EP1615732B1

EP1615732B1 - Verfahren zur niederdruckspritzreinigung mit restschmutzanalyse von bauteilen

Info

Publication number: EP1615732B1
Application number: EP04722795A
Authority: EP
Inventors: Konrad Koeberle; Anke Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: EP1615732A1; US20060231121A1; JP2006522675A; BRPI0409244B1; WO2004091818A1; DE10316644A1; BRPI0409244A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse von Bauteilen und weist die Bereitstellung eines mit einem Spülmedium gefüllten Vorlagebehälters (B1), die eingangsseitige Beaufschlagung des Vorlagebehälters (B1) mit Druckluft, das Leiten des druckluftbeaufschlagten Spülmediums zu einer Spritzlanze (S1), die Spritzreinigung eines Bauteils durch Ausspritzen mit dem aus der Spritzlanze (S1) ausgespritzten Spülmedium, das Auffangen des nach der Spritzreinigung mit Partikeln belasteten Spülmediums in einem Auffangbehälter (B2), die Bereitstellung eines an einer Ausströmseite des Auffangbehälters (B2) angeordneten In-Line-Analysefilters (F2) so, dass es von dem partikelbelasteten Spülmedium durchströmt wird, das Ausfiltern der Partikel aus dem Spülmedium mit dem Analysefilter (F2) und schliesslich die Restschmutzanalyse anhand der vom Analysefilter ausgefiterten Partikel, sowie ein für dieses Verfahren eingerichtetes Niederdruck-Spritzmodul.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse von Bauteilen mittels eines Niederdruck-Spritzmoduls.
Derzeit wird in bekannten Fällen eine Restreinigung und Restschmutzbestimmung von Bauteilen im Tauchverfahren gegebenenfalls mit Ultraschalluntersuchung durchgeführt. Mit einem derartigen Verfahren kann insbesondere die Abreinigung der Außenflächen der Bauteile gewährleistet werden. Dagegen ist die Reinigungswirkung in Innenbereichen von Bauteilen, z.B. Durchgangs- oder Sacklochbohrungen, nicht in jedem Fall sichergestellt. In einigen Fällen kommen zur Reinigung auch Spülstände zum Einsatz, in denen mittels Adapter bei hohen Drücken Reinigungsmedium durch das Bauteil in geschlossenem Kreislauf gepumpt wird.
Weiterhin ist aus der FR 2704780 A , der für den Gegenstand des Anspruchs 1 als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird ein Niederdruck-Spritzmodul zur Spritzreinigung von Bauteilen gemäβ dem obergegriff des Anspruchs 1 bekannt, mit einem Vorlagebehälter zur Aufnahme eines Spülmediums, der eingangsseitig mit Druckluft von einer Druckluftquelle beaufschlagbar und ausgangsseitig mit einer Spritzlanze zum druckbeaufschlagten Ausspritzen eines Bauteils mit dem Spülmedium verbunden ist und einem Auffangbehälter, der zum Auffangen des nach der Spritzreinigung des Bauteils mit Partikeln belasteten Spülmediums angeordnet und in dessen Ausströmseite ein Filter eingebaut ist.
Die geschilderten bekannten Verfahren zur Restreinigung und Restschmutzbestimmung von Bauteilen haben demnach die Nachteile, dass sich Durchgangs- und Sacklochbohrungen in vielen Fällen nicht oder nur schwer reinigen lassen, dass die zum Einsatz kommenden Reinigungsmodule zumeist nur an bestimmte Bauteilegeometrien angepasst sind und häufig auch durch den geschlossenen Kreislauf des Spülmediums eine aufwendige Filtertechnik benötigen.

Aufgabe und Vorteile

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse so anzugeben, dass eine gezielte Innenreinigung auch von schwer zugänglichen Stellen, wie Durchgangs- und Sacklochbohrungen mit einer einfachen Filtertechnik und kompatibel für verschiedene Bauteilegeometrien durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Hierbei ist es möglich, mit einem Niederdruck-spritzmodul eine partikelfreie Druckerzeugung ohne Pumpe mit einem ein Spülmedium enthaltenden druckluftbeaufschlagten Vorlagebehälter durchzuführen, wobei ausgangsseitig des Vorlagebehälters eine auswechselbare Spritzlanze mit variablem Durchmesser, Form und Länge angebracht ist, die mit einem Dosiermembranventil gekoppelt werden.kann; bei der Verwendung von Düsen ist auch eine Außenreinigung der Bauteile möglich, und dass weiterhin das bei der Spritzreinigung entstehende partikelbelastete Spülmedium in einem Auffangbehälter aufgefangen wird, in dem ein Analysefilter eingebaut ist, welches die Partikel aus dem Spülmedium ausfiltert und zur nachträglichen Analyse derselben aufbewahrt.
Ein mit einem derartigen Niederdruck-Spritzmodul arbeitendes Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse von Bauteilen weist folgende Schritte auf:

A:: Bereitstellen eines mit einem Spülmedium befüllten Vorlagebehälters;
B:: eingangsseitige Beaufschlagung des Vorlagebehälters mit Druckluft von einer Druckluftquelle;
C:: Leiten des druckbeaufschlagten Spülmediums vom Vorlagebehälter zu einer Spritzlanze;
D:: Spritzreinigung des Bauteils durch Ausspritzen mit dem aus der Spritzlanze gespritzten Spülmedium;
E:: Auffangen des nach der Spritzreinigung mit Partikeln belasteten Spülmediums in einem Auffangbehälter;
F:: Bereitstellen eines an einer Ausströmseite des Auffangbehälters angeordneten Analysefilters so, dass es von dem partikelbelasteten Spülmedium durchströmt wird;
G:: Ausfiltern der Partikel aus dem Spülmedium mit dem Analysefilter, und
H:: Restschmutzanalyse anhand der vom Analysefilter ausgefilterten Partikel.

Dabei ist zu bevorzugen, dass das Ausfiltern der Partikel durch Absaugen des Spülmediums mittels einer an der Ausströmseite des Auffangbehälters stromabwärts des Analysefilters angeordneten Vakuumpumpe unterstützt wird.
Die Restschmutzanalyse der ausgefilterten Partikel kann lichtmikroskopisch oder rasterelektronenmikroskopisch ausgeführt werden. Mit diesen Merkmalen ergeben sich folgende Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Niederdruck-Spritzmoduls:

gezielte Innenreinigung von schwer zugänglichen Stellen der Bauteile, wie Durchgangs- oder Sacklochbohrungen durch Einsatz von auswechselbaren Spritzlanzen mit angepasster Geometrie;
variabler Druck (z.B. 2 bis 6 bar), je nach Bauteil einstell- oder regelbar;
Keine aufwendige Filtertechnik durch offenen Spülkreislauf;
Direkte Filtererzeugung zur Sauberkeitsanalytik für Rasterelektronenmikroskop oder Lichtmikroskop;
einsetzbar für verschiedene Bauteilegeometrien;
totraumfreie, partikelarme Anlagentechnik.

Ausführungsbeispiel

Die nachstehende Beschreibung beschreibt bezugnehmend auf die einzige Figur 1, welche die erfindungswesentlichen Komponenten anhand eines Verfahrensfließbilds darstellt, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse sowie ein dafür eingesetztes Niederdruck-Spritzmodul.
Gemäß Figur 1 kommt erfindungsgemäß ein Niederdruck-Spritzmodul zum Einsatz, dessen Hauptkomponenten aus einem mit Druckluft von einer Druckluftquelle (Leitung 1) mit Druckluft beaufschlagten Vorlagebehälter B1, welcher mit einem Spülmedium (über eine Leitung 2) gefüllt wird, einer ausgangsseitig des Vorlagebehälters B1 über ein Vorfilter F1 angeschlossenen und über die Leitungen 3 und 4 in Spülmediumkommunikation mit dem Vorlagebehälter B1 stehenden Spritzlanze S1, einem Auffangbehälter B2, einem In-Line-Analysefilter F2, welches am Auffangbehälter B2 über eine Leitung 5 angeschlossen ist, und das aus dem nach dem Spülen des Bauteils vom Auffangbehälter B2 aufgefangenen partikelbelasteten Spülmedium Partikel ausfiltert und diese zu ihrer nachträglichen Analyse aufbewahrt, und einer über eine Leitung 6 angeschlossenen (nicht gezeigten) Vakuumpumpe bestehen. Alle Anlagenteile bestehen bevorzugt aus Edelstahl und sind totraumoptimiert.
Zunächst wird der Vorlagebehälter B1 mit gefiltertem Spülmedium über die Leitung 2 befüllt. Er kann durch den Anschluss an ein werksseitiges Druckluftnetz (Leitung 1) als Druckluftquelle mit einem maximalen Druck von etwa 6 bar betrieben werden. Die Steuerung oder Regelung des Vorlagedrucks erfolgt durch ein in der Druckluftzuleitung 1 liegendes Ventil V1. Über die Spritzeinheit S1 mit Lanze kann das Spülmedium auch langen Durchgangsbohrungen zugeführt werden. Damit die notwendige Beweglichkeit der Spüllanze S1 gewährleistet ist, ist die Spüllanze S1 über einen flexiblen Schlauch 4 an dem Vorfilter F1 angeschlossen. Zwischen Vorfilter F1 und dem Vorlagebehälter B1 befindet sich in der Leitung 3 ein zweites Regel/Stellventil V2 zur bedarfsgerechten Regelung/Einstellung des Drucks und/oder der Menge des Spülmediums zum Vorfilter F1 bzw. zur Spüllanze S1. Aufgrund der auswechselbaren Spritzlanze S1, deren Durchmesser und Länge je nach Bauteil variieren kann, und durch die flexible Leitung 4 können auch kompliziert gestaltete Bauteile, d.h. auch Durchgangs- und Sacklochbohrungen, die von verschiedenen Seiten in das Bauteil eingebracht sind, gespült, d.h. ausgespritzt werden.
Im Auffangbehälter B2 wird das mit Partikeln belastete Spülmedium nach dem Ausspritzen der Bauteile gesammelt. Dazu weitet sich die obere Öffnung des Auffangbehälters B2 vorteilhafterweise trichterförmig nach oben auf. Das vom Auffangbehälter B2 gesammelte partikelbelastete Medium wird über den In-Line-Analysefilter F2 mit Hilfe der (nicht gezeigten) Vakuumpumpe abgesaugt. Das erzeugte Filter kann danach sofort untersucht und für die Restschmutzbestimmung ausgewertet werden.
Eine nicht von der Erfindung umfasste Alternative wäre die Druckerzeugung für das Spülmedium über Pumpen, was eine aufwendige Filtertechnik für das Spülmedium nötig macht, um hohe Reinheit desselben zur garantieren. Ferner entsteht ein höherer Druckverlust, der in der Pumpenleistung vorgehalten werden muss. Dagegen wird bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Verfahren mit einem offenen Kreislauf gearbeitet, bei dem der Druck in einfacher Weise variabel und keine aufwendige Filtertechnik nötig ist.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse von Bauteilen und das dafür eingesetzte Niederdruck-Spritzmodul wurden bislang erfolgreich an Bauteilen mit sauberkeitskritischen Innenbereichen erprobt, wie z.B. an Hochdruckpumpen für Dieseleinspritzsysteme, Einspritzdüsen, Hydroaggregaten für ABS-Systeme und an sonstigen Komponenten von Kraftfahrzeug-Einspritzsystemen erprobt.

Claims

Verfahren zur Niederdruck-Spritzreinigung und Restschmutzanalyse von Bauteilen, mit den Schritten:
A: Bereitstellen eines mit einem Spülmedium befüllten Vorlagebehälters (B1);

B: eingangsseitige Beaufschlagung des Vorlagebehälters (B1) mit Druckluft von einer Druckluftquelle;

C: Leiten des druckbeaufschlagten Spülmediums vom Vorlagebehälter (B1) zu einer Spritzlanze (S1);

D: Spritzreinigung des Bauteils durch Ausspritzen mit dem aus der Spritzlanze (S1) gespritzten Spülmedium;

E: Auffangen des nach der Spritzreinigung mit Partikeln belasteten Spülmediums in einem Auffangbehälter (B2);

F: Bereitstellen eines an einer Ausströmseite des Auffangbehälters (B2) angeordneten Analysefilters (F2),
gekennzeichnet, durch ein Bereitstellen des Analysefilters (F2) so, dass es von dem partikelbelasteten Spülmedium durchströmt wird,
durch ein Ausfiltern der Partikel aus dem Spülmedium mit dem Analysefilter (F2),
und durch eine Restschmutzanalyse anhand der vom Analysefilter ausgefilterten Partikel.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Druckluft in Schritt B auf einen Wert geregelt oder eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt C zur Spritzlanze (S1) geleitete Spülmedium durch ein Vorfilter (F1) vorgefiltert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt D eine je nach Bauteilegeometrie gestaltete auswechselbare Spritzlanze (S1) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfiltern der Partikel aus dem Spülmedium mit dem Analysefilter (F2) durch Absaugen des Spülmediums mittels einer an der Ausströmseite des Auffangbehälters stromabwärts des Analysefilters (F2) angeordneten Vakuumpumpe unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restschmutzanalyse der ausgefilterten Partikel lichtmikroskopisch oder rasterelektronenmikroskopisch ausgeführt wird.