeugbremsen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Reinigen von Fahrzeugbremsen, sowie ein Reinigungsgerät zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung des Anspruchs 1, des Anspruchs 3.

Bei Bremsen- und Kupplungsreparaturen von Kraftfahrzeugen entstehen lungengängige Feinstäube und Schwebstoffe, die zu schweren Gesundheitsschäden führen können. Das Reinigen derartiger Fahrzeugbremsen bzw. Kupplungen ist deshalb problematisch. Einerseits muß verhindert werden, daß die reinigende Person die Feinstäube und Schwebstoffe, die in manchen Fällen noch Asbest enthalten einatmet, bzw. daß derartige Stäube und Stoffe in die Werkstatt und zu dritten Personen gelangen. Andererseits muß eine ausreichende, insbesondere hydromechanische Wirkung gegeben sein, um den erforderlichen Reinigungseffekt zu erzielen. Durch die bekannten Hochdruckreiniger, wie sie beispielsweise für die Motorreinigung verwendet werden, wird zwar die hydromechanische Wirkung erzielt, es werden aber die leicht fliegenden Bremsstäube bzw. Schwebstoffe in den Raum weggeblasen, also besonders zerstäubt. Hierbei handelt es sich auch bei asbestfreien Reibbelegen um Stoffe, insbesondere Metallfasern aus Stahl und Schwermetallen, sowie Ruß, Graphit, Phenolen und Weichmachern.

Die Firma Schickert in 7012 Fellbach hat ein Reinigungsgerät für Fahrzeugbremsen entsprechend der Gattung des Anspruchs 3 entwickelt, bei dem das Heißwasser mit Temperaturen von ca. 95° über das zu reinigende Produkt gesprüht wird. Entscheidend hierbei ist, daß dieses Sprühen unter Niederdruck erfolgt, nämlich bei einem Druck von ca. 6,5 bar. Hierdurch bildet sich ein Hochtemperatur-Niederdruckwasser-Schleier, der sich wie eine Abschirmglocke über das Produkt senkt und den losen Staub, sowie feinste Schwebeteilchen bindet. Maßgebend für die gute Reinigung sind die hohen Temperaturen, maßgebend für das Binden von Staub und Teilchen ist der Niederdruck. Durch die Kombination hohe Temperatur und Niederdruck, entsteht ein Wassernebel, der sich verhältnismäßig schnell absenkt. Die hohe Temperatur bewirkt, daß das gereinigte Teil schnell trocknet. Um diesen niederen Druck nach oben zu begrenzen, arbeitet dieses bekannte Reinigungsgerät mit einer Überdrucksicherung bzw. einem Maximaldruckbegrenzer.

Bei einem bekannten Reinigungsgerät (DE-OS 35 20 170), bei dem Flüssigkeit unter Hochdruck über eine Sprühpistole zur Reinigung abgespritzt wird, kann über eine Einrichtung auf einen geringeren Druck umgeschaltet werden, um dadurch mit einer Reinigungschemikalie versetzte Reinigungsflüssigkeit aufbringen zu können. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um ein Reinigungsgerät für Fahrzeugbremsen, bei dem aus Sicherheitsgründen der Druck nach oben begrenzt sein muß, jedoch ausreichend sein muß, um den gewünschten Heißwassernebel zu erzeugen, sondern um ein an sich Hochdruckgerät, das für die Abgabe bestimmter Flüssigkeiten auf geringeren Druck umschaltbar ist.

In der DE 32 16 577 A1 ist ein Hochdruckreinigungsgerät beschrieben, bei dem in der Druckleitung ein Druckmeßgerät vorgesehen ist. Um die Steuerung der Betriebsfunktion von der Spriztpistole aus zu erleichtern, werden durch verschieden starkes Schließen derselben die einzelnen Komponenten des Hochdruckreinigungsgerätes gesteuert, zum Beispiel der Brenner oder die Hochdruckpumpe ein- und ausgeschaltet oder die Chemikalienleitung geöffnet und geschlossen.

Aus der DE 35 30 954 A1 ist ein Hochdruckreinigungsgerät bekannt, das wahlweise mit Heißwasser oder Heißdampf betrieben werden kann. Um die Sicherheit zu erhöhen, ist zusätzlich ein Sicherheitsventil vorgesehen sowie gegebenenfalls ein Dampfventil.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Reinigungsgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 weisen demgegenüber den Vorteil auf, daß die zur Einhaltung des Druckes bzw. des Wassernebels erforderliche Kontrolle bzw. Steuerung erhalten bleibt, daß aber darüber hinaus durch die kontinuierliche Strömungskontrolle des Heißwassers bzw. über die Kontrolleinrichtungen eine Konstante des Wassernebels erzielbar ist, insbesondere dann, wenn über die Spritzpistole der Wassernebel ein- bzw. ausgeschaltet wird. Besonders bei niederen Drücken, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung vorhanden sind, wirken sich Änderungen des Flüssigkeitsstroms unmittelbar als Änderung in der Konsistenz des Wassernebels aus, mit der Folge einer Auflösung der Abschirmglocke und damit des nicht mehr Erfassens des losen Staubs bzw. der Schwebeteilchen.

Zwar ist die Verwendung von Strömungswächtern bei Hochdruckreinigungsgeräten bekannt (DE-OS 36 30 362), wobei bei Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms beispielsweise nach Schließen der Spritzpistole auch die Pumpe abgestellt wird. Bei Hochdruckreinigungsgeräten muß die Pumpe einen entsprechend hohen Druck erzeugen, was bei Unterbrechen des Wasserstroms zu einer hohen Verlustleistung führt, da die von der Pumpe unter hohem Druck geförderte Wassermenge über ein Druckhalteventil abströmen muß. Bei der Erfindung hingegen muß die Strömungskontrolle eine Kontinuität der Wassermenge kontrollieren, während die zusätzlich erforderliche Druckkontrolle einen Überdruck verhindern muß.

Bei einem anderen Hochdruckreinigungsgerät (DE-PS 41 22 527) ist eine Bypassleitung an der Pumpe vorgesehen mit einem Schließventil, welches bei einem gewissen Überdruck öffnet und es ist außerdem ein Volumenstromsensor in der Druckleitung vorhanden, durch welchen die Öffnungskraft des Schließventils herabsetzbar ist. Obwohl es sich hier auch um eine Steuerung in Abhängigkeit von Drücken und Strömungsvolumen handelt, geht es bei der Steuerung und den hierfür verwendeten Elementen um die Probleme eines Hochdruckreinigungsgeräts mit den durch den Hochdruck gegebenen Problemen des Öffnens und Schließens bei Überdruck, was jeweils zu Drucksprüngen führt, die ein Sicherheitsrisiko darstellen. Die erfindungsgemäßen Probleme eines weitgehend konstanten niederen Druckes bei sehr hoher Temperatur sind hier nicht gegeben.

So ist zwar grundsätzlich bekannt, daß eine Überdrucksicherung bei einem Reinigungsgerät mit einem den Druck in der Druckleitung erfassenden Geber arbeitet, welcher mit einer einem Schalter im Stromkreis des Elektromotors angeordneten Einrichtung zusammenwirkt, es ist dieses jedoch nicht bekannt im Zusammenhang eines Niederdruckreinigungsgerät mit den obengenannten Problemen. Ein entscheidender Vorteil bei der Erfindung speziell für ein Niederdruckgerät zum Reinigen von Fahrzeugbremsen ist die Kombination von Überdrucksicherung mit Strömungskontrolle. Ohne eine solche Einrichtung ist auch die angestrebte Abschirmglocke aus Wassernebel nur mit erheblichem Zusatzaufwand gewährleistbar.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Einrichtung zur flüssigkeitsstromabhängigen Steuerung des Reinigungsgerätes mit einem im Stromkreis des Elektromotors angeordneten strömungsabhängigen Schalter. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Stromkreis des Elektromotors ein druckabhängig arbeitender Schalter und ein strömungsabhängig arbeitender Schalter parallel geschaltet.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindungen ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsschema eines Reinigungsgeräts;

Fig. 2 einen elektrischen Schaltplan des Reinigungsgeräts und

Fig. 3 eine Wiederaufbereitungsanlage für Schmutzwasser.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Funktionsschema eines Reinigungsgerätes zur Reinigung von Fahrzeugbremsen, das als Niederdruckgerät ausgebildet ist, wird aus einem Wassertank 1 über eine Saugleitung 2 einer Pumpe 3 Wasser angesogen und über eine Druckleitung 4 einer Spritzpistole 5 zugeführt, welche eine Spritzdüse 6 aufweist und über ein Ventil 7 steuerbar ist. Ein Mindestwasserstand im Wassertank 1 wird durch eine Wassermangelsicherung 8 kontrolliert. Die Pumpe 3 wird über einen Elektromotor 9 angetrieben, der über ein elektrisches Steuergerät 11 angesteuert wird, dessen Schaltplan in Fig. 2 dargestellt ist.

Bei Bedarf kann dem Wasser ein Reinigungszusatzmittel zugegeben werden, welches in einem Behälter 12 vorhanden ist. Der Behälter 12 ist über eine Zumeßleitung 13 mit der Saugleitung 2 verbunden. In der Zumeßleitung 13 ist ein Dosierventil 14 angeordnet. In der Druckleitung 4 ist ein Heizkörper 15 vorhanden zur Aufheizung des Wassers auf ca. 95°C. Der Heizkörper 15 weist Heizelemente 16 auf, die vom Steuergerät 11 ein- oder ausgeschaltet bzw. geregelt werden. Die Maximaltemperatur ist zusätzlich durch einen Sicherheitsthermostaten 17 begrenzt. Die Grundtemperatur wird über einen Thermostat 18 geregelt, der ebenfalls mit dem elektrischen Steuergerät 11 verbunden ist.

Der in der Druckleitung 4 herrschende Wasserdruck wird über einen Druckgeber 19 gemessen, der auch als Überdruckventil dient und einen Schalter 21 für das elektrische Steuergerät 11 betätigt. Der Heißwasserdruck wird stromab des Heizkörpers 15 über ein Manometer 22 sichtbar gemacht. Der Arbeitsdruck des Wassers in diesem Reinigungsgerät ist auf einen Niederdruck von maximal 7 bar eingestellt.

In der Druckleitung 4 ist außerdem ein Geber 23 für die Messung der Strömung des Wassers vorgesehen, welcher einen Strömungsschalter 24 in einer mit dem Steuergerät 11 verbundenen elektrischen Leitung betätigt, die der Stromversorgung des Pumpmotors 9 dient.

Mit diesem Reinigungsgerät wird bei Öffnen des Ventils 7 der Spritzpistole 5 und über die Düse 6 ein 95° heißer Niederdruckwassernebel erzeugt, der glockenartig das zu reinigende Gut erfaßt. Der hierfür erforderliche Niederdruck wird durch den Druckgeber 19 mit Schalter 21 gesteuert, während das kontinuierliche Strömen des Wassers über den Geber 23 steuerbar ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schaltplan sind die einzelnen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wie im Funktionsschema Fig. 1.

An dem im Schaltplan mit A markierten Punkt der Drehstromversorgung für den Elektrodurchlauferhitzer mit den Heizelementen 16 wird ein Stompfad 220 Volt gegen 0 Volt entnommen. Dieser wird in eine Elektronik 25 eingeführt. Ein Transformator wandelt 220 Volt in 15 Volt. Diese Spannung wird an einen Niedrigststandfühler 26 und einen Bodenfühler 27 des Wasserbehälters 1 angelegt. Bei Wasserstand über niedrigst ist der Stromkreis geschlossen und Signal ergeht an die Elektronik 25, daß genügend Wasser vorhanden ist. Dieses Signal aktiviert ein Relais, welches die Spannung an der Wassermangellampe 28 wegnimmt, so daß diese erlischt. Es leitet die 220 Volt Spannung über den mit B markierten Punkt nach dem mit C markierten Punkt der Elektronik 25. Dort wird diese über den geschlossenen Druckschalter 21 an die Hilfsrelaispuhle 29 in dem mit D markierten Punkt gelegt, welche dafür sorgt, daß der Schalter 31 geschlossen wird. Nach Einschalten des Hauptschalters 32 kann nun der Strom zum Pumpenmotor 9 fließen. Dieser läuft an und baut einen Druck größer als 2 bar auf. Der Drucksschalter 21 öffnet über 2 bar und der Motor stoppt, weil sich ebenfalls Schalter 30 wieder öffnet. Beim Öffnen der Spitzpistole 5 entsteht eine Strömung, welche einen Strömungsschalter 24 betätigt. Falls eine Strömung vorhanden ist, schließt der Strömungsschalter 24 und der Schalter 30. Solange die Spritzpistole 5 geöffnet ist und Strömung herrscht, kann der Strom zum Pumpenmotor 9 fließen. Wird die Spritzpistole geschlossen, so bricht die Strömung ab, Strömungsschalter 24 und Schalter 30 öffnen und der Motor stoppt. Das erneute Öffnen der Spritzpistole 5 bewirkt Druckabfall im System. Bei 2 bar schließt der Druckschalter 21 und der Schalter 30, so daß erneut Strom zum Pumpenmotor 9 fließen kann. Druck und Strömung baut sich auf bis 6,5 bar. Wenn der Druckschalter 21 über 2 bar öffnet, kann bei geöffneter Spritzpistole 5 der Strom über den geschlossenen Strömungsschalter 24 zum Pumpmotor fließen und den Betrieb aufrecht erhalten. Bei Wassermangel wird in der Elektronik 25 die Leitung von B nach C unterbrochen und der obig geschilderte Stromkreis kommt zum Stillstand. Dagegen wird die Leitung von B nach E geschlossen und die Wassermangellampe 28 zeigt den Wassermangel an. Erst nach Wiederbefüllen des Wassertanks 1 erlischt die Lampe, die Leitung von B nach E wird unterbrochen und die Leitung von B nach C wieder geschlossen, so daß der Bremsenwäscher wieder betriebsbereit ist.

Ist am Hauptschalter 32 die Heizung eingeschaltet, so wird eine Schützspule 33 über den Thermostat 18 dessen Fühler im beheizten Wasserausgang sitzt, bei 95°C +/- 4°C zu- und abgeschaltet und regelt so die Temperatur im Durchlauferhitzer durch zu- und abschalten der beiden je 4,5 kW Heizelemente 16. Bei Defekt des Thermostates 18 könnte das Heizgerät überhitzen. Ein Temperaturfühler diametral des Thermostatfühlers angebracht, nimmt die Temperatur auf und leitet sie an den Sicherheitsthermostat 17. Dieser öffnet bei 110°C und verriegelt sich. Durch Handentriegelung kann er nach Behebung des Defektes wieder eingeschaltet und der Heizbetrieb wieder hergestellt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Wiederaufbereitungsanlage des mit Staub, Schwermetall und Schwebeteilchen angereicherten Schmutzwassers ist eine pyramidenstumpfförmige Wanne 34 vorgesehen, in der das Schmutzwasser gesammelt wird. Diese Wanne ist auf einem mit Rollen 35 versehenen Gestell 36 angeordnet, wodurch die Wanne 34 unmittelbar unter die Bremsen eines aufgebockten Fahrzeuges geschoben werden kann. An der einen Stirnseite der Wanne ist auf dem Gestell 36 ein Filter 37 und eine durch einen Elektromotor 38 angetriebene Umwälzpumpe 39 befestigt, durch die das Schmutzwasser abgesaugt, gefiltert und gereinigt und für eine Wiederverwendung dem Reinigungsgerät nach Fig. 1 und Fig. 2 zugeführt wird. Der Ansaugstutzen 40 dieser Umwälzpumpe 39 ist so weit oberhalb des Bodens der Wanne 34 angeordnet, daß sich unterhalb des Eingangs des Ansaugstutzens 40 ein Sumpf für die Schmutzteilchen bilden kann. Die weiter oben im Wasser schwimmenden Schmutzteilchen werden über den Filter 37 herausgefiltert, während die sich im Sumpf ansammelnden Schmutzmengen von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen. Um ein Trockenlaufen der Umwälzpumpe 39 zu vermeiden, ist im Bereich des Ansaugstutzens ein mit hochohmigen Mitteln arbeitender Niveaugeber angeordnet, über den der Elektromotor 38 abgeschaltet wird, wenn das für eine Ansaugung erforderliche Wasserniveau im Bereich des Ansaugstutzens 40 unterschritten wird.

Das beim Reinigen abgespritzte Heißwasser wird als Schmutzwasser der Wiederaufbereitungseinrichtung zugeführt, dort in der Wanne 34 aufgefangen und nach Schlammabsonderung und Filterung dem Reinigungsgerät zur Wiederverwendung zugeführt. Sowohl der Schlamm als auch das ausgefilterte Material kann in besondere Behälter abgefüllt und als Sondermüll verbracht werden. Üblicherweise wird das beim Reinigen von Fahrzeugbremsen anfallene Schmutzwasser in den Abfluß geleitet und über einen Ölabscheider soweit möglich entsorgt. Hierbei ist nicht vermeidbar, daß insbesondere Schwermetallpartikel in das Abwasser gelangen, was äußerst negative ökologische Folgen hat und gegen die strengen Gesetze bezüglich des Kohlenwasserstoff- und des Schadstoffgehalts in Abwässern verstößt. Im übrigen ist das häufige Entleeren des Abscheiders mit hohen Kosten verbunden. Es ist zwar bekannt, das Reinigungswasser einer Wäsche eines Kraftfahrzeuges aufzufangen und zur Wiederverwendung in einem Reinigungsgerät zu filtern (EP- OS 0 363 751), es handelt sich aber hierbei nicht um den gefährlichen Schmutz von Fahrzeugbremsen, sondern vielmehr bei der Einrichtung um eine Art Ersatz für einen Ölabscheider.

Die Wiederaufbereitungsanlage hat den Vorteil, daß im Sumpf des Behälters die gröberen und schwereren Schmutzteile gesammelt werden. Die im Schmutzwasser enthaltenen feineren Schmutzteile werden über ein ca 10 mm über Grund stehendes VA-Filtersieb 37 mit Verwirblungsschutz und über ein Microfilter mit 15 micron weitgehend entfernt. Eine Pumpe 39 sorgt dafür, daß das Wasser aus der Wanne 34 abgeleitet wird. Der am Boden des Behälters verbleibende weitestgehend trockene Schmutz kann mechanisch entfernt und entsorgt werden. Die nach 500-1500 l Filterung gesättigte Filterpatrone wird ebenfalls entsorgt. Der Kohlenwasserstoff- und Schwermetallgehalt des Abwassers wird auf diese Weise bis um den Faktor 100 gesenkt. Eine DEKRA-Umweltschutz Vergleichsanalyse zeigt, daß das aufbereitete Wasser den Anforderungen der Indirekteinleiterverordnung (IndVO) Baden-Württemberg entspricht und als Brauchwasser wiederverwertet werden kann. Insbesondere kann das gereinigte Wasser zur Bremsenreinigung wiedereingesetzt werden. Bei einer solchen Anlage kann erforderlichenfalls auch auf einen Ölabscheider verzichtet werden, weil Altöle im Bereich einer Fahrzeugbremse kaum vorhanden sind und somit auch im Schmutzwasser nach einer Bremsenreinigung kaum Öle vorhanden sind. Natürlich kann auch nach einer erfindungsgemäßen Reinigung des Schmutzwassers das gefilterte Schmutzwasser in die Kanalisation abgeleitet werden.

Der Filter weist ein Vorfiltergewebe und ein Rückschlagventil als Rückstromverhinderer auf. Die als Filterkerze ausgebildete Filterpatrone kann dann nach Verschmutzung ausgetauscht werden, da derart feine Teile kaum aus der Filterkerze entfernbar sind.

Der Niveaugeber kann mit elektrischen Mitteln (hochohmig) arbeiten. Die Meßstelle liegt unmittelbar oberhalb des Abflußanschlußes. Hierdurch wird vor allem auch vermieden, daß bei Erreichen des unteren Füllniveaus der Schmutzwanne bei einer Füllung erheblich oberhalb des Behältersumpfes die Pumpe abgestellt wird, um einen Trockenlauf zu vermeiden. Von Zeit zu Zeit kann der im Behältersumpf gesammelte Schmutz entfernt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Reinigen von Fahrzeugbremsen durch mit Reinigungszusatzmitteln versehbares heißes Wasser und mittels eines mit einer Spritzpistole versehenen Reinigungsgeräts
bei dem das Wasser auf ca. 95°C aufgeheizt wird,
bei dem der Arbeitsdruck auf maximal 7 bar eingestellt ist und
bei dem durch einen Strömungsgeber die Kontinuität der Wassermenge kontolliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jenes zum Reinigen abgespritzte und beim Reinigen verschmutzte Wasser als Schmutzwasser einer Wiederaufbereitungsanlage zugeführt wird und dort nach Schlammabsonderung und Filterung dem Reinigungsgerät zur Wiederverwendung zugeführt wird.

3. Reinigungsgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
mit einem Wassertank (1) und mit einem Behälter (12) für die Reinigungszusatzmittel, die bedarfsweise dem Wasser zusetzbar sind,
mit einer das Wasser ansaugenden und in eine Druckleitung (4) fördernden durch einen Elektromotor (9) angetriebenen Pumpe (3),
mit mindestens einem über ein Thermostat (18) gesteuerten Heizelement (16) in der Druckleitung (4),
mit einer insbesondere manuell (7) betätigbaren Spritzpistole (5) am Ende der Druckleitung (4) und
mit einem im Stromkreis des Elektromotors vorgesehenen den Wasserstrom in der Druckleitung erfassenden strömungsabhängigen Schalter (24).

4. Reinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Gerätes ein den Druck in der Druckleitung erfassender Geber (19) vorgesehen ist, der einen Schalter (21) im Stromkreis des Elektromotors betätigt, wobei der Schalter über ca. 2 bar öffnet und mit dem strömungsabhängigen Schalter (24) parallel geschaltet ist.

5. Reinigungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasservorratkontrolle vorhanden ist.