EP0661109A1 - Vorrichtung zum Reinigen, Entfetten und Trocknen der Oberflächen von beweglichen Blechen - Google Patents

Vorrichtung zum Reinigen, Entfetten und Trocknen der Oberflächen von beweglichen Blechen Download PDF

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Publication number
EP0661109A1
EP0661109A1 EP94119483A EP94119483A EP0661109A1 EP 0661109 A1 EP0661109 A1 EP 0661109A1 EP 94119483 A EP94119483 A EP 94119483A EP 94119483 A EP94119483 A EP 94119483A EP 0661109 A1 EP0661109 A1 EP 0661109A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
cleaning
sheet
passage
oil
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.)
Withdrawn
Application number
EP94119483A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herwig Müllerschön
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.)
Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH
Original Assignee
Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik 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 Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH filed Critical Zibulla & Sohn Raziol-Schmierungstechnik GmbH
Publication of EP0661109A1 publication Critical patent/EP0661109A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022—Cleaning travelling work

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning and degreasing the surfaces of sheets in a continuous process with a roller device, a high-pressure water nozzle device, a pair of squeeze rollers and a blow-off device.
  • FIG. 1 of DE 27 09 979 A1 Such a device is shown schematically in FIG. 1 of DE 27 09 979 A1.
  • This device works for cleaning the surface of metal sheets not only with water, but with a wetting agent consisting of alkaline solutions, hydrocarbons, iron chelating agents and others, which not only require an increased use of energy, but also an increased effort to dispose of the constituents contained in the water, which are composed of these wetting agents, the washed-off oils and fats.
  • a concrete device is not disclosed in this document.
  • DE 33 33 221 C2 describes a device for the treatment of flat objects coated with layers, such as plastic films, paint or the like, in order to remove them with the aid of a volatile solvent.
  • This device comprises several successive processing areas, namely a rinsing area, a drying area and a blowing area with a blowing device in order to remove the acid or other treatment liquids from to blow away the top or bottom surface of the parts to be treated.
  • the solvent is applied to both sides of the plates with a pressure in the rinsing area of approx. 4 bar.
  • This device requires the use of solvents and a low, precisely defined transport speed of the parts to be cleaned, as well as complex disposal of the solvent and its components.
  • the parts are guided by means of a roller device into a cloud chamber and, subsequently, into an air spray chamber for blowing off the treatment liquid.
  • This device is very energy-intensive, since it requires a fan with an air flow of over 5 m3 / min at a pressure of over 184 mm / water column. Due to the wetting within a fog zone, the parts have to pass through this zone with a relatively low adjustable speed, because otherwise the solvents will have too little reaction time.
  • DE 27 13 516 C2 describes a non-generic device for degreasing objects, in which the objects to be degreased are treated in a first conveying zone by means of a hanging conveyor to a suitable, non-aqueous agent for cold degreasing and then sprayed with rinsing water in a second treatment zone.
  • the mixture then dripping from the objects consists of a degreasing agent, oil and other contaminants which are returned to a collecting container via an intermediate floor and a filter for separating solid dirt particles.
  • This method has the disadvantage of a low cleaning speed, the drying being dripped with a time component and thus being left to chance.
  • DE 23 23 766 C1 discloses a device for cleaning turned, standing and milled parts, which cleans these parts in an immersion bath and superimposes their movement by rotating a drum with a relative movement. Since the cleaning of sheet metal surfaces in an immersion bath causes the deflection of the material flow and this in turn requires an increase in the space available, such a device cannot be used for the rapid cleaning of sheet metal surfaces.
  • DE 32 01 880 A1 discloses a device for residue-free stripping of printed circuit boards, in which four process stations are designed as immersion baths and are therefore only provided with a low throughput speed. This cleaning process also works with alkaline and other chemical solvents and solution accelerators.
  • the invention has for its object to provide a compact device of the type mentioned in order to degrease sheet metal surfaces in a continuous production flow at a relatively high speed with the least possible expenditure of energy, toxic products and space requirements and dry, the cleaning liquid should ensure a relatively long service life and unproblematic disposal.
  • the above object is achieved in connection with the generic term mentioned at the outset solved that the jets of the high-pressure water nozzles are directed against the direction of travel of the sheet at an angle of less than 90 ° on the upper and / or lower side of the sheet on the top and / or bottom of the passage plane of the sheet and that to Water required for cleaning is conducted in a substantially closed cleaning chamber in a closed circuit and can be fed to the high-pressure water nozzle again in the cleaned state.
  • the device according to the invention in a further development of the invention is in the direction of passage of the sheet from a first sealing chamber, the cleaning chamber with a pair of transport rollers and the high-pressure water nozzles, from a drying chamber with at least one pair of squeezing rollers of a blow-off device, from a hot air chamber with on both sides of the passage level arranged hot air heaters and composed of a second sealing chamber.
  • the cleaning chamber is advantageously sealed off from the first sealing chamber and the drying chamber at the level of the passage level by means of a brush strip each permitting the passage of a sheet. Furthermore, the hot air chamber is sealed off from the drying chamber and from the second sealing chamber by two temperature-resistant rubber strips that overlap each other at the level of the passage level. As a result, any noteworthy escape of the cleaning liquid can be prevented, as can by sealing the two sealing chambers by means of a suction device.
  • the high-pressure water nozzles are designed as flat jet nozzles as follows:
  • the transverse extension or width of the flat jet forms an acute angle of preferably 60 ° with the direction of passage.
  • the flat jets of the individual nozzles are not hindered, so that such a nozzle arrangement results in very good efficiency.
  • the water pressure of these high-pressure water nozzles can be set between 70 bar and 150 bar, depending on the adhesive properties of the oil or grease to be washed off and the degreasing requirements.
  • the receptacle for the high-pressure water nozzles is set at an angle of approx. 15 ° to the perpendicular to the direction of passage of the sheet.
  • the transport rollers of the cleaning chamber like all the other rollers, form coated rollers with a high coefficient of friction, while in the subsequent drying chamber, two pairs of squeezing rollers interacting in this direction are arranged one behind the other on both sides of the pass plane.
  • a blow-off device with a low pressure and volume flow in the flow direction, the air flow of which is directed both against the flow direction and is provided with an outward-facing edge blowing device.
  • the cleaning chamber is connected to a collecting container for collecting the oil-fat-water emulsions, which is arranged below the cleaning chamber.
  • the cleaning liquid consisting of oil and water is fed into the collecting container via a drain pipe, which ends below the (in particular minimum) liquid level.
  • the oil and fat floating at the level of the collecting container is removed from a skimmer, e.g. withdrawn from a known conveyor belt-like skimmer and fed to an oil collection container for further disposal or recycling.
  • the oil-water emulsion below the level in the collecting container can be conveyed by a pump into a physical separating device, with which it is separated into its initial components, the water is pumped back into the collecting container and the components enriched with oil are pumped into a separate container for recycling if necessary to become.
  • the bottom area of the drying chamber is also connected to the collecting container via a check valve.
  • the device 10 is composed of a first sealing chamber 12, a cleaning chamber 13, a drying chamber 14, a hot air chamber 15 and a second sealing chamber 16 in the direction of flow according to the arrow 11 of a sheet, not shown.
  • the sheet to be cleaned After passing a roller device 17 at the entrance to the first sealing chamber 12, the sheet to be cleaned passes through a first brush strip 18 before it is gripped by the pair of transport rollers 19 and transported along the pass plane 20 between a pair of nozzle strips equipped with a large number of high-pressure water nozzles 21 .
  • These high-pressure water nozzles 21 are designed as flat jet nozzles as follows: The transverse extension or width of the flat jet of each nozzle 21 forms an acute angle ⁇ of preferably 60 ° with the direction of travel 11. This does not impede the adjacent flat jets. It also pushes the water to one edge of the board.
  • the cleaning water emerging from the high-pressure water nozzles 21 strikes the surfaces of the sheet to be degreased with an adjustable pressure between 70 bar and 150 bar, as a result of which they are quasi mechanically cleaned.
  • the direction of the jet width of the flat jet nozzles forms an angle ⁇ of approximately 60 ° with the direction of passage according to arrow 11.
  • the whole Nozzle holder body in the plan view of the figure to the vertical of the pass plane by about 15 ° against the pass direction according to the arrow 11.
  • the effect of the cleaning jet is not only surprisingly improved, but also the cleaning liquid together with the washed-off particles is pressed in the direction of an edge of the sheet to be cleaned.
  • the cleaned sheet metal After passing through a second brush strip 22 in the partition 23 between the cleaning chamber 13 and the drying chamber 14, the cleaned sheet metal is gripped by two pairs of squeezing rollers 24, 25. The adhering liquid films on the top and bottom of the sheet are rolled off. Thereafter, there is still a film of residual moisture on the sheet and a few drops of water on the edges, which are removed by the blow-off device 26 arranged below. In this blow-off device 26, the sheet is blown by the air simultaneously from below and above in the direction of the outer edge. Here, too, the air flow is directed against the flow direction according to arrow 11.
  • the direction of an air jet against the direction of flow is known in principle in a device of a different type in accordance with DE 22 51 123 C2 recognized at the outset, but there in an energy-intensive manner over the entire width of the housing and not, as in the present case, in an energy-saving manner within a locally restricted area within the drying chamber 14 limited.
  • the cleaned sheet in the pass plane 20 passes through two overlapping and temperature-resistant rubber strips 27, 28 (which can also consist of a suitable elastomer), which in the partition 29 between the Drying chamber 14 and the subsequent hot air chamber 15 are arranged. Additional rubber strips 30, 31 are located in the partition wall 32 between the hot air chamber 15 and the second sealing chamber 16.
  • a support roller 33 is located directly behind the rubber strips 27, 28 to support, in particular, shorter sheets.
  • a hot air heater 34, 35 is arranged both on the top and on the bottom, which are offset from one another in the direction of passage according to the arrow 11 in order to avoid their overheating. They have the function of drying the sheet metal surfaces by evaporation.
  • the two pairs of rubber strips 27, 28 and 30, 31 have the task of largely preventing the thermal energy introduced from being carried over.
  • a pair of transport rollers 36 is arranged downstream of the hot air heaters 34, 35.
  • the cleaning water loaded with oil and fat enters as an oil-fat emulsion via a drain pipe 37 a collecting container 38 arranged below the cleaning chamber 13, the end 37a of the drain pipe 37 ending below the minimum liquid level 39.
  • the cleaning chamber 13 is sealed at the bottom, and at the same time a calming of the liquid in the collecting container 38 is ensured.
  • the liquid from the drying chamber 14 also flows through a check valve 40 into the collecting container 38.
  • the check valve 40 prevents water mist from getting into the drying chamber 14 from the cleaning chamber 13.
  • the oil floating on the surface in the collecting container 38 is removed via a withdrawal device (so-called skimmer) 41 and passed into an oil collecting container 42.
  • the temporarily present emulsion of cleaning medium and washed-off oil is fed to a schematically illustrated physical separation device 44 via a pump 43.
  • the oil is suspended and drained off separately, while the specifically heavier water is returned to the collecting container 38 via a return hose 45.
  • the surfaces of metal sheets and boards can be cleaned, degreased and dried to such an extent in a rapid continuous process with little expenditure of energy, toxic products and space requirements that the cleaning liquid can be disposed of without problems.
  • the small amount of residual oil that may remain on the sheet metal surface is advantageous for the subsequent production steps.
  • the throughput speed achieved is at least 2 m / s.

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Reinigen, Entfetten und zum Trocknen, mit geringem Aufwand an Energie, toxischen Produkten und Raumbedarf der Oberflächen von Blechen im kontinuierlichen Durchlaufverfahren mit einer Laufrolleneinrichtung (17), einer Hochdruck-Wasserdüseneinrichtung (21), einem Quetschwalzenpaar (24,25) und einer Abblaseinrichtung (26), in der an der Ober- und/oder Unterseite der Durchlaufebene (20) des Bleches Strahlen von Hochdruck-Wasserdüsen (21) entgegen der Durchlaufrichtung (Pfeil 11) des Bleches unter einem Neigungswinkel (α) von weniger als 90° auf die Ober- und/oder Unterseite des Bleches gerichtet ist, und daß das zur Reinigung erforderliche Wasser in einer im wesentlichen geschlossenen Reinigungskammer (13) in einem geschlossenen Kreislauf geführt und im gereinigten Zustand erneut der Hochdruck-Wasserdüse (21) zuführbar ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und Entfetten der Oberflächen von Blechen im kontinuierlichen Durchlaufverfahren mit einer Laufrolleneinrichtung, einer Hochdruck-Wasserdüseneinrichtung, einem Quetschwalzenpaar und einer Abblaseinrichtung.
  • Eine derartige Vorrichtung ist in Fig.1 der DE 27 09 979 A1 schematisch dargestellt. Diese Vorrichtung arbeitet zur Reinigung der Oberfläche von Blechen nicht nur mit Wasser, sondern mit einem Netzmittel aus alkalischen Lösungen, Kohlenwasserstoffen, Eisen-Chelatmitteln und anderen, welche nicht nur einen erhöhten Energieeinsatz, sondern einen erhöhten Aufwand der Entsorgung der im Wasser enthaltenen Bestandteile erfordern, die sich aus diesen Netzmitteln, den abgewaschenen Ölen und Fetten zusammensetzen. Eine konkrete Vorrichtung wird in dieser Druckschrift nicht offenbart.
  • In der gattungsfremden DE 33 33 221 C2 wird eine Vorrichtung zur Behandlung von flachen, mit Schichten, wie Kunststoffilmen, Farbe oder dgl., überzogenen Gegenständen beschrieben, um diese mit Hilfe eines leichtflüchtigen Lösungsmittels zu entfernen. Diese Vorrichtung umfaßt mehrere aufeinanderfolgende Bearbeitungsbereiche, nämlich einen Spülbereich, einen Trocknungs- und einen Blasbereich mit einer Blasvorrichtung, um die Säure oder sonstige Behandlungsflüssigkeiten von der Ober- oder Unterfläche der zu behandelnden Teile fortzublasen. Bei dieser Vorrichtung wird das Lösungsmittel auf beide Seiten der Platten mit einem Druck im Spülbereich von ca. 4 bar aufgebracht. Diese Vorrichtung erfordert den Einsatz von Lösungsmitteln und eine geringe, genau zu definierende Transportgeschwindigkeit der zu reinigenden Teile sowie eine aufwendige Entsorgung des Lösungsmittels und seiner darin enthaltenen Bestandteile.
  • Bei einer Vorrichtung gemäß der DE 22 51 123 C2 werden die Teile mittels einer Laufrolleneinrichtung in eine Nebelkammer und, hieran anschließend, in eine Luftbedüsungskammer zum Abblasen der Behandlungsflüssigkeit geleitet. Diese Vorrichtung ist sehr energieaufwendig, da sie ein Gebläse mit einem Luftstrom von über 5 m³/min bei einem Druck von über 184 mm/Wassersäule erfordert. Aufgrund der Benetzung innerhalb einer Nebelzone müssen die Teile mit einer relativ geringen einstellbaren Geschwindigkeit diese Zone durchlaufen, weil andernfalls den Lösungsmitteln eine zu geringe Reaktionszeit verbleibt.
  • Außer den vorbeschriebenen Vorrichtungen gibt es noch eine Reihe weiterer gattungsfremder Vorrichtungen, wie z.B. gemäß der DE 24 34 305 C2 in Form einer Ätzanlage sowie mit einer Spülvorrichtung zwischen dem Ätz- und Abquetschvorgang. Aufgrund des Einsatzes von Ätzmitteln gestaltet sich die Entsorgung der Reinigungsflüssigkeiten schwierig.
  • In der DE 27 13 516 C2 ist eine gattungsfremde Vorrichtung zum Entfetten von Gegenständen beschrieben, bei welcher in einer ersten Förderzone mittels eines Hängeförderers die zu entfettenden Gegenstände zu einem geeigneten, nichtwässrigen Mittel zum Kaltentfetten behandelt und sodann in einer zweiten Behandlungszone mit Spülwasser besprüht werden. Die sodann von den Gegenständen herabtropfende Mischung besteht aus einem Entfettungsmittel, Öl und anderen Verunreinigungen, die über einen Zwischenboden und einen Filter zur Abtrennung fester Schmutzteilchen in einen Sammelbehälter zurückgeführt werden. Dieses Verfahren weist den Nachteil einer geringen Reinigungsgeschwindigkeit auf, wobei die Trocknung durch Herabtropfen mit einer Zeitkomponente behaftet ist und somit dem Zufall überlassen bleibt.
  • Aus der DE 23 23 766 C1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Dreh-, Stand- und Frästeilen offenbart, welche diese Teile in einem Tauchbad reinigt und ihre Bewegung durch Rotation einer Trommel mit einer Relativbewegung überlagert. Da die Reinigung von Blechoberflächen in einem Tauchbad die Umlenkung des Materialflusses bedingt und dieses wiederum eine Vergrößerung der notwendigen Platzverhältnisse erfordert, kann eine solche Vorrichtung zur raschen Reinigung von Blechoberflächen nicht eingesetzt werden.
  • Aus der DE 24 58 726 C1 ist eine gattungsfremde Vorrichtung zum Reinigen der Oberfläche Von Bandmaterial bekanntgeworden, die auf den Einsatz von Lösungsmitteln zurückgreift, im Niederdruckbereich angesetzt ist und eine berührende Arbeitsweise zur Unterstützung der Reinigungswirkung beinhaltet. Da diese Lösungsmittel Chlor enthalten, gestaltet sich ihre Entsorgung entsprechend aufwendig.
  • Und schließlich ist aus der DE 32 01 880 A1 eine Vorrichtung zum rückstandsfreien Entschichten von Leiterplatten offenbart, bei welcher vier Prozeßstationen als Tauchbäder ausgebildet und daher nur mit einer geringen Durchlaufgeschwindigkeit versehen sind. Auch dieses Reinigungsverfahren arbeitet mit alkalischen und anderen chemischen Lösungsmitteln und Lösungsbeschleunigern.
  • Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, um mit einem möglichst geringen Aufwand an Energie, toxischen Produkten und Raumbedarf Blechoberflächen im kontinuierlichen Produktionsfluß mit relativ großer Geschwindigkeit zu reinigen, zu entfetten und zu trocknen, wobei die Reinigungsflüssigkeit eine relativ hohe Standzeit und eine unproblematische Entsorgung gewährleisten soll.
  • Da bei vielen Anwendungsfällen eine geringe Restölmenge auf der Blechoberfläche für die nachfolgenden Produktionsschritte keinen Nachteil in sich birgt, ist eine restlose Entfettung der Bleche nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Die vorstehende Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Ober- und/oder Unterseite der Durchlaufebene des Bleches die Strahlen der Hochdruck-Wasserdüsen entgegen der Durchlaufrichtung des Bleches unter einem Neigungswinkel von weniger als 90° auf die Ober- und/oder Unterseite des Bleches gerichtet ist und daß das zur Reinigung erforderliche Wasser in einer im wesentlichen geschlossenen Reinigungskammer in einem geschlossenen Kreislauf geführt und im gereinigten Zustand erneut der Hochdruck-Wasserdüse zuführbar ist.
  • Durch die Wiederaufbereitung des zur Reinigung erforderlichen Wassers in einer im wesentlichen geschlossenen Reinigungskammer wird der Wasserverbrauch erheblich herabgesetzt und die zu entsorgenden Produkte, wie entfernte (z.B. abgeskimmte) Öle bzw. Ölemulsionen, entsprechend komprimiert.
  • Durch diese Hochdruck-Bestrahlung mit reinem Wasser wird die Blechoberfläche quasi mechanisch entfettet. Die Trocknung der Blechoberfläche erfolgt in mehreren Einzelvorgängen.
  • Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Weiterbildung der Erfindung in Durchlaufrichtung des Bleches aus einer ersten Dichtkammer, der Reinigungskammer mit einem Transportwalzenpaar und den Hochdruck-Wasserdüsen, aus einer Trocknungskammer mit mindestens einem Abquetschwalzenpaar einer Abblasvorrichtung, aus einer Heißluftkammer mit zu beiden Seiten der Durchlaufebene angeordneten Heißluftstrahlern und aus einer zweiten Dichtkammer zusammengesetzt.
  • Mittels der beiden Abquetschwalzenpaare wird der größte Teil des Wassers abgetragen. Nur an den Rändern verbleiben aufgrund des Spaltes zwischen den zusammengehörenden Walzen teilweise Tropfen. Die restliche Blechoberfläche ist in der Regel nur noch mit einem dünnen Wasserfilm behaftet, der zur Tropfenbildung nicht mehr ausreicht. In der dem Abquetschwalzenpaar nachgeordneten Abblaseinrichtung, die auf einen kleinen örtlichen Bereich der Trocknungskammer begrenzt ist und nur einen geringen Luftbedarf erfordert, werden die verbliebenen Randtropfen mittels eines nach außen gerichteten Luftstrahles abgeblasen. Hiernach wird der auf der Blechoberfläche verbliebene Wasserfilm mittels der nachgeordneten Heißluftstrahler in der Heißluftkammer verdampft.
  • Vorteilhaft ist die Reinigungskammer von der ersten Dichtkammer und der Trocknungskammer in Höhe der Durchlaufebene über je eine den Durchlauf eines Bleches zulassende Bürstenleiste abgedichtet. Ferner ist die Heißluftkammer von der Trocknungskammer und von der zweiten Dichtkammer durch je zwei sich in Höhe der Durchlaufebene überlappende sowie temperaturbeständige Gummileisten abgedichtet. Dadurch kann ein nennenswertes Entweichen der Reinigungsflüssigkeit ebenso unterbunden werden, wie durch eine Abdichtung der beiden Dichtkammern mittels einer Absaugeinrichtung.
  • Um trotz der geringen Verweilzeit der zu entfettenden Bleche in der Reinigungskammer eine ausreichende Entfettung der Oberflächen zu erreichen, sind die Hochdruck-Wasserdüsen als Flachstrahldüsen wie folgt ausgebildet: Die Quererstreckung bzw. Breite des Flachstrahls bildet einen spitzen Winkel von vorzugsweise 60° mit der Durchlaufrichtung . Hierdurch behindern sich die Flachstrahlen der einzelnen Düsen nicht, so daß eine derartige Düsenanordnung einen sehr guten Wirkungsgrad ergibt. Zugleich ist der Wasserdruck dieser Hochdruck-Wasserdüsen in Abhängigkeit von den Hafteigenschaften des abzuwaschenden Öles bzw. Fettes und den Anforderungen an die Entfettung zwischen 70 bar und 150 bar einstellbar.
  • Um das Reinigungswasser mitsamt den Fetten und Ölen in eine von der Blechoberfläche fortgerichtete Richtung zu drücken, ist der Aufnahmekörper für die Hochdruck-Wasserdüsen um einen Winkel von ca. 15° gegen die Lotrechte zur Durchlaufrichtung des Bleches angestellt.
  • Zur Sicherstellung einer hohen Transportgeschwindigkeit bei gutem Trocknungseffekt, bilden die Transportwalzen der Reinigungskammer wie auch alle übrigen Walzen beschichtete Walzen mit hoher Reibungszahl, während in der nachfolgenden Trocknungskammer zu beiden Seiten der Durchlaufebene zwei in Richtung auf diese zusammenwirkende Quetschwalzenpaare hintereinander angeordnet sind. An diese schließt sich in Durchlaufrichtung eine Abblasvorrichtung mit geringem Druck- und Volumenstrom an, deren Luftstrom sowohl gegen die Durchlaufrichtung gerichtet als auch mit einer nach außen gerichteten Randblaseinrichtung versehen ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist die Reinigungskammer mit einem Sammelbehälter zum Auffangen der ÖlFett-Wasseremulsionen verbunden, der unterhalb der Reinigungskammer angeordnet ist. Die aus Öl und Wasser bestehende Reinigungsflüssigkeit wird über ein Ablaufrohr, welches unterhalb des (insbesondere minimalen) Flüssigkeitspegels endet, in den Sammelbehälter geleitet.
  • Das auf dem Pegel des Sammelbehälters aufschwimmende Öl und Fett wird von einem Skimmer, z.B. von einem an sich bekannten förderbandartigen Skimmer, abezogen und zur weiteren Entsorgung oder Wiederverwertung einem Ölsammelbehälter zugeführt.
  • Die im Sammelbehälter vorliegende Öl-Wasseremulsion unterhalb des Pegels ist von einer Pumpe in eine physikalische Trennvorrichtung förderbar, mit welcher sie in ihre Anfangsbestandteile getrennt, das Wasser erneut dem Sammelbehälter und die mit Öl angereicherten Bestandteile in einen separaten Behälter gepumpt werden, um ggf. wiederverwertet zu werden.
  • Um auch die in der Trocknungskammer anfallende Flüssigkeit wiederverwenden zu können und um einen Übertritt von Wassernebel aus der Reinigungskammer in die Trockenkammer hinein zu unterbinden, steht der Bodenbereich der Trocknungskammer über ein Rückschlagventil gleichfalls mit dem Sammelbehälter in Verbindung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 setzt sich in Durchlaufrichtung gemäß dem Pfeil 11 eines nicht dargestellten Bleches aus einer ersten Dichtkammer 12, einer Reinigungskammer 13, einer Trocknungskammer 14, einer Heißluftkammer 15 und einer zweiten Dichtkammer 16 zusammen.
  • Nach dem Passieren einer Laufrolleneinrichtung 17 am Eingang zur ersten Dichtkammer 12 durchläuft das zu reinigende Blech eine erste Bürstenleiste 18, bevor es von dem Transportwalzenpaar 19 erfaßt und entlang der Durchlaufebene 20 zwischen einem Paar von mit einer Vielzahl von Hochdruck-Wasserdüsen 21 bestückten Düsenleisten transportiert wird. Diese Hochdruck-Wasserdüsen 21 sind als Flachstrahldüsen wie folgt ausgebildet: Die Qererstreckung bzw. Breite des Flachstrahls einer jeden Düse 21 bildet einen spitzen Winkel α von vorzugsweise 60° mit der Durchlaufrichtung 11. Hierdurch behindern sich die benachbarten Flachstrahlen nicht. Außerdem wird das Wasser auf diese Weise an einen Rand der Platine gedrängt.
  • Das aus den Hochdruck-Wasserdüsen 21 austretende Reinigungswasser trifft mit einem einstellbaren Druck zwischen 70 bar und 150 bar auf die zu entfettenden Oberflächen des Bleches, wodurch diese quasi mechanisch gereinigt werden. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Entfettung der Oberfläche mit hohem Wirkungsgrad bildet die Richtung der Strahlbreite der Flachstrahldüsen einen Winkel α von ca. 60° mit der Durchlaufrichtung gemäß dem Pfeil 11. Ebenso ist der gesamte Düsenaufnahmekörper in der Draufsicht der Figur zur Senkrechten der Durchlaufebene um ca. 15° gegen die Durchlaufrichtung gemäß dem Pfeil 11 angestellt. Dadurch wird die Wirkung des Reinigungsstrahles nicht nur überraschend verbessert, sondern auch die Reinigungsflüssigkeit mitsamt den abgewaschenen Partikeln in Richtung auf einen Rand des zu reinigenden Bleches gedrückt.
  • Nach Durchlauf einer zweiten Bürstenleiste 22 in der Trennwand 23 zwischen der Reinigungskammer 13 und der Trocknungskammer 14 wird das gereinigte Blech von zwei Abquetschwalzenpaaren 24, 25 erfaßt. Dabei werden die anhaftenden Flüssigkeitsfilme an der Ober- und Unterseite des Bleches abgewalkt. Danach befinden sich auf dem Blech noch ein Restfeuchtigkeitsfilm und an den Rändern einige Wassertropfen, die durch die nachfolgend angeordnete Abblaseinrichtung 26 entfernt werden. In dieser Abblaseinrichtung 26 wird das Blech von der Luft gleichzeitig von unten und oben in Richtung zur Außenkante angeblasen. Auch hierbei ist der Luftstrom gegen die Durchlaufrichtung gemäß Pfeil 11 gerichtet. Die Richtung eines Luftstrahles entgegen der Durchlaufrichtung ist grundsätzlich bei einer gattungsfremden Vorrichtung gemäß der eingangs gewürdigten DE 22 51 123 C2 bekannt, dort jedoch in energieträchtiger Weise über die gesamte Breite des Gehäuses und nicht, wie vorliegend, in energiesparender Weise auf einen örtlich eingeengten Bereich innerhalb der Trocknungskammer 14 begrenzt.
  • Nach Durchlauf der Abquetschwalzenpaare 24, 25 und der Abblaseinrichtung 26 gelangt das gereinigte Blech in der Durchlaufebene 20 durch zwei sich in dieser Höhe überlappende sowie temperaturbeständige Gummileisten 27, 28 (die auch aus einem geeigneten Elastomer bestehen können), die in der Trennwand 29 zwischen der Trocknungskammer 14 und der anschließenden Heißluftkammer 15 angeordnet sind. Weitere Gummileisten 30, 31 befinden sich in der Trennwand 32 zwischen der Heißluftkammer 15 und der zweiten Dichtkammer 16.
  • Zur Abstützung insbesondere von kürzeren Blechen befindet sich unmittelbar hinter den Gummileisten 27, 28 eine Stützrolle 33.
  • Zu beiden Seiten der Durchlaufebene 20 ist sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite je ein Heißluftstrahler 34, 35 angeordnet, die in Durchlaufrichtung gemäß dem Pfeil 11 zueinander versetzt sind, um ihre Überhitzung zu vermeiden. Ihnen kommt die Funktion der Trocknung der Blechoberflächen durch Verdampfung zu. Die beiden Gummileistenpaaren 27, 28 bzw. 30, 31 haben die Aufgabe, eine Verschleppung der eingebrachten Wärmeenergie weitgehend zu verhindern.
  • Um nach diesem Trocknungsprozeß die Bleche aus der Vorrichtung 10 heraustransportieren zu können, ist den Heißluftstrahlern 34, 35 ein Transportwalzenpaar 36 nachgeordnet.
  • Das mit Öl und Fett beladene Reinigungswasser gelangt als Öl-Fett-Emulsion über ein Ablaufrohr 37 in einen unterhalb der Reinigungskammer 13 angeordneten Sammelbehälter 38, wobei das Ende 37a des Ablaufrohres 37 unterhalb des minimalen Flüssigkeitspegels 39 endet. Durch letztgenannte Maßnahme ist die Reinigungskammer 13 nach unten hin abgedichtet, wobei zugleich eine Beruhigung der Flüssigkeit im Sammelbehälter 38 gewährleistet ist.
  • Die Flüssigkeit aus der Trocknungskammer 14 fließt über ein Rückschlagventil 40 gleichfalls in den Sammelbehälter 38 ab. Das Rückschlagventil 40 verhindert, daß Wassernebel von der Reinigungskammer 13 in die Trocknungskammer 14 hineingelangen kann. Das an der Oberfläche im Sammelbehälter 38 aufschwimmende Öl wird über eine Abzugseinrichtung (sogenannter Skimmer) 41 entfernt und in einen Ölsammelbehälter 42 geleitet.
  • Über eine Pumpe 43 wird die temporär vorliegende Emulsion aus Reinigungsmedium und abgewaschenem Öl einer schematisch dargestellten physikalischen Trennvorrichtung 44 zugeführt. Hier wird das Öl beispielsweise aufgeschwemmt und separat abgeleitet, während das spezifisch schwerere Wasser über einen Rücklaufschlauch 45 wieder in den Sammelbehälter 38 zurückgeleitet wird.
  • Zur Einsparung von Frischwasser sowie zur Standzeiterhöhung der Reinigungsflüssigkeit wird diese in dem vorbeschriebenen geschlossenen Kreislauf geführt, der im wesentlichen aus einer nicht dargestellten Vordruckpumpe, einem Filter, einer Pumpe und einer Zuleitung sowie der Düsenaufnahme mit den Hochdruck-Wasserdüsen 21, dem Rücklaufrohr 37 und dem Sammelbehälter 38 gebildet wird. Dabei kann die Verlustwärme der nicht dargestellten Antriebspumpe zur Erwärmung des Wassers genutzt werden. Denn eine erhöhte Wassertemperatur verbessert die Entfettungswirkung des Hochdruckstrahles der Hochdruck-Wasserdüsen 21.
  • Durch das Einlösen des Öls in das Wasser können sich bei Vorhandensein von Emulgatoren stabile Emulsionen bilden, die zu einer Anreicherung des Öls im Sammelbehälter 38 führen. In diesem Fall muß nach einer gewissen Betriebszeit das Auswechseln der Reinigungsflüssigkeit vorgenommen werden. Dabei ist jedoch die Trennung der Emulsion über Ultrafiltrationsanlagen möglich und es verbleibt dann nur das abgewaschene Öl für die Entsorgung.
  • Durch diese kompakte Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können mit geringem Aufwand an Energie, toxischen Produkten und Raumbedarf die Oberflächen von Blechen und Platinen in einem raschen Durchlaufprozeß in einem solchen Maße gereinigt, entfettet und getrocknet werden, daß eine unproblematische Entsorgung der Reinigungsflüssigkeit vorgenommen werden kann. Die eventuell auf den Blechoberflächen verbleibende geringe Restölmenge ist für die nachfolgenden Produktionsschritte von Vorteil. Die erzielte Durchlaufgeschwindigkeit liegt bei mindestens 2 m/s.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Reinigen und Entfetten der Oberflächen von Blechen im kontinuierlichen Durchlaufverfahren mit einer Laufrolleneinrichtung, einer Hochdruck-Wasserdüseneinrichtung, einem Quetschwalzenpaar und einer Abblaseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ober-und/oder Unterseite der Durchlaufebene (20) des Bleches die Strahlen der Hochdruck-Wasserdüsen (21) entgegen der Durchlaufrichtung (Pfeil 11) des Bleches unter einem Neigungswinkel (α) von weniger als 90° auf die Ober- und/oder Unterseite des Bleches gerichtet ist und daß das zur Reinigung erforderliche Wasser in einer geschlossenen Reinigungskammer (13) in einem geschlossenen Kreislauf geführt und im gereinigten Zustand erneut der Hochdruck-Wasserdüse (21) zuführbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Durchlaufrichtung (Pfeil 11) des Bleches aus einer ersten Dichtkammer (12), der Reinigungskammer (13) mit einem Transportwalzenpaar (19) und den Hochdruck-Wasserdüsen (21), aus einer Trocknungskammer (14) mit mindestens einem Abquetschwalzenpaar (24, 25) und einer Abblaseinrichtung (26), aus einer Heißluftkammer (15) mit zu beiden Seiten der Durchlaufebene (20) angeordneten Heißluftstrahlern (34, 35) und aus einer zweiten Dichtkammer (16) zusammengesetzt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die Reinigungskammer (13) von einer ersten Dichtkammer (12) und einer Trocknungskammer (14) in Höhe der Durchlaufebene (20) über eine den Durchlauf eines Bleches zulassende Bürstenleiste (18, 22) abgedichtet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heißluftkammer (15) von einer Trocknungskammer (14) und von einer zweiten Dichtkammer (16) durch zwei sich in Höhe der Durchlaufebene (20) überlappende sowie temperaturbeständige Gummileisten (27, 28; 30, 31) abgedichtet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Wasserdüsen (21) als Flachstrahldüsen ausgebildet sind, deren Flachstrahlbreite einen Winkel (α) von etwa 60° mit der Durchlaufrichtung (Pfeil 11) bildet.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufnahmekörper für die Hochdruck-Wasserdüsen (21) unter einem Winkel von ca. 15° gegen die Lotrechte zur Durchlaufrichtung (Pfeil 11) des Bleches angestellt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdruck der Hochdruck-Wasserdüsen (21) in Abhängigkeit von den Hafteigenschaften des abzuwaschenden Öles und den Anforderungen an die Entfettung zwischen 70 bar und 150 bar einstellbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Transportwalzen (19) in der Reinigungskammer (13) sowie alle übrigen Walzen (24, 25, 36) aus beschichteten Walzen mit hoher Reibungszahl bestehen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Trocknungskammer (14) zu beiden Seiten der Durchlaufebene (20) zwei in Richtung auf diese (20) zusammenwirkende Quetschwalzenpaare (24, 25) hintereinander angeordnet sind, an welche sich in Durchlaufrichtung eine Abblasvorrichtung (26) mit geringem Druck- und Luftvolumen anschließt, deren Luftstrom sowohl gegen die Durchlaufrichtung (Pfeil 11) gerichtet als auch mit einer nach außen gerichteten Randabblaseinrichtung versehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Eintritt einer Heißluftkammer (15) unterhalb der Durchlaufebene (20) eine Stützrolle (33) und in der Nähe ihres Austrittsbereiches zu beiden Seiten der Durchlaufebene (20) ein diese umfassendes Transportwalzenpaar (36) vorgesehen ist, zwischen dem (36) und der Stützrolle (33), in Durchlaufrichtung (Pfeil 11) der Durchlaufebene (20) zu deren beiden Seiten zueinander versetzt mindestens je ein Heißluftstrahler (34, 35) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Absaugeinrichtung zur Abdichtung der beiden Dichtkammern (12, 16).
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungskammer (13) mit einem Sammelbehälter (38) zum Auffangen der Öl-Fett-Wasser-Emulsionen verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Pegel des Sammelbehälters (38) aufschwimmende Öl und Fett durch eine Abzugseinrichtung (41), wie Skimmer od.dgl., entfernbar und in einen Ölsammelbehälter (42) förderbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sammmelbehälter (38) vorliegende Öl-Wasser-Emulsion von einer Pumpe (43) in eine physikalische Trennvorrichtung (44), wie einen Koaleszer, förderbar ist, dort wieder in ihre Ausgangsbestandteile trennbar, das Wasser erneut zu den Hochdruck-Wasserdüsen (21) pumpbar und die mit Öl angereicherten Bestandteile in einen gesonderten Öl-Sammelbehälter förderbar sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelbehälter (38) unterhalb der Reinigungskammer (13) angeordnet und eine aus Öl und Wasser bestehende Reinigungsflüssigkeit über ein Ablaufrohr (37) in den Sammelbehälter (38) geführt ist, welches (37) unterhalb seines Pegels in ihm endet.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich einer Trocknungskammer (14) über ein Rückschlagventil (40) ebenfalls mit einem Sammelbehälter (38) in Verbindung steht.
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