DE4446588A1

DE4446588A1 - Verfahren zur Reinigung metallischer Werkstücke

Info

Publication number: DE4446588A1
Application number: DE4446588A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Edenhofer; Heinz Dr Schwall
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1994-12-24
Publication date: 1996-06-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung metallischer Werkstücke, welche während des Reinigungsprozesses in wenigstens einer Verfahrenspha se in einem druckdicht verschließbaren Behälter angeordnet und unter Evaku ierung eines im Behälters erzeugten bzw. vorhandenen Luft-/Dampfgemisches mit einer Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt werden.

Metallische Werkstücke, die einer Wärmebehandlung und/oder einer Oberflä chenbehandlung unterworfen werden sollen, müssen nahezu 100%-ig gerei nigt werden, was besonders dann nicht unproblematisch ist, wenn die Werkstücke aus einem umform- oder einem spanabhebenden Bearbeitungs vorgang zugeführt werden. Die auftretenden Verunreinigungen umfassen in erster Linie Chemikalien, Fette, Öle, Späne und ähnliches. All diese Verunrei nigungen können Wärmebehandlungsvorgänge, insbesondere Härtevorgänge erheblich stören, ebenso wie Beschichtungsvorgänge. Da es sich bei dem Reinigen der Werkstücke um eine Zwischenstufe im Gesamtbearbeitungsvor gang handelt, werden die Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen metalli scher Werkstücke in Anlagen integriert, in welchen die Werkstücke zumindest die gesamte Wärmebehandlung erfahren können, beispielsweise Ofenanlagen, Rollenherd- oder Mehrzweckkammerofenanlagen, Glüherd- und/oder Diffu sionsanlagen, beispielsweise zum Nitrocarbonieren, Aufkohlen und derglei chen.

Ursprünglich wurden in erster Linie chemische Reinigungen durchgeführt, wo bei Behandlungsflüssigkeiten eingesetzt wurden, die zwar hochwirksam, je doch auch hochgradig umweltbelastend sind, beispielsweise chlorierte Kohlen wasserstoffe aller Art.

Man ist dann dazu übergegangen, geringere Mengen umweltbelastender Chemikalien oder insgesamt die Umwelt nur weniger belastende Chemikalien zu verwenden und gleichzeitig eine Agitation der Werkstücke mit der Behand lungsflüssigkeit durchzuführen. Aufgrund der häufig komplizierten Oberflä chengestaltungen sind rein mechanische Agitationen nicht möglich. Eine Agi tation mit der Behandlungsflüssigkeit erfolgt in erster Linie durch eine Relativ bewegung zwischen dem Werkstück und der Behandlungsflüssigkeit, bei spielsweise durch Besprühen, Umpumpen, Umwälzen, die Verwendung von Düseneinrichtungen und dergleichen. Im wesentlichen geht es dabei darum, eine gute Durchströmung einer metallischen Charge mit Reinigungsflüssigkeit zu bewirken.

Da diese Verfahren jedoch nicht den gewünschten Erfolg garantieren konnten, beispielsweise bei mit vielen Bohrungen versehenen Werkstücken und derglei chen, hat man in erster Linie Siedeverfahren vorgeschlagen, um vor allem ein Ausperlen von Luft aus Bohrungen, Hinterschneidungen und dergleichen, und eine gute Relativbewegung zwischen Reinigungsflüssigkeit und Werkstück oberfläche zu bewirken.

Diese Verfahren werden integriert mit Verfahren angewandt, die die Beson derheiten beim Vorspülen und beim Trocknen der Werkstücke berücksichtigen. Insbesondere beim Trocknen der Werkstücke ist es erforderlich, diese mög lichst von der Atmosphäre abzuschirmen, um die Bildung unerwünschter Oberflächenkorrosionen zu vermeiden.

So ist es beispielsweise aus der DE-Z "HTM", 45 (1990), Heft 5, Seite 273 bekannt, Werkstücke in einem Tank anzuordnen, in welchem Sie mit einer Reinigungsflüssigkeit umspült werden. Die Reinigungsflüssigkeit wird durch Umpumpen bewegt. Gleichzeitig werden vom Tankboden Gase durch die Rei nigungsflüssigkeit geführt. Das Trocknen der Werkstücke erfolgt mittels Va kuum.

Die DE-OS 29 32 401 offenbart, eine Reinigungsflüssigkeit durch Erzeugen ei nes Unterdruckes zum Sieden zu bringen. Ein in einem mit Reinigungsflüssig keit versehenen Tank angeordnetes Werkstück wird durch die Flüssigkeit um spült, wenn diese zu Sieden beginnt. Durch den Siedevorgang infolge des Unterdruckes werden auch in Bohrungen und/oder Hinterschneidungen ge sammelte Gase durch Expansion ausgetrieben. Der physikalische Effekt des Siedens einer Flüssigkeit unterhalb ihres Siedepunktes bei Normaldruck durch Erzeugung eines entsprechenden Unterdruckes ist selbstverständlich schon lange bekannt. Die im Stand der Technik bekannten Verfahren machen sich diesen Effekt zu Nutze, wobei sie im wesentlichen nur sehr kurze Siedephasen erreichen und auch verwenden. Es ist allenfalls bekannt, die Druckverhältnisse möglichst so extrem zu ändern, daß bessere Reinigungsergebnisse erzielt wer den können. Die erforderlichen technischen Mittel, die zum Teil nicht unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zur Verfügung stehen bzw. einsetzbar sind, steigern den Energiebedarf jedoch exponential, so daß die Vorschläge zur Anwendung von Reinigungsverfahren nicht realisierbar sind.

Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren des Besprühens oder Be spritzens von Werkstücken mit Reinigungsflüssigkeiten, des Einblasens von Luft oder anderer Gase in die Reinigungsflüssigkeiten, des Trocknens mittels Vakuum und dergleichen bekannt.

Die DE-PS 41 38 400 offenbart, die Evakuierung des Tankes mit einem Unter druck durchzuführen, der dem Sättigungsdampfdruck der Behandlungsflüs sigkeit bei der vorgegebenen Temperatur abzüglich mindestens des hydrosta tischen Drucks am Boden des Waschtanks entspricht. Durch diese Maßnahme sollen überall in dem Tank Gasperlen entstehen, so daß eine weitere Agitation des Werkstückes gewährleistet ist.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es mit vernünftigem technischen Auf wand nicht möglich ist, derartige extreme Unterdruckverhältnisse zu erzeugen. Auch hat sich gezeigt, daß diese nicht die gewünschten Effekte erzielen, da vor allem die Gasbildung an allen Orten der Behandlungsflüssigkeit sich nicht einstellt. Überhaupt ist eine Gasbildung über die vorgeschlagenen Zeiträume nicht erzielbar.

Alle vorbekannten Verfahren benötigen entweder umweltbelastende Reini gungsmittel, unverhältnismäßig viel Energie oder erzielen nicht die für die Be handlungsverfahren erforderlichen Oberflächenreinigungseffekte.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine möglichst gute Reinigungswirkung unter Verwendung umweltfreundlicher Reinigungs mittel bei einer guten Energiebilanz erzielt wird.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das in einer Dampfatmosphäre innerhalb des mit Unterdruck beaufschlagten Tanks angeordnete Werkstück mit einer Reinigungsflüssigkeit berieselt wird.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung werden auf der Werkstück oberfläche explosionsartige Verdampfungen der Reinigungsflüssigkeit bewirkt, durch welche auf der Oberfläche angeordnete Schmutzpartikel geradezu abge sprengt werden. Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung werden die metallischen Werkstücke von allen Seiten berieselt bzw. besprüht. Durch die Maßnahme kann sichergestellt werden, daß die in einer Dampfatmosphäre angeordneten metallischen Werkstücke praktisch an allen Stellen von explo sionsartig verdampfender Reinigungsflüssigkeit getroffen werden. Die Reini gungsflüssigkeit wird mit einer Temperatur auf das Werkstück gesprüht oder rieselt auf dieses nieder, durch welche gewährleistet ist, daß die Flüssigkeit bei Auftreffen auf die Werkstückoberfläche infolge des herrschenden Unter druckes und infolge der Werkstücktemperatur explosionsartig verdampft. Mit besonderem Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Werkstück wäh rend der Berieselung in der Dampfatmosphäre gedreht wird. Diese Maßnahme begünstigt das Auftreffen von Reinigungsflüssigkeit an nahezu allen Orten des Werkstückes.

Durch das erfindungsgemäß weiterentwickelte Verfahren zur Reinigung metal lischer Werkstücke kann sichergestellt werden, daß ein vergleichsweise gerin ger Unterdruck, der sich in dem Bereich des Sättigungsdampfdruckes ansie delt, ausreicht, um ein Sieden der Behandlungsflüssigkeit über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten. Da die Evakuierungsenergie dabei vergleichsweise gering bleibt, kann so eine möglichst gute Reinigungswirkung bei einer nahezu optimalen Energiebilanz erreicht werden.

Mit Vorteil wird vorgeschlagen, zur Steuerung des Siedevorganges, während des Reinigungsvorganges unter Unterdruck in den Behälter zur Kompensation der Abkühlung der Behandlungsflüssigkeit infolge des Verdampfungsprozesses Wärmeenergie zuzuführen.

Durch das Kochen der Reinigungsflüssigkeit bei einem Unterdruck, der in etwa im Bereich des Dampfdruckes liegt, und nicht bei Drücken, die weit unterhalb des Dampfdruckes liegen, ist der erforderliche technische Aufwand überschaubar und die benötigte Wärmeenergie gering. Aufgrund der Wechselwirkung von dem Sieden der Flüssigkeit bei Erreichen des Dampfdruckes durch Erzeugung eines Unterdruckes, der dem Dampfdruck in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit entspricht, der aufgrund der Verdampfung eintretenden Abkühlung und damit die Verschiebung des zum Sieden erforderlichen Unterdruckes ergibt sich durch die Erfindung die Möglichkeit, den zuzuführenden Wärmeenergiebedarf genau zu steuern und sehr gering zu halten um die Flüssigkeit aufgrund des erzeugten Unterdruckes am Sieden zu halten.

Mit diesem Verfahren kann ein wunschgemäßes Gleichgewicht eingestellt werden. Eine mit einer vorgegebenen Temperatur in einem Behälter angeord nete Flüssigkeit siedet bei einem definierten Unterdruck, der sich für die jewei lige Temperatur aus der Dampfdruckkurve ergibt. Durch das Sieden wird die Verdampfungsrate erhöht, was wiederum eine Abkühlung zur Folge hat. Bei herkömmlichen Prozessen führt dies zur Beruhigung der Flüssigkeit. Durch Zuführung der entsprechenden Wärmeenergie gemäß der vorliegenden Erfin dung können das gewünschte Verhältnis von Temperatur und Unterdruck und das sich ergebenden Siedeverhalten aufrechterhalten werden. Insbesondere lassen sich die Reinigungseffekte entsprechend steuern. Die Gasblasenbildung in siedenden Flüssigkeiten hängt zum einen ab von der Anordnung der Hei zung, das heißt, von dem Ort, an dem entsprechende Temperaturdifferenzen erzeugt werden. Darüber hinaus hängt die Blasenbildung ab von den soge nannten Blasenkeimen, das heißt von der Oberflächenbeschaffenheit des Be reiches, mit dem die Flüssigkeit in Berührung kommt. Entsprechende Blasen keime befinden sich an heißen Werkstücken ebenso wie an den Behälterwan dungen. Da es einen vergleichsweise überschaubaren Energieaufwand bedeu tet, einen Unterdruck zu erzeugen, der eine auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes erhitzte Flüssigkeit zum Sieden bringt, kann die Zufuhr von Wärmeenergie den Siedevorgang und damit die definierte Blasenbildung ver längern.

Ausgangspunkt ist dabei ein Verfahren, bei welchem das metallische Werk stück bzw. Chargen metallischer Werkstücke in einem Behälter angeordnet werden, der evakuiert wird, so daß die Werkstücke mit einer aufgrund der Ev akuierung siedenden Flüssigkeit beaufschlagt werden.

In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, die Behandlungsflüssigkeit durch Nachfüllen zu ergänzen. Aufgrund der Evakuierung verdampft ein Anteil an Behandlungsflüssigkeit, der erfindungsgemäß ergänzt wird. In besonders vor teilhafter Weise wird zum Nachfüllen eine erwärmte Behandlungsflüssigkeit verwendet. Mit Vorteil erfolgt das Nachfüllen von oben. Durch diese Maß nahme sammelt sich an der Oberfläche der Behandlungsflüssigkeitssäule eine entsprechend erwärmte Menge, so daß der Verdampfungsprozeß aufrechter halten werden kann.

Mit Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Behandlungsflüssigkeit nachgeheizt wird. Dieses Nachheizen kann innerhalb oder außerhalb des Tan kes erfolgen. Eine aus dem Tank abgeführte Menge von Behandlungsflüssig keit kann erwärmt und in den Tank zurückgeführt werden. Weiterhin können an gewünschten Stellen in dem Tank Heizvorrichtungen angeordnet werden. Aufgrund der beschriebenen Wirkung von Blasenkeimen können die Heizungen entsprechend gestaltet bzw. angeordnet werden, so daß sich eine vorteilhafte Umströmung der metallischen Werkstücke ergibt.

Mit Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, das metallische Werkstück bzw. die Chargen zu heizen. Durch diese Maßnahme kann die Entstehung von Siede gasen auf der Oberfläche der metallischen Werkstücke unterstützt werden.

In vorteilhafter Weise wird die Behandlungsflüssigkeit umgewälzt. Durch diese Maßnahme wird die Durchmischung der an der Oberfläche aufgrund der Ver dampfung abgekühlten Behandlungsflüssigkeitsmenge mit der im Behälter be findlichen warmen Flüssigkeitsmenge gefördert.

Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, den erzeugten Unterdruck in Ab hängigkeit von der Temperatur der Behandlungsflüssigkeit nachzuführen. Bei einer ungeregelten Unterdruckerzeugung stellt sich normalerweise eine Ba lance im Bereich des Sättigungsdampfdruckes der Behandlungsflüssigkeit bei der jeweils gegebenen Temperatur ein. Bei einer geringfügigen Unterschrei tung dieses Balanceverhältnisses beginnt die Flüssigkeit an der Oberfläche und gegebenenfalls im Blasenkeimbereich mit der Gasbildung infolge des Siedens. Das Nachführen des Druckes macht somit nur eine einfache Temperaturaus wertung erforderlich.

Mit Vorteil wird vorgeschlagen, eine relative Bewegung zwischen dem bzw. den metallischen Werkstücken und der Oberfläche der Behandlungsflüssigkeit zu erzeugen. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei welchen durch eine starke Umspülung Relativbewegungen als Ersatz für mechanische Agita tion herangezogen wurden, soll mit der erfindungsgemäßen Maßnahme der Ort des Oberflächensiedens am metallischen Werkstück entlang bewegt wer den. Dazu wandert die Oberfläche der Behandlungsflüssigkeit am Werkstück entlang. Gemäß einem Vorschlag der Erfindung kann die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und der Oberfläche der Behandlungsflüssigkeit durch ein alternierendes Fluten des Tanks bzw. Ablassen der Behandlungsflüs sigkeit erfolgen. Durch diese Maßnahme wandert die Oberfläche der Behand lungsflüssigkeit an den Chargen bzw. dem metallischen Werkstück entlang. Durch das Nachführen des Druckes oder die Einstellung der entsprechenden Temperaturverhältnisse wird die Siedezone somit am Werkstück entlang ge führt, was einer erheblichen Agitation des Werkstückes in diesem Bereich ent spricht. Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß nach einem Fluten unter Unterdruck zunächst ein Abschöpfen der obersten Oberflächen, bei spielsweise durch Überlaufen der Behandlungsflüssigkeit erfolgt. Durch diese Maßnahme können in der Behandlungsflüssigkeit gelöste oder gesammelte Schmutzstoffe abgeführt werden, bevor die Behandlungsflüssigkeitsoberfläche durch Ablassen der Behandlungsflüssigkeit wieder am Werkstück nach unten wandert. Mit Vorteil wird vorgeschlagen, die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und der Oberfläche der Behandlungsflüssigkeit durch eine Hub- bzw. Senkbewegung des Werkstückes zu erzielen.

Mit besonderem Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, im Tank Blasenkeim vorrichtungen anzuordnen. Mit diesem erfindungsgemäßen Vorschlag kann die Gasbildung in der infolge des Unterdrucks siedenden Flüssigkeit gesteuert werden. In vorteilhafter Weise werden in dem Tank Reibungsoberflächen an geordnet, beispielsweise Gitter, beschichtete Flächen und dergleichen. Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung werden die Blasenkeimvorrichtun gen beheizt. Durch diese Maßnahme kann die Gasbildung gefördert werden.

In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, verfahrensgemäß in die im Tank befindliche Reinigungsflüssigkeit Gas einzublasen, beispielsweise Luft. Als Reinigungsflüssigkeit können aufgrund der verfahrensgemäßen Vorgehenswei se Wasser, Wasser mit einem geringfügigen Anteil an fettlösenden Reini gungsmitteln, entsalztes Wasser oder ähnliches verwendet werden.

Verfahrensgemäß ist es möglich, die Werkstückoberflächen zusätzlich mecha nisch zu bearbeiten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird ergänzt durch Vorbehandlungen wie Vorsprühen der Werkstücke, Duschen oder wasserfallartiges Überspülen und Nachbehandeln wie Trocknen, beispielsweise unter Vakuum.

Da die Agitation durch eine mit einem beim Dampfdruck liegenden Unterdruck beaufschlagten und siedende Flüssigkeit im Bereich ihrer Oberfläche am größten ist, können besonders gute Reinigungseffekte dadurch erzielt werden, daß die zu reinigenden Teile entweder nur mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm benetzt werden, während sie einem Unterdruck ausgesetzt werden, der dem Dampfdruck der Reinigungsflüssigkeit bei der gegebenen Temperatur entspricht, oder indem sich die zu reinigenden Teile und die Flüssigkeitsoberfläche relativ zueinander bewegen, so daß die Oberfläche der Reinigungsflüssigkeit an den zu reinigenden Teilen entlang wandert. Die aus den erfindungsgemäßen Verfahren sich ergebenden Vorteile liegen in dem Absprengen fester Partikel, in der Unterstützung der Öl- und Fettlösung durch das Reinigungsmittel, in dem Ausschleudern von schlecht zugänglichen Stellen der zu reinigenden Teile wie Bohrungen, Sacklöchern und dergleichen und durch das zusätzliche Auswaschen bereits gelöster Fette und Öle aus den Teilen und den schwer zugänglichen Hohlräumen. Diese Effekte werden besonders wirkungsvoll unterstützt, wenn während des Kochens ständig frische Reinigungsflüssigkeit an die Teileoberflächen zugeführt wird, entweder durch Berieseln oder durch Vorbeiwandern. Dadurch wird auch die in den Hohlräumen befindliche Flüssigkeit durch saubere Flüssigkeit ersetzt.

Weitere besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung zu Beginn der Trocknungsphase die Behandlungskammer bzw. der Tank mit Heißdampf beaufschlagt wird. Entweder kann vor oder gleichzeitig während der ersten Phase der Trocknung, insbesondere mittels Vakuum, der Tank mit Heißdampf, vorzugsweise bei einer Temperatur größer gleich 100°C, beaufschlagt werden. Daraus ergeben sich die besonderen Vorteile, daß auf den zu reinigenden Teilen befindliche Flüssigkeitsreste verdrängt werden, so daß fleckenbildende Rückstände vermindert werden. Weiterhin wird die Temperatur der zu reinigenden bzw. zu trocknenden Teile erhöht, wodurch die Trocknung erheblich verbessert wird. Durch die Anwendung von Heißdampf wird die Wärmeübertragung gegenüber der Anwendung von Heißluft erheblich effektiver.

Mit der Erfindung wird ein wirksames und umwelt-, vor allem aber energiebe wußtes Verfahren zur Reinigung metallischer Werkstücke vorgeschlagen, wel ches sich den physikalischen Effekt des Siedens erwärmter Flüssigkeiten unter Unterdruck in kontrollierbarer Weise zu Nutze macht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Waschanlage;

Fig. 2 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 3 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 4 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform.

Die in Fig. 1 gezeigte Waschanlage 1 besteht aus einer Behandlungskammer in Form eines Tanks 2, in welchem eine Charge 3 angeordnet ist, welche aus dem oder den zu reinigenden Teilen besteht. Der Tank 2 kann mittels einer Vakuumpumpe 4 über eine Saugleitung 5 zur Erzeugung eines Unterdrucks evakuiert werden. Über eine Zuführleitung 6 kann Behandlungsflüssigkeit in den Tank 2 oberhalb der Charge 3 eingebracht werden. Weitere Zuführleitungen zum Fluten des Tanks oder zum Einbringen von Behandlungsflüssigkeit an anderen Orten können vorgesehen sein, sind jedoch nicht gezeigt. Die Reinigungsflüssigkeit wird im gezeigten Ausführungsbeispiel über Düsen 7, die mit der Zuführleitung 6 in Verbindung stehen, über die Charge verteilt. Bei den Düsen 7 kann es sich um Sprühdüsen handeln oder um einfache Verteildüsen, aus welchen die Behandlungsflüssigkeit schwallartig austritt, wobei die Drücke beliebig variabel sind. Die Behandlungsflüssigkeit kann somit ausgehend vom drucklosen Guß bis hin zum Hochdrucksprühnebel über die Charge verteilt werden.

Über die Düsen 7 oder auch über sonstige, nicht gezeigte Zuführleitungen kann auch Heißdampf in den Tank geführt werden, vorzugsweise bei 100°C, wobei jedoch die Temperatur und der jeweils eingestellte Unterdruck variabel sind, so daß die gewünschte Heißdampfspülung durch die Regelung von Temperatur und/oder Unterdruck gesteuert werden kann. Durch die gleichzeitige Evakuierung des Tanks wird der Heißdampf wieder abgesaugt und es können sich die weiteren Verfahrensschritte anschließen, seien es weitere Reinigungs- oder Spülschritte oder Trocknungsvorgänge, beispielsweise durch Vakuumtrocknung. Selbstverständlich bewirkt der im Behälter anliegende Unterdruck, daß bei Ventilöffnung das jeweils in einer Leitung anstehende Medium in den Behälter hineingesaugt wird, ob es nun unter Druck steht oder nicht.

Im unteren Bereich des Tanks 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel Heizelemente 8 zur zusätzlichen Erwärmung der Behandlungsflüssigkeit vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist im unteren Tankbereich eine Leitung angeordnet, welche mittels eines Ventils 10 verschlossen werden kann. Oberhalb des Ventils ist eine Leitung abgezweigt, in welcher eine Pumpe 9 angeordnet ist. Während des Betriebs kann durch die Pumpe 9 aus dem unteren Tankbereich somit eine Flüssigkeitsmenge entnommen und über die Pumpe 9 der Zuführleitung 6 zugeführt werden.

Mit der in Fig. 1 gezeigten Waschanlage 1 kann der gewünschte Effekt, das heißt das Sieden der Behandlungsflüssigkeit an den Oberflächen und in den Bohrungen der zu reinigenden Charge 3, erreicht werden. Während eines Verfahrensschrittes im Rahmen des gesamten Waschverfahrens kann eine kleine, den Waschtank nur im unteren Bereich ausfüllende Flüssigkeitsmenge, die bei Bedarf zusätzlich durch die Heizelemente 8 beheizt werden kann, mittels der Pumpe 9 umgewälzt und die Charge damit berieselt werden. Gleichzeitig wird in dem Tank ein Unterdruck mittels der Vakuumpumpe 4 erzeugt, der dem Dampfdruck der Flüssigkeit entspricht. Damit kommt es zu der besonders guten Reinigungswirkung. In anderen Verfahrensschritten kann der Tank 2 geflutet, die Charge gespült, die Flüssigkeitssäule variiert werden und dergleichen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform, die im wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entspricht, weist anstelle der Umwälzpumpe 9 eine Pumpe 13 im Bereich der abgezweigten Leitung auf, welche die entnommene Flüssigkeitsmenge der Entölanlage 14 zuführt. Von dort gelangt die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 11, in welchem bedarfsweise auch Heizelemente 12 angeordnet sind. Die Pumpe 9 saugt nun die zum Berieseln der Charge benötigte Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter 11 ab.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung, die ebenfalls im wesentlichen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen entspricht, weist zusätzlich im oberen Bereich eine Abschäumvorrichtung 15 auf, welche mit einer Abflußleitung 16 verbunden ist, so daß bei einem entsprechenden Flüssigkeitsspiegel aufschwimmendes Öl ausgetragen werden kann. Diese Vorrichtung eignet sich besonders dazu, den Flüssigkeitsspiegel langsam anzuheben und abzusenken, also die Flüssigkeitsoberfläche an der Charge entlang zu führen, während gleichzeitig durch die Vakuumpumpe 4 über die Saugleitung 5 ein Unterdruck erzeugt wird. Bevor der Flüssigkeitsspiegel jeweils abgesenkt wird, das heißt nach Erreichen des Maximalstandes oberhalb der Charge 3, wird das aufschwimmende Öl über die Abschäumvorrichtung 15 und die Abflußleitung 16 abgeführt.

Eine alternative Ausführungsform zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der Fig. 4 gezeigt, wo die Behandlungskammer 2 an ihrer Oberseite zusätzlich eine Hubanlage 17 aufweist, so daß die Charge 3 von der Hubanlage 17 über eine Hubstange 18 angehoben und abgesenkt werden kann. Damit besteht die Möglichkeit, die Flüssigkeitssäule unverändert zu lassen, während die Charge aus dem Bad herausgehoben und wieder abgesenkt wird. Dadurch wandert die Oberfläche der aufgrund des eingestellten Unterdruckes siedenden Flüssigkeit ebenfalls an der Charge entlang.

Bezugszeichenliste

1 Waschanlage
2 Tank
3 Charge
4 Vakuumpumpe
5 Saugleitung
6 Zuführleitung
7 Düsen
8 Heizelemente
9 Pumpe
10 Ventil
11 Vorratsbehälter
1 2 Heizelement
13 Pumpe
14 Entölanlage
15 Abschäumvorrichtung
16 Abflußleitung
17 Hubanlage
18 Hubstange

Claims

1. Verfahren zur Reinigung metallischer Werkstücke, welche während des Reinigungsprozesses in wenigstens einer Verfahrensphase in einem druckdicht verschließbaren Behälter angeordnet und unter Evakuierung eines im Behälter erzeugten bzw. vorhandenen Luft-/Dampfgemisches mit einer Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß während des Reinigungsvorganges unter Unterdruck die in einer Dampfatmosphäre bei Unterdruck im Tank angeordneten Werkstücke mit Behandlungsflüssigkeit berieselt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beriese lung von allen Seiten des Werkstückes erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke im Tank gedreht werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Kompensation der Abkühlung der Behandlungsflüssig keit infolge des Verdampfungsprozesses Wärmeenergie zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß Behandlungsflüssigkeit nachgefüllt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nachzufül lende Behandlungsflüssigkeit erwärmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsflüssigkeit von oben in den Behälter nachgefüllt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindliche Behandlungsflüssigkeit beheizt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die in dem Tank befindlichen Werkstücke beheizt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindliche Reinigungsflüssigkeit umgewälzt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der erzeugte Unterdruck in Abhängigkeit von der Tempera tur der Behandlungsflüssigkeit geregelt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Werkstück und die Oberfläche der Behandlungsflüssig keit relativ zueinander bewegt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und der Oberfläche der Behand lungsflüssigkeit durch alternierendes Fluten des Tanks bzw. Ablassen der Behandlungsflüssigkeit bewirkt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä che der Behandlungsflüssigkeit abgeführt wird, bevor sie sich entlang des Werkstückes nach unten bewegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß das Werkstück in dem Tank vertikal bewegt wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Tank Blasenkeimquellen angeordnet werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasen keimquellen durch die Anordnung von Oberflächen gebildet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die blasen keimbildenden Oberflächen beheizt werden.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß in den Tank Gas eingeblasen wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Behandlungsflüssigkeit Wasser verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Behandlungsflüssigkeit fettlösende Reinigungsmittel beigefügt werden.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Behandlungsflüssigkeit entsalztes Wasser verwendet wird.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindlichen Werkstücke mechanisch bearbei tet werden.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindlichen Werkstücke vor Erzeugung eines Unterdrucks mit Reinigungsflüssigkeit besprüht werden.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindlichen Werkstücke mit Reinigungsflüs sigkeit wasserfallartig übergossen werden.

26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Tank befindlichen Werkstücke getrocknet werden.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Trock nen durch Anlegen eines Vakuums erfolgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank zu Beginn der Chargentrocknung mit Heißdampf beaufschlagt wird.