EP0033073B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von alkalimetallbenetzten Werkstücken - Google Patents

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EP0033073B1
EP0033073B1 EP81100125A EP81100125A EP0033073B1 EP 0033073 B1 EP0033073 B1 EP 0033073B1 EP 81100125 A EP81100125 A EP 81100125A EP 81100125 A EP81100125 A EP 81100125A EP 0033073 B1 EP0033073 B1 EP 0033073B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alcohol
workpieces
chamber
cleansing
circulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP81100125A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0033073A1 (de
Inventor
Helmut Dipl.-Ing. Vester
Rolf Dieter Schacht
Klaus Dr. Tillmetz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interatom T GmbH
Original Assignee
Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH filed Critical Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority to AT81100125T priority Critical patent/ATE7273T1/de
Publication of EP0033073A1 publication Critical patent/EP0033073A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0033073B1 publication Critical patent/EP0033073B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/02—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for cleaning alkali metal wetted workpieces by means of alcohol, in particular also workpieces that are radioactive contaminated.
  • workpieces such as B. apparatuses, fittings or measuring devices that have to be removed, inspected or repaired after a long period of operation from the system and reinstalled in the system.
  • Sodium and other alkali metals react with the oxygen or moisture in the room air, they form reaction products that have a caustic effect and make further processing of the workpieces mentioned more difficult.
  • Contact with water not only releases significant amounts of hydrogen, which lead to an increase in pressure, it also creates a high temperature locally, which can damage the workpieces or endanger the environment.
  • a cleaning device for cleaning workpieces is described in German laid-open specification 2461 244.
  • This includes a plunge pool with a vertically movable support grate for the workpiece to be cleaned.
  • a suction hood is attached above the plunge pool and is equipped with double-sided doors made of transparent plastic.
  • the plunge pool is usually filled with a liquid detergent and can be closed with a lid.
  • DE-OS 29 04 041 a device with a container is also known which can be closed pressure-tight with a lid arranged above it and has a vertical lifting device.
  • DE-OS 25 45 031 also describes a closed cleaning system for workpieces wetted with alkali metal, in which workpieces are cleaned by spraying with steam and water under a protective gas.
  • uniform spraying of a workpiece is not easy to carry out for all shapes and the violent reaction with water to produce hydrogen and other reaction products can lead to problems.
  • the object of the present invention is a method and a corresponding device for cleaning alkali metal wetted workpieces, the disadvantages described so far being avoided.
  • the system should be compact and usable in closed rooms, no contaminated or contaminated liquids should be removed, in particular the solid waste should be removed, and the consumption of washing liquid and inert gases should be largely reduced. As an additional task, the time required to clean a workpiece is to be reduced.
  • the method according to the invention is presented in the first claim.
  • the proposed circulation and continuous cleaning of the circulating alcohol reduces the necessary inventory of alcohol and avoids the release of contaminated alcohol to the outside.
  • the vapors and gases generated in a lockable system can be continuously circulated, cleaned and diluted by adding inert gases to such an extent that there is no longer any risk of explosion.
  • the chemical reaction between sodium and alcohol can also be slowed down or even interrupted.
  • the variable concentration of the alcohol is a very important feature of the process. At the beginning of the cleaning of a workpiece, it still contains the largest amounts of alkali metal, while the technically pure alcohol still contains about 4% water, which is a very violent reac, especially in the known immersion process tion between alkali metal and alcohol, which is associated with the development of a lot of heat and hydrogen. However, if, according to the invention, one first rinses with an alcohol which has already reacted with a large amount of alkali metal, then this alcohol can no longer contain a lot of water and accordingly can no longer react as violently.
  • Valves are expediently provided in the system, with which a partial stream of the alcohol which has already reacted can be conducted again for cleaning and another partial stream can first be directed to processing and then again to cleaning. Since the alcohol should be processed continuously for economic reasons, while the workpieces should be cleaned discontinuously and with different concentrations, several containers are provided in the system for both treated and used alcohol.
  • the cooling of the alcohol proposed in the second claim should slow down the chemical reaction at the beginning of the cleaning and the subsequent heating of the circulating alcohol should shorten the cleaning time. Since only small amounts of alkali metal are left at the end of cleaning, the acceleration of the chemical reaction due to heating can no longer lead to unacceptably large releases of heat or hydrogen. For larger systems, it seems advisable to provide separate containers for warm and cold alcohol.
  • the device proposed in the third claim consisting of a gas-tight lockable chamber with a door and a plunge pool, above which there is a vertically movable lifting device for workpieces, is characterized in that the chamber is connected to a circuit in which a limited amount of alcohol of variable concentration is circulated is connected, with one or more filters arranged in the circuit.
  • the decisive advantage of this device is the closed circuit, which prevents the release of radioactive waste into the environment. Devices must be provided that allow the water content in the alcohol to be changed. With this device, the method according to the invention can be carried out according to claim 1, filters serving to purify the alcohol.
  • the device with two or more chambers shown in the sixth claim is intended to enable a larger throughput of workpieces to be cleaned. Since the chambers can be closed to one another and to the outside by doors, one chamber can be loaded or unloaded, while in another chamber other workpieces are cleaned or dried after cleaning.
  • the lifting device and the horizontal transport device serve to support the cleaning process or to transport workpieces during the workflow.
  • the greatest throughput of workpieces is achieved if the chambers are operated according to the one-way principle, i.e. that is, the workpieces only move in one direction. In one chamber they are freed of their possible packaging, are then pushed into the next chamber, cleaned there in the plunge pool and then leave this chamber through another door while the door between the first and second chamber is still closed and in the first chamber new workpieces are already being prepared.
  • one chamber can be used to prepare the workpieces and for later drying, and the second chamber can only be used to wash the workpieces.
  • the fastest way to use the method according to the invention is in a three-chamber system, the workpieces to be cleaned being unpacked in the first chamber, washed in the second chamber and dried in the third chamber.
  • Figures 1 to 4 show a simplified representation of several possible embodiments of the invention.
  • Figure 1 shows the circuit of the pipes of a system for cleaning sodium-wetted workpieces.
  • Figure 2 shows a vertical longitudinal section through a device according to claim 3 with only one closable chamber.
  • FIG. 3 shows a vertical cross section through FIG. 2.
  • Figure 4 shows a vertical longitudinal section through a device according to claim 7 with two closable chambers.
  • the pipes for liquids are shown as a solid line and the pipes for gases or vapors as a solid line with a parallel dashed line.
  • Technical connections are shown by a dashed line.
  • the closable chamber 1 contains a plunge pool 2, which is provided with an inlet 3 and an outlet 4 for alcohol.
  • the outflowing alcohol can either flow with a pump 5 through a mechanical filter 6 and via two parallel ion exchanger filters 7 and 8 into a storage container 9 or directly into a storage container 10 without treatment. From these reservoirs 9 and 10, treated or unprepared alcohol can be conveyed by pump 11 through a check valve 12 through a heater 13 or a cooler 14 into the feed 3 for the plunge pool 2.
  • Various fittings not numbered in more detail, make it possible to bypass individual units or to connect them directly.
  • the ion exchanger filters 7 and 8 can be alternately connected in series in a known manner.
  • suction openings 15 for the gases or vapors present in the chamber which are freed of condensable constituents in the condenser 16 and with the fan 17 through a filter 18 either via a liquid receiver 19 to a gas cleaning 20 not described in detail or be pressed back into the chamber 1 via a three-way valve 21.
  • This valve 21 is controlled by a controller 22, which in turn is dependent on measuring devices 23 for hydrogen or 24 for oxygen.
  • the system can be filled with an inert gas, for example nitrogen, either from the outside via the valve 25 or via the pressure-controlled valve 26 from a pressure bottle 27.
  • the chamber 1, which contains a plunge pool 2 is closed with a vertically displaceable door 30 which can be moved with a pneumatic cylinder 31.
  • a pneumatic cylinder 31 Above the chamber 1 there are two hydraulic cylinders 32, with which a carrying device 33 can be moved vertically up and down, which has a U-shaped cross section in FIG.
  • a wire basket 35 which contains the workpieces to be cleaned is drawn into the carrying device 33.
  • the hydraulic cylinder 34 can be uncoupled from the wire basket 35 in a manner not described in detail, so that it can be moved into the plunge pool 2 with the two hydraulic cylinders 32 and with the carrying device 33 and moved up and down there.
  • the chamber 1 contains on its upper side an all-round pipe 36 with numerous, not described, marked nozzles with which the inner wall of the chamber or the workpieces can be sprayed. Also arranged on the upper side of the chamber is a vertical axis impeller 37 which is driven by an electric motor 38 to distribute the gases and vapors contained in the chamber 1.
  • the chamber 1 contains the same individual parts as in FIG. 2. Instead of the hydraulic cylinder 34, a flexible push chain 39 is used for space reasons, which is mounted in a guide 40 and which can be actuated by a motor.
  • the chamber 1 here has the same function as in FIGS. 2 and 3.
  • a chamber 42 is arranged which can be closed with respect to chamber 1 by a door 30 which can be moved vertically by a hydraulic cylinder 31.
  • Door 30 and hydraulic cylinder 31 are surrounded by a hood 43, so that even when door 30 is open, both chambers 1 and 42 are still closed to the outside.
  • Chamber 42 has a greater height than chamber 1, but also contains a vertically movable lifting device 44, with which the carrying device 33 and the wire basket 35 can be raised, so that underneath another wire basket 35 with the workpieces to be cleaned or already cleaned can be moved horizontally can.
  • the chamber 42 can be closed to the outside by a vertically movable door 45 which can be moved with a hydraulic cylinder 46.
  • a storage surface 47 is arranged in front of the door 45, on which the workpieces are placed in a wire basket 35 or on a pallet.
  • this wire basket is moved into the chamber 42 with the push chain 48, which can be moved by a motor 49.
  • the workpieces are freed from their possible packaging, which then falls into the container 50.
  • the door 30 to the chamber 1 is opened and the wire basket 35 is pulled into the chamber 1.
  • the door 30 is closed and in the chamber 1 the wire basket 35 is lowered with the lifting device 44 into the plunge pool 2 filled with alcohol and moved there.
  • the wire basket is raised and, with the door 30 and door 45 open, pushed into the inerted chamber 42 and lifted and dried there, so that with the door 30 closed and the door 45 open, a further wire basket 35 with workpieces to be cleaned is placed in the chamber 42 can be promoted.
  • this new wire basket is placed in chamber 1 promotes and washed there, while with the door 30 closed and the door 45 open, the cleaned and dried workpieces are lowered from the upper position into chamber 42 and conveyed to the outside.
  • the throughput of the system can be significantly increased if a further drying chamber and a storage area in front of it are provided on the left-hand side of FIG. 4, so that the cleaned workpieces can leave the system there. This also avoids possible effects of the uncleaned workpieces on the ones that have already been cleaned. If chamber 1 can be locked to the outside via two doors, a higher degree of inertization can be maintained in this chamber.
  • the wire basket 35 already described above can also be replaced by a pallet or a grating which move with the workpiece through the system.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von alkalimetallbenetzten Werkstücken mittels Alkohol, insbesondere auch von solchen Werkstücken, die radioaktiv verunreinigt sind. Insbesondere an natriumgekühlten Energieanlagen gibt es zahlreiche Werkstücke wie z. B. Apparate, Armaturen oder Meßgeräte, die nach längerer Betriebszeit aus der Anlage ausgebaut, inspiziert oder repariert und wieder in die Anlage eingebaut werden müssen. Natrium und andere Alkalimetalle reagieren mit dem Sauerstoff oder der Feuchtigkeit der Raumluft, sie bilden Reaktionsprodukte, die ätzend wirken und die weitere Bearbeitung der genannten Werkstücke erschweren. Beim Kontakt mit Wasser werden nicht nur erhebliche Mengen von Wasserstoff frei, die zu einem Druckanstieg führen, es entsteht auch örtlich eine hohe Temperatur, die zu einer Beschädigung der Werkstücke oder zu einer Gefährdung der Umgebung führen kann. Daher wird zur Reinigung von natriumbenetzten Teilen oft heißer Wasserdampf oder ein Gemisch aus Wasserdampf und einem inerten Gas benutzt, weil der Wasserdampf nicht so heftig wie Wasser mit dem Natrium reagiert. Diese Wasserdampf-oder Feuchtgasmethoden haben aber den Nachteil, daß die entstehenden Hydroxide anschließend noch mit Wasser gelöst und abgespült werden müssen. In schmalen Spalten oder kleinen Hohlräumen können aber auch bei dieser Methode massive Natriummengen zurückbleiben, die anschließend mit dem Spülwasser heftig reagieren. Daher wird zum Reinigen von natriumbenetzten Teilen bereits Alkohol verwendet, der mit Natrium nicht so heftig reagiert wie Wasser und wobei an diesen Teilen keine festhaftenden Reaktionsprodukte zurückbleiben, sondern nur im Alkohol lösliche Natrium-Alkoholate entstehen, die mit geringem Aufwand entfernt werden können. In dem Vortrag : « Experience from Purification of Sodium-Wetted Components at the KNK-Facility ·, der auf der « International Conference on Liquid Metal Technology in Energy Production in Seven Springs Penn. USA vom 03.05. bis 06.05.76 gehalten wurde, wird u. a. diese Alkohol-Reinigungsmethode beschrieben. Bei Anwendung dieser Methode für große Anlagen fallen aber erhebliche Mengen an verunreinigtem, insbesondere radioaktiv verunreinigtem Alkohol an, die mit erheblichem Aufwand und mit Kosten abtransportiert und entsorgt werden müssen. Außerdem entweichen aus dem dort beschriebenen offenen Behälter explosiver Wasserstoff und Alkoholdämpfe, die die Umgebung stark gefährden und eine Anwendung in geschlossenen Räumen ausschließen.
  • In der deutschen Offenlegungsschrift 2461 244 wird ein Reinigungsgerät zum Reinigen von Werkstücken beschrieben. Darin enthalten ist ein Tauchbecken mit einem vertikal beweglichen Tragrost für das zu reinigende Werkstück. Oberhalb des Tauchbeckens ist eine Absaughaube angebracht, die mit doppelseitigen Türen aus durchsichtigem Kunststoff versehen ist. Das Tauchbecken ist normalerweise mit einem flüssigen Reinigungsmittel gefüllt und kann mit einem Deckel verschlossen werden. Aus der DE-OS 29 04 041 ist weiterhin eine Vorrichtung mit einem Behälter bekannt, der mit einem darüber angeordneten Deckel druckfest verschließbar ist und eine vertikale Hubvorrichtung aufweist. Die besonderen Probleme bei der Reinigung von alkalimetallbenetzten Werkstücken mit Alkohol werden in diesen Schriften nicht angesprochen, daher sind auch hier die bereits oben erwähnten Nachteile zu erwarten.
  • In der DE-OS 25 45 031 ist auch ein geschlossenes Reinigungssystem für alkalimetallbenetzte Werkstücke beschrieben, in welchem Werkstücke durch Besprühen mit Dampf und Wasser unter Schutzgas gereinigt werden. Das gleichmäßige Besprühen eines Werkstückes ist jedoch nicht für alle Formen leicht durchzuführen und die heftige Reaktion mit Wasser unter Entstehung von Wasserstoff und anderen Reaktionsprodukten kann zu Problemen führen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Reinigen von alkalimetallbenetzten Werkstücken, wobei die bisher beschriebenen Nachteile vermieden werden.
  • Die Anlage soll kompakt und in geschlossenen Räumen anwendbar sein, es sollen keine verschmutzten oder verseuchten Flüssigkeiten abtransportiert werden, insbesondere soll der Abfall in fester Form beseitigt werden, und der Verbrauch an Waschflüssigkeit und inerten Gasen soll weitgehend reduziert werden. Als zusätzliche Aufgabe soll der Zeitaufwand für die Reinigung eines Werkstückes reduziert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist im ersten Anspruch dargestellt. Die vorgeschlagene Umwälzung und kontinuierliche Reinigung des umlaufenden Alkohols verringert das notwendige Inventar an Alkohol und vermeidet die Abgabe von verunreinigtem Alkohol nach außen.
  • Die in einer verschließbaren Anlage entstehenden Dämpfe und Gase können kontinuierlich umgewälzt, gereinigt und durch Zugabe von inerten Gasen soweit verdünnt werden, daß keine Explosionsgefahr mehr besteht.
  • Durch Regelung der umgewälzten Alkoholmenge in Abhängigkeit von der entstehenden Wasserstoffmenge kann auch die chemische Reaktion zwischen Natrium und Alkohol gebremst oder sogar unterbrochen werden. Die veränderbare Konzentration des Alkohols ist ein sehr wesentliches Merkmal des Verfahrens. Bei Beginn der Reinigung eines Werkstücks enthält dieses noch die größten Alkalimetallmengen, während der technisch reine Alkohol noch etwa 4 % Wasser enthält, was insbesondere beim bekannten Tauchverfahren eine sehr heftige Reaktion zwischen Alkalimetall und Alkohol hervorruft, die mit der Entwicklung von sehr viel Wärme und Wasserstoff verbunden ist. Wenn man aber erfindungsgemäß zunächst mit einem Alkohol spült, der bereits mit einer größeren Menge Alkalimetall reagiert hat, dann kann dieser Alkohol nicht mehr viel Wasser enthalten und dementsprechend nicht mehr so heftig reagieren. Wenn die Reaktion geringer wird, was man durch Überwachung des entstehenden Wasserstoffes feststellen kann, kann man die weiterhin notwendige Reinigungszeit abkürzen, indem man mehr technisch reinen Alkohol zusetzt, der ja immer etwas Wasser enthält, und schließlich sogar dem umlaufenden Alkohol Wasser zusetzen. Zweckmäßigerweise werden in der Anlage Ventile vorgesehen, mit denen man einen Teilstrom des bereits reagierten Alkohols erneut zur Reinigung leiten und einen anderen Teilstrom zunächst zur Aufbereitung und dann wieder zur Reinigung leiten kann. Da die Aufbereitung des Alkohols aus wirtschaftlichen Gründen kontinuierlich erfolgen soll, während die Reinigung der Werkstücke diskontinuierlich und mit unterschiedlicher Konzentration erfolgen soll, sind in der Anlage mehrere Behälter für aufbereiteten aber auch für gebrauchten Alkohol vorgesehen.
  • Die im zweiten Anspruch vorgeschlagene Kühlung des Alkohols soll zu Beginn der Reinigung die chemische Reaktion verlangsamen und die spätere Erwärmung des umlaufenden Alkohols soll die Reinigungszeit abkürzen. Da gegen Ende der Reinigung nur noch geringe Alkalimetallmengen vorhanden sind, kann die Beschleunigung der chemischen Reaktion durch Erwärmung nicht mehr zu unzulässig großen Freisetzungen von Wärme oder Wasserstoff führen. Bei größeren Anlagen erscheint es zweckmäßig, getrennte Behälter für warmen und kalten Alkohol vorzusehen.
  • Die im dritten Anspruch vorgeschlagene Vorrichtung aus einer gasdicht verschließbaren Kammer mit einer Tür und einem Tauchbecken, über dem sich eine vertikal bewegliche Hubvorrichtung für Werkstücke befindet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer an einen Kreislauf, in dem eine begrenzte Menge Alkohol von veränderbarer Konzentration umgewälzt wird angeschlossen ist, wobei ein oder mehrere Filter im Kreislauf angeordnet sind. Der entscheidende Vorteil dieser Vorrichtung ist der geschlossene Kreislauf, durch den eine Abgabe von radioaktiven Abfällen an die Umgebung vermieden wird. Dabei sind Vorrichtungen vorzusehen, die eine Veränderung des Wasseranteils im Alkohol ermöglichen. Mit dieser Vorrichtung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 durchführen, wobei Filter zur Reinigung des Alkohols dienen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen, in den Kreislauf für den umzuwälzenden Alkohol ein oder mehrere mechanische Filter und/oder lonentauscher einzubauen. Es hat sich herausgestellt, daß Alkohol, insbesondere der in diesem Fall besonders zweckmäßige Äthyl-Alkohol nach dem Kontakt mit größeren Natriummengen in einer geschlossenen Anlage fast kein Wasser mehr enthält und daher das entstandene Natrium- äthylat nicht mehr löst, sondern nur in fein verteilter Form als Suspension mit sich führt. Daher kann man in einer Anlage mit umlaufenden Alkohol einen erheblichen Teil des entstandenen Alkoholats und andere feste Stoffe in einem mechanisch wirkenden Filter abscheiden, was bei dem bekannten Tauchverfahren nicht möglich war. Vorteilhaft ist auch der Einbau eines oder mehrerer Behälter mit lonentauschern, die das im Alkoholat enthaltene Alkalimetall binden und den Alkohol erneut freisetzen. Insbesondere haben sich stark saure Kationentauscher mit großer mechanischer und chemischer Widerstandsfähigkeit sowie hoher Austauschkapazität bewährt, wie z. B. makroporöse Kationentauscher auf Polystyrolbasis mit aktiven Sulfonsäuregruppen.
  • Im 5. Anspruch wird vorgeschlagen, die Reinigungskammer mit einer horizontal beweglichen Transportvorrichtung für Werkstücke auszustatten. Diese zusätzliche Einrichtung erweist sich sowohl bei der Bewegung des zu reinigenden Werkstückes im Tauchbecken während der Reinigung als auch zum Transport eines Werkstückes innerhalb der Kammer in horizontaler Richtung als vorteilhaft.
  • Die im sechsten Anspruch dargestellte Vorrichung mit zwei oder mehr Kammern soll einen größeren Durchsatz an zu reinigenden Werkstücken ermöglichen. Da die Kammern gegeneinander und nach außen durch Türen verschließbar sind, kann eine Kammer be- bzw. entladen werden, während in einer anderen Kammer andere Werkstücke gereinigt oder nach der Reinigung getrocknet werden. Die Hubvorrichtung und die horizontale Transportvorrichtung dienen dabei zur Unterstützung des Reinigungsvorganges bzw. zum Transport von Werkstücken während des Arbeitsablaufes.
  • Den größten Durchsatz an Werkstücken erzielt man, wenn die Kammern nach dem Einbahn-Prinzip betrieben werden, d. h., die Werkstücke durchwandern die Anlage nur in einer Richtung. In einer Kammer werden sie von ihrer eventuellen Verpackung befreit, werden dann in die nächste Kammer geschoben, dort im Tauchbecken gereinigt und verlassen dann diese Kammer durch eine andere Tür, während die Tür zwischen der ersten und zweiten Kammer noch geschlossen ist und in der ersten Kammer bereits neue Werkstücke vorbereitet werden. Als Alternative mit geringerem Platzbedarf aber auch mit geringerer Durchsatzleistung kann man eine Kammer zum Vorbereiten der Werkstücke und zum späteren Trocknen und die zweite Kammer nur zum Waschen der Werkstücke benutzen.
  • Am schnellsten kann man das erfindungsgemäße Verfahren in einer Dreikammeranlage benutzen, wobei in der ersten Kammer die zu reinigenden Werkstücke ausgepackt, in der zweiten Kammer gewaschen und in der dritten Kammer getrocknet werden.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen in vereinfachter Darstellung mehrere mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung. Figur 1 zeigt die Schaltung der Rohrleitungen einer Anlage zum Reinigen von natriumbenetzten Werkstücken. Figur 2 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3 mit nur einer verschließbaren Kammer.
  • Figur 3 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch Figur 2.
  • Figur 4 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 mit zwei verschließbaren Kammern.
  • In Figur 1 werden die Rohrleitungen für Flüssigkeiten als durchgezogene Linie und die Rohrleitungen für Gase oder Dämpfe als durchgezogene Linie mit einer parallelen gestrichelten Linie dargestellt. Regeltechnische Verbindungen werden durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Die verschließbare Kammer 1 enthält ein Tauchbecken 2, das mit einem Zufluß 3 und einem Abfluß 4 für Alkohol versehen ist. Der abfließende Alkohol kann entweder mit einer Pumpe 5 durch einen mechanischen Filter 6 und über zwei parallele lonentauscherfilter 7 und 8 in einen Vorratsbehälter 9 oder unmittelbar ohne Aufbereitung in einen Vorratsbehälter 10 fließen. Von diesen Vorratsbehältern 9 und 10 kann aufbereiteter oder nicht aufbereiteter Alkohol mit der Pumpe 11 durch ein Rückschlagventil 12 durch eine Beheizung 13 bzw. einen Kühler 14 in die Zufuhr 3 für das Tauchbecken 2 gefördert werden. Diverse, nicht näher bezifferte Armaturen gestatten es, einzelne Aggregate zu umgehen oder direkt miteinander zu verbinden.
  • Die lonentauscherfilter 7 und 8 können in bekannter Weise abwechselnd hintereinander geschaltet werden. An der Unterseite der Kammer 1 sind Absaugöffnungen 15 für die in der Kammer vorhandenen Gase oder Dämpfe angeordnet, die in dem Kondensator 16 von kondensierbaren Bestandteilen befreit und mit dem Gebläse 17 durch einen Filter 18 entweder über eine Flüssigkeitsvorlage 19 zu einer nicht näher beschriebenen Gasreinigung 20 oder über ein Dreiwegeventil 21 wieder in die Kammer 1 gedrückt werden. Dieses Ventil 21 wird von einem Regler 22 gesteuert, der wiederum von Meßgeräten 23 für Wasserstoff oder 24 für Sauerstoff abhängig ist. Die Anlage kann entweder von außen über das Ventil 25 oder über das druckgeregelte Ventil 26 aus einer Druckflasche 27 mit einem Inertgas, beispielsweise Stickstoff, gefüllt werden.
  • In den Figuren 2 und 3 wird die Kammer 1, die ein Tauchbecken 2 enthält, mit einer senkrecht verschiebbaren Tür 30 verschlossen, die mit einem pneumatischen Zylinder 31 bewegt werden kann. Oberhalb der Kammer 1 sind noch zwei hydraulische Zylinder 32 angeordnet, mit denen eine Tragvorrichtung 33 senkrecht auf und ab bewegt werden kann, die in Figur 3 einen U-förmigen Querschnitt hat. Mit Hilfe des in waagerechter Richtung wirkenden hydraulischen Zylinders 34 wird in die Tragvorrichtung 33 ein Drahtkorb 35 gezogen, der die zu reinigenden Werkstücke enthält. Der Hydraulikzylinder 34 kann in nicht näher beschriebener Weise von dem Drahtkorb 35 abgekuppelt werden, so daß dieser mit den beiden hydraulischen Zylindern 32 und mit der Tragvorrichtung 33 in das Tauchbecken 2 gefahren und dort auf und ab bewegt werden kann. Außerdem enthält die Kammer 1 an ihrer Oberseite eine ringsherum laufende Rohrleitung 36 mit zahlreichen, nicht näher beschriebenen gekennzeichneten Düsen, mit denen die Innenwand der Kammer oder die Werkstücke besprüht werden können. Ebenfalls an der Oberseite der Kammer ist ein Gebläserad 37 mit senkrechter Achse angeordnet, das von einem elektrischen Motor 38 angetrieben wird, um die in der Kammer 1 enthaltenen Gase und Dämpfe zu verteilen.
  • In Figur 4 enthält die Kammer 1 dieselben Einzelteile wie in Figur 2. An Stelle des Hydraulikzylinders 34 wird aus Platzgründen eine flexible Schubkette 39 verwendet, die in einer Führung 40 gelagert ist und die mit einem Motor betätigt werden kann. Die Kammer 1 hat hier dieselbe Funktion wie in Figur 2 und 3. Neben der Kammer 1 ist eine Kammer 42 angeordnet, die gegenüber Kammer 1 mit einer Tür 30 verschließbar ist, die von einem Hydraulikzylinder 31 vertikal bewegt werden kann. Tür 30 und Hydraulikzylinder 31 sind von einer Haube 43 umgeben, so daß auch bei geöffneter Tür 30 beide Kammern 1 und 42 nach außen weiterhin verschlossen sind. Kammer 42 hat eine größere Höhe als die Kammer 1, enthält aber ebenfalls eine vertikal bewegliche Hubvorrichtung 44, mit der die Tragvorrichtung 33 und der Drahtkorb 35 angehoben werden kann, damit darunter ein weiterer Drahtkorb 35 mit den zu reinigenden oder bereits gereinigten Werkstücken horizontal verschoben werden kann. Nach außen ist die Kammer 42 durch eine vertikal bewegliche Tür 45 verschließbar, die mit einem Hydraulikzylinder 46 bewegt werden kann. Vor der Tür 45 ist eine Ablagefläche 47 angeordnet, auf der die Werkstücke in einen Drahtkorb 35 oder auf eine Palette gelegt werden. Dieser Drahtkorb wird bei geöffneter Tür 45 mit der Schubkette 48, die von einem Motor 49 bewegt werden kann, in die Kammer 42 bewegt. In der Kammer 42 werden die Werkstücke von ihrer eventuellen Verpackung befreit, die dann in den Behälter 50 fällt. Danach wird bei geschlossener Tür 45 und inertisierter Kammer 42 die Tür 30 zur Kammer 1 geöffnet und der Drahtkorb 35 in die Kammer 1 gezogen. Die Tür 30 wird verschlossen und in der Kammer 1 der Drahtkorb 35 mit der Hubvorrichtung 44 in das mit Alkohol gefüllte Tauchbecken 2 abgesenkt und dort bewegt. Nach dem Waschen wird der Drahtkorb angehoben und bei geöffneter Tür 30 und geschlossener Tür 45 in die inertisierte Kammer 42 geschoben und dort angehoben und getrocknet, damit anschließend bei geschlossener Tür 30 und geöffneter Tür 45 ein weiterer Drahtkorb 35 mit zu reinigenden Werkstücken in die Kammer 42 gefördert werden kann. Dieser neue Drahtkorb wird, wie bereits beschrieben, in die Kammer 1 befördert und dort gewaschen, während bei geschlossener Tür 30 und geöffneter Tür 45 die gereinigten und getrockneten Werkstücke aus der oberen Position in Kammer 42 abgesenkt und nach außen befördert werden. Wie bereits bei der Beschreibung des sechsten Anspruchs erwähnt, kann man die Durchsatzleistung der Anlage wesentlich steigern, wenn man auf der linken Seite der Figur 4 eine weitere Kammer zum Trocken und davor eine Ablagefläche vorsieht, so daß die gereinigten Werkstücke dort die Anlage verlassen können. Damit werden auch eventuelle Einwirkungen der ungereinigten Werkstücke auf die bereits gereinigten vermieden. Wenn die Kammer 1 jeweils über 2 Türen nach außen verschließbar ist, kann man in dieser Kammer einen höheren Grad an Inertisierung einhalten. Der oben bereits beschriebene Drahtkorb 35 kann bei großen Werkstücken auch durch eine Palette oder einen Gitterrost ersetzt werden, die mit dem Werkstück durch die Anlage wandern.

Claims (6)

1. Verfahren zum Reinigen von alkalimetallbenetzten Werkstücken in Tauchbecken in einer verschließbaren, inertisierbaren Anlage unter Verwendung von Alkohol, dadurch gekennzeichnet, daß
a) eine begrenzte Alkoholmenge von veränderbarer Konzentration von Vorratsbehältern (9 und 10) zum Tauchbecken (2) und durch Filter (6, 7 oder 8) umgewälzt wird,
b) der umgewälzte Alkohol kontinuierlich, mechanisch und/oder chemisch von Verunreinigungen getrennt wird,
c) die Werkstücke zu Beginn der Reinigung mit einem bereits zur Reinigung benutzten Alkohol von geringem Wassergehalt gespült werden und
d) die Werkstücke zum Ende der Reinigung mit einem aufbereitetem Alkohol gespült werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umgewälzte Alkohol zu Beginn der Reinigung eines Werkstückes gekühlt und/oder am Ende der Reinigung erwärmt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend eine gasdicht verschließbare Kammer (1) mit einer Tür (30) und einem Tauchbecken (2), über dem sich eine vertikal bewegliche Hubvorrichtung (32) für Werkstücke befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) an einem Kreislauf, in dem eine begrenzte Menge Alkohol von veränderbarer Konzentration umgewälzt wird, angeschlossen ist, wobei im Kreislauf mindestens ein Filter (6, 7 oder 8) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter mindestens ein mechanisches Filter (6) und/oder mindestens ein lonentauscher-Filter (7, 8) vorhanden ist bzw. sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) eine horizontal bewegliche Transportvorrichtung (34) für Werkstücke enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Kammer (42) vorhanden ist, wobei die Kammern (1, 42) gegeneinander und nach außen verschließbar (30, 45) sind, und daß horizontal bewegliche Transportvorrichtungen (48, 39) vorhanden sind, von denen eine (48) die zu reinigenden Werkstücke in die weitere Kammer (42) oder zurück und eine andere (39) die Werkstücke von der weiteren (42) in die erste Kammer (1) und von dort nach außen oder zurück in die weitere Kammer (42) befördert.
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