DE9214739U1 - Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen - Google Patents
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Description
Patentanwalt-European Patent Attorney
LÖMI GmbH
Am Felsenkeller 14
Am Felsenkeller 14
D-8755 Alzenau 3
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen mittels
flüssiger Reinigungsmittel.
Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken werden vielfach Flüssigkeiten,
wie z. B. Öle, eingesetzt, um einerseits die Werkzeuge und Werkstücke zu kühlen und
andererseits die durch die Bearbeitung abgetragenen Teilchen mitzuführen. Dabei werden die Flüssigkeiten häufig im Kreislauf gefördert, wobei die abgetragenen Teilchen
mittels Filtern aus dem Flüssigkeitsstrom entfernt werden.
Die Kühlung und Schmierung von Werkzeugen und Werkstücken mittels ölhaltiger
Flüssigkeiten und das Herausfiltern der Werkstückteilchen mittels Filtern wird insbesondere bei der Schleifbearbeitung von Werkstücken eingesetzt. Dabei werden
Filter benutzt, die von Zeit zu Zeit zuerst von den Teilchen und den anhaltenden
ölhaltigen Flüssigkeiten gereinigt und danach wieder verwendet werden. Die von den
ölhaltigen Flüssigkeiten mitgeführten Teilchen setzen sich in den Filtern als Schleifschlamm
ab. Um die Filter vom Schleifschlamm zu reinigen, kann eine Reinigungsflüssigkeit
verwendet werden. Reinigungsflüssigkeiten enthalten insbesondere dann, wenn sie zur Beseitigung von öl- oder fetthaltigen Verschmutzungen verwendet werden,
Substanzen, die nicht ohne weiteres in die Umwelt abgegeben werden dürfen. Hier setzt
die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Reinigen von
Gegenständen mittels flüssiger Reinigungsmittel zu entwickeln, mit der das Reinigungs-
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mittel im Kreislauf geführt und vor der Wiederverwendung zum Reinigen der
Gegenstände von den mitgeführten Verunreinigungen getrennt werden kann.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit zu reinigenden
Gegenständen bestückbarer Waschbehälter vorgesehen ist, der über wenigstens eine
Rohrleitung mit einer Destillationseinrichtung für das Reinigungsmittel verbunden ist,
die eine Sammeleinrichtung für die von den Gegenständen entfernten Substanzen enthält
und über eine Kondensationseinrichtung mit dem Waschbehälter verbunden ist. Bei dieser Vorrichtung steht für die Reinigung der Gegenstände stets frisches, d. h. von
Verschmutzungssubstanzen freies Reinigungsmittel zur Verfugung.
Es findet daher eine sehr wirksame Reinigung statt. Das Reinigungsmittel wird im
Kreislauf geführt, d. h. immer wieder für die Reinigung verwendet. Auch bei Verwendung
aggressiver Reinigungsmittel arbeitet die Vorrichtung deshalb umweltschonend. Die von den Gegenständen abgelösten Schmutzsubstanzen können von Zeit zu Zeit aus
der Sammeleinrichtung entfernt werden.
Nach einer ersten Möglichkeit ist im Zuge der Rohrleitungen zwischen dem Waschbehälter
und der Destillationseinrichtung ein Regelventil angeordnet, das von einem Niveauüberwachungssensor im Waschbehälter steuerbar ist und bei einem einstellbaren
Niveau die Rohrleitung zwischen Waschbehälter und Destillationseinrichtung freigibt.
Nach einer zweiten Möglichkeit wird der Niveauüberwachungssensor vorzugsweise auf
die Abmessungen bzw. Höhen der zu reinigenden Gegenstände so abgestimmt, daß diese
völlig in das Reinigungsmittel eintauchen. Auf diese Weise ist eine besonders gute
Reinigungswirkung erzielbar. Der Abfluß des Reinigungsmittels aus dem Waschbehälter
nach dem Erreichen des eingestellten Füllstandes im Waschbehälter kann durch Schwerkraft erfolgen, indem der Waschbehälter höher als die Destillationseinrichtung
angeordnet wird.
Eine dritte Möglichkeit sieht die Anordnung einer Pumpe zwischen Waschbehälter und
Destillationseinrichtung vor, wobei die Pumpe nach dem Erreichen des eingestellten
Füllstandes im Waschbehälter und nach dem Öffnen des Regelventils eingeschaltet wird,
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bis der Waschbehälter entleert ist.
Es ist zweckmäßig, wenn im Waschbehälter ein Gitterrost zum Abstellen der Gegenstände
vorgesehen ist. Die Gegenstände sind dann von allen Seiten für die Reinigung gut
zugänglich.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Kondensationseinrichtung in eine
Rohrleitung zwischen der Destillationseinrichtung und dem Waschbehälter integrierter
Koaxial-Wärmetauscher angeordnet. Die in der Destillationseinrichtung entstehenden
Dämpfe des Reinigungsmittels kondensieren im Koaxial-Wärmeaustauscher. Hierbei
bestimmt das im äußeren Rohr des Koaxial-Wärmeaustauschers fließende Kühlmedium die Arbeitstemperatur des Reinigungsmittels, das im Innenrohr des Wärmeaustauschers
fließt.
Das Reinigungsmittel kann unter Druck, der z. B. mittels einer im Zuge der Leitung
zwischen Koaxial-Wärmeaustauscher und Waschbehälter angeordneten Pumpe erzeugt wird, dem Waschbehälter zugeführt werden. In diesem Fall sind im Waschbehälter
insbesondere Sprühdüsen angeordnet, die das Reinigungsmittel gegen die Gegenstände
lenken. Der Druck kann auch ohne Pumpe erzeugt werden.
Die Destillationseinrichtung ist vorzugsweise ein Behälter, der wenigstens teilweise
doppelwandig ausgebildet ist, wobei in den Hohlraum zwischen den beiden Wänden ein
Heizmittel einfüllbar ist. Als Heizmittel wird insbesondere Thermoöl, also ein Öl, das
bei höheren Temperaturen beständig ist, verwendet. Der doppelwandige Behälter hat
zweckmäßigerweise einen verschließbaren Deckel, der an einer doppelwandfreien Stirnseite des zylindrischen Behälters angeordnet ist. Im Betrieb der Vorrichtung
sammeln sich im Laufe der Zeit die von den Gegenständen abgelösten Schmutzsubstanzen
an und müssen in gewissen Zeitabständen aus dem Behälter entfernt werden. Hierzu wird der Deckel oder ein Ablaßhahn geöffnet, worauf die Schmutzsubstanzen, z.
B. ein ölartiger Schlamm mit festen Partikeln, ablaufen.
Vor dem Behälter ist hierfür ein Leitblech angeordnet. Beim Entleeren des Behälters
befindet sich das Reinigungsmittel vorzugsweise im Waschbehälter. Es kann aber auch
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ein Puffertank vorgesehen sein, der für die Aufnahme des Reinigungsmittels beim
Entleeren der Destillationseinrichtung bestimmt ist.
Ein Vorratsbehälter für Reinigungsmittel ist zweckmäßigerweise über eine mit einem
weiteren Regelventil versehene Leitung mit einem Rohrleitungsabschnitt zwischen dem
Waschbehälter und dem Regelventil für die Steuerung des zur Destillationseinrichtung
fließenden Reinigungsmittels verbunden, wobei über das weitere Regelventil Reinigungsmittel
zum Differenzausgleich auf das eingestellte Niveau fließt. Das Niveau kann daher
auf einfache Weise an verschiedene Gegenstandsgrößen angepaßt werden, wobei die Reinigungsmittelfüllung automatisch eingestellt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen und den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen mit
einem flüssigen Reinigungsmittel. Die Vorrichtung enthält einen insbesondere zylindrischen
Waschbehälter (10), der an einer Stirnseite mit einem verschließbaren Deckel versehen ist. Bei geöffnetem Deckel (12) werden zu reinigenden Gegenstände (14) in
den Waschbehälter (10) gebracht und auf einem Gitterrost (16) abgestellt. Vorzugsweise
ist der Gitterrost (16) als in den Behälter (10) einfügbarer Einschub ausgebildet, so daß
die Gegenstände (14) gemeinsam mit dem Gitterrost (16) in den Behälter (10) eingeführt und abgestellt werden können.
Im Behälter (10) befindet sich eine Sprüheinrichtung (18), die beispielsweise als
Leitungssystem mit oberhalb des Aufstellungsbereiches der Gegenstände angeordneten
Öffnungen ausgebildet ist. Die Öffnungen können düsenförmig sein.
Vom Boden des Behälters (10) geht eine Rohrleitung (20) aus, die einen ersten
Rohrleitungsabschnitt (22) enthält, der vom Behälter (10) bis zu einem Regelventil (24)
verläuft. Ein weiterer Rohrleitungsabschnitt (26) erstreckt sich vom Regelventil (24)bis
zu einer Destillationseinrichtung (28), die insbesondere als zylindrischer Behälter
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ausgebildet ist. Dieser zylindrische Behälter hat an einer Stirnseite einen verschließbaren
Deckel (30). Darüber hinaus ist der Behälter wenigstens in seiner unteren Hälfte
doppelwandig ausgebildet, wodurch ein für ein Heizmedium bestimmter Hohlraum (32)
zwischen beiden Zylinderwänden gebildet wird. Als Heizmedium wird insbesondere Thermoöl benutzt, das sich auch bei höheren Temperaturen nicht zersetzt.
Von der Oberseite der Destillationseinrichtung (28), d. h. von der Oberseite des
Behälters, verläuft eine Rohrleitung (34) zu einem Koaxial-Wärmeaustauscher (36), dem
eine Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Eine weitere Rohrleitung (38) ist zwischen dem
Koaxial-Wärmeaustauscher (36) und der Sprüheinrichtung (18) im Waschbehälter (10)
angeordnet.
In den Rohrleitungsabschnitt (22) mündet eine Rohrleitung (40) ein, in deren Zuge ein
weiteres Regelventil (42) angeordnet ist. Die Rohrleitung (40) geht von einem nicht
dargestellten Vorratsbehälter für das flüssige Reinigungsmittel aus. Das Regelventil (24)
ist an einen Sensor (44) angeschlossen, der den Flüssigkeitsstand im Waschbehälter (10)
erfasst. Der Sensor (44) ist auf unterschiedliche Flüssigkeitsstände voreinstellbar. Das
weitere Regelventil (42) ist für den Differenzausgleich der Lösungsmittelfüllmenge in der
Vorrichtung bestimmt, d. h. es wird über den nicht dargestellten Vorratsbehälter so viel
Reinigungsmittel in die Vorrichtung eingespeist, daß ein eingestellter Flüssigkeitsstand
im Waschbehälter erreicht wird.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung sind als Gegenstände (14)
Schleifschlammchargen zu reinigen. Diese bestehen aus flüssigkeitsdurchlässigen Filtertüten, die mit Ferroschleifschlamm gefüllt sind. Der Ferroschleifschlamm besteht
bei der Schleifbearbeitung von Werkstücken aus Stahl oder Eisen. Der Ferroschleifschlamm
ist ölhaltig.
Das Reinigungsmittel für die Filtertüten wird bei der in der Zeichnung dargestellten
Vorrichtung in einen Kreislauf geführt.
Die Filtertüten werden von der Sprüheinrichtung (18) mit Reinigungsmittel besprüht und
verbleiben im Abstand vom Boden des Waschbehälters (10) so lange in diesem Behälter,
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bis das Reinigungsmittel den ölhaltigen Ferroschleifschlamm ausgewaschen hat. Beim
Besprühen füllt sich der Waschbehälter (10) bis zu dem mit dem Sensor (44) voreingestellten
Niveau, das über den oberen Enden der Filtertüten auf dem Gitterrost (16)
liegt.
Wird dieses Niveau erreicht, dann veranlaßt der Sensor (44) das Regelventil (24) zum
Öffnen, wodurch das flüssige Reinigungsmittel im Waschbehälter mit der aus den Filtertüten ausgewaschenen Schmutzsubstanz in die Destillationseinrichtung (28) fließt.
Im unteren Teil der behälterartigen Destillationseinrichtung (28) sammelt sich die
Mischung aus Reinigungsmittel und ausgewaschener Substanz.
Wenn der Waschbehälter kein flüssiges Reinigungsmittel oder nahezu kein flüssiges
Reinigungsmittel mehr enthält, schließt das Regelventil (24). Der Schließvorgang kann
durch einen zusätzlichen nicht dargestellten Sensor gesteuert werden.Danach setzt sich
der Waschvorgang im Waschbehälter (10) unter Ansteigen des Niveaus des Reinigungsmittels
im Behälter (10) fort.
In der Destillationseinrichtung (28) wird das Reinigungsmittel durch Erhitzen zum
Verdampfen gebracht und strömt aus dem oberen Teil(46) des Behälters über die Rohrleitung (34) zum Koaxial-Wärmeaustauscher (36). Der obere Teil (46) bildet einen
Dampfraum in der Destillationseinrichtung (28). Durch die Destillation des Reinigungsmittels
sammelt sich immer mehr Schmutzsubstanz im Behälter an, d. h. die Schmutzsubstanz
wird konzentrierter.
Im Koaxial-Wärmeaustauscher (36) kondensiert das Reinigungsmittel, wobei das im
äußeren Rohr des Koaxial-Wärmeaustauschers zirkulierende Kühlmedium die
Arbeitstemperatur des Reinigungsmittel bestimmt, d. h. eine gewünschte Arbeitstemperatur kann durch eine entsprechende Kühlung eingestellt werden. Das kondensierte
Reinigungsmittel fließt dann vom Koaxial-Wärmeaustauscher (36) über die Rohrleitung
(38) zum Waschbehälter (10).
Nach der Reinigung einer bestimmten Anzahl von Schleifschlammchargen und der
Ansammlung der ölhaltigen Substanz im Reinigungsmittel in der Destillationseinrichtung
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(28) beginnt die Reindestillation des Reinigungsmittels, ohne daß darin Gegenstände
gereinigt werden. Das hieraus gewonnene reine Lösungsmitteldestillat wird insbesondere
in den z. B. bestückten Waschbehälter (10) oder in einen Puffertank eingespeist.
Die nach der Destillation im Behälter vorhandenen Rückstände werden durch Öffnen
des Deckels oder eines Ablaßhahnes (30) abgelassen, wobei ein Leitblech (48) unterhalb
des Deckels (30) am Behälter die Rückstände einem nicht dargestellten Auffangbehälter
zuführt. Die lösungsmittelfrei abgelassenen Rückstände können nach einer Qualitätsprüfung
und nach mechanischem Ausfiltern der festen Werkstückpartikel für die
Produktion wieder verwendet oder auch entsorgt werden. Das Reinigungsmittel bleibt
daher im Reinigungskreislauf erhalten. Es lassen sich daher auch aggressive Reinigungsbzw. Lösungsmittel einsetzen, ohne daß das Problem der Entsorgung auftritt. Während
des Reinigungsablaufs ist die Vorrichtung geschlossen, d. h. es liegt kein Ausgleich mit
der Atmosphäre vor.
Die Anzahl der Wiederholungen des Auffüllvorgangs des Waschbehälters (10) bis zum
voreingestellten Niveau richtet sich nach dem Verschmutzungsgrad des Ferroschleifschlamms.
Beispielsweise wird der Auffüllvorgang 3 bis 4 mal wiederholt. Eine Vorrichtung zum Reinigen von Filtertüten kann insbesondere aus einem Waschbehälter
(10) und einer behälterförmigen Destillationseinrichtung von etwa 150 1 Volumen bestehen, wobei das Arbeitsvolumen zweckmäßigerweise etwa 80 1 ist.
Die Destillationseinrichtung (28) und der Waschbehälter (10) sind vorzugsweise in einem
Gestell angeordnet, wobei sich letzterer teilweise oberhalb der Destillationseinrichtung
(28) befindet. Hierdurch kann das zu säubernde Reinigungsmittel von dem Waschbehälter
(10) zur Destillationseinrichtung (28) nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren dann strömen, wenn in dem Waschbehälter (10) ein vorbestimmtes Niveau an
Reinigungsflüssigkeit angesammelt ist. Die Vorrichtung kann folglich pumpenlos arbeiten, da auch die dem Waschbehälter (10) zuzuführende Reinigungs- oder
Waschflüssigkeit erkennbar kein Förderaggregat benötigt.
Die Vorrichtung kann mit Lösungsmitteln im Bereich zwischen 400C und 1200C und auch
mit hochsiedenden Lösungsmitteln bis 2000C benutzt werden.
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Claims (11)
1. Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen mittels flüssiger Reinigungsmittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mit zu reinigenden Gegenständen (14) bestückbarer Waschbehälter (10)
vorgesehen ist, der über wenigstens eine Rohrleitung (20) mit einer Destillationseinrichtung (28) für das Reinigungsmittel verbunden ist, die eine Sammeleinrichtung
für die von den Gegenständen (14) entfernten Substanzen enthält und über eine Kondensationseinrichtung mit dem Waschbehälter (10) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zuge der Rohrleitungen (22, 26) zwischen dem Waschbehälter (10) und
der Destillationseinrichtung (28) ein Regelventil (24) angeordnet ist, das von einem Niveauüberwachungssensor im Waschbehälter (10) steuerbar ist und bei
einem einstellbaren Niveau die Rohrleitung (20) zwischen Waschbehälter (10) und Destillationseinrichtung (28) freigibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Niveau Überwachungssensor so auf die Höhen der zu reinigenden
Gegenstände (14) eingestellt ist, daß die Gegenstände (14) in das Reinigungsmittel
eintauchen.
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4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Waschbehälter (10) ein Gitterrost (16) zum Abstellen der Gegenstände
vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensationseinrichtung ein in Rohrleitungen (34, 38) zwischen der
Destillationseinrichtung (28) und dem Waschbehälter (10) integrierter Koaxial-Wärmeaustauscher
(36) ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Destillationseinrichtung (28) ein Behälter ist, der wenigstens teilweise
doppelwandig ausgebildet ist und daß in dem Hohlraum (32) zwischen beiden Wänden des Behälters ein Heizmittel einfüllbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel Thermoöl ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel Thermoöl ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vorratsbehälter für Reinigungsmittel über eine mit einem weiteren
Regelventil (42) versehene Leitung (40) mit einem Rohrleitungsabschnitt (22) zwischen dem Waschbehälter (10) und dem Regelventil (24) für die Steuerung
des zur Destillationseinrichtung fließenden Reinigungsmittels verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Waschbehälter (10) zylinderförmig ist und an seiner einen Stirnseite
einen verschließbaren Deckel (12) aufweist.
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10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Destillationseinrichtung (28) als zylindrischer Behälter ausgebildet ist, der
an einer Stirnseite, die keine doppelte Wand enthält, mit einem verschließbaren Deckel (30) versehen ist.
11. Vorrichtung nach zumindest Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Waschbehälter (10) und die Destillationseinrichtung (28) übereinander
oder versetzt übereinander in einem Gestell, Gehäuse o. ä. und in einem pumpenlos arbeitenden Kreislauf angeordnet sind.
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