| Dokumentenidentifikation |
DE3715168C2 18.01.1990 |
| Titel |
Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von Gegenständen in Reinigungsanlagen |
| Anmelder |
Höckh Metall-Reinigungs-Anlagen GmbH, 7540 Neuenbürg, DE |
| Erfinder |
Höckh, Jürgen, 7540 Neuenbürg, DE; Koppelhuber, Franz, 7136 Oetisheim, DE |
| Vertreter |
Mayer, F., Dipl.-Ing.agr. Dr.agr.; Frank, G., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 7530 Pforzheim |
| DE-Anmeldedatum |
07.05.1987 |
| DE-Aktenzeichen |
3715168 |
| Offenlegungstag |
01.12.1988 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
18.01.1990 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
18.01.1990 |
| IPC-Hauptklasse |
F26B 9/06
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| IPC-Nebenklasse |
F26B 5/04
F26B 25/00
B08B 3/04
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| Zusammenfassung |
Die Einrichtung umfaßt im Reinigungskreislauf eine schließbare Reinigungskammer (10), die über eine Saugleitung (51) mit dem Saugstutzen einer in einem Treibmittelkreislauf liegenden Treibmittelpumpe (Strahlpumpe 34) in Verbindung steht. Die Strahlpumpe (34) ist mittels Umwälzpumpe (33) aus einem Treibmittel-Vorratsbehälter (32) gespeist. Zur Kühlung des Treibmittels (13') ist im Treibmittel-Vorratsbehälter (32) eine Kühlvorrichtung (35, 37) vorgesehen. Als Treibmittel findet die Reinigungsflüssigkeit selbst Verwendung. Dadurch wird das Waschgut rascher und intensiver getrocknet. Im Falle der Verwendung von organischen Lösemitteln ist die Belastung der Arbeitsräume und der Umwelt minimiert.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Trocknen von
Gegenständen in Reinigungs- und/oder Entfettungsanlagen entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (US 36 10 260) ist
die Reinigungskammer lediglich gegen das Entweichen der
Lösungsmitteldämpfe abgeschlossen. Getrocknet wird das aus der Reinigungskammer
transportierte Waschgut mittels einer Heizeinrichtung in einem gesonderten
Trockenraum. Die dabei entstehenden Dämpfe werden mittels einer
Pumpe unter geringem Unterdruck abgesaugt, um das aufgrund der Wirkung
der Heizeinrichtung verdampfte Lösungsmittel zurückzugewinnen.
Eine zufriedenstellende Trocknung ohne Heizeinrichtung ist nicht
erreichbar. Überdies ist für die Aufheizung zusätzliche Energie erforderlich.
Zudem ist der Trockenraum aufgrund seiner Ausbildung einem Trocknen
unter erheblichem Unterdruck nicht zugänglich.
Eine weitere bekannte Einrichtung dieser Art (US-PS 44 24 633) besitzt
eine Kammer, die mit einem Lösungsmittelverdampfer in offener Verbindung
steht, in der das Gut mittels aus dem Lösungsmittelverdampfer kommenden
Lösungsmitteldämpfen gereinigt und die dabei anfallende
Kondensationswärme zur Trocknung des Gutes ausgenutzt wird. Die verunreinigten
Lösungsmittel fließen in flüssiger Form ab, während der in Gasform
vorliegende Teil abgesaugt wird. Die dabei zum Absaugen verwendete
Vakuumpumpe ist jedoch nicht in der Lage, hohe Unterdrücke zur Trocknung
aufzubauen, da die Reinigungskammer nicht in ausreichender Weise dichtend
verschließbar und gegenüber dem restlichen System abgrenzbar ist. Zudem
leitet die Vakuumpumpe die letztlich abgesaugten Dämpfe ungehindert
in die Atmosphäre.
Bei einer bekannten vergleichbaren Einrichtung (DE-OS 33 19 094)
wird eine mechanische Pumpe oder eine Treibmittelpumpe eingesetzt,
um aus einer der Reinigungskammer vorgeschalteten Vorkammer
Lösungsmitteldämpfe abzusaugen. Diese Einrichtung dient aber nicht zur
Trocknung, sondern ausschließlich zur Verminderung der in die
Atmosphäre austretenden Dämpfe und deren Rückgewinnung.
Es ist auch bekannt, zur Trocknung eine beliebige Vakuumpumpe, zum
Beispiel eine Flüssigkeitsringpumpe zu verwenden (DE-Z vt.,
"Verfahrenstechnik", 15 (1981) Nr. 2, S. 116, 117).
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 derart
weiterzubilden, daß das Waschgut bei portions- und taktweiser Reinigung
bei Anwendung beliebiger Unterdrücke
rascher und intensiver getrocknet werden kann und daß dadurch im
Falle der Verwendung von organischen Lösungsmitteln die Belastung der
Arbeitsräume und der Umwelt minimiert werden kann. Bei Verwendung
von wäßrigen Reinigungsflüssigkeiten soll der Trocknungsvorgang
bei Erreichen höherer Trocknungsgrade wesentlich beschleunigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren durch die im
Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst und für die Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst.
Bei einem solchen Verfahren bzw. bei einer solchen Ausbildung können bei entsprechend dichter Auslegung
der Gesamtanlage zumindest bei großen Anlagen bisher unerreichte
Unterdrücke und Trocknungsintensitäten erreicht werden. Aufgrund
ihres einfachen Aufbaus ohne bewegliche Teile, die von aggresiven
Lösungsmitteln angegriffen werden können und beim Aufbau des Vakuums
einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind, ist die Treibmittelpumpe
erheblich verschleißfester als übliche Vakuumpumpen. Die zum Betrieb
der Treibmittelpumpe erforderliche Umwälzpumpe hingegen kann beliebig
gebaut sein, da sie keinem Vakuum ausgesetzt ist. Zudem hat diese
Ausbildung den Vorteil, daß die abgesaugten Dämpfe bereits in der
Treibmittelpumpe beim Kontakt mit den im Treibmittel-Vorratsbehälter
gekühlten Treibmittel zu einem wesentlichen Teil kondensieren, wo
sie auf das einströmende, bis in die Nähe des Erstarrungspunktes
gekühlte Treibmittel stoßen.
Bei einer Ausbildung nach Patentanspruch 3 kann die Trocknung durch
Zugabe atmosphärischer Luft und bei Aufrechterhaltung des Unterdruckes
wesentlich intensiviert werden, wobei die relative Luftfeuchtigkeit
der zugeführten Luft in aller Regel unter der Sättigungsgrenze liegt.
Dadurch steigt die Aufnahmefähigkeit der Luft in der Reinigungskammer,
wodurch vor allem bei Gegenständen mit schwer zugänglichen &min;Innenräumen&min;
ein ausreichender Trocknungsgrad bei verhältnismäßig geringem
Zeitaufwand erreichbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt die schematisch dargestellte Einrichtung.
Die zu trocknenden Gegenstände, z. B. mechanisch bearbeitete
Werkstücke wie Dreh- und Stanzteile werden im folgenden als Waschgut
bezeichnet. Im Reingungsmittelkreislauf der Reinigungs- und/oder
Entfettungsanlage befinden sich ein Vorratsbehälter (zeichnerisch nicht dargestellt) für die
Reinigungsflüssigkeit sowie ein Behälter 11 und ferner in aller Regel
Filter, insbesondere Feinfilter zum Auffangen von Festteilen und
vielfach auch eine Destillationsanlage zur Regeneration der
Reinigungsflüssigkeit. Der Reingungsflüssigkeitskreislauf wird mit
Hilfe einer Pumpe 27 angetrieben und ist mittels drei-Wege-Ventilen
26, 31 steuerbar, die im Kreislauf vor bzw. hinter der Pumpe 27
angeordnet sind. In dem mit Deckel 11a dicht verschließbaren, für
den Aufbau eines zur Intensiv-Trocknung geeigneten Unterdrucks ausgelegten Behälters
11, der eine Reinigungskammer 10 umfaßt, ist ein Sprührohr 48 angeordnet.
Dessen Düsen münden über einem mittels Dreh- oder Schaukelantrieb 12 bewegbaren
Waschgutträger 16, in welchem das Waschgut aufgenommen ist. Der
Waschgutträger 16 bildet mit dem Deckel 11a und dem Dreh- oder
Schaukelantrieb 12 eine bauliche Einheit, die von dem die Reinigungskammer 10
bildenden Behälter 11 abhebbar bzw. auf diesen Behälter 11 aufsetzbar
ist. Der die Reinigungskammer 10 bildende Behälter 11 ist über
ein Verschlußventil 14 mit einem Auffangbehälter 15 verbunden.
Im Auffangbehälter 15 ist ein Siebkorbeinsatz 24 derart angeordnet,
daß die aus der Reinigungskammer 10 in den Auffangbehälter 15
ablaufende Renigungsflüssigkeit von oben in den Siebkorbeinsatz
24 einströmt, wo der Großteil der festen Schmutzteile abgefangen
wird. Niveauwächter 25, 25a im Auffangbehälter 15 verhindern
gleichermaßen eine Überfüllung wie eine ungewollte Entleerung des
Auffangbehälters 15. Das im Kreislauf zwischen der Pumpe 27 und dem
dahinterliegenden Drei-Wege-Ventil 31 angeordnete Sperrventil 28 dient
Wartungszwecken. Abzweigungen des Kreislaufes führen je über ein
Sperrventil 29 bzw. 30 zu einem Reinigungsflüssigkeitstank und
ermöglichen eine Entleerung bzw. die Befüllung des
Reinigungsflüssigkeitskreislaufes. Die Reinigungskammer 10
ist über eine Entlüftungsleitung 47 mit dem Vorratsbehälter
für die Reinigungsmittelflüssigkeit des
Reinigungsflüssigkeitskreislaufs und über eine mit Ventil 43 versehene Belüftungsleitung 49 mit der Atmospähre
verbindbar. Eine Zweigleitung 47a verbindet die Entlüftungsleitung
47 mit dem
Auffangbehälter 15. Der Siebkorbeinsatz 24 im Auffangbehälter 15 ist
horizontal (in der Zeichnung nach links) verfahrbar und aus
diesem über eine Öffnung vertikal herausfahrbar, welche mittels
Deckel 15a verschlossen werden kann.
Die schließbare Reinigungskammer 10 ist über eine Saugleitung
51 mit dem Saugstutzen einer Treibmittelpumpe (Strahlpumpe) 34
verbunden. Die Treibmittelpumpe 34 liegt in einem Treibmittelkreislauf
und ist mit Hilfe einer Umwälzpumpe 33 aus einem Treibmittel-
Vorratsbehälter 32 gespeist. Zur Kühlung des Treibmittels 13&min;
im Treibmittel-Vorratsbehälter 32 ist eine Kühlvorrichtung
vorgesehen. Diese ermöglicht eine Kühlung des Treibmittels
bis in die Nähe seines Erstarrungspunktes. Im zeichnerisch
dargestellten Ausführungsbeispiel findet als Kühlvorrichtung
ein nach dem Kompressionsverfahren arbeitendes Kälteaggregat 35
Verwendung. Der als Wärmetauscher 37 ausgebildete Verdampfer
dieses Kälteaggregates 35 ist im Treibmittel-Vorratsbehälter
32 innerhalb des Treibmittels 13&min; angeordnet. Der Kompressor
des Kälteaggregates 35 liegt außerhalb des
Treibmittel-Vorratsbehälters 32, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Der geschlossene
Treibmittel-Vorratsbehälter 32 kann über ein Entlüftungsventil
36 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt werden. Er ist außerdem
über eine Kondensat-Rücklaufleitung 45 mit dem auf niedrigem
Niveau angeordneten Auffangbehälter 15 verbunden. Die Saugstärke
der Treibmittelpumpe 34 ist mit Hilfe eines im Treibmittelkreislauf
vorgesehenen Drosselventils 41 steuerbar. Bei zirkulierendem
Treibmittelkreislauf steht der mit Niveauwächter 25, 25a versehene
Treibmittel-Vorratsbehälter 32 etwa unter atmosphärischem Druck.
Als Treibmittel findet grundsätzlich die Reinigungsflüssigkeit
Verwendung. Die Einrichtung arbeitet wie folgt:
Beim Betrieb der Reinigungs- und/oder Entfettungsanlage wechseln
zeitliche Phasen, in welchen das mit Hilfe des Waschgutträgers
16 in die Reinigungskammer 10 eingefahrene Waschgut gewaschen bzw.
entfettet und dieses Waschgut sodann getrocknet wird. In der
Waschphase gelangt die Reinigungsflüssigkeit über die Leitung
46 vom Vorratsbehälter für die Reinigungsflüssigkeit des
Reinigungsflüssigkeitskreislaufes über das offene Drei-Wege-Ventil
26 und die antreibende Pumpe
27 über das offene Sperrventil 28 zum Drei-Wege-Ventil 31 und von
dort über die Leitung 46a zum Sprührohr 48 der Reinigungskammer 10. Dadurch
wird das im Waschgutträger 16 befindliche Waschgut mit
Reinigungsflüssigkeit bespült, wobei sich die geschlossene Reinigungskammer 10
füllt. Dadurch gelangt das Waschgut unter den im Behälter 11 steigenden
Flüssigkeitsspiegel. Dabei wird der Waschvorgang durch die Dreh-
oder Schaukelbewegung des Waschguttägers 16 unterstützt, welche
mit Hilfe des Dreh- oder Schaukelantriebes 12 verursacht ist. Bei
der beschriebenen Flutung der Reinigungskammer 10 kann die verdrängte Luft
über die Entlüfungsleitung 47 bei offenem Entlüftungsventil 44
entweichen. Nach Abschluß der Waschphase wird die Reinigungsflüssigkeit
13 über das offene Verschlußventil 14 in den Auffangbehälter 15
entleert. Sie kann von dort über das Drei-Wege-Ventil 26, die Pumpe
27 und das Drei-Wege-Ventil 31 in eine zum Vorratsbehälter für die Reinigungsflüssigkeit des
Reinigungsflüssigkeitskreislaufs führende Leitung befördert werden. In der
anschließenden Trocknungsphase steht die
geschlossene, von der
Reinigungsflüssigkeit 13 entleerte Reinigungskammer 10
über die Saugleitung 51 mit der Treibmittelpumpe 34 zur Erzeugung
eines Unterdrucks in Verbindung. Der Treibmittelkreislauf wird bei
arbeitendem Kälteaggregat in Betrieb gesetzt. Dadurch wird in der
Saugleitung 51 ein intensiver, mit den Dämpfen der Reinigungsflüssigkeit
gesättigter Gasstrom von der Reinigungskammer 10 zur Treibmittelpumpe 34 erzeugt,
wo dieser Gasstrom auf das bis in die Nähe des Erstarrungspunktes
heruntergekühlte Treibmittel 13&min; trifft, welches der
Reinigungsflüssigkeit entspricht. Dabei kann die Reinigungkammer 10 jederzeit bedarfsweise
über die Belüftungsleitung 49 mit Ventil 43 belüftet werden. Durch
die ständige Einbringung des Kondensats in den Treibmittel-Vorratsbehälter
32 steigt der Treibmittelspiegel bis zu einem von der Kondensatrücklaufleitung
45 bestimmten Niveau, das überdies vom Niveauwächter 42a überwacht
wird. In der Trocknungsphase gelangen dank der niedrigen
Treibmitteltemperaturen geringe Mengen Reinigungsflüssigkeit in Dampfform über
das Entlüftungsventil 36 in die Atmosphäre. Zu Wartungszwecken kann
der Treibmittelkreislauf bei offenem Sperrventil 39 über das offene
Sperrventil 38 entleert werden. Zum Befüllen dient ein Sperrventil 40.
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| Anspruch[de] |
- 1. Verfahren zum Trocknen von Gegenständen, z. B. von mechanisch bearbeiteten Werkstücken
wie Dreh- und Stanzteilen (Waschgut), in Reinigungs- und/oder Entfettungsanlagen,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Waschen bzw. Entfetten des Waschgutes
dieses in einer schließbaren Reinigungskammer (10) einem zur Intensiv-
Trocknung geeigneten Unterdruck ausgesetzt ist, der mittels einer
mit dem Reinigungsmittel betriebenen Treibmittelpumpe erzeugt
ist.
- 2. Einrichtung zur Durchkführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1,
mit einem Reinigungsflüssigkeitskreislauf, in dem sich wenigstens ein Vorratsbehälter
für die Reinigungsflüssigkeit sowie wenigstens eine Reinigungskammer
(10) mit einem über mittels Dreh- oder Schaukelantrieb (12)
bewegbarem Waschgutträger (16) befindet, mit einer mit der
Reinigungsflüssigkeit betriebenen Treibmittelpumpe (Strahlpumpe) (34) zur Absaugung
von Lösungsmitteldämpfen, welche mittels Umwälzpumpe (33) aus
einem kühlbaren Treibmittelvorratsbehälter (32) gespeist ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die für den Aufbau eines zur Trocknung
geeigneten Unterdruckes ausgelegte und sowohl gegenüber der
Atmosphäre als auch gegenüber dem Reinigungsflüssigkeitskreislauf
hemetisch abschließbare Reinigungskammer (10) mit dem Saugstutzen
der Treibmittelpumpe (34) unmittelbar in Verbindung steht.
- 3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigungskammer (10) über eine mit einem Ventil (43) versehene
Belüftungsleitung (49) mit der Atmosphäre verbindbar ist.
- 4. Einrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der die Reinigungskammer (10) bildende Behälter (11) über ein
Verschlußventil (14) mit einem Auffangbehälter (15) verbindbar ist, der über eine
Kondensatrücklaufleitung (45) mit einem auf höherem Niveau angeordneten
Treibmittelvorratsbehälter (32) in Verbindung steht.
- 5. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reinigungsflüssigkeitskreislauf ein in der
verschlossenen Reinigungskammer (10) arbeitendes, verschließbares
Sprührohr (48) umfaßt, dessen Düsen über dem Waschgutträger (16) münden.
- 6. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reinigungskammer (10) über eine
Entlüftungsleitung (47) mit dem Vorratsbehälter für die Reinigungsflüssigkeit des
Reinigungsmittelkreislauf verbindbar ist, wobei die Entlüftungsleitung
(47) über eine Zweigleitung (47a) mit dem Auffangbehälter (15) in
Verbindung steht.
- 7. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Siebkorbeinsatz (24) im Auffangbehälter
(15) horizontal verfahrbar und aus diesem über eine mittels
Deckel (15a) verschließbare Öffnung vertikal herausfahrbar ist.
- 8. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im Treibmittelkreislauf ein die Saugstärke
der Treibmittelpumpe (34) steuerndes Drosselventil (41) vorgesehen
ist.
- 9. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß als Reinigungsflüssigkeit bzw. Treibmittel
Tetrachloräthen bzw. mit Detergentien versetztes Wasser Verwendung
finden, die im Treibmittelvorratsbehälter (32) auf eine Temperatur
von ca. -20° bzw. maximal 2°C gekühlt sind.
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