DE19637086A1 - Automatisch arbeitende Reinigungsanlage für Werkstücke - Google Patents
Automatisch arbeitende Reinigungsanlage für WerkstückeInfo
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Description
Werkstücke, insbesondere solche, welche durch Schleifen, Boh
ren, Fräsen, Drehen, Sägen, Gewindeschneiden und dergleichen
bearbeitet wurden, bedürfen vielfach einer gründlichen Reini
gung, um Späne, Schleifkörner und dergleichen, vor allem aber
auch Rückstände von Bearbeitungsflüssigkeiten, wie Schneid- und
Kühlöle, oder andere Bearbeitungsrückstände möglichst
vollständig zu entfernen; eine Werkstück-Reinigung, z. B. ein
Entfetten, kann aber auch nach anderen Behandlungsvorgängen
erforderlich sein.
Eine solche Reinigung erfolgte bislang in der Praxis fast
ausschließlich dadurch, daß die Werkstücke mit einer Reini
gungsflüssigkeit (organische Lösemittel oder wäßrige, Ten
side enthaltende Reinigungsflüssigkeiten) durch Abspritzen
und/oder Tauchen gereinigt und anschließend getrocknet wur
den.
Eine primitive Art der Werkstückreinigung ohne den Einsatz
einer Reinigungsflüssigkeit ist insbesondere in metallver
arbeitenden Betrieben üblich: Nach der Bearbeitung wird das
Werkstück von Hand mittels einer Preßluftdüse abgeblasen mit
der Folge, daß Späne und andere Bearbeitungsrückstände in die
Umgebung geblasen werden, was zu einer höchst störenden Ver
unreinigung des Arbeitsplatzes führt.
Aus der DE-A-34 19 028 ist nun schon eine Reinigungsanlage
bekanntgeworden, mit der Staub von den Oberflächen von Werk
stücken, wie beispielsweise zu lackierenden Karosserien, ab
geblasen werden soll. Diese bekannte Anlage verfügt über eine
kanalartige Schleusenkammer, welche an ihren beiden Enden
durch ein einlaßseitiges und ein auslaßseitiges Hubtor ver
schlossen werden kann und in der eine sich über die ganze
Länge der Schleusenkammer erstreckende Rollenbahn angeordnet
ist, auf der die zu reinigenden Gegenstände abgelegt und mit
der die letzteren durch die Schleusenkammer hindurchbewegt
werden. Ferner verfügt diese bekannte Anlage über ein Luft
kreislaufsystem mit einem Gebläse zum Fördern von Luft zu
zwei ringförmigen Blasluftkanälen, welche in Längsrichtung
des die Schleusenkammer bildenden Kanals im Abstand vonein
ander angeordnet sind und deren jeder von vier geraden Seg
menten gebildet wird, welche in das Innere des die Schleusen
kammer bildenden Kanals hineinragen. Zwischen den beiden
Blasluftkanälen ist die Schleusenkammer mit einem gleichfalls
ringförmig gestalteten Luftabsaugkanal versehen, dem zwei
hintereinander geschaltete mechanische Luftfilter nachge
ordnet sind, aus denen das Gebläse die Luft wieder ansaugt.
Die zu reinigenden Werkstücke werden mit Hilfe der Rollenbahn
durch die Schleusenkammer hindurchgetaktet; hierzu wird zu
nächst das einlaßseitige Hubtor geöffnet, worauf ein erstes
zu reinigendes Werkstück bzw. eine erste Charge zu reinigen
der Werkstücke in die Schleusenkammer eingeführt und auf der
Rollenbahn abgelegt wird. Nach Erreichen einer ersten Posi
tion vor dem ersten Blasluftkanal wird das einlaßseitige Hub
tor geschlossen, worauf der Luftkreislauf in Betrieb genommen
und das Werkstück bzw. die Werkstücke durch den ersten ring
förmigen Blasluftkanal hindurchgeführt und vor dem zweiten
ringförmigen Blasluftkanal stillgesetzt wird bzw. werden. An
schließend wird das einlaßseitige Hubtor wieder geöffnet, die
Schleusenkammer mit der nächsten Charge beladen, das einlaß
seitige Hubtor wieder geschlossen und die Rollenbahn um einen
Schritt weitergetaktet, wobei die erste Charge den zweiten
ringförmigen Blasluftkanal und die zweite Charge den ersten
Blasluftkanal passiert etc. Die zu reinigenden Werkstücke
müssen also einzeln oder chargenweise in die Schleusenkammer
eingebracht werden, d. h. diese bekannte Reinigungsanlage
kann nur diskontinuierlich arbeiten; außerdem sind verhält
nismäßig aufwendige Werkstück-Handhabungsvorrichtungen erfor
derlich, um die zu reinigenden Werkstücke durch das geöffnete
einlaßseitige Hubtor hindurch auf die Rollenbahn aufzubringen
und die gereinigten Werkstücke durch das geöffnete auslaßsei
tige Hubtor hindurch von der Rollenbahn abzunehmen.
Für viele Anwendungsfälle ist die sich aus der DE-A-34 19 028
ergebende Reinigungsanlage aber deshalb grundsätzlich nicht
geeignet, weil es mit Blasluftstrahlen nicht gelingt, ange
trockneten oder öligen/fettigen Schmutz, wie er für bearbei
tete Werkstücke oft typisch ist, in ausreichendem Maße von
solchen Werkstücken zu entfernen. Andererseits hat eine Werk
stückreinigung mittels Blasluftstrahlen natürlich die Vor
teile, daß die Werkstücke anschließend nicht aufwendig ge
trocknet werden müssen und daß es auch nicht erforderlich
ist, große Mengen einer Reinigungsflüssigkeit zu fördern und
immer wieder aufzubereiten, so wie dies beim Tauch- und/oder
Spritzreinigen von Werkstücken mittels einer Reinigungsflüs
sigkeit erforderlich ist.
Die vorstehend erwähnten Vor- und Nachteile der Reinigungsan
lage nach der DE-A-34 19 028 gelten im wesentlichen auch für
die sich aus der DE-A-44 25 765 der Firma Dürr GmbH ergebende
Reinigungsanlage, die allerdings so ausgebildet ist, daß sie
kontinuierlich arbeiten kann und kostengünstiger ist, da sie
weder Hubtore, noch aufwendige Werkstück-Handhabungsvorrich
tungen benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer automa
tisch arbeitenden Reinigungsanlage die Vorteile einer Reini
gung der Werkstücke mittels Luftstrahlen zu nutzen, gleich
zeitig aber den Reinigungseffekt deutlich zu verbessern, und
zwar auch dann, wenn aus Gründen der Energiekosten mit Blas
luftstrahlen und nicht mit hochgespannter Luft gearbeitet
wird, obwohl grundsätzlich auch letzteres denkbar wäre.
Grundgedanke der Erfindung ist es nun, einem die Reinigung
bewirkenden Luftstrahl eine verhältnismäßig geringe Menge
Wasserdampfes so beizufügen, daß der auf ein zu reinigendes
Werkstück auftreffende Luftstrahl das Wasser zumindest über
wiegend in Dampfform enthält. Es hat sich nämlich gezeigt,
daß sich unerwartet gute Reinigungsergebnisse erzielen las
sen, wenn statt reiner Luft ein Luft-Wasserdampf-Gemisch auf
das zu reinigende Werkstück einwirkt; einerseits lassen sich
so Werkstücke sogar gut entfetten, und andererseits trocknen
die Werkstücke nach dem Reinigungsvorgang rasch ab, wenn dem
Luftstrahl nur die für die Erzielung des Reinigungsvorgangs
erforderliche, verhältnismäßig geringe Dampfmenge beigegeben
wird.
Obwohl der Reinigungsmechanismus nicht bis ins letzte geklärt
ist, kommt es offenbar auf die Kombination von das Werkstück
anströmender Luft, vorzugsweise Blasluft, und Wasserdampf an,
denn mit den auf dem Markt angebotenen reinen Dampfstrahlge
räten lassen sich die mit der Erfindung erzielbaren Reini
gungsergebnisse nicht erreichen, und insbesondere sind nach
einer Reinigung mit einem Dampfstrahlgerät die Werkstücke
nicht trocken, so daß in einer Fertigungs- und/oder Montage
straße eine gesonderte Trocknungsstation vorgesehen werden
müßte.
Ausgehend von einer automatisch arbeitenden Reinigungsanlage
zum Entfernen von Behandlungs- und/oder Bearbeitungsrück
ständen von Werkstücken, welche eine Reinigungsstation, der
ein Kanal für die Aufnahme wenigstens eines zu reinigenden
Werkstücks zugeordnet ist, eine Werkstück-Transporteinrich
tung zum Einbringen der zu reinigenden Werkstücke in den
Kanal sowie zum Entfernen der gereinigten Werkstücke aus dem
Kanal und mindestens eine in das Kanal innere hinein und damit
auf die zu reinigenden Werkstücke gerichtete Blasdüse zur Be
aufschlagung der Werkstücke mit einem Luftstrahl, insbeson
dere einem Blasluftstrahl, aufweist, wobei der Blasdüse ein
insbesondere als Ventilator ausgebildeter Luftförderer zum
Zuführen von Luft zu der Blasdüse mit einem Druck von insbe
sondere höchstens ungefähr 0,5 bar vorgeschaltet ist und der
Kanal einen Auslaß zum Abführen der gebrauchten Blasluft auf
weist, läßt sich die vorgenannte Aufgabe gemäß der vorliegen
den Erfindung konstruktiv dadurch lösen, daß eine Dampfzu
fuhrvorrichtung zum Einleiten von Wasserdampf in den Blas
luftstrahl sowie eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von
aus dem Dampf gebildetem, verunreinigtem Kondensat aus der
gebrauchten Blasluft vorgesehen sind.
Möglicherweise beruht der mit der Erfindung erzielbare gute
Reinigungseffekt auf der Tatsache, daß bei einer Reinigung
mit Wasserdampf voll-entsalztes Wasser bzw. dessen Dampf auf
das Werkstück auftrifft und voll-entsalztes Wasser
"aggressiver" ist als normales Wasser, d. h. Schmutz leichter
aufnimmt als nicht-entsalztes Wasser; gleichzeitig führt die
Reinigung mittels Luftstrahlen, welchen verhältnismäßig ge
ringe Mengen von Wasserdampf zugesetzt wurden, aber dazu, daß
die gereinigten Werkstücke unmittelbar nach der Reinigung
wieder trocken sind bzw. rasch von selbst abtrocknen.
Mit denjenigen Mitteln, mit denen sich in der erfindungsge
mäßen Reinigungsanlage das aus dem gebrauchten Wasserdampf
entstehende Kondensat aus der Blasluft abscheiden läßt,
lassen sich auch von der gebrauchten Blasluft mitgeführte
Bearbeitungs- bzw. Behandlungsrückstände von der gebrauchten
Blasluft abtrennen, so daß es grundsätzlich möglich ist, die
gebrauchte Blasluft in die Umgebung oder ins Freie abzulei
ten; außerdem fallen nur vergleichsweise geringe Mengen ver
unreinigten Kondensats an, welche entsorgt oder wiederaufbe
reitet werden müssen. Obwohl die erfindungsgemäße Reinigung
einen sehr guten Reinigungseffekt mit sich bringt, erfolgt
sie doch äußerst schonend, so daß z. B. der Lack auf einer
lackierten Werkstückoberfläche unbeschädigt bleibt. Schließ
lich kann dem für die erfindungsgemäße Reinigung zu ver
dampfenden Wasser ohne weiteres eine geringe Menge eines
Korrosionsschutzmittels beigemischt werden, um so ein
Korrodieren der gereinigten Werkstücke zu verhindern.
Ein großer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sich
die erfindungsgemäß vorzusehenden Mittel bei jeder mit Luft
strahlen arbeitenden Reinigungsanlage ohne weiteres nach
rüsten lassen.
Auch läßt sich der von den Werkstücken abgelöste Schmutz aus
dem Dampfkondensat leicht entfernen, insbesondere mit einem
gebräuchlichen Cyclon-Abscheider, so daß es möglich ist, das
gebrauchte Wasser, gegebenenfalls samt Korrosionsschutzmit
tel, nach einer entsprechenden Aufbereitung wieder einzuset
zen, obwohl die für eine erfindungsgemäße Reinigung benötig
ten geringen Wassermengen ohne weiteres eine wirtschaftliche
Entsorgung zulassen.
Der Dampf kann dem Luftstrahl stromaufwärts der Blasdüse zu
gefügt werden, es ist jedoch vorteilhaft, den Dampf möglichst
kurz vor oder sogar innerhalb der Blasdüse dem Luftstrahl
bei zugeben, damit der Dampf möglichst weitgehend in Dampfform
auf das zu reinigende Werkstück auftrifft und möglichst ge
ringe Dampfmengen erforderlich sind.
Da bei der Erfindung nicht mit organischen oder anderen die
Umwelt beeinträchtigenden Flüssigkeiten gearbeitet werden
muß, ist es nicht erforderlich, einen an seinem Umfang ge
schlossenen Kanal vorzusehen; der Kanal der erfindungsgemäßen
Reinigungsanlage könnte also beispielsweise einen U-förmigen
Querschnitt haben und oben offen sein oder nur von zwei in
Bewegungsrichtung der Werkstücke parallel zueinander verlau
fenden seitlichen Spritzschutzwänden gebildet werden. Bevor
zugt werden aber Ausführungsformen, bei denen der Kanal bis
auf eine insbesondere verschließbare Einlaß- und Auslaßöff
nung für die Werkstücke allseitig geschlossen ist. Solche
Ausführungsformen ermöglichen eine weitere Verbesserung der
erfindungsgemäßen Reinigungsanlage dergestalt, daß die Blas
luft zumindest nahezu vollständig im Kreislauf geführt wird;
eine entsprechende Ausführungsform zeichnet sich durch einen
den Kanal sowie den Luftförderer, die Blasdüse und die Kon
densat-Abscheidevorrichtung beinhaltenden geschlossenen Blas
luftkreislauf aus (sieht man einmal davon ab, daß möglicher
weise die Einlaß- und Auslaßöffnung des Kanals nicht wirklich
absolut gasdicht verschlossen ist, solange das Werkstück bzw.
die Werkstücke gereinigt wird bzw. werden). Ein zu hoher
Feuchtigkeitsgehalt der im Kreislauf geführten Blasluft wird
bei dieser Ausführungsform dadurch vermieden, daß bei ent
sprechender Gestaltung des Blasluftkreislaufs der der Blas
luft beigegebene Dampf stromabwärts der Reinigungsstelle zu
mindest weitgehendst auskondensiert wird.
Damit der Luftförderer durch den Dampf bzw. das Dampfkonden
sat und den in diesem enthaltenen Schmutz möglichst wenig be
einträchtigt wird, empfiehlt es sich, die Kondensat-Abschei
devorrichtung stromabwärts des Auslasses des Kanals und
stromaufwärts des Luftförderers vorzusehen, und um auch von
der eigentlichen Blasluft mitgeführten Schmutz vor dem Luft
förderer aus der Blasluft abzuscheiden, wird empfohlen, im
Blasluftkreislauf stromabwärts des Auslasses des Kanals und
stromaufwärts des Luftförderers auch eine Schmutzabscheide
vorrichtung zum Abscheiden von von den Werkstücken entferntem
Schmutz aus der Blasluft vorzusehen, wobei es sich bei dieser
Schmutzabscheidevorrichtung um ein einfaches mechanisches
Filter handeln kann.
Anders als bei der sich aus der DE-A-34 19 028 ergebenden
bekannten Reinigungsanlage, jedoch in Übereinstimmung mit der
Reinigungsanlage nach der DE-A-44 25 765 wird für die erfin
dungsgemäße Reinigungsanlage empfohlen, den Auslaß des Kanals
an einem Boden des letzteren vorzusehen, um so dem Umstand
Rechnung zu tragen, daß die Wände des Kanals als Prallwände
für die von der Blasluft bzw. von der gebrauchten Blasluft
mitgeführten Kondensattröpfchen wirken, d. h. als Flüssig
keitsabscheideelemente.
Die Blasluftdüse bzw. mehrere Blasluftdüsen könnten von einem
roboterähnlichen Handhabungsgerät gehalten und längs der zu
reinigenden Werkstücke und/oder um diese herum bewegt werden;
einfacher ist es jedoch, die Blasdüse so zu gestalten, daß
sie eine das zu reinigende Werkstück zumindest im wesentli
chen umschließende Luftaustrittsöffnung hat und Blasdüse so
wie Werkstück relativ zueinander quer zu dieser Luftaus
trittsöffnung bewegbar sind, und zwar insbesondere dadurch,
daß die Werkstücke durch die Werkstück-Transporteinrichtung
durch die Blasdüse hindurchgeführt werden. In diesem Fall ist
es besonders vorteilhaft, wenn ein das Werkstück tragender
Bereich der Transporteinrichtung quer zur Kanallängsrichtung
luftdurchlässig ist, denn dann kann die Blasluft samt dem von
ihr mitgeführten Dampf aus allen Richtungen auf die von der
Transporteinrichtung getragenen Werkstücke gerichtet werden.
Wie sich bereits aus den obigen Ausführungen ergibt, werden
Ausführungsformen bevorzugt, bei denen der Luftförderer die
Blasluft nicht unter hohem Druck zur Blasdüse fördert, da
dadurch der Energiebedarf der Reinigungsanlage minimiert
wird. In diesem Fall lassen sich sehr gute Reinigungsergeb
nisse dann erzielen, wenn der Luftförderer derart ausgelegt
ist, daß er je Blasdüse mindestens ca. 600 m³/h an Blasluft
fördert.
Für die meisten Anwendungsfälle hat es sich als ausreichend
erwiesen, wenn der Blasluft je Blasdüse ungefähr 3 bis unge
fähr 15 kg/h an Wasserdampf beigefügt werden. Bei einer be
vorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsan
lage wird der Dampf durch einen Dampferzeuger geliefert, der
so ausgelegt ist, daß der Wasserdampf einen Druck von unge
fähr 0,5 bis 8 bar und eine Temperatur von ungefähr 110°C bis
200°C aufweist. Wenn dem zu verdampfenden Wasser ein Korro
sionsschutzmittel zugesetzt werden soll, ist es völlig aus
reichend, wenn das Wasser maximal 0,5 Vol.%, vorzugsweise nur
0,1 bis 0,2 Vol.% des Korrosionsschutzmittels enthält.
Das Beifügen verhältnismäßig geringer Dampfmengen zur Blas
luft ermöglicht es, die Blasluft der Blasdüse mit einem ver
gleichsweise sehr geringen Überdruck zuzuführen, so daß bei
bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reini
gungsanlage der Luftförderer derart ausgebildet ist, daß die
Luft der Blasdüse mit einem Druck von höchstens ungefähr
0,3 bar, vorzugsweise von nur ungefähr 0,2 bar zugeführt
wird.
Besonders gute Reinigungsergebnisse lassen sich dann erzie
len, wenn Luftförderer und Blasdüse sowie Dampfzufuhrvorrich
tung so ausgebildet sind, daß die Austrittsgeschwindigkeit
des Luft-Dampf-Gemischs an der Blasdüse ungefähr 100 bis
300 m/sec beträgt.
Damit der der Blasluft beigegebene Wasserdampf auch tatsäch
lich weitgehendst in Dampfform auf das zu reinigende Werk
stück auftrifft, empfehlen sich Ausführungsformen, bei denen
der Wasserdampf ungefähr 2 bis 20 cm vor der Austrittsöffnung
der Blasdüse in den Blasluftstrahl eingeleitet wird - in Ab
hängigkeit von der Konstruktion der Blasdüse sollte der Was
serdampf möglichst kurz vor der Düsenaustrittsöffnung dem
Luftstrahl beigegeben werden.
Des weiteren empfiehlt es sich, den Abstand der Austrittsöff
nung der Blasdüse von dem zu reinigenden Werkstück möglichst
klein zu wählen, weshalb bei bevorzugten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage dieser Abstand, auch
in Abhängigkeit von den Konturen der zu reinigenden Werk
stücke, ungefähr 0,1 bis 5 cm beträgt.
Die der Blasluft je Zeiteinheit zuzuführende Dampfmenge kann
über die dem Dampferzeuger zugeführte Energie gesteuert wer
den; es kann sich aber empfehlen, das Wasser dem Dampferzeu
ger mittels einer Dosierpumpe zuzuführen, und zwar vorzugs
weise mittels einer bezüglich ihrer Förderrate einstellbaren
Dosierpumpe.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er
geben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der
nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichneri
schen Darstellung einer besonders vorteilhaften Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage; in der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Reinigungs
anlage, und
Fig. 2 den in Fig. 1 mit "A" gekennzeichneten Aus
schnitt im Detail und größerem Maßstab.
Die in Fig. 1 als Ganzes dargestellte Reinigungsanlage be
sitzt einen Kanal 10, welcher an seinem Umfang - sieht man
einmal von im folgenden noch beschriebenen Öffnungen ab -
überall geschlossen, an seinen beiden Stirnseiten jedoch
offen ist; die gemäß Fig. 1 linke Stirnseite bildet so eine
Einlaß-/Auslaßöffnung 12 für die zu reinigenden Werkstücke.
Ungefähr in seiner Mitte wird der Kanal 10 von einer ringför
migen Blasdüse 14 umfaßt, welche eine durch Pfeile veran
schaulichte, gleichfalls ringförmige Düsenöffnung 16 besitzt
- an dieser Stelle hat die Wand des Kanals 10 einen ringför
migen Schlitz; vorzugsweise ragt die Blasdüse 14 also nicht
in das Innere des Kanals 10 hinein, und sie ist insbesondere
so ausgebildet, wie dies in der DE-A-44 25 765 beschrieben
und dargestellt wurde. Wie in Fig. 1 durch die Pfeile ange
deutet wurde, ist die Düsenöffnung 16 so orientiert, daß die
Blasdüse 14 einen ringförmigen Blasluftstrahl erzeugt, wel
cher in das Innere des Kanals 10 hinein gerichtet und etwas
in Richtung auf die Einlaß-/Auslaßöffnung 12 geneigt ist.
Gemäß Fig. 1 links von der Blasdüse 14 wird der Boden des
Kanals 10 von einem Absaugtrichter 18 gebildet, während im
übrigen der Innenquerschnitt des Kanals 10 über dessen ganze
Länge konstant ist.
Der Einlaß-/Auslaßöffnung 12 ist eine Werkstück-Transportein
richtung zugeordnet, mit der sich ein zu reinigendes Werk
stück 20 durch die Einlaß-/Auslaßöffnung hindurch in den
Kanal 10 einbringen, durch die Düsenöffnung 16 hindurchschie
ben und dann wieder aus dem Kanal 10 herausziehen läßt; diese
Werkstück-Transporteinrichtung umfaßt eine sich in Längsrich
tung des Kanals 10 erstreckende Schieberstange 22, welche
durch nicht dargestellte Mittel gehalten und in Längsrichtung
des Kanals 10 hin- und hergeschoben werden kann, sowie einen
von der Schieberstange 22 gehaltenen Werkstückträger 24, an
dessen beiden Enden jeweils ein Schott 26 bzw. 28 befestigt
ist. Der Werkstückträger 24 bildet eine in vertikaler Rich
tung luftdurchlässig gestaltete Auflage für ein zu reinigen
des Werkstück 20, während die beiden Schotten 26 und 28
luftundurchlässig sind und - sieht man einmal vom Bereich des
Absaugtrichters 18 ab - abdichtend an der Innenwand des
Kanals 10 entlanggleiten können. Erfindungsgemäß ist der
Werkstückträger 24 so lang gestaltet, daß nach dem Einbringen
eines zu reinigenden Werkstücks 20 in den Kanal 10 in der in
Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Werkstückträgers
für den Reinigungsvorgang das Schott 28 etwas hinter, d. h.
gemäß Fig. 1 rechts von der Düsenöffnung 16 liegt, während
sich das Schott 26 ungefähr an dem gemäß Fig. 1 linken Ende
des Absaugtrichters 18 befindet.
Der Kanal 10 samt Blasdüse 14 ist Bestandteil eines zumindest
im wesentlichen geschlossenen Blasluft-Kreislaufes 30, dessen
Teile im folgenden beschrieben werden sollen:
Am Boden des Absaugtrichters 18 befindet sich eine nicht
näher dargestellte Auslaßöffnung, an welche eine erste Ab
saugleitung 32 angeschlossen ist; diese führt zu einer
tonnenförmigen Abscheidevorrichtung 34, die an ihrer Ober
seite eine nicht näher dargestellte Auslaßöffnung besitzt, an
welche eine zweite Absaugleitung 36 angeschlossen ist. Letz
tere verbindet die Abscheidevorrichtung 34 mit der Saugseite
eines Blasluftventilators 38, an dessen Auslaß eine Blasluft
leitung 40 angeschlossen ist. Durch diese wird die vom Venti
lator 38 geförderte Blasluft der Blasdüse 14 zugeführt.
Eine im Reinigungsprozeß einzusetzende Reinigungsflüssigkeit,
also Wasser oder Wasser mit zugesetztem Korrosionsschutzmit
tel, wird in einem Reinigungsflüssigkeitstank 42 bevorratet;
aus diesem wird mittels einer Dosierpumpe 44 und einer Saug
leitung 46 Reinigungsflüssigkeit abgesaugt und in eine
Druckleitung 48 gefördert, welche einen hinsichtlich seiner
Leistung insbesondere einstellbaren Dampferzeuger 50 enthält.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Druckleitung 48 abgedichtet in
die Blasluftleitung 40 hineingeführt und endet dort in einer
Düse 51, mit deren Hilfe der Dampf kurz vor der Blasdüse 14
in den Blasluftstrom eingeblasen wird. Das Einblasen des
Dampfs etwas stromaufwärts der ringförmigen Blasdüse 14 hat
den Vorteil, daß man mit einer einzigen Düse 51 auskommt und
nicht mehrere, über den Umfang der Blasdüse 14 verteilt ange
ordnete Düsen benötigt.
Die Abscheidevorrichtung 34 enthält ungefähr in halber Höhe
einen Zyklonabscheider 60, der von an sich bekannter Kon
struktion sein kann und deshalb nicht im einzelnen beschrie
ben und zeichnerisch dargestellt werden muß. Er dient dazu,
aus dem durch den Ventilator 38 über die Absaugleitung 32 aus
dem Kanal 10 abgesaugten Blasluftstrom Dampfkondensat- sowie
gegebenenfalls Korrosionsschutzmitteltröpfchen sowie Schmutz,
welcher von dem gereinigten Werkstück entfernt wurde, abzu
scheiden, und zwar mit Hilfe von Zentrifugalkräften, die da
durch erzeugt werden, daß die zu reinigende Blasluft im
Zyklonabscheider 60 einen Wirbel bildet, und zwar unterhalb
einer ungefähr trichterförmigen Zwischenwand 62 der Abschei
devorrichtung 34. Von dem gereinigten Werkstück stammender
Feststoffpartikel-Schmutz 64 sedimentiert dann am Boden der
Abscheidevorrichtung 34, während sich z. B. durch Schneidöle
verschmutztes Kondensat 66 über dem Feststoffpartikel-Schmutz
64 in der Abscheidevorrichtung 34 absetzt. Die durch den
Zyklonabscheider 60 gereinigte Blasluft tritt durch eine
Öffnung im Zentrum der Zwischenwand 62 in den oberen Teil der
Abscheidevorrichtung 34 ein und passiert dort auswechselbar
angebrachte Filterkerzen 70, worauf die so weiter gereinigte
Blasluft in die Absaugleitung 36 gelangt.
Etwas oberhalb des sedimentierten Feststoffpartikel-Schmutzes
64 wird das verschmutzte Kondensat 66 aus der Abscheidevor
richtung 34 abgezogen, und zwar mittels einer Ablaßleitung
72, welche vorzugsweise ein Ventil 74 enthält. Die Ablaß
leitung 72 führt zu einer nur schematisch dargestellten Auf
bereitungsvorrichtung 76, in der in an sich bekannter Weise
Fette, Öle oder andere ähnliche Verschmutzungen vom Kondensat
abgetrennt werden und die auch eine Pumpe enthalten soll, mit
der das gereinigte Kondensat zurück in den Reinigungsflüssig
keitstank 42 gefördert wird.
Natürlich kann der Werkstückträger 24 statt mit einem einzi
gen, in Fig. 1 dargestellten Werkstück 20 auch mit mehreren,
zu reinigenden Werkstücken beladen werden.
Nachdem der Werkstückträger 24 mit dem zu reinigenden Werk
stück in den Kanal 10 eingeführt wurde und seine in Fig. 1
dargestellte Ausgangsstellung eingenommen hat, werden der
Ventilator 38, die Dosierpumpe 44 und der Dampferzeuger 50
eingeschaltet und der Werkstückträger 24 langsam gemäß Fig. 1
von links nach rechts bewegt, bis alle Bereiche des zu reini
genden Werkstücks die ringförmige Düsenöffnung 16 passiert
haben; hierauf wird der Werkstückträger 24 gemäß Fig. 1 von
rechts nach links in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangs
stellung zurückgezogen und dann samt dem gereinigten Werk
stück aus dem Kanal 10 nach links herausgezogen.
Damit trotz des Absaugtrichters 18 Blasluft und Schmutz nicht
aus dem Inneren des Kanals 10 austreten können, kann die
Schieberstange 22 durch einen doppelt wirkenden und in hori
zontaler Richtung verschiebbaren Druckmittelzylinder ersetzt
werden, welcher über eine den Werkstückträger 24 haltende
Kolbenstange verfügt und außerdem mit einem Schott versehen
ist, welches nach dem Einschieben des Werkstückträgers 24 in
den Kanal 10 dessen gemäß Fig. 1 linkes Ende luftdicht ver
schließt - wegen des Schotts 28 kann während des Reinigungs
vorgangs weder Blasluft, noch Schmutz aus dem rechten offenen
Ende des Kanals 10 austreten.
Wie bereits erwähnt, könnten der Kanal und die Werkstück-Transporteinrichtung
aber auch so ausgebildet sein, wie dies
in der DE-A-44 25 765 beschrieben und/oder beansprucht wurde.
Um mit der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage absolut
trockene Werkstücke zu erhalten, kann sich noch eine Abwand
lung der dargestellten Ausführungsform empfehlen, welche zwi
schen dem Dampferzeuger 50 und der Austrittsöffnung der Düse
51 ein Dampfventil enthält, um so die Dampfzufuhr zur Blas
luft kurz vor Beendigung des Reinigungsvorgangs beenden zu
können - die weitere Beaufschlagung des Werkstücks nur mit
Blasluft führt dann zu einer absolut vollständigen und siche
ren Trocknung der gereinigten Werkstücke.
Claims (25)
1. Automatisch arbeitende Reinigungsanlage zum Entfernen
von Behandlung- und/oder Bearbeitungsrückständen von
Werkstücken, mit einer Reinigungsstation, welcher ein
Kanal für die Aufnahme wenigstens eines zu reinigenden
Werkstücks zugeordnet ist, mit einer Werkstück-Trans
porteinrichtung zum Einbringen der zu reinigenden Werk
stücke in den Kanal sowie zum Entfernen der gereinigten
Werkstücke aus dem Kanal und mit mindestens einer in das
Kanal innere hinein und damit auf die zu reinigenden
Werkstücke gerichteten Blasdüse zur Beaufschlagung der
Werkstücke mit einem Blasluftstrahl, welcher ein insbe
sondere als Ventilator ausgebildeter Luftförderer zum
Zuführen von Luft zu der Blasdüse mit einem Druck von
höchstens ungefähr 0,5 bar vorgeschaltet ist, und wobei
der Kanal mit einem Auslaß zum Abführen der gebrauchten
Blasluft versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Dampfzufuhrvorrichtung zum Einleiten von Wasserdampf in
den Blasluftstrahl sowie eine Abscheidevorrichtung zum
Abscheiden von aus dem Dampf entstehendem, verunreinig
tem Kondensat aus der gebrauchten Blasluft vorgesehen
sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kanal bis auf eine insbesondere verschließbare Einlaß- und
Auslaßöffnung für die Werkstücke allseitig geschlos
sen ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen den
Kanal sowie den Luftförderer, die Blasdüse und die Kon
densat-Abscheidevorrichtung beinhaltenden geschlossenen
Blasluftkreislauf.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kondensat-Abscheidevorrichtung stromabwärts des Aus
lasses des Kanals und stromaufwärts des Luftförderers
angeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Blasluftkreislauf stromabwärts des Auslasses des
Kanals und stromaufwärts des Luftförderers eine Schmutz
abscheidevorrichtung zum Abscheiden von von den Werk
stücken entferntem Schmutz aus der Blasluft enthält.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmutzabscheidevorrichtung ein mechanisches Filter auf
weist.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutzabscheidevorrichtung auch die Kondensat-Abscheidevorrichtung
bildet.
8. Anlage nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Abscheidevorrichtung einen Behälter mit
einem unteren Sammelbereich für Kondensat und Schmutz
aufweist, daß das Filter in dem Behälter oberhalb des
Sammelbereichs angeordnet ist, und daß ein Behälterein
laß für das Blasluft-Dampf-Kondensat-Gemisch zwischen
Sammelbereich und Filter und ein Behälterauslaß für
Blasluft auf der vom Sammelbereich abgewandten Seite des
Filters angeordnet ist.
9. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Kanals
an einem Boden des letzteren angeordnet ist.
10. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse eine das
zu reinigende Werkstück zumindest im wesentlichen um
schließende Luftaustrittsöffnung hat sowie Blasdüse und
Werkstück relativ zueinander quer zu dieser Luftaus
trittsöffnung bewegbar sind.
11. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück-Trans
porteinrichtung ein sich durch den Kanal hindurcher
streckendes Endlosförderelement aufweist.
12. Anlage nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Transporteinrichtung durch die
Luftaustrittsöffnung der Blasdüse hindurchbewegbar ist.
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der das Werkstück tragende Bereich der Transportein
richtung quer zur Kanallängsrichtung luftdurchlässig
ist.
14. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftförderer derart
ausgelegt ist, daß er je Blasdüse mindestens ungefähr
500 bis 600 m³/h fördert.
15. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzufuhrvorrich
tung einen Dampferzeuger zum Einblasen des Dampfs in den
Blasluftstrahl aufweist.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dampferzeuger zur Erzeugung einer Dampfmenge von unge
fähr 1 bis ungefähr 15 kg/h je Blasdüse ausgebildet ist.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dampferzeuger zur Erzeugung von Wasserdampf mit einem
Druck von ungefähr 0,5 bis 8 bar und einer Temperatur
von ungefähr 110°C bis 200°C ausgebildet ist.
18. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzufuhrvorrich
tung zum Verdampfen von Wasser, welches bis ungefähr
0,5 Vol.%, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Vol.% eines Korro
sionsschutzmittels enthält, ausgebildet ist.
19. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftförderer derart
ausgebildet ist, daß die Luft der Blasdüse mit einem
Druck von höchstens ungefähr 0,3 bar, vorzugsweise von
ungefähr 0,2 bar zugeführt wird.
20. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dampfkondensat-Rückführsystem
mit einer Aufbereitungsvorrichtung für
das Kondensat vorgesehen ist.
21. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzufuhrvor
richtung und die Blasdüse derart ausgebildet sind, daß
die Austrittsgeschwindigkeit des Luft-Dampf-Gemischs an
der Blasdüse ungefähr 100 bis 300 m/sec beträgt.
22. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf un
gefähr 2 bis 20 cm vor der Austrittsöffnung der Blasdüse
in den Blasluftstrahl eingeleitet wird.
23. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der
Austrittsöffnung der Blasdüse von dem zu reinigenden
Werkstück ungefähr 0,1 bis 5 cm beträgt.
24. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 23,
gekennzeichnet durch eine den Dampferzeuger mit Wasser
speisende Dosierpumpe.
25. Anlage nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine be
züglich ihrer Förderrate einstellbare Dosierpumpe.
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