EP0973620B2 - Device and method for cleaning or drying work pieces - Google Patents
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- EP0973620B2 EP0973620B2 EP98930632A EP98930632A EP0973620B2 EP 0973620 B2 EP0973620 B2 EP 0973620B2 EP 98930632 A EP98930632 A EP 98930632A EP 98930632 A EP98930632 A EP 98930632A EP 0973620 B2 EP0973620 B2 EP 0973620B2
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- cleaning
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- 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
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- F26B7/00—Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00
Definitions
- the present invention relates to a method for cleaning and drying workpieces.
- the DE 92 17 047 U1 describes a device for cleaning workpieces, in which the workpieces are surrounded by a washing liquid bath, in which a gaseous medium is injected under pressure. In an air space above the Waschmaykeitsbades a negative pressure can be generated.
- the DE 37 02 675 A1 describes a device for wet cleaning of workpieces, in which by means of a liquid jet, a turbulence flow is generated in a dip bath, in which the workpieces are arranged for cleaning.
- a device for cleaning of workpieces which has a treatment container and arranged in the treatment container workpiece carrier for receiving workpieces.
- a spray unit arranged in the treatment tank is rotatably arranged around the workpiece carrier and has outlet nozzles for discharging a cleaning liquid.
- a flood pipe is provided to flood the cleaning tank wholly or partly with a cleaning liquid.
- the DE 44 46 587 A1 describes a cleaning device with a tank in which a batch can be cleaned by means of cleaning liquid, which is discharged via nozzles of a supply line.
- a negative pressure can be generated.
- He further has in the lower part of a drain pipe, which is connected either via a circulation pump to the supply line, or which leads via a pump in a reservoir, which in turn is connected via a pump to the supply line.
- the known devices and methods have the disadvantage that they are not very effective for cleaning workpieces with the smallest surface structures and in particular for cleaning very small workpieces that are introduced as bulk material in the cleaning container.
- the aim of the present invention is therefore to provide a method for cleaning workpieces, with the reliable cleaning of even the smallest workpieces and workpieces with filigree surface structures is possible, which operates reliably based on aqueous cleaning fluids without the addition of solvents and the In particular, the above-mentioned disadvantages do not arise.
- the inventive method allows reliable cleaning even the smallest workpieces with removal of grease and oil residues from the smallest recesses and openings.
- a liquid bath is generated in the treatment tank, which at least partially surrounds the workpieces held by the workpiece carrier.
- Parallel to generating a negative pressure in the region above the liquid bath by means of a vacuum pump connected to a first suction opening, cleaning liquid and optionally a gaseous medium are introduced into the liquid bath and the area above the liquid bath via the spray unit.
- the cleaning liquid discharged from the spraying unit impinges on the workpieces Spontaneous evaporations, whereby gas particles bounce on the workpieces at high speed due to the released energy and achieve a considerable cleaning effect.
- the controllable liquid outlet is provided, over which per unit of time a quantity of liquid corresponding to the newly supplied quantity of liquid expires.
- the liquid outlet preferably has a valve which is periodically opened and closed.
- the inventive method also has the advantage that it can be used in addition to the cleaning of workpieces for drying the cleaned workpieces.
- a gaseous medium is introduced under excess pressure via the outlet nozzles of the spray unit into the treatment tank, wherein the gas jet impinging on the workpieces removes liquid residues adhering to the workpieces which are sucked off.
- the suction is preferably carried out by the vacuum pump or via a further, provided according to an embodiment of the invention further suction device which is connected to a second suction opening of the treatment vessel.
- the further suction device serves, in particular, to quickly suck the liquid vapors located in the treatment tank immediately after the cleaning process.
- a negative pressure generated by the vacuum pump in the processing tank accelerates the vaporization of the liquid residues removed from the workpieces by the gas jets.
- the workpieces are constantly exposed to gas jets from constantly changing sides in order to effect as complete a drying as possible.
- simultaneous rotation of the workpiece carrier is carried out, especially in bulk, a constant mixing of the workpieces, so that in the course of the drying process all workpieces are exposed to the gas jets.
- the treatment tank has externally mounted heaters for heating the treatment tank during the drying process.
- heat radiators in the interior of the treatment container, which emit during the drying process directed to the workpieces heat radiation, which causes supported by the existing in the treatment tank vacuum evaporation of adhering to the workpieces liquid residues.
- the heat radiators are rotatably arranged around the workpiece carrier in the treatment tank.
- a liquid bath is produced in a treatment container in which a workpiece carrier for receiving the workpieces is arranged, and a negative pressure is generated in the treatment container in an area above the liquid bath.
- the workpiece carrier or the workpieces are in this case partially surrounded by the liquid bath.
- Cleaning liquid and / or a gaseous medium are then introduced under excess pressure into the treatment vessel via outlet nozzles of a spray unit, wherein the liquid jets or the jets of the gaseous medium are preferably directed onto the workpieces.
- the workpiece carrier is moved in the treatment container in such a way that the workpieces alternately pass above and below a liquid level of the liquid bath, so as to be exposed alternately to the different cleaning processes which take place above, below and in the boundary region between the liquid bath and the vacuum region to become.
- the movement of the workpiece carrier can be done for example by periodic lifting and lowering or by rotation.
- the liquid level is maintained at least approximately constant during the cleaning process to ensure that the workpieces pass alternately above and below the liquid level as the workpiece carrier moves.
- the formation of the liquid bath into the treatment tank can be carried out by initial flooding of the treatment tank to a predetermined level of liquid level, this level of liquid level is kept approximately constant when flowing further cleaning liquid via a controllable liquid flow.
- Another way to generate the liquid bath is to keep the liquid drain closed at the beginning of the cleaning process until a corresponding amount of cleaning liquid has been introduced into the treatment tank via the spray unit.
- Liquid vapors which form in the negative pressure region above the liquid bath, are sucked off, wherein the suction preferably takes place via a vacuum pump provided for generating the negative pressure.
- a rotation of the spray unit wherein the outlet nozzles of the spray unit preferably move in opposite directions to a rotational movement of the workpiece carrier.
- the cleaning method according to the invention further provides for carrying out the above-mentioned method steps several times in succession, wherein between the individual cleaning processes, the liquid bath is discharged almost abruptly via the liquid outlet. Due to the resulting suction effect, a further cleaning effect is achieved on the workpieces.
- the draining of the liquid bath is accelerated by generating an overpressure by means of compressed air injected via the spray unit.
- the workpiece carrier and / or the spray unit are rotated during the drying process, on the one hand to achieve a continuous mixing of the workpieces with bulk material and, on the other hand, to expose the workpieces from all directions to the gaseous jet.
- the drying process can be accelerated by heating the treatment tank by means of internally or externally mounted heaters.
- a method for drying workpieces is provided to generate a negative pressure in a treatment vessel in which the workpieces are received by a workpiece carrier, and further to generate in the interior of the treatment vessel directed onto the workpieces heat radiation.
- the high-energy thermal radiation causes, supported by the negative pressure formed in the container interior, an evaporation of the adhering to the workpieces liquid.
- the liquid vapors are sucked out of the container interior.
- the suction is preferably carried out by the vacuum pump required for generating the negative pressure.
- drying method preferably via outlet nozzles of a spray unit to introduce a gaseous medium under pressure in the treatment vessel.
- a gaseous medium under pressure in the treatment vessel.
- Fig. 3 a sectional view of the device along the in Fig. 1 drawn section line BB 'is.
- Fig. 2 also shows the device cut in the axial direction in perspective View, where sectional areas are shaded for clarity.
- the device has a substantially cylindrical treatment container 1, which has a controllable liquid outlet 4 and a first suction opening 7 for connection of a vacuum pump for generating a negative pressure in the interior of the treatment container 1. Furthermore, a second suction opening 6 is provided for the connection of a further suction device, which essentially serves for rapid suction of liquid vapors following a cleaning process which can be carried out with the device.
- the further suction device preferably causes a much larger gas exchange than the vacuum pump, but is not suitable for generating a vacuum.
- a workpiece carrier 12 for receiving workpieces is arranged, wherein the workpiece carrier 12 is rotatably mounted in the treatment container 1 about a longitudinal axis A-A '.
- the workpiece carrier 12 serves on the one hand for receiving individual large workpieces and on the other for receiving baskets 18 with bulk material, wherein the baskets are liquid and gas permeable.
- a spray unit 8a, 8b for introducing cleaning liquid or a gaseous medium into the container interior.
- the spray unit consists in the embodiments shown in the figures of two parallel arranged substantially rectangular running pipe loops, one of which serves for the discharge of cleaning liquid and the other for the discharge of a gaseous medium.
- the two pipe loops 8a, 8b each have a plurality of outlet nozzles directed at the workpiece carrier.
- the spray unit formed from the two pipe loops 8a, 8b is likewise rotatably mounted around the container axis A-A '.
- a closable supply opening 16 is provided on one side of the treatment container 1.
- the workpiece carrier 12 has a number of rollers, which facilitates retraction of the workpieces accommodating basket 18 in the treatment tank 1.
- a flooding of the treatment tank 1 with a cleaning liquid except for a predetermined liquid level 100, 102, wherein the workpiece carrier 12 and the workpieces receiving basket 18 is partially surrounded by the liquid bath 50 takes place.
- a partial vacuuming of the space 52 located above the liquid bath takes place by means of the vacuum pump connected to the first suction opening.
- cleaning liquid is introduced via the outlet nozzles of one of the pipe loop of the spray unit 8a, 8b under pressure in the container interior, wherein the supply of the cleaning liquid from the outside via a central shaft 40, via which also the workpiece carrier 12 and the spray unit 8a, 8b are rotatably mounted ,
- the cleaning liquid When the cleaning liquid is introduced under pressure into the treatment tank 1, essentially three different cleaning processes result.
- the space 52 above the liquid bath when the liquid jets strike the workpieces, explosive spontaneous evaporations of the treatment liquid occur, whereby the released energy causes the detachment of contaminants and firmly adhering coating and surface contaminants.
- the pressure of the cleaning liquid which is preferably in the range of 2.0 to 15.0 bar, and formed in the space 52 vacuum, preferably between 0.2 to 0.6 bar can be coordinated so that it only when hitting the cleaning liquid on the workpieces comes to evaporations.
- the cleaning liquid is heated to a temperature of about 60 to 85 ° C.
- turbulent underwater currents develop through the introduction of the cleaning fluid, which cause a cleaning effect on the workpieces.
- the workpieces located in the basket 18 are alternately fed to the different cleaning processes in the space 52 above the liquid bath and in the liquid bath 50. Furthermore, by rotation of the workpiece carrier 12, the workpiece of the charge located in the basket 18 is permanently mixed in order to expose all the workpieces during the cleaning process to the cleaning processes acting on the batch from the outside. In the space 52 above the liquid bath the workpieces are acted upon by rotation of the workpiece carrier 12 from different directions with the exiting from the outlet nozzles liquid jets.
- the spray unit 8a, 8b can remain stationary, wherein a part of the pipe loops 8a, 8b is arranged above and a part below the liquid level 100, 102 in order to inject cleaning liquid into both the space 52 and the liquid bath 50.
- the spray unit 8a, 8b is rotated counter to the workpiece carrier 18 about the axis A-A 'during the cleaning process.
- the rotation of the workpiece carrier 12 causes in the liquid bath 50 an additional turbulent flow which enhances the cleaning effect.
- permanent gas fractions are introduced into the liquid bath 50, which achieve there as gas bubbles of various forms cleaning effects on the workpieces.
- the liquid vapors accumulating in the gas space 52 are permanently sucked off via the first suction opening 7 by the vacuum pump during the cleaning process.
- one portion of the liquid bath 50 corresponding to the inflowing amount of cleaning liquid is discharged via the liquid outlet 4 per unit time.
- the liquid outlet 4 has a valve which is not shown in more detail in the figures and which is opened and closed at regular intervals to discharge the liquid.
- the permanent flow of cleaning liquid from the liquid bath 50 which is replaced by the cleaning liquid supplied via the spraying unit 8a, 8b, has the advantage that during the cleaning process, dirt accumulating in the liquid bath 50 is permanently removed.
- the described cleaning process is preferably carried out several times in succession, wherein between the individual processes, the liquid bath 50 is very quickly at least partially drained via the liquid outlet 4, this creates a strong suction on the workpieces, entraining adhering to the workpieces debris.
- the discharge of the liquid bath 50 is advantageously accelerated by generating an overpressure by means of compressed air introduced via the spray unit.
- the device is also suitable for drying wet workpieces following the cleaning process.
- the cleaning liquid is drained via the liquid outlet 4 and the liquid outlet 4 is closed.
- a gaseous medium in particular air, is injected under excess pressure into the treatment tank 1.
- the adhering to the workpieces liquid residues are torn away by the gas jet and evaporate, wherein the forming liquid vapor is preferably sucked by the vacuum pump via the first suction opening 7.
- a negative pressure generated by the vacuum pump in the treatment tank 1 also accelerates the evaporation of the liquid residues discharged from the workpieces.
- the workpieces are permanently mixed and applied from different sides with the gas jets for drying.
- the workpiece carrier 18 and the tube loop 8b rotate in opposite directions about the axis A-A 'of the treatment container.
- the drying effect is enhanced by heating the container interior, wherein the heating is generated by externally mounted, not shown here heaters or arranged in the container interior heat radiator 10 a, 10 b.
- the heat radiators are preferably directed to the workpiece carrier 12 and the workpieces and, as in the Fig. 1 and 3 shown as stationary heat radiator 10 a stationarily arranged on a container inner wall or, as in Fig. 4 represented as rotatable heat radiator 10b arranged on a parallel to the pipe loops 8a, 8b of the spray unit arranged pipe loop 8c, which is rotatably mounted together with the spray unit 8a, 8b about the axis AA 'of the treatment vessel.
- the heat radiators 10a, 10b are, as in particular from Fig. 1 emerges formed as elongated elements which extend in the axial direction in the treatment tank 1.
- the temperature of the introduced via the spray unit 8a, 8b gaseous medium is dependent on the temperature sensitivity of the workpieces to be dried between 50 and 200 ° C, correspondingly varies the pressure of the introduced gaseous medium between 0.5 bar and 10 bar, wherein in the container interior, a vacuum is formed between 0.2 bar and 0.6 bar.
- the device also allows a further drying process in which a Drying of the workpieces by the heat radiation emitted by the heat radiators 10a, 10b takes place in conjunction with a vacuum generated in the container interior by the vacuum pump.
- This method is particularly suitable for drying mechanically less resilient components, such as electronic components, which would be destroyed by using the above-described drying method by the high pressure of the gas jets.
- FIG. 4 The device shown the ability to rotate the heat radiator 10b through the pipe loop 8c to the workpiece carrier 18 and to leave the workpiece carrier 18 stationary or rotate the workpiece carrier 18 and the pipe loop 8c in opposite directions to permanently suspend the workpieces from different directions of heat radiation.
- the forming in the container interior liquid vapor is sucked through the first suction port 7 and the vacuum pump.
- a gaseous medium in particular air
- air is briefly blown into the container interior at defined time intervals via one of the pipe loops of the spray unit 8a, 8b in order to temporarily increase the pressure in the container interior and thus reduce the vacuum.
- the introduced air is sucked off via the vacuum pump, whereby the liquid vapors are removed more quickly from the treatment tank 1 through this short-term increased gas exchange.
- the introduced air further causes liquid residues to be blown away from the workpieces so as to effect a faster evaporation of the adhered liquid residues.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Trocknen von Werkstücken.The present invention relates to a method for cleaning and drying workpieces.
Die Entfernung von Herstellungsrückständen wie Ölen, Fetten oder Spänen an Werkstücken, die feinste Strukturen mit Bohrungen, Hinterschneidungen, Spalten und anderen Ausnehmungen aufweisen, ist bislang weitgehend Reinigungsverfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln vorbehalten. Die Lösungsmittel dienen zum einen dem Lösen von Fett- und Ölrückständen und ermöglichen aufgrund der geringen Oberflächenspannung ein Eindringen der Reinigungsflüssigkeit in kleinste kapillare Ausnehmungen und Spalte. Nachteilig bei derartigen Reinigungsverfahren ist der Einsatz chemischer Lösungsmittel, die eine aufwendige Nachbehandlung oder Entsorgung der Reinigungsflüssigkeit erforderlich machen.The removal of manufacturing residues such as oils, fats or chips on workpieces, the finest structures with holes, undercuts, gaps and other recesses, has been largely reserved cleaning processes using solvents. On the one hand, the solvents serve to dissolve grease and oil residues and, due to the low surface tension, allow the cleaning fluid to penetrate into the smallest capillary recesses and gaps. A disadvantage of such cleaning methods is the use of chemical solvents that require a costly aftertreatment or disposal of the cleaning liquid.
Bislang bekannte Vorrichtungen und Verfahren zur lösungsmittelfreien Reinigung von Werkstücken sind nur sehr unzureichend zur Reinigung von Werkstücken mit filigranen Ausnehmungen und Oberflächenstrukturen geeignet.Previously known devices and methods for solvent-free cleaning of workpieces are only inadequate for cleaning workpieces with filigree recesses and surface structures.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur lösungsmittelfreien Reinigung von Werkstücken ist aus der
Die
Die
Aus der
Die
Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren besitzen den Nachteil, daß sie zur Reinigung von Werkstücken mit kleinsten Oberflächenstrukturen und insbesondere zur Reinigung von sehr kleinen Werkstücken, die als Schüttgut in die Reinigungsbehälter eingebracht werden, wenig effektiv sind.The known devices and methods have the disadvantage that they are not very effective for cleaning workpieces with the smallest surface structures and in particular for cleaning very small workpieces that are introduced as bulk material in the cleaning container.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reinigung von Werkstücken zur Verfügung zu stellen, mit dem eine zuverlässige Reinigung auch kleinster Werkstücke und von Werkstücken mit filigranen Oberflächenstrukturen möglich ist, das auf Basis wäßriger Reinigungsflüssigkeiten ohne Zusatz von Lösungsmitteln zuverlässig arbeitet und bei dem sich insbesondere die oben genannten Nachteilen nicht ergeben.The aim of the present invention is therefore to provide a method for cleaning workpieces, with the reliable cleaning of even the smallest workpieces and workpieces with filigree surface structures is possible, which operates reliably based on aqueous cleaning fluids without the addition of solvents and the In particular, the above-mentioned disadvantages do not arise.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reinigung von Werkstücken erreicht, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.This object is achieved by a method for cleaning workpieces, which has the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Reinigung selbst kleinster Werkstücke bei Entfernung von Fettund Ölrückständen aus kleinsten Aussparungen und Öffnungen. Hierzu wird in dem Behandlungsbehälter ein Flüssigkeitsbad erzeugt, welches die von dem Werkstückträger gehaltenen Werkstücke wenigstens teilweise umgibt. Parallel zum Erzeugen eines Unterdruckes im Bereich oberhalb des Flüssigkeitsbades mittels einer an eine erste Absaugöffnung angeschlossenen Vakuumpumpe werden über die Sprüheinheit Reinigungsflüssigkeit und gegebenenfalls ein gasförmiges Medium in das Flüssigkeitsbad und den Bereich oberhalb des Flüssigkeitsbades eingebracht. Im Bereich oberhalb des Flüssigkeitsbades kommt es bei Auftreffen der von der Sprüheinheit abgegebenen Reinigungsflüssigkeit auf die Werkstücke zu Spontanverdampfungen, wobei Gasteilchen aufgrund der hierbei freiwerdenden Energie mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstücke prallen und einen beachtlichen Reinigungseffekt erzielen. Im Flüssigkeitsbad kommt es durch die unter Überdruck eingebrachte Reinigungsflüssigkeit und das gegebenenfalls eingebrachte gasförmige Medium zu Verwirbelungen und Kavitationseffekten, die explosionsartige Absprengungen von fest haftenden Verunreinigungen und von Verschmutzungen in kapillaren Einschlüssen der Werkstücke bewirken. Durch Rotieren oder periodisches Heben und Senken des Werkstückträgers werden die Werkstücke permanent den unterschiedlichen Reinigungsprozessen im Flüssigkeitsbad und oberhalb des Flüssigkeitsbades zugeführt und passieren dabei den besonders reinigungsaktiven Grenzflächenbereich zwischen Flüssigkeitsbad und darüberliegendem Unterdruckbereich.The inventive method allows reliable cleaning even the smallest workpieces with removal of grease and oil residues from the smallest recesses and openings. For this purpose, a liquid bath is generated in the treatment tank, which at least partially surrounds the workpieces held by the workpiece carrier. Parallel to generating a negative pressure in the region above the liquid bath by means of a vacuum pump connected to a first suction opening, cleaning liquid and optionally a gaseous medium are introduced into the liquid bath and the area above the liquid bath via the spray unit. In the area above the liquid bath, when the cleaning liquid discharged from the spraying unit impinges on the workpieces Spontaneous evaporations, whereby gas particles bounce on the workpieces at high speed due to the released energy and achieve a considerable cleaning effect. In the liquid bath, turbulence and cavitation effects occur due to the cleaning liquid introduced under excess pressure and the optionally introduced gaseous medium, which cause explosive discharges of firmly adhering contaminants and of contamination in capillary inclusions of the workpieces. By rotating or periodically raising and lowering the workpiece carrier, the workpieces are permanently supplied to the different cleaning processes in the liquid bath and above the liquid bath and pass through the particularly cleaning-active interface region between the liquid bath and the overlying negative pressure region.
Zur Aufrechterhaltung eines wenigstens annäherungsweise konstanten Flüssigkeitspegelstandes trotz dauernden Einbringens von Reinigungsflüssigkeit ist der regelbare Flüssigkeitsablauf vorgesehen, über den pro Zeiteinheit eine der neu zugeführten Flüssigkeitsmenge entsprechende Flüssigkeitsmenge abläuft. Der Flüssigkeitsablauf weist hierzu vorzugsweise ein Ventil auf, welches periodisch geöffnet und geschlossen wird.In order to maintain an at least approximately constant liquid level despite continuous introduction of cleaning liquid, the controllable liquid outlet is provided, over which per unit of time a quantity of liquid corresponding to the newly supplied quantity of liquid expires. For this purpose, the liquid outlet preferably has a valve which is periodically opened and closed.
Das erfindungsgemäß Verfahren besitzt zudem den Vorteil, daß es neben dem Reinigen von Werkstücken auch zur Trocknung der gereinigten Werkstücke verwendet werden kann.The inventive method also has the advantage that it can be used in addition to the cleaning of workpieces for drying the cleaned workpieces.
Hierzu wird nach Ablaufen der Reinigungsflüssigkeit bzw. des Flüssigkeitsbades ein gasförmiges Medium unter Überdruck über die Auslaßdüsen der Sprüheinheit in den Behandlungsbehälter eingebracht, wobei der auf die Werkstücke auftreffende Gasstrahl an den Werkstücken anhaftende Flüssigkeitsreste entfernt, die abgesaugt werden. Die Absaugung erfolgt vorzugsweise durch die Vakuumpumpe oder über eine weitere, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehene weitere Absaugvorrichtung, die an eine zweite Absaugöffnung des Behandlungsbehälters angeschlossen ist. Die weitere Absaugvorrichtung dient insbesondere dazu, unmittelbar nach dem Reinigungsprozeß die in dem Behandlungsbehälter befindlichen Flüssigkeitsdämpfe schnell abzusaugen. Ein durch die Vakuumpumpe in dem Behandlungsbehälter erzeugter Unterdruck beschleunigt die Verdampfung der durch die Gasstrahlen von den Werkstücken entfernten Flüssigkeitsreste. Durch Drehen der Sprüheinheit in dem Behandlungsbehälter werden die Werkstücke von ständig wechselnden Seiten mit Gasstrahlen beaufschlagt, um eine möglichst vollständige Trocknung zu bewirken. Durch gleichzeitiges Drehen des Werkstückträgers erfolgt, insbesondere bei Schüttgut, eine ständige Durchmischung der Werkstücke, so daß im Verlauf des Trocknungsprozesses alle Werkstücke den Gasstrahlen ausgesetzt werden.For this purpose, after the cleaning liquid or the liquid bath has drained off, a gaseous medium is introduced under excess pressure via the outlet nozzles of the spray unit into the treatment tank, wherein the gas jet impinging on the workpieces removes liquid residues adhering to the workpieces which are sucked off. The suction is preferably carried out by the vacuum pump or via a further, provided according to an embodiment of the invention further suction device which is connected to a second suction opening of the treatment vessel. The further suction device serves, in particular, to quickly suck the liquid vapors located in the treatment tank immediately after the cleaning process. A negative pressure generated by the vacuum pump in the processing tank accelerates the vaporization of the liquid residues removed from the workpieces by the gas jets. By rotating the spray unit in the treatment tank, the workpieces are constantly exposed to gas jets from constantly changing sides in order to effect as complete a drying as possible. By simultaneous rotation of the workpiece carrier is carried out, especially in bulk, a constant mixing of the workpieces, so that in the course of the drying process all workpieces are exposed to the gas jets.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Vorteilhafterweise weist der Behandlungsbehälter außen angebrachte Heizvorrichtungen zum Erwärmen des Behandlungsbehälters während des Trocknungsvorganges auf.Advantageously, the treatment tank has externally mounted heaters for heating the treatment tank during the drying process.
Weiterhin ist vorgesehen, Wärmestrahler im Inneren des Behandlungsbehälters anzuordnen, die während des Trocknungsvorganges eine auf die Werkstücke gerichtete Wärmestrahlung abgeben, die unterstützt durch den in dem Behandlungsbehälter bestehenden Unterdruck eine Verdampfung von auf den Werkstükken anhaftenden Flüssigkeitsresten bewirkt. Vorteilhafterweise sind die Wärmestrahler drehbar um den Werkstückträger in dem Behandlungsbehälter angeordnet.Furthermore, it is provided to arrange heat radiators in the interior of the treatment container, which emit during the drying process directed to the workpieces heat radiation, which causes supported by the existing in the treatment tank vacuum evaporation of adhering to the workpieces liquid residues. Advantageously, the heat radiators are rotatably arranged around the workpiece carrier in the treatment tank.
Nach dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren wird in einem Behandlungsbehälter, in dem ein Werkstückträger zur Aufnahme der Werkstücke angeordnet ist, ein Flüssigkeitsbad erzeugt und in dem Behandlungsbehälter in einem Bereich oberhalb des Flüssigkeitsbades ein Unterdruck erzeugt. Der Werkstückträger bzw. die Werkstücke sind hierbei teilweise von dem Flüssigkeitsbad umgeben.According to the cleaning method according to the invention, a liquid bath is produced in a treatment container in which a workpiece carrier for receiving the workpieces is arranged, and a negative pressure is generated in the treatment container in an area above the liquid bath. The workpiece carrier or the workpieces are in this case partially surrounded by the liquid bath.
Über Auslaßdüsen einer Sprüheinheit werden anschließend Reinigungsflüssigkeit und/oder ein gasförmiges Medium unter Überdruck in den Behandlungsbehälter eingebracht, wobei die Flüssigkeitsstrahlen bzw. die Strahlen des gasförmigen Mediums vorzugsweise auf die Werkstücke gerichtet sind. Der Werkstückträger wird während dieses Vorgangs derart in dem Behandlungsbehälter bewegt, daß die Werkstücke abwechselnd Bereiche oberhalb und unterhalb eines Flüssigkeitspegelsstandes des Flüssigkeitsbades passieren, um so abwechselnd den unterschiedlichen Reinigungsprozessen ausgesetzt zu werden, die oberhalb, unterhalb und im Grenzbereich zwischen Flüssigkeitsbad und Unterdruckbereich stattfinden, ausgesetzt zu werden. Die Bewegung des Werkstückträgers kann beispielsweise durch periodisches Heben und Senken oder auch durch Rotation erfolgen.Cleaning liquid and / or a gaseous medium are then introduced under excess pressure into the treatment vessel via outlet nozzles of a spray unit, wherein the liquid jets or the jets of the gaseous medium are preferably directed onto the workpieces. During this process, the workpiece carrier is moved in the treatment container in such a way that the workpieces alternately pass above and below a liquid level of the liquid bath, so as to be exposed alternately to the different cleaning processes which take place above, below and in the boundary region between the liquid bath and the vacuum region to become. The movement of the workpiece carrier can be done for example by periodic lifting and lowering or by rotation.
Vorzugsweise wird der Flüssigkeitspegelstand während des Reinigungsprozesses wenigstens annäherungsweise konstant gehalten, um sicherzustellen, daß die Werkstücke bei Bewegung des Werkstückträgers abwechselnd Bereiche oberhalb und unterhalb des Flüssigkeitspegelstandes passieren. Die Ausbildung des Flüssigkeitsbades in den Behandlungsbehälter kann durch anfängliches Fluten des Behandlungsbehälters bis auf einen vorgegebenen Flüssigkeitspegelstand erfolgen, wobei dieser Flüssigkeitspegelstand bei Zufließen weiterer Reinigungsflüssigkeit über einen regelbaren Flüssigkeitsablauf annäherungsweise konstant gehalten wird. Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung des Flüssigkeitsbades besteht darin, den Flüssigkeitsablauf zu Beginn des Reinigungsprozesses solange geschlossen zu halten, bis über die Sprüheinheit eine entsprechende Menge Reinigungsflüssigkeit in den Behandlungsbehälter eingebracht wurde.Preferably, the liquid level is maintained at least approximately constant during the cleaning process to ensure that the workpieces pass alternately above and below the liquid level as the workpiece carrier moves. The formation of the liquid bath into the treatment tank can be carried out by initial flooding of the treatment tank to a predetermined level of liquid level, this level of liquid level is kept approximately constant when flowing further cleaning liquid via a controllable liquid flow. Another way to generate the liquid bath is to keep the liquid drain closed at the beginning of the cleaning process until a corresponding amount of cleaning liquid has been introduced into the treatment tank via the spray unit.
Flüssigkeitsdämpfe, die sich im Unterdruckbereich oberhalb des Flüssigkeitsbades ausbilden, werden abgesaugt, wobei die Absaugung vorzugsweise über eine zur Erzeugung des Unterdrucks vorgesehene Vakuumpumpe erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt während des Reinigungsprozesses eine Drehung der Sprüheinheit, wobei sich die Auslaßdüsen der Sprüheinheit vorzugsweise gegenläufig zu einer Rotationsbewegung des Werkstückträgers bewegen.Liquid vapors, which form in the negative pressure region above the liquid bath, are sucked off, wherein the suction preferably takes place via a vacuum pump provided for generating the negative pressure. Advantageously, during the cleaning process, a rotation of the spray unit, wherein the outlet nozzles of the spray unit preferably move in opposite directions to a rotational movement of the workpiece carrier.
Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren sieht weiterhin vor, die oben genannten Verfahrensschritte mehrmals hintereinander auszuführen, wobei zwischen den einzelnen Reinigungsprozessen das Flüssigkeitsbad annähernd schlagartig über den Flüssigkeitsablauf abgelassen wird. Durch die hierbei entstehende Sogwirkung wird an den Werkstücken ein weiterer Reinigungseffekt erzielt. Das Ablassen des Flüssigkeitsbades wird durch Erzeugen eines Überdrucks mittels über die Sprüheinheit eingeblasener Druckluft beschleunigt.The cleaning method according to the invention further provides for carrying out the above-mentioned method steps several times in succession, wherein between the individual cleaning processes, the liquid bath is discharged almost abruptly via the liquid outlet. Due to the resulting suction effect, a further cleaning effect is achieved on the workpieces. The draining of the liquid bath is accelerated by generating an overpressure by means of compressed air injected via the spray unit.
Zum Trocknen der Werkstücke im Anschluß an den Reinigungsprozeß ist vorgesehen, die Reinigungsflüssigkeit aus dem Behandlungsbehälter abzulassen und anschließend über Auslaßdüsen einer Sprüheinheit ein gasförmiges Medium unter Überdruck in den Behandlungsbehälter einzubringen. Die-sich bei Auftreffen des gasförmigen Strahls auf die an den Werkstücken anhaftende Flüssigkeit ergebenden Flüssigkeitsdämpfe werden aus dem Behandlungsbehälter abgesaugt. Die Absaugung erfolgt vorzugsweise über eine Vakuumpumpe, wobei ein durch die Vakuumpumpe in dem Behandlungsbehälter erzeugter Unterdruck eine Verdampfung der Flüssigkeitsreste beschleunigt. Der Werkstückträger und/oder die Sprüheinheit werden während des Trocknungsprozesses gedreht, um zum einen bei Schüttgut eine permanente Durchmischung der Werkstücke zu erreichen und zum anderen die Werkstücke aus allen Richtungen dem gasförmigen Strahl auszusetzen. Insbesondere zur Trocknung empfindlicher Werkstücke ist vorgesehen, den Werkstückträger während des Trocknungsvorgangs stationär zu halten und die Sprüheinheit um den Werkstückträger zu rotieren.For drying the workpieces following the cleaning process, it is provided to drain the cleaning liquid from the treatment tank and then to introduce a gaseous medium under pressure into the treatment tank via outlet nozzles of a spray unit. The liquid vapor which results when the gaseous jet impinges on the liquid adhering to the workpieces is sucked out of the treatment container. The suction is preferably carried out via a vacuum pump, wherein a generated by the vacuum pump in the treatment vessel vacuum accelerates evaporation of the liquid residues. The workpiece carrier and / or the spray unit are rotated during the drying process, on the one hand to achieve a continuous mixing of the workpieces with bulk material and, on the other hand, to expose the workpieces from all directions to the gaseous jet. In particular for drying sensitive workpieces, it is provided to keep the workpiece carrier stationary during the drying process and to rotate the spray unit around the workpiece carrier.
Der Trocknungsvorgang kann durch Erwärmung des Behandlungsbehälters mittels innen oder außen angebrachter Heizvorrichtungen beschleunigt werden.The drying process can be accelerated by heating the treatment tank by means of internally or externally mounted heaters.
Gemäß einem Verfahren zur Trocknung von Werkstücken ist vorgesehen, einen Unterdruck in einem Behandlungsbehälter, in dem die Werkstücke von einem Werkstückträger aufgenommen sind, zu erzeugen und weiterhin im Inneren des Behandlungsbehälters eine auf die Werkstücke gerichtete Wärmestrahlung zu generieren. Die energiereiche Wärmestrahlung bewirkt, unterstützt durch den im Behälterinneren ausgebildeten Unterdruck, eine Verdampfung der an den Werkstücken anhaftenden Flüssigkeit. Um die Werkstücke gleichmäßig den Wärmestrahlungen auszusetzen, erfolgt eine Rotation des Werkstückträgers und/oder einer Vorrichtung, an der die Wärmestrahler befestigt sind. Die Flüssigkeitsdämpfe werden aus dem Behälterinneren abgesaugt. Die Absaugung erfolgt vorzugsweise durch die zur Erzeugung des Unterdrucks erforderliche Vakuumpumpe. Gemäß einer Ausführungsform des Trocknungsverfahrens ist vorgesehen, vorzugsweise über Auslaßdüsen einer Sprüheinheit ein gasförmiges Medium unter Überdruck in den Behandlungsbehälter einzubringen. Dies bewirkt zum einen, daß Flüssigkeitsreste von den Werkstücken weggeblasen werden, wobei die Flüssigkeitsreste durch das Vakuum und die zugeführte Wärme verdampfen und die entstehenden Flüssigkeitsdämpfe über die Vakuumpumpe abgesaugt werden. Zum anderen erfolgt durch Einbringen des gasförmigen Mediums eine vorübergehende Abschwächung des Unterdrucks, wodurch die Vakuumpumpe eine verstärkte Sogwirkung im Behälterinneren bewirkt und wodurch die Flüssigkeitsdämpfe schneller aus dem Behälterinneren abgesaugt werden.According to a method for drying workpieces is provided to generate a negative pressure in a treatment vessel in which the workpieces are received by a workpiece carrier, and further to generate in the interior of the treatment vessel directed onto the workpieces heat radiation. The high-energy thermal radiation causes, supported by the negative pressure formed in the container interior, an evaporation of the adhering to the workpieces liquid. In order to expose the workpieces evenly to the heat radiation, there is a rotation of the workpiece carrier and / or a device to which the heat radiators are attached. The liquid vapors are sucked out of the container interior. The suction is preferably carried out by the vacuum pump required for generating the negative pressure. According to one embodiment of the drying method is provided, preferably via outlet nozzles of a spray unit to introduce a gaseous medium under pressure in the treatment vessel. This causes on the one hand, that liquid residues are blown away from the workpieces, wherein the liquid residues evaporate through the vacuum and the supplied heat and the resulting liquid vapors are sucked through the vacuum pump. On the other hand, by introducing the gaseous medium, a temporary weakening of the negative pressure, whereby the vacuum pump causes an increased suction effect in the container interior and whereby the liquid vapors are sucked out of the container interior faster.
Die Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren werden nachfolgend in Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorrichtung mit einem zylinderförmigen Behandlungsbehälter im axialen Querschnitt;
- Fig. 2
- eine Vorrichtung im axialen Querschnitt in perspektivischer Ansicht;
- Fig. 3
- eine Vorrichtung mit stationären Wärmestrahlern im radialen Querschnitt;
- Fig. 4
- eine Vorrichtung mit rotierbaren Wärmestrahlern im radialen Querschnitt;
- Fig. 5
- eine Vorrichtung in perspektivischer Ansicht.
- Fig. 1
- a device with a cylindrical treatment container in axial cross-section;
- Fig. 2
- a device in axial cross section in a perspective view;
- Fig. 3
- a device with stationary radiant heat in the radial cross section;
- Fig. 4
- a device with rotatable heat radiators in the radial cross section;
- Fig. 5
- a device in perspective view.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In the figures, unless otherwise indicated, like reference numerals designate like parts with the same meaning.
Die wesentlichen Baugruppen der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der
Die Vorrichtung besitzt einen im wesentlichen zylinderförmigen Behandlungsbehälter 1, der einen regelbaren Flüssigkeitsablauf 4 und eine erste Absaugöffnung 7 zum Anschluß einer Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks im Inneren des Behandlungsbehälters 1 aufweist. Des weiteren ist eine zweite Absaugöffnung 6 zum Anschluß einer weiteren Absaugvorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen zum schnellen Absaugen von Flüssigkeitsdämpfen im Anschluß an einen mit der Vorrichtung durchführbaren Reinigungsprozeß dient. Die weitere Absaugvorrichtung bewirkt vorzugsweise einen wesentlich größeren Gasaustausch als die Vakuumpumpe, ist jedoch nicht zur Erzeugung eines Vakuums geeignet.The device has a substantially
Im Inneren des Behandlungsbehälters 1 ist ein Werkstückträger 12 zur Aufnahme von Werkstücken angeordnet, wobei der Werkstückträger 12 in dem Behandlungsbehälter 1 drehbar um eine in Längsrichtung verlaufende Achse A-A' gelagert ist. Der Werkstückträger 12 dient zum einen zur Aufnahme einzelner großer Werkstücke und zum anderen zur Aufnahme von Körben 18 mit Schüttgut, wobei die Körbe flüssigkeits- und gasdurchlässig sind. Im Inneren des Behandlungsbehälters 1 befindet sich weiterhin eine Sprüheinheit 8a, 8b zum Einbringen von Reinigungsflüssigkeit oder eines gasförmigen Mediums in das Behälterinnere. Die Sprüheinheit besteht bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen aus zwei parallel angeordneten im wesentlichen rechteckförmig verlaufenden Rohrschleifen, von denen eine zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit und die anderen zur Abgabe eines gasförmigen Mediums dient. Die beiden Rohrschleifen 8a, 8b weisen jeweils eine Vielzahl von auf den Werkstückträger gerichteten Auslaßdüsen auf. Die aus den beiden Rohrschleifen 8a, 8b gebildete Sprüheinheit ist ebenfalls um die Behälterachse A-A' drehbar gelagert.Inside the
Zur Beschickung des Behandlungsbehälters mit Werkstücken ist an einer Seite des Behandlungsbehälters 1 eine verschließbare Zuführöffnung 16 vorgesehen. Der Werkstückträger 12 besitzt eine Anzahl von Rollen, die ein Einfahren des die Werkstücke aufnehmenden Korbes 18 in den Behandlungsbehälter 1 erleichtert.For loading the treatment container with workpieces, a
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Werkstücken soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Vorrichtung erläutert werden. Nach Einbringen des die Werkstücke tragenden Korbes 18 in den Behandlungsbehälter 1 erfolgt ein Fluten des Behandlungsbehälters 1 mit einer Reinigungsflüssigkeit bis auf einen vorgegebenen Flüssigkeitspegelstand 100, 102, wobei der Werkstückträger 12 bzw. der die Werkstücke aufnehmende Korb 18 teilweise von dem Flüssigkeitsbad 50 umgeben ist. In
Bei Einbringen der Reinigungsflüssigkeit unter Überdruck in den Behandlungsbehälter 1 ergeben sich im wesentlichen drei unterschiedliche Reinigungsprozesse. Im Raum 52 oberhalb des Flüssigkeitsbades kommt es beim Auftreffen der Flüssigkeitsstrahlen auf die Werkstücke zu explosionsartigen Spontanverdampfungen der Behandlungsflüssigkeit, wobei es durch die freiwerdende Energie zum Ablösen von Verunreinigungen und festhaftenden Belag- und Oberflächenverschmutzungen kommt. Der Druck der Reinigungsflüssigkeit, der vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 15,0 bar liegt, und das in dem Raum 52 ausgebildete Vakuum, vorzugsweise zwischen 0,2 bis 0,6 bar können so aufeinander abgestimmt werden, daß es erst beim Auftreffen der Reinigungsflüssigkeit auf die Werkstücke zu Verdampfungen kommt. Zur Verbesserung des Reinigungseffektes ist die Reinigungsflüssigkeit auf eine Temperatur von ca. 60 bis 85 °C erhitzt. Im Flüssigkeitsbad 50 entwickeln sich durch das Einbringen der Reinigungsflüssigkeit turbulente Unterwasserströmungen, die einen Reinigungseffekt an den Werkstücken hervorrufen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, über die andere der beiden Rohrschleifen der Sprüheinheit 8a, 8b ein gasförmiges Medium unter Überdruck einzubringen, wobei das gasförmige Medium in dem Flüssigkeitsbad 50 zu zusätzlichen Verwirbelungen beträgt.When the cleaning liquid is introduced under pressure into the
Durch Rotation des Werkstückträgers 12 um die Achse A-A' werden die in dem Korb 18 befindlichen Werkstücke abwechselnd den unterschiedlichen Reinigungsprozessen im Raum 52 oberhalb des Flüssigkeitsbades und in dem Flüssigkeitsbad 50 zugeführt. Ferner werden durch Rotation des Werkstückträgers 12 die Werkstück der in dem Korb 18 befindlichen Charge permanent durchmischt, um alle Werkstücke während des Reinigungsprozesses den von außen an die Charge angreifenden Reinigungsprozessen auszusetzen. Im Raum 52 oberhalb des Flüssigkeitsbades werden die Werkstücke durch Rotation des Werkstückträgers 12 aus verschiedenen Richtungen mit den aus den Auslaßdüsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagt. Die Sprüheinheit 8a, 8b kann hierbei stationär bleiben, wobei ein Teil der Rohrschleifen 8a, 8b oberhalb und ein Teil unterhalb des Flüssigkeitspegelstandes 100, 102 angeordnet ist, um sowohl in dem Raum 52 als auch in das Flüssigkeitsbad 50 Reinigungsflüssigkeit zu injizieren. Vorteilhafterweise wird die Sprüheinheit 8a, 8b während des Reinigungsprozesses gegenläufig zu dem Werkstückträger 18 um die Achse A-A' rotiert.By rotation of the
Die Rotation des Werkstückträgers 12 bewirkt in dem Flüssigkeitsbad 50 eine zusätzliche turbulente- Strömung, die den Reinigungseffekt verstärkt. Zudem werden durch die Rotation des Werkstückträgers 12 permanent Gasanteile in das Flüssigkeitsbad 50 eingebracht, die dort als Gasblasen unterschiedlichster Ausprägung Reinigungseffekte an den Werkstücken erzielen.The rotation of the
Als besonders reinigungsaktiv erweist sich bei diesem Verfahren der Grenzbereich zwischen dem Gasraum 52 und dem Flüssigkeitsbad 50. In diesem Übergangsbereich zwischen flüssigem und gasförmigem Aggregatszustand kommt es permanent zu spontanen Verdampfungen und Kondensationen, wobei die Reinigungsflüssigkeit im Übergangszustand zur Gasphase eine maximal reduzierte Oberflächenspannung besitzt, die ein Eindringen der Reinigungsflüssigkeit selbst in kapillare Spalte und Ausnehmungen der Werkstücke ermöglicht. Die Verdampfung der Reinigungsflüssigkeit in diesem Grenzbereich wird durch die auf die Flüssigkeitsoberfläche auftretenden Reinigungsstrahlen verstärkt, die eine permanente Aufwirbelung der Flüssigkeitsoberfläche bewirken.In this transition region between the liquid and gaseous state of aggregation, spontaneous evaporations and condensations occur permanently, with the cleaning liquid having a maximum reduced surface tension in the transition state to the gas phase allows penetration of the cleaning liquid itself in capillary column and recesses of the workpieces. The evaporation of the cleaning liquid in this boundary region is enhanced by the cleaning jets occurring on the liquid surface, which cause a permanent fluidization of the liquid surface.
Die sich in dem Gasraum 52 ansammelnden Flüssigkeitsdämpfe werden über die erste Absaugöffnung 7 durch die Vakuumpumpe während des Reinigungsprozesses permanent abgesaugt. Um den gewünschten Flüssigkeitspegelstand, trotz des permanenten Zulaufes von Reinigungsflüssigkeit über die Sprüheinheit 8a, 8b wenigstens annäherungsweise konstant zu halten, wird pro Zeiteinheit eine der zufließenden Menge von Reinigungsflüssigkeit entsprechender Anteil des Flüssigkeitsbades 50 über den Flüssigkeitsablauf 4 abgeleitet. Der Flüssigkeitsablauf 4 weist hierzu ein in den Figuren nicht näher dargestelltes Ventil auf, welches zum Ableiten der Flüssigkeit in regelmäßigen Zeitabständen geöffnet und geschlossen wird. Der permanente Ablauf von Reinigungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbad 50, die durch die über die Sprüheinheit 8a, 8b zugeführte Reinigungsflüssigkeit ersetzt wird, besitzt den Vorteil, daß während des Reinigungsprozesses permanent Schmutz, der sich in dem Flüssigkeitsbad 50 ansammelt, abgeführt wird.The liquid vapors accumulating in the
Der beschriebene Reinigungsprozeß wird vorzugsweise mehrere Male hintereinander durchgeführt, wobei zwischen den einzelnen Prozessen das Flüssigkeitsbad 50 sehr schnell wenigstens teilweise über den Flüssigkeitsablauf 4 abgelassen wird, hierdurch entsteht ein starker Sog an den Werkstücken, der an den Werkstücken anhaftende Schmutzreste mitreißt. Das Ablassen des Flüssigkeitsbades 50 wird vorteilhafterweise durch Erzeugen eines Überdruckes mittels über die Sprüheinheit eingebrachter Druckluft beschleunigt.The described cleaning process is preferably carried out several times in succession, wherein between the individual processes, the
Die Vorrichtung ist des weiteren geeignet, die im Anschluß an den Reinigungsprozeß nassen Werkstücke zu trocknen. Nach Ende des Reinigungsprozesses wird die Reinigungsflüssigkeit über den Flüssigkeitsablauf 4 abgelassen und der Flüssigkeitsablauf 4 geschlossen. Anschließend wird ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft, unter Überdruck in den Behandlungsbehälter 1 eingeblasen. Die an den Werkstücken anhaftenden Flüssigkeitsreste werden durch den Gasstrahl weggerissen und verdampfen, wobei der sich bildende Flüssigkeitsdampf vorzugsweise durch die Vakuumpumpe über die erste Absaugöffnung 7 abgesaugt wird. Ein durch die Vakuumpumpe in dem Behandlungsbehälter 1 erzeugter Unterdruck beschleunigt zudem die Verdampfung der von den Werkstücken abgelassenen Flüssigkeitsreste. Durch Rotation des Werkstückträgers 18 werden die Werkstücke permanent durchmischt und von verschiedenen Seiten mit den Gasstrahlen zur Trocknung beaufschlagt. Vorzugsweise rotieren der Werkstückträger 18 und die Rohrschleife 8b gegenläufig um die Achse A-A' des Behandlungsbehälters.The device is also suitable for drying wet workpieces following the cleaning process. After the end of the cleaning process, the cleaning liquid is drained via the
Der Trocknungseffekt wird durch Aufheizen des Behälterinneren verstärkt, wobei die Aufheizung durch außen angebrachte, hier nicht näher dargestellte Heizvorrichtungen oder durch im Behälterinneren angeordnete Wärmestrahler 10a, 10b erzeugt wird. Die Wärmestrahler sind dabei vorzugsweise auf den Werkstückträger 12 bzw. die Werkstücke gerichtet und, wie in den
Bei besonders empfindlichen Werkstücken besteht die Möglichkeit, den Werkstückträger 12 stationär zu lassen und lediglich die Sprüheinheit 8a, 8b oder die Sprüheinheit 8a, 8b zusammen mit der Rohrschleife 8c für die Wärmestrahler 10b um das Werkstück zu rotieren.For particularly sensitive workpieces, it is possible to leave the
Vor Durchführung des eigentlichen Trocknungsprozesses ist vorgesehen, die von dem Reinigungsprozeß noch in dem Reinigungsbehälter 1 befindlichen Flüssigkeitsdämpfe über die zweite Absaugöffnung 6 abzusaugen. Dies dient zur Beschleunigung des Trocknungsvorganges, da die an die zweite Absaugöffnung 6 angeschlossene Absaugvorrichtung einen größeren Gasaustausch als die Vakuumpumpe ermöglicht.Before carrying out the actual drying process, it is provided to suck off the liquid vapors still present in the
Die Temperatur des über die Sprüheinheit 8a, 8b eingebrachten gasförmigen Mediums beträgt abhängig von der Temperaturempfindlichkeit der zu trocknenden Werkstücke zwischen 50 und 200 °C, entsprechend variiert der Druck des eingebrachten gasförmigen Mediums zwischen 0,5 bar und 10 bar, wobei im Behälterinneren ein Vakuum zwischen 0,2 bar und 0,6 bar ausgebildet ist.The temperature of the introduced via the
Die Vorrichtung ermöglicht zudem ein weiteres Trocknungsverfahren, bei dem eine Trocknung der Werkstücke durch die von den Wärmestrahlern 10a, 10b abgestrahlte Wärmestrahlung im Zusammenhang mit einem im Behälterinneren durch die Vakuumpumpe erzeugten Vakuum erfolgt. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Trocknung mechanisch wenig belastbarer Bauteile, wie Elektronikbauteile, geeignet, die bei Verwendung des im vorangegangenen beschriebenen Trocknungsverfahrens durch den hohen Druck der Gasstrahlen zerstört würden.The device also allows a further drying process in which a Drying of the workpieces by the heat radiation emitted by the
Die an den Werkstücken anhaftenden Flüssigkeitsreste verdampfen durch die Wärmestrahlung, wobei der Siedepunkt durch das Vakuum stark herabgesetzt ist. Bei stationär angebrachten Wärmestrahlern erfolgt eine Rotation des Werkstückträgers 18, um die Werkstücke von allen Seiten der Wärmestrahlung auszusetzen. Des weiteren besteht bei der in
Der sich im Behälterinneren ausbildende Flüssigkeitsdampf wird über die erste Absaugöffnung 7 und die Vakuumpumpe abgesaugt. Vorzugsweise wird in definierten Zeitabständen kurzzeitig ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft, über eine der Rohrschleifen der Sprüheinheit 8a, 8b in das Behälterinnere eingeblasen, um den Druck im Behälterinneren kurzzeitig zu erhöhen und das Vakuum damit herabzusetzen. Zur Wiederherstellung des Vakuums wird die eingebrachte Luft über die Vakuumpumpe abgesaugt, wobei durch diesen kurzfristig verstärkten Gasaustausch die Flüssigkeitsdämpfe schneller aus dem Behandlungsbehälter 1 entfernt werden. Die eingebrachte Luft bewirkt weiterhin, daß Flüssigkeitsreste von den Werkstücken weggeblasen werden, um so eine schnellere Verdampfung der anhaftenden Flüssigkeitesreste zu bewirken.The forming in the container interior liquid vapor is sucked through the
- 11
- Behandlungsbehältertreatment tank
- 44
- Flüssigkeitsablaufliquid drain
- 66
- erste Absaugöffnungfirst suction opening
- 77
- zweite Absaugöffnungsecond suction opening
- 8a, 8b8a, 8b
- Rohrschleifen mit AuslaßdüsenPipe grinding with outlet nozzles
- 8c8c
- Rotationsvorrichtung für WärmestrahlerRotary device for heat radiators
- 10a,10b10a, 10b
- WärmestrahlerRadiant heaters
- 1212
- WerkstückträgerWorkpiece carrier
- 1616
- Zuführöffnungfeed
- 1818
- WerkstückkorbWorkpiece basket
- 2222
- Rollen des WerkstückträgersRolls of the workpiece carrier
- 5050
- Flüssigkeitsbadliquid bath
- 5252
- Gasraumheadspace
- 100, 102100, 102
- FlüssigkeitspegelständeLiquid water levels
- A-A'A-A '
- Achse des BehandlungsbehältersAxle of the treatment tank
- B-B'B-B '
- Schnittlinieintersection
Claims (9)
- A method for cleaning workpieces, in which the workpieces are introduced into a treatment container (1) in which a workpiece carrier (12) for accommodating the workpieces are disposed, and in which cleaning fluid subjected to excess pressure is introduced into the treatment container via outlet nozzles (8a, 8b) of a spray unit (8a, 8b) directed onto the workpieces,
with the following method steps:- producing of a fluid bath (50) in the treatment container (1), which at least partially surrounds the workpieces;- generating of a low pressure in a gas chamber (52) situated above the liquid bath (50);characterised by the following method step during the introduction of cleaning fluid via the outlet nozzles (8a, 8b) in the gas space (52) and simultaneously into the liquid bath:- moving the workpiece carrier (12) in the treatment container (1) in such a manner that the workpieces alternately pass through the liquid bath (50) and the gas space (52) present above the liquid bath (50). - A method according to Claim 1,
characterised in that a water level (100-102) of the liquid bath (50) is kept at least approximately constant. - A method according to Claim 1 or 2,
characterised in that the workpiece carrier (12) is rotated around an axis A-A' of the treatment container for the alternating introduction of the workpieces into the liquid bath (50) and into the gas chamber (52). - A method according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that liquid vapours are sucked out of the gas chamber (52). - A method according to one of Claims 1 to 4,
characterised in that the spray unit (8a, 8b) rotates in the treatment chamber (1), preferably in the opposite direction to the workpiece carrier. - A method according to one of Claims 1 to 5,
characterised in that liquid is at least partially drawn off from the liquid bath (50) at regular time intervals. - A method according to one of Claims 1 to 6, which comprises the following method steps for drying the workpieces:- removal of the cleaning fluid from the treatment container;- introduction of a gaseous medium under excess pressure via outlet nozzles of the spray unit (8a, 8b) into the treatment container (1);- drawing off of liquid vapours from the interior of the treatment container (1);- rotation of the spray unit (8a, 8b) and/or of the workpiece carrier (12) in the treatment container (1).
- A method according to Claim 7,
characterised in that a low pressure is produced in the treatment container (1). - A method according to Claim 11,
characterised in that the interior of the treatment container (1) is heated by means of heat radiators (10a, 10b), which are mounted externally on the treatment container (1) or which are disposed in the interior of the treatment container (10 and are directed onto the workpiece carrier (12).
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