DE69217948T2 - Ultrasonic cleaning system - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Ultraschallreinigen eines Werkstücks und insbesondere eine Ultraschallreinigungsanlage mit einem Ultraschallvibrator, der am Boden eines Reinigungsbehälters angebracht ist, zur Abstrahlung von Ultraschallenergie in eine Reinigungslösung, die dem Reinigungsbehälter zugeführt wird, um Fremdkörper oder Grate von einem in die Reinigungslösung eingetauchten Werkstück zu entfernen. Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer Ultraschallreinigungsanlage mit einer Entgasungsvorrichtung zum Entgasen einer Reinigungslösung, um eine entgaste Reinigungslösung einem Reinigungsbehälter zuzuführen.The present invention relates to an apparatus for ultrasonically cleaning a workpiece and in particular to an ultrasonic cleaning apparatus having an ultrasonic vibrator mounted on the bottom of a cleaning vessel for radiating ultrasonic energy into a cleaning solution supplied to the cleaning vessel to remove foreign objects or burrs from a workpiece immersed in the cleaning solution. In particular, the present invention relates to an ultrasonic cleaning apparatus having a degassing device for degassing a cleaning solution to supply a degassed cleaning solution to a cleaning vessel.
Bisher sind Ultraschallreinigungsanlagen mit einem Reinigungsbehälter mit einem an dessen Boden angebrachten Ultraschailvibrator bekannt. Nachdem der Reinigungsbehälter mit einer Reinigungslösung beschickt worden, wird Ultraschallenergie vom Ultraschallvibrator in die Ultraschall-Lösung abgestrahlt, um ein in die Reinigungslösung eingetauchtes Werkstück zu reinigen. Wenn Ultraschallenergie vom Ultraschallvibrator in die Reinigungslösung abgestrahlt wird, wird die Reinigungslösung kavitiert, und wird das Werkstück Stoßwellen oder Mikrostrahlen ausgesetzt, die erzeugt werden, wenn die Kavitation zusammenfällt. Fremdkörper oder Grate können mittels dieser Stoßwellen oder Mikrostrahlen vom Werkstück entfernt werden. Für ein wirksames Reinigen von Werkstücken ist es notwendig, Bedingungen zu schaffen, die die Erzeugung der Kavitation in der Reinigungslösung erleichtern. Es ist bekannt, daß die Reinigungslösung leichter kavitiert werden kann, wenn die Konzentration eines in der Reinigungslösung gelösten Gases geringer ist. Wenn die Konzentration eines in der Reinigungslösung gelösten Gases zu hoch ist, wird das gelöste Gas mittels der vom Ultraschallvibrator abgestrahlten Ultraschallenergie in Bläschen umgewandelt, und wird die Reinigungslösung weniger kavitiert, da die Ultraschallenergie von den Bläschen absorbiert wird.Up to now, ultrasonic cleaning systems with a cleaning tank with an ultrasonic vibrator attached to the bottom thereof are known. After the cleaning tank has been charged with a cleaning solution, ultrasonic energy is emitted from the ultrasonic vibrator into the ultrasonic solution to clean a workpiece immersed in the cleaning solution. When ultrasonic energy is emitted from the ultrasonic vibrator into the cleaning solution, the cleaning solution is cavitated and the workpiece is exposed to shock waves or micro-beams that are generated when the cavitation collapses. Foreign bodies or burrs can be removed from the workpiece by means of these shock waves or micro-beams. For effective cleaning of workpieces, it is necessary to create conditions that facilitate the generation of cavitation in the cleaning solution. It is known that the cleaning solution can be cavitated more easily when the concentration of a gas dissolved in the cleaning solution is lower. When the concentration of a gas dissolved in the cleaning solution is too high, the dissolved gas is removed by means of the energy emitted by the ultrasonic vibrator. Ultrasonic energy is converted into bubbles and the cleaning solution is less cavitated because the ultrasonic energy is absorbed by the bubbles.
Es ist daher wichtig, die Menge eines in der Reinigungslösung gelöstes Gases zu regeln. Es sind zahlreiche Entgasungsvorrichtungen zur zuführung einer entgasten Reinigungslösung zum Reinigungsbehälter vorgeschlagen worden. Eine bekannte Entgasungsvorrichtung besitzt einen Siedebehälter zum Kochen bzw. Siedenlassen der Reinigungslösung, um jegliches gelöstes Gas aus der Reinigungslösung freizusetzen. Bei einer anderen herkömmlichen Entgasungsvorrichtung wird eine Hochtemperaturschicht in einer entgasten Reinigungslösung in der Nähe ihrer Oberfläche im Reinigungsbehälter erzeugt, wodurch eine Niedertemperaturschicht unter der Hochtemperaturschicht erzeugt wird. Weil Luft in die Reinigungslösung bei unterschiedlichen Lösungstemperaturen mit unterschiedlichen Mengen bzw. Geschwindigkeiten gelöst wird, ist die Hochtemperaturschicht in Hinblick darauf wirksam, daß Lösen von Luft in die Reinigungslösung zu verhindern, wodurch die Reinigungslösung in der Niedertemperaturschicht entgast gehalten wird. Eine weitere bekannte Entgasungsvorrichtung besitzt ein hohles, fasriges Gasabtrennungs-Membranmodul. Während eine Reinigungslösung durch die hohlen fasrigen Membranen hindurchströmt, wird der Druck außerhalb der hohlen, fasrigen Membranen abgesenkt, um jegliches gelöstes Gas der Reinigungslösung aus den hohlen, fasrigen Membranen herauszuziehen, wodurch die Reinigungslösung entgast wird.It is therefore important to control the amount of a gas dissolved in the cleaning solution. Numerous degassing devices have been proposed for supplying a degassed cleaning solution to the cleaning tank. One known degassing device has a boiling tank for boiling the cleaning solution to release any dissolved gas from the cleaning solution. In another conventional degassing device, a high temperature layer is created in a degassed cleaning solution near its surface in the cleaning tank, thereby creating a low temperature layer under the high temperature layer. Because air is dissolved into the cleaning solution at different solution temperatures at different rates, the high temperature layer is effective in preventing air from dissolving into the cleaning solution, thereby keeping the cleaning solution degassed in the low temperature layer. Another known degassing device has a hollow fibrous gas separation membrane module. As a cleaning solution passes through the hollow fibrous membranes, the pressure outside the hollow fibrous membranes is lowered to pull any dissolved gas of the cleaning solution out of the hollow fibrous membranes, thereby degassing the cleaning solution.
Die bekannten Entgasungsvorrichtungen leider jedoch unter zahlreichen Problemen.Unfortunately, the known degassing devices suffer from numerous problems.
Insbesondere ist die Entgasungsvorrichtung mit Siedebehälter verhältnismäßig groß, und nimmt es eine lange Zeitspanne in Anspruch, die Reinigungslösung zu entgasen. Diese Art der Entgasungsvorrichtung ist für die Praxis nicht geeignet, da die Entgasungsgenauigkeit nicht hoch ist.In particular, the degassing device with boiling tank is relatively large and it takes a long time to degas the cleaning solution. This type of degassing device is not suitable for practical use because the degassing accuracy is not high.
Die Entgasungsvorrichtung, die Hochtemperatur- und Niedertemperaturschichten in der Reinigungslösung bildet, ist zur Verwendung mit Reinigungslösungen, die ein Lösungsmittel mit einem niedrigen Siedepunkt enthalten, wegen der Hochtemperaturschicht, die erzeugt werden muß, nicht geeignet.The degassing device that forms high-temperature and low-temperature layers in the cleaning solution is not suitable for use with cleaning solutions containing a solvent with a low boiling point because of the high-temperature layer that must be created.
Die Entgasungsvorrichtung mit Gasabscheidungs-Membranmodul ist deshalb nachteilig, weil die hohlen, fasrigen Membranen teuer sind und einem Angriff durch bestimmte Lösungsmittel wie höhere Alkohole ausgesetzt sind. Daher kann die Entgasungsvorrichtung dieses Typs nur einen eingeschränkten Bereich von Reinigungslösungen verwenden. Des weiteren wird die Wirksamkeit der hohlen, fasrigen Membranen schnell vermindert, wenn ölige Substanzen an den hohlen, fasrigen Membranen anliegen oder biologische Membranen infolge des Wachstums von Mikroorganismen dort abgelagert werden.The degassing device with gas separation membrane module is disadvantageous in that the hollow fibrous membranes are expensive and are susceptible to attack by certain solvents such as higher alcohols. Therefore, the degassing device of this type can only use a limited range of cleaning solutions. Furthermore, the effectiveness of the hollow fibrous membranes is quickly reduced when oily substances adhere to the hollow fibrous membranes or biological membranes are deposited there due to the growth of microorganisms.
Aus JP-A-2 233 190 ist es bekannt, eine Vorrichtung zum Ultraschallreinigen eines Werkstücks zu schaffen, die umfaßt: einen Reinigungsbehälter zur dortigen Aufbewahrung einer Reinigungslösung, wobei der Reinigungsbehälter einen darin angeordneten Ultraschallvibrator zur Abstrahlung von Ultraschallenergie in die Reinigungslösung aufweist, um Fremdstoffe, Grate oder dergleichen von einem in die Reinigungslösung eingetauchten Werkstück zu entfernen; und ein mit dem Reinigungsbehälter verbundenes Entgasungsmittel zur Zuführung einer entgasten Reinigungslösung zum Reinigungsbehälter, wobei das Entgasungsmittel einen abgedichteten Behälter zur Versorgung mit Reinigungslösung aus dem Reinigungsbehälter und ein Evakuierungsmittel, das ein außerhalb des abgedichteten Behälters zur Abgabe von Luft von dort angeordnetes Mittel aufweist, zum Evakuieren des abgedichteten Behälters umfaßt, um gelöstes Gas aus der Reinigungslösung freizusetzen, die dem abgedichteten Behälter zugeführt und einem Evakuierungsraum im abgedichteten Behälter ausgesetzt wird.From JP-A-2 233 190 it is known to provide a device for ultrasonically cleaning a workpiece, which comprises: a cleaning container for storing a cleaning solution therein, the cleaning container having an ultrasonic vibrator arranged therein for radiating ultrasonic energy into the cleaning solution in order to remove foreign matter, burrs or the like from a workpiece immersed in the cleaning solution; and a degassing means connected to the cleaning vessel for supplying a degassed cleaning solution to the cleaning vessel, the degassing means comprising a sealed vessel for supplying cleaning solution from the cleaning vessel and an evacuation means having means disposed outside the sealed vessel for discharging air therefrom for evacuating the sealed vessel to release dissolved gas from the cleaning solution supplied to the sealed vessel and exposed to an evacuation space in the sealed vessel.
US-A-4 193 811 offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen von chirurgischen Instrumenten, die einen Reinigungsbehälter zur Aufnahme einer Reinigungsflüssigkeit aufweist, wobei ein Hohlraum oberhalb der Fläche der Flüssigkeit besteht, der evakuiert wird. Die Flüssigkeit wird einer Ultraschallenergie ausgesetzt.US-A-4 193 811 discloses a device for cleaning surgical instruments, which comprises a cleaning container for containing a cleaning fluid, with a cavity above the surface of the fluid which is evacuated. The fluid is exposed to ultrasonic energy.
GB-A-2 192 348 offenbart eine Entgasungsvorrichtung zum Entfernen von Fremdgas aus Wasser, das als Bestandteil bei der Bierherstellung verwendet wird. Die Vorrichtung besitzt eine Vielzahl von vertikal beabstandeten Foramin-Blätter, durch die die Flüssigkeit hindurchtropft, während sie einem Vakuum ausgesetzt ist. Das Vakuum wird durch Entfernen von Luft über einen Auslaß an der Oberseite der Entgasungskammer geschaffen.GB-A-2 192 348 discloses a degassing device for removing extraneous gas from water used as an ingredient in beer production. The device has a plurality of vertically spaced foraminal blades through which the liquid drips while subjected to a vacuum. The vacuum is created by removing air via an outlet at the top of the degassing chamber.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Ultraschallreinigungsanlage mit einer Entgasungsvorrichtung der in der JP-A-2 233 190 offenbarten Gattung zu schaffen, die verhältnismäßig klein und preiswert sein und mit zahlreichen unterschiedlichen Reinigungslösungen verwendet werden kann und eine Reinigungslösung innerhalb einer kurzen Zeitspanne genau entgast.It is an object of the invention to provide an ultrasonic cleaning system with a degassing device of the type disclosed in JP-A-2 233 190, which can be relatively small and inexpensive and can be used with a wide variety of cleaning solutions and accurately degasses a cleaning solution within a short period of time.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Entgasungsmittel ein Mittel zum Einführen der Reinigungslösung nach unten in den abgedichteten Behälter vom oberen Bereich desselben aus umfaßt, wodurch die Reinigungslösung dem evakuierten Raum im abgedichteten Behälter ausgesetzt wird, während sie dort hindurch nach unten strömt, und daß das Evakuierungsmittel eine Abführungsleitung umfaßt, die sich im abgedichteten Behälter vertikal erstreckt und eine Vielzahl von in einer Wand ausgebildeten Löchern aufweist, wobei die Abführungsleitung mit dem Luftabgabemittel in Verbindung steht, das außerhalb des abgedichteten Behälters angeordnet ist.The present invention is characterized in that the degassing means comprises means for introducing the cleaning solution downward into the sealed container from the upper portion thereof, whereby the cleaning solution is exposed to the evacuated space in the sealed container while flowing downward therethrough, and that the evacuation means comprises an exhaust pipe extending vertically in the sealed container and having a plurality of holes formed in a wall, the exhausting pipe communicating with the air discharging means arranged outside the sealed container.
In bevorzugter Weise ist der Vibrator am Boden des Reinigungsbehälters oder in der Nähe desselben angeordnet.Preferably, the vibrator is arranged at the bottom of the cleaning container or in the vicinity thereof.
Wenn die in dem abgedichteten Behälter eingeführte Reinigungslösung mit dem evakuierten Raum im abgedichteten Behälter in Berührung gebracht wird, wird das gelöste Gas aus der Reinigungslösung freigesetzt, d.h. die Reinigungslösung wird entgast. Entsprechend kann die Reinigungslösung in einer kurzen Zeitspanne in hohem Maße genau entgast werden, ohne daß ein teures Gasabscheidungs-Membranmodul verwendet wird, und kann die Ultraschallreinigungsanlage verhältnismäßig klein sein. Die Ultraschallreinigungsanlage kann irgendeine Reinigungslösung verwenden, da sie kein Gasabscheidungs-Membranmodul aufweist, und sie erzeugt keine Hochtemperaturschicht in der Reinigungslösung.If the cleaning solution introduced into the sealed container is brought into contact with the evacuated space in the sealed container, the dissolved gas is released from the cleaning solution, that is, the cleaning solution is degassed. Accordingly, the cleaning solution can be degassed highly accurately in a short period of time without using an expensive gas separation membrane module, and the ultrasonic cleaning equipment can be relatively small. The ultrasonic cleaning equipment can use any cleaning solution because it does not have a gas separation membrane module, and it does not generate a high temperature layer in the cleaning solution.
Während die Reinigungslösung vom oberen Bereich des abgedichteten Behälters nach unten durch den abgedichteten Behälter hindurchströmt, wird die Reinigungslösung dem evakuierten Raum im abgedichteten Behälter entlang eines vergrößerten Berührungsbereichs ausgesetzt. Daher kann jegliches gelöstes Gas leicht aus der Reinigungslösung abgeführt werden.As the cleaning solution flows from the top of the sealed container downward through the sealed container, the cleaning solution is exposed to the evacuated space in the sealed container along an increased contact area. Therefore, any dissolved gas can be easily purged from the cleaning solution.
Das Mittel zur Abführung von Luft aus dem abgedichteten Behälter, um den abgedichteten Behälter zu evakuieren, kann beispielsweise eine Vakuumpumpe oder einen Ejektor mit einem zur Atmosphäre entlüfteten Ventil umfassen.The means for removing air from the sealed container to evacuate the sealed container may comprise, for example, a vacuum pump or an ejector having a valve vented to the atmosphere.
Die Abführungsleitung kann ein Mittel aufweisen, um das Einziehen bzw. Ansaugen der Reinigungslösung in die Abführungsleitung durch die Löchern hindurch zu verhindern. Das Evakuierungsmittel kann den abgedichteten Behälter durch Abführung von Luft aus dem abgedichteten Behälter gleichmäßig evakuieren, und die Reinigungslösung strömt durch den abgedichteten Behälter nach unten, ohne durch das Evakuierungsmittel angesaugt zu werden.The discharge line may have a means for preventing the cleaning solution from being drawn into the discharge line through the holes. The evacuation means may uniformly evacuate the sealed container by discharging air from the sealed container, and the cleaning solution flows downward through the sealed container without being drawn in by the evacuation means.
Das Mittel zur Verhinderung, daß die Reinigungslösung in die Abführungsleitung eingesaugt wird, kann Deckel umfassen, die am Abführungsrohr in überhängender Weise zu den Löchern befestigt sind. Da die Reinigungslösung entlang der Deckel strömt, ist wirksam verhindert, daß sie in das Evakuierungsmittel eingesaugt wird. Luft im abgedichteten Behälter wird in die Löcher durch Spalten hindurch eingesaugt, die zwischen der Abführungsleitung und den distalen Enden der Deckel ausgebildet sind. Daher behindern die Deckel die Abgabe von Luft aus dem abgedichteten Behälter nicht.The means for preventing the cleaning solution from being sucked into the evacuation line may comprise caps attached to the evacuation pipe in an overhanging manner to the holes. Since the cleaning solution flows along the caps, it is effectively prevented from being sucked into the evacuation means is sucked in. Air in the sealed container is sucked into the holes through gaps formed between the discharge pipe and the distal ends of the lids. Therefore, the lids do not hinder the discharge of air from the sealed container.
Das Evakuierungsmittel kann ein zusätzliches Mittel im abgedichteten Behälter aufweisen, um die Reinigungslösung, die nach unten in den abgedichteten Behälter eingeführt wird, dem dortigen evakuierten Raum entlang einer vergrößerten Berührungsfläche ausgesetzt wird. Da die Reinigungslösung dem evakuierten Raum längs einer vergrößerten Berührungsfläche ausgesetzt ist, kann die Reinigungslösung in hohem Maße wirksam entgast werden.The evacuation means may comprise an additional means in the sealed container for exposing the cleaning solution introduced downward into the sealed container to the evacuated space therein along an enlarged contact area. Since the cleaning solution is exposed to the evacuated space along an enlarged contact area, the cleaning solution can be degassed to a highly effective degree.
Das Mittel im abgedichteten Behälter, um die Reinigungslösung dem evakuierten Raum auszusetzen, kann eine Vielzahl von vertikal beabstandeten Trennwänden umfassen, die den Raum im abgedichteten Behälter in eine Vielzahl von Kammern unterteilen, wobei jede Trennwand eine Vielzahl von kleinen Löchern aufweist. Nach dem nach unten gerichteten Strömen der Reinigungslösung im abgedichteten Behälter wird die Reinigungslösung jedes Mal dann verteilt, wenn sie eine der Trennwände erreicht, und wird sie somit dem Raum im abgedichteten Behälter längs der vergrößerten Berührungsfläche ausgesetzt.The means in the sealed container for exposing the cleaning solution to the evacuated space may comprise a plurality of vertically spaced partitions dividing the space in the sealed container into a plurality of chambers, each partition having a plurality of small holes. After the cleaning solution flows downwardly in the sealed container, the cleaning solution is dispersed each time it reaches one of the partitions, thus exposing it to the space in the sealed container along the increased contact area.
Das Mittel im abgedichteten Behälter, um die Reinigungslösung dem evakuierten Raum auszusetzen, kann auch einen Füllstoff umfassen, damit die Reinigungslösung auf einer Oberfläche desselben strömt. Während die Reinigungslösung entlang der Oberfläche des Füllstoffs im abgedichteten Behälter nach unten strömt, wird die Reinigungslösung dem Raum im abgedichteten Behälter längs der vergrößerten Berührungsfläche ausgesetzt. Bei Verwendung des Füllstoffs bleibt die Reinigungslösung dem Raum im abgedichteten Behälter für eine Zeitspanne länger als dann ausgesetzt, wenn sie nur durch die kleinen Löcher in den Trennwänden verteilt würde. Somit kann die Reinigungslösung in hohem Maße wirksam entgast werden. Der Füllstoff kann vorzugsweise in der Form eines spiralförmig gewikkelten Netzes aus SUS oder Kunststoff vorliegen, da dies nicht teuer ist und jegliche öligen oder biologischen Ablagerungen leicht zur Wiederverwendung des Füllstoffs ausgewaschen werden können.The means in the sealed container for exposing the cleaning solution to the evacuated space may also include a filler for causing the cleaning solution to flow on a surface thereof. As the cleaning solution flows downward along the surface of the filler in the sealed container, the cleaning solution is exposed to the space in the sealed container along the increased contact area. By using the filler, the cleaning solution remains exposed to the space in the sealed container for a period of time longer than if it were only distributed through the small holes in the partitions. Thus, the cleaning solution can be degassed to a highly effective degree. The filler may preferably be in the form of a spiral wound mesh made of SUS or plastic as this is inexpensive and any oily or biological deposits can be easily washed out for reuse of the filler.
Das Mittel im abgedichteten Behälter, um die Reinigungslösung dem evakuierten Raum auszusetzen, kann sowohl eine Vielzahl von vertikal beabstandeten Trennwänden, die den Raum im abgedichteten Behälter in eine Vielzahl von Kammern unterteilen, wobei jede der Kammern eine Vielzahl von kleinen Löchern aufweist, als auch einen Füllstoff umfassen, der in den Kammern angeordnet ist, damit die Reinigungslösung auf einer Oberfläche desselben strömt. Sowohl die Trennwände als auch der Füllstoff arbeiten zusammen, um die Reinigungslösung dem evakuierten Raum im abgedichteten Behälter entlang einer vergrößerten Berührungsfläche auszusetzen. Die beabstandeten Trennwände im abgedichteten Behälter dienen auch zur Versteifung des abgedichteten Behälters. Entsprechend ist selbst dann, wenn der abgedichtete Behälter evakuiert ist, der abgedichtete Behälter gegen eine Deformation geschützt.The means in the sealed container for exposing the cleaning solution to the evacuated space may include both a plurality of vertically spaced partitions dividing the space in the sealed container into a plurality of chambers, each of the chambers having a plurality of small holes, and a filler disposed in the chambers for allowing the cleaning solution to flow on a surface thereof. Both the partitions and the filler cooperate to expose the cleaning solution to the evacuated space in the sealed container along an increased contact area. The spaced partitions in the sealed container also serve to stiffen the sealed container. Accordingly, even when the sealed container is evacuated, the sealed container is protected against deformation.
Der Reinigungsbehälter besitzt einen Auslaßanschluß zum Abführen der Reinigungslösung aus dem Reinigungsbehälter und einen Einlaßanschluß zum Zuführen der Reinigungslösung in den Reinigungsbehälter und umfaßt des weiteren ein Umwälzmittel zum Umwälzen der Reinigungslösung vom Auslaßanschluß zum Einlaßanschluß, wobei das Entgasungsmittel im Umwälzmittel angeschlossen ist. Da die Reinigungslösung zur Entgasung umgewälzt wird, kann die Reinigungslösung wieder verwendet werden, und kann sie in einer verhältnismäßig kleinen Menge verbraucht werden.The cleaning tank has an outlet port for discharging the cleaning solution from the cleaning tank and an inlet port for supplying the cleaning solution into the cleaning tank, and further comprises a circulating means for circulating the cleaning solution from the outlet port to the inlet port, with the degassing means connected in the circulating means. Since the cleaning solution is circulated for degassing, the cleaning solution can be reused and can be consumed in a relatively small amount.
Das Entgasungsmittel kann ein Blasenfreimachungsmittel zur Beseitigung von Blasen aufweisen, die im abgedichteten Behälter erzeugt werden, wenn das gelöste Gas aus der Reinigungslösung freigegeben wird, wobei das Blasenfreimachungsmittel in einem Bereich des abgedichteten Behälters angeordnet ist, wo die Blasen erzeugt werden. Da die Blasen im abgedichteten Behälter beseitigt werden, sind sie daran gehindert, in das Evakuierungsmittel eingesaugt zu werden. Das Blasenfreimachungsmittel kann einen Ultraschallvibrator umfassen, der im oberen Bereich des abgedichteten Behälters angeordnet ist, um Ultraschallenergie auf die aus der Reinigungslösung erzeugten Blasen zur Einwirkung zu bringen.The degassing means may comprise a bubble-releasing means for eliminating bubbles generated in the sealed container when the dissolved gas is released from the cleaning solution, the bubble-releasing means being arranged in a region of the sealed container, where the bubbles are generated. Since the bubbles are eliminated in the sealed container, they are prevented from being drawn into the evacuation means. The bubble-elimination means may comprise an ultrasonic vibrator disposed in the upper region of the sealed container for applying ultrasonic energy to the bubbles generated from the cleaning solution.
Das Blasenfreimachungsmittel kann zwischen dem abgedichteten Behälter und dem Mittel zum Abführen von Luft angeschlossen sein. Bei einer solchen Anordnung sind die Blasen, soweit sie beseitigt werden, bevor sie das Evakuierungsmittel erreichen, am Einsaugen in das Evakuierungsmittel gehindert. Das Blasenfreimachungsmittel kann ein festes Blasenfreimachungsmittel umfassen, das die Blasen bei Berührung mit ihm beseitigt, wobei das feste Blasenfreimachungsmittel so gestaltet ist, daß es den Hindurchtritt eines Gases nicht behindert. Das feste Blasenfreimachungsmittel kann ein festes Blasenfreimachungsmittel auf Silikongrundlage sein.The bubble-deadening means may be connected between the sealed container and the means for evacuating air. In such an arrangement, to the extent that the bubbles are eliminated before they reach the evacuation means, they are prevented from being drawn into the evacuation means. The bubble-deadening means may comprise a solid bubble-deadening means which eliminates the bubbles on contact therewith, the solid bubble-deadening means being designed not to impede the passage of a gas. The solid bubble-deadening means may be a solid silicone-based bubble-deadening means.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:Embodiments of the invention are described below by way of example and with reference to the drawings, in which:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ultraschallreinigungsanlage einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a schematic view of an ultrasonic cleaning system of an embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Entgasungseinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Ultraschallreinigungsanlage;Fig. 2 is a sectional view of the degassing device of the ultrasonic cleaning system shown in Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2;Fig. 3 is a sectional view along the line III-III of Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Teil-Ansicht einer Struktur zur Verhinderung des Ansaugens von Reinigungslösung;Fig. 4 is an enlarged partial view of a structure for preventing suction of cleaning solution;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer Abwandlung der Entgasungseinrichtung der Ultraschallreinigungsanlage von Fig. 1;Fig. 5 is a sectional view of a modification of the degassing device of the ultrasonic cleaning system of Fig. 1;
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ultraschallreinigungsanlage einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 shows a schematic of an ultrasonic cleaning system another embodiment of the present invention;
Gemäß Darstellung in Fig. 1 besitzt die generell mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnete Ultraschallreinigungsanlage einen Ultraschallreinigungsbehälter 22a mit einem an dessen Boden angebrachten Ultraschallvibrator 23. Ein zu reinigendes Werkstück wird in eine Reinigungslösung 24 eingetaucht, die dem Reinigungsbehälter 22a zugeführt wird, und Ultraschallenergie wird vom Ultraschallvibrator 23 in die Reinigungslösung 24 abgestrahlt, um Fremdstoffe oder Grate vom Werkstück zu beseitigen. Die Ultraschallreinigungsanlage 21 macht von Leitungswasser, das 10 % eines nicht-ionischen, oberflächenaktiven Reinigungsmittels enthält, als Reinigungslösung 24 Gebrauch.As shown in Fig. 1, the ultrasonic cleaning system, generally designated by the reference numeral 21, has an ultrasonic cleaning tank 22a with an ultrasonic vibrator 23 attached to the bottom thereof. A workpiece to be cleaned is immersed in a cleaning solution 24 supplied to the cleaning tank 22a, and ultrasonic energy is radiated from the ultrasonic vibrator 23 into the cleaning solution 24 to remove foreign matter or burrs from the workpiece. The ultrasonic cleaning system 21 uses tap water containing 10% of a non-ionic surface-active cleaning agent as the cleaning solution 24.
Der Reinigungsbehälter 22a besitzt einen Auslaßanschluß 25a in seiner Seitenwand zum Abführen der Reinigungslösung 24 aus dem Reinigungsbehälter 22a und einen Einlaßanschluß 25b in seiner Seitenwand zur Zuführung der Reinigungslösung 24 in den Reinigungsbehälter 22a, wobei der Auslaß- und der Einlaßanschluß 25a, 25b in einander diametral gegenüberliegenden Beziehung angeordnet sind. Strömungsrektifizierungseinheiten (nicht dargestellt) sind im Auslaß- bzw. im Einlaßanschluß 25a bzw. 25b angeordnet um zu verhindern, daß Luft in der Reinigungslösung 24 eingefangen wird.The cleaning tank 22a has an outlet port 25a in its side wall for discharging the cleaning solution 24 from the cleaning tank 22a and an inlet port 25b in its side wall for supplying the cleaning solution 24 into the cleaning tank 22a, the outlet and inlet ports 25a, 25b being arranged in diametrically opposed relation to each other. Flow rectification units (not shown) are arranged in the outlet and inlet ports 25a and 25b, respectively, to prevent air from becoming trapped in the cleaning solution 24.
Eine Entgasungseinrichtung 28 zum Entgasen der Reinigungslösung 24, bevor diese dem Reinigungsbehälter 22a zugeführt wird, ist außerhalb des Reinigungsbehälters 22a angeordnet. Die Entgasungseinrichtung 28 ist mit dem Auslaßanschluß 25a über eine Zuführungsleitung 27a und auch mit dem Einlaßanschluß 25b über eine Zuführungsleitung 27b verbunden.A degassing device 28 for degassing the cleaning solution 24 before it is fed to the cleaning container 22a is arranged outside the cleaning container 22a. The degassing device 28 is connected to the outlet connection 25a via a feed line 27a and also to the inlet connection 25b via a feed line 27b.
Die Zuführungsleitungen 27a, 27b dienen gemeinsam als Umweltsystem, das die Entgasungseinrichtung enthält.The supply lines 27a, 27b together serve as an environmental system that contains the degassing device.
Die Entgasungseinrichtung 28 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 weiter im Detail beschrieben. Fig. 2 zeigt die Entgasungseinrichtung 28 im Querschnitt.The degassing device 28 is described in more detail below with reference to Fig. 2. Fig. 2 shows the degassing device 28 in cross section.
Gemäß Darstellung in Fig. 2 besitzt die Entgasungseinrichtung 28 einen abgedichteten Behälter 31 in der Form einer Leitung aus SUS, deren einander gegenüberliegende Enden hermetisch verschlossen sind. Die Zuführungsleitung 27a steht mit der oberen Seitenwand des abgedichteten Behälters 31 zur Zuführung der zu entgasenden Reinigungslösung 24 in den abgedichteten Behälter 31 in Verbindung. Eine Zuführungspumpe 32 ist in der Zuführungsleitung 27a angeschlossen. Die Zuführungspumpe 32 und die Zuführungsleitung 27a dienen gemeinsam zur Einführung der Reinigungslösung 24, die zu entgasen ist, durch die Zuführungsleitung 27 hindurch in den abgedichteten Behälter 31.As shown in Fig. 2, the degassing device 28 has a sealed container 31 in the form of a pipe made of SUS, whose opposite ends are hermetically sealed. The supply pipe 27a is connected to the upper side wall of the sealed container 31 for supplying the cleaning solution 24 to be degassed into the sealed container 31. A supply pump 32 is connected in the supply pipe 27a. The supply pump 32 and the supply pipe 27a together serve to supply the cleaning solution 24 to be degassed into the sealed container 31 through the supply pipe 27.
Im abgedichteten Behälter 31 ist eine Vielzahl axial beabstandeter Trennwände 34 untergebracht, die den Innenraum des abgedichteten Behälters 31 in eine vertikale Reihe von Kammern unterteilen, wobei jede Trennwand 34 eine Anzahl von darin ausgebildeten kleinen Löchern 33 aufweist. Die Trennwände 34 dienen dazu, die Berührungsfläche zwischen der Reinigungslösung 24 und dem Raum im abgedichteten Behälter 31 zu vergrößern. Wenn die Reinigungslösung 24 in den abgedichteten Behälter 31 durch die Zuführungsleitung 27a hindurch mittels der Zuführungspumpe 32 eingeführt wird, strömt die Reinigungslösung 24 durch die kleinen Löcher 33 in der Trennwand 34 nach unten in den abgedichteten Behälter 31.The sealed container 31 houses a plurality of axially spaced partition walls 34 which divide the interior of the sealed container 31 into a vertical series of chambers, each partition wall 34 having a number of small holes 33 formed therein. The partition walls 34 serve to increase the contact area between the cleaning solution 24 and the space in the sealed container 31. When the cleaning solution 24 is introduced into the sealed container 31 through the supply line 27a by means of the supply pump 32, the cleaning solution 24 flows downward into the sealed container 31 through the small holes 33 in the partition wall 34.
Der abgedichtete Behälter 31 kann mittels einer Abführungsleitung 35, die sich axial durch eine obere Endkappe 31a des abgedichteten Behälters 31 und die Trennwände 34 hindurch und somit vertikal im abgedichteten Behälter 31 erstreckt, und eines Ejektors 31, der außerhalb des abgedichteten Behälters 31 angeordnet und mit der Abführungsleitung 35 verbunden ist, evakuiert werden. Der Ejektor 36 dient dazu, Luft aus der Abführungsleitung 35 abzugeben, und besitzt ein Ventil (nicht dargestellt), das zur Atmosphäre hin entlüftet ist.The sealed container 31 can be evacuated by means of a discharge line 35 extending axially through an upper end cap 31a of the sealed container 31 and the partition walls 34 and thus vertically within the sealed container 31, and an ejector 36 disposed outside the sealed container 31 and connected to the discharge line 35. The ejector 36 serves to discharge air from the discharge line 35 and has a valve (not shown) vented to the atmosphere.
Die Abführungsleitung 35 besitzt eine Vielzahl von Löchern 37, die in der Leitungswand in axial beabstandeten Zwischenräumen ausgebildet sind. Die Abführungsleitung 35 besitzt auch eine Vielzahl von Abdeckungen 38, die an ihrer äußeren Fläche in abdeckender Beziehung zu den jeweiligen Löchern 37 angebracht sind, um die nach unten strömende Reinigungslösung 24 daran zu hindern, daß sie in die Löcher 37 eingesaugt wird.The discharge conduit 35 has a plurality of holes 37 formed in the conduit wall at axially spaced intervals. The discharge conduit 35 also has a plurality of covers 38 mounted on its outer surface in covering relation to the respective holes 37 to prevent the downwardly flowing cleaning solution 24 from being sucked into the holes 37.
Ein Füllstoff 39 ist im abgedichteten Behälter 31 rund um die Abführungsleitung 35 in Räumen zwischen den Trennwänden 34 untergebracht. Der Füllstoff 39 ist auch in Hinblick darauf wirksam, die Berührungsfläche zwischen der Reinigungslösung 24 und dem Raum im abgedichteten Behälter 31 zu vergrößern. Der Füllstoff 39 kann ein solcher aus irgendeinem Material und einer Struktur sein, soweit die Reinigungslösung 24 entlang der Oberfläche des Füllstoffs 39 strömen kann. Beispielsweise wird ein spiralförmig gewickeltes Netz aus SUS oder Kunststoffen bevorzugt, das nicht teuer ist und aus dem jegliche öligen oder biologischen Ablagerungen leicht zur Wiederverwendung des Füllstoffs 39 aus diesem herausgewaschen werden können.A filler 39 is housed in the sealed container 31 around the discharge pipe 35 in spaces between the partition walls 34. The filler 39 is also effective in increasing the contact area between the cleaning solution 24 and the space in the sealed container 31. The filler 39 may be one of any material and structure as long as the cleaning solution 24 can flow along the surface of the filler 39. For example, a spiral wound mesh made of SUS or plastics is preferred, which is inexpensive and from which any oily or biological deposits can be easily washed out for reuse of the filler 39.
Die Zuführungsleitung 37 ist mit der unteren Seitenwand des abgedichteten Behälters 31 in der Nähe des Bodens desselben verbunden. Eine Zuführungspumpe 41 ist in der Zuführungsleitung 37b angeschlossen. Die Zuführungspumpe und die Zuführungsleitung 27b dienen gemeinsam dazu, die entgaste Reinigungslösung 24 durch die Zuführungsleitung 27b hindurch zum Reinigungsbehälter 22a zuzuführen.The supply line 37 is connected to the lower side wall of the sealed container 31 near the bottom thereof. A supply pump 41 is connected in the supply line 37b. The supply pump and the supply line 27b together serve to supply the degassed cleaning solution 24 through the supply line 27b to the cleaning container 22a.
Eine Verbindungsleitung 41, die den oberen und den unteren Raum im abgedichteten Behälter 31 miteinander verbindet, ist außerhalb des abgedichteten Behälters 31 angeordnet und erstreckt sich längs desselben. Die Zuführungsleitungen 27a, 27b münden in den oberen und in den unteren Raum, die über die Zuführungsleitung 41 miteinander verbunden sind. Die Zuführungsleitung 41 besitzt zwei beabstandete Niveauschalter 42a, 42b der Gattung der elektrostatischen Kapazität zur Feststellung des Lösungsstandes im abgedichteten Behälter 31 mit Schwimmern, die sich einheitlich mit dem Lösungsstand im abgedichteten Behälter 31 vertikal bewegen. Diese Niveauschalter 42a, 42b sind elektrisch an einen Entgasungsregler 43 angeschlossen. Der Entgasungsregler 43 ist elektrisch an die Zuführungspumpen 42, 40 angeschlossen. Wenn eine vorbestimmte obere Grenzlage für den Lösungsstand im abgedichteten Behälter 31 mittels des Niveauschalters 42a festgestellt wird, deaktiviert der Entgasungsregler 43 die Zuführungspumpe 42, und aktiviert er die Zuführungspumpe 40, um die entgaste Reinigungslösung 24 aus dem abgedichteten Behälter 31 abzuführen und durch die Zuführungsleitung 27b dem Reinigungsbehälter 22a zuzuführen. Wenn eine vorbestimmte untere Grenzlage für den Flüssigkeitsstand im abgedichteten Behälter 31 mittels des Niveauschalters 42b festgestellt wird, deaktiviert der Entgasungsregler 43 die Zuführung spumpe 40, und aktiviert er die Zuführungspumpe 32, um die Reinigungslösung 24, die zu entgasen ist, in den abgedichteten Behälter 31 einzuführen.A connecting line 41, which connects the upper and lower spaces in the sealed container 31, is arranged outside the sealed container 31 and extends along the same. The supply lines 27a, 27b open into the upper and lower spaces, which are connected to each other via the supply line 41. The supply line 41 has two spaced level switches 42a, 42b of the electrostatic capacitance type for detecting the solution level in the sealed container 31 with floats which move vertically uniformly with the solution level in the sealed container 31. These level switches 42a, 42b are electrically connected to a degassing controller 43. The degassing controller 43 is electrically connected to the feed pumps 42, 40. When a predetermined upper limit position for the solution level in the sealed container 31 is detected by means of the level switch 42a, the degassing controller 43 deactivates the feed pump 42 and activates the feed pump 40 to discharge the degassed cleaning solution 24 from the sealed container 31 and supply it to the cleaning container 22a through the supply line 27b. When a predetermined lower limit position for the liquid level in the sealed container 31 is detected by the level switch 42b, the degassing controller 43 deactivates the feed pump 40 and activates the feed pump 32 to introduce the cleaning solution 24 to be degassed into the sealed container 31.
Ein Ultraschallvibrator 34 ist an der oberen Wandfläche des abgedichteten Behälters 31 angebracht, um Blasen zu beseitigen, die erzeugt werden können, wenn ein gelöstes Gas teilweise abgeführt wird, wenn die Reinigungslösung 24 ein Reinigungsmittel, wie beispielsweise ein oberflächenaktives Mittel, enthält.An ultrasonic vibrator 34 is attached to the upper wall surface of the sealed container 31 to eliminate bubbles that may be generated when a dissolved gas is partially discharged when the cleaning solution 24 contains a cleaning agent such as a surfactant.
Gemäß Darstellung in Fig. 1 ist ein Speicherbehälter 22b in der Nähe des Reinigungsbehälters 22a zur Aufnahme eines Überströmens der Reinigungslösung aus dem Reinigungsbehälter 22a aufzunehmen, wenn ein Werkstück in die Reinigungslösung 24 im Reinigungsbehälter 22a eingetaucht wird. Abführungsleitungen 29a, 29b stehen mit dem Boden des Reinigungsbehälters 22a bzw. des Speicherbehälters 22b in Verbindung. Die Abführungsleitungen 29a, 29b sind mit der Zuführungsleitung 27a stromaufwärts der Zuführungspumpe 32 verbunden.As shown in Fig. 1, a storage tank 22b is to be accommodated near the cleaning tank 22a for accommodating an overflow of the cleaning solution from the cleaning tank 22a when a workpiece is immersed in the cleaning solution 24 in the cleaning tank 22a. Discharge lines 29a, 29b are connected to the bottom of the cleaning tank 22a and the storage tank 22b, respectively. The discharge lines 29a, 29b are connected to the supply line 27a upstream of the supply pump 32.
Die Leitungen 27a, 27b, 29a, 29b besitzen Strömungsregelventile zur Regelung der Geschwindigkeiten bzw. Mengen der dort hindurchströmenden Reinigungslösung 24.The lines 27a, 27b, 29a, 29b have flow control valves for regulating the speeds or quantities of the cleaning solution 24 flowing through them.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Ultraschallreinigungsanlage 21 beschrieben.The operation of the ultrasonic cleaning system 21 is described below.
Die entgaste Reinigungslösung 24 wird im Reinigungsbehälter 22a eingefüllt, und der Ultraschallvibrator 23 wird in Betrieb genommen, um Fremdkörper oder Grate von einem Werkstück zu beseitigen, das in der Reinigungslösung 24 im Reinigungsbehälter 22a eingetaucht wird. Da die Wiederholung des Reinigungsvorgangs zu einer Vergrößerung der Menge des gelösten Gases in der Reinigungslösung 24 führt, wird die Reinigungslösung 24 durch die Zuführungsleitung 27a hindurch dem abgedichteten Behälter 31 mittels der Zuführungspumpe 32 zugeführt. Nachdem die Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 entgast worden ist, wird sie aus dem abgedichteten Behälter 31 mittels der Zuführungspumpe 40 abgeführt und durch die Zuführungsleitung 27b zum Reinigungsbehälter 22a zurückgeführt.The degassed cleaning solution 24 is charged into the cleaning tank 22a, and the ultrasonic vibrator 23 is operated to remove foreign matter or burrs from a workpiece immersed in the cleaning solution 24 in the cleaning tank 22a. Since repetition of the cleaning operation results in an increase in the amount of dissolved gas in the cleaning solution 24, the cleaning solution 24 is supplied through the supply line 27a to the sealed tank 31 by means of the supply pump 32. After the cleaning solution 24 in the sealed tank 31 is degassed, it is discharged from the sealed tank 31 by means of the supply pump 40 and returned to the cleaning tank 22a through the supply line 27b.
Die Entgasungseinrichtung 28 entgast die Reinigungslösung 24, wie nachfolgend beschrieben wird.The degassing device 28 degasses the cleaning solution 24, as described below.
Die Reinigungslösung 24, die aus dem Reinigungsbehälter 22a angesaugt wird, wird in den abgedichteten Behälter 31 durch die Zuführungsleitung 27a hindurch mittels der Zuführungspumpe 32 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist der abgedichtete Behälter 31 durch die Abführungsleitung 35 hindurch mittels des Ejektors 36 evakuiert. Soweit sich die Abführungsleitung vertikal erstreckt und die Löcher 33 in ihrer Wand ausgebildet sind, kann der abgedichtete Behälter 31 gleichmäßig auf ein Druckniveau von etwa -650 mmHg evakuiert werden.The cleaning solution 24 sucked from the cleaning tank 22a is introduced into the sealed tank 31 through the supply pipe 27a by means of the supply pump 32. At this time, the sealed tank 31 is evacuated through the discharge pipe 35 by means of the ejector 36. As the discharge pipe extends vertically and the holes 33 are formed in its wall, the sealed tank 31 can be uniformly evacuated to a pressure level of about -650 mmHg.
Die Reinigungslösung 24, die dem abgedichteten Behälter zugeführt wird, strömt nach unten, wobei sie dem evakuierten Raum im abgedichteten Behälter 31 ausgesetzt wird. Daher wird jegliches gelöstes Gas aus der Reinigungslösung 24 freigegeben, während diese durch die Abführungsleitung 35 hindurch nach unten strömt.The cleaning solution 24 supplied to the sealed container flows downwards, being exposed to the evacuated space in the sealed container 31. Therefore, any dissolved gas is released from the cleaning solution 24 as it flows downward through the discharge line 35.
Die Trennwände 34 im abgedichteten Behälter 31 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben.The partition walls 34 in the sealed container 31 are described below with reference to Fig. 4.
Gemäß Darstellung in Fig. 3 sind die kleinen Löcher 33 in jeder der Trennwände 34 rund um die Abführungsleitung 35 herum ausgebildet. Daher wird die in den abgedichteten Behälter 31 eingeführte Reinigungslösung 24 mittels der kleinen Löcher 33 verteilt, während sie im abgedichteten Behälter 31 nach unten strömt. Die Reinigungslösung 24 wird somit dem Raum im abgedichteten Behälter 31 längs einer großen Berührungsfläche ausgesetzt, und das gelöste Gas kann wirksam aus der Reinigungslösung 24 freigesetzt werden. Soweit die Reinigungslösung 24 auch entlang der Oberfläche des zwischen den Trennwänden 34 eingefüllten Füllstoffs 39 strömt, wird die Reinigungslösung 24 weiter dem Raum im abgedichteten Behälter 31 entlang einer vergrößerten Berührungsfläche ausgesetzt. Die Reinigungslösung 24 wird dem Raum im abgedichteten Behälter während einer längeren Zeitspanne als dann ausgesetzt, wenn es keinen Füllstoff 39 gäbe. Folglich wird das gelöste Gas aus der Reinigungslösung 24 mit einer erhöhten Menge bzw. Geschwindigkeit bei einer hohen Entgasungswirksamkeit abgegeben.As shown in Fig. 3, the small holes 33 are formed in each of the partition walls 34 around the discharge pipe 35. Therefore, the cleaning solution 24 introduced into the sealed container 31 is distributed by means of the small holes 33 while flowing downward in the sealed container 31. The cleaning solution 24 is thus exposed to the space in the sealed container 31 along a large contact area, and the dissolved gas can be effectively released from the cleaning solution 24. As the cleaning solution 24 also flows along the surface of the filler 39 filled between the partition walls 34, the cleaning solution 24 is further exposed to the space in the sealed container 31 along an enlarged contact area. The cleaning solution 24 is exposed to the space in the sealed container for a longer period of time than if there were no filler 39. Consequently, the dissolved gas is released from the cleaning solution 24 at an increased rate with high degassing efficiency.
Die entlang des Füllstoffs 39 nach unten strömende Reinigungslösung 24 wird mittels der kleinen Löcher 33 jedes Mall dann verteilt, wenn sie eine der Trennwände 34 erreicht. Die Reinigungslösung 24 ist somit daran gehindert, sich im abgedichteten Behälter 31 festzusetzen, so daß das gelöste Gas aus der Reinigungslösung 24 mit hoher Wirksamkeit freigesetzt werden kann. Die axial beabstandeten Trennwände 34 im abgedichteten Behälter 31 dienen auch zur Versteifung des abgedichteten Behälters 31. Entsprechend ist der abgedichtete Behälter 31 selbst dann, wenn er evakuiert ist, gegen eine Deformation geschützt.The cleaning solution 24 flowing downward along the filler 39 is dispersed by means of the small holes 33 every time it reaches one of the partition walls 34. The cleaning solution 24 is thus prevented from settling in the sealed container 31 so that the dissolved gas can be released from the cleaning solution 24 with high efficiency. The axially spaced partition walls 34 in the sealed container 31 also serve to stiffen the sealed container 31. Accordingly, the sealed container 31 is protected against deformation even when it is evacuated.
Die Löcher 37 in der Abführungsleitung 35 liegen dem Füllstoff 39 gegenüber und können die Reinigungslösung 24 einziehen bzw. ansaugen, die am Füllstoff 39 entlang nach unten strömt. Jedoch ist die Reinigungslösung 24 am Einsaugen in die Abführungsleitung 35 durch die Abdeckungen 38 gehindert, die die Löcher 37 abdecken.The holes 37 in the discharge line 35 face the filler 39 and can draw in or suck in the cleaning solution 24 that flows downward along the filler 39. However, the cleaning solution 24 is prevented from being sucked into the discharge line 35 by the covers 38 that cover the holes 37.
Die Abdeckungen 38 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 weiter im Detail beschrieben.The covers 38 are described in further detail below with reference to Fig. 4.
Gemäß Darstellung in Fig. 4 sind die Abdeckungen 38 ihren oberen Enden an der Abführungsleitung 35 befestigt, und erstrecken sie sich in überhängender Beziehung zu den Löchern 37, Spalten 37a zwischen der Abführungsleitung und den unteren Enden der Abdeckungen 38 nach unten verbleiben. Das Gas im abgedichteten Behälter 31 wird in die Abführungsleitung 35 durch die Spalten 37a eingesaugt, während die Reinigungslösung 24, die nach unten strömt, durch die Abdeckungen 38 am Einsaugen in die Abführungsleitung 35 gehindert ist.As shown in Fig. 4, the covers 38 are secured to the discharge pipe 35 at their upper ends and extend downward in overhanging relation to the holes 37, leaving gaps 37a between the discharge pipe and the lower ends of the covers 38. The gas in the sealed container 31 is sucked into the discharge pipe 35 through the gaps 37a, while the cleaning solution 24 flowing downward is prevented from being sucked into the discharge pipe 35 by the covers 38.
Die Reinigungslösung 24, die so entgast ist, wird im abgedichteten Behälter 31 gesammelt, und ihr Stand steigt allmählich an, je mehr Reinigungslösung 24 entgast wird. Wenn der Stand der Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 ansteigt, tritt die Reinigungslösung in die Abführungsleitung ein, wird sie jedoch nicht mittels des Ejektors 36 angesaugt.The cleaning solution 24 thus degassed is collected in the sealed container 31, and its level gradually increases as more of the cleaning solution 24 is degassed. When the level of the cleaning solution 24 in the sealed container 31 increases, the cleaning solution enters the discharge line, but is not sucked by the ejector 36.
Da die Reinigungslösung 24 ein oberflächenaktiven Mittel enthält, findet eine heftige Blasenbildung statt, wenn das gelöste Gas abgegeben wird, und füllen die Blasen den abgedichteten Behälter 31 auf. Da diese Blasen nicht leicht automatisch beseitigt werden, bewegen sie sich nach oben, wenn der Stand der Reinigungslösung 24 nach oben geht, und können sie schließlich auch in den Ejektor 36 eingesaugt werden. Jedoch können die Blasen mittels der Ultraschallenergie, die vom Ultraschallvibrator 44 abgestrahlt wird, der an der oberen Innenwandfläche des abgedichteten Behälters 31 angebracht ist, beseitigt werden.Since the cleaning solution 24 contains a surfactant, vigorous bubbling occurs when the dissolved gas is released, and the bubbles fill up the sealed container 31. Since these bubbles are not easily removed automatically, they move upwards as the level of the cleaning solution 24 rises, and they may eventually be sucked into the ejector 36. However, the bubbles can be dispersed by the ultrasonic energy emitted by the ultrasonic vibrator 44 mounted on the upper inner wall surface of the sealed container 31.
Wenn der Stand der gesammelten Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 eine vorbestimmte obere Grenzlage erreicht, sendet der Niveauschalter 42a in der Verbindungsleitung 41 ein Feststellungssignal an den Entgasungsregler 42. In Reaktion auf das Feststellungssignal des Niveauschalters 42a deaktiviert der Entgasungsregler 43 die Zuführungsleitung 42, und aktiviert er die Zuführungspumpe 50. Als Folge wird die entgaste Reinigungslösung 24, die im abgedichteten Behälter 31 gesammelt wird, über die Zuführungsleitung 27b dem Reinigungsbehälter 22a mittels der Zuführungspumpe 40 zugeführt.When the level of the collected cleaning solution 24 in the sealed container 31 reaches a predetermined upper limit, the level switch 42a in the connecting line 41 sends a detection signal to the degassing controller 42. In response to the detection signal of the level switch 42a, the degassing controller 43 deactivates the supply line 42 and activates the supply pump 50. As a result, the degassed cleaning solution 24 collected in the sealed container 31 is supplied to the cleaning container 22a via the supply line 27b by means of the supply pump 40.
Wenn die entgaste Reinigungslösung 24 auf diese Weise dem Reinigungsbehälter 22a zugeführt wird, senkt sich der Stand der Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 ab, und erreicht der Stand eine vorbestimmte untere Grenzlage. Dann gibt der Niveauschalter 42b ein Feststellungssignal an den Entgasungsregler 43 ab, der die Zuführungspumpe 40 anhält und die Zuführungspumpe 32 aktiviert. Die Reinigungslösung 24, die zu entgasen ist, wird jetzt in den abgedichteten Behälter 31 durch die Zuführungsleitung 27a hindurch eingeführt, und die entgaste Reinigungslösung 24 beginnt, sich im abgedichteten Behälter 31 zu sammeln.When the degassed cleaning solution 24 is thus supplied to the cleaning tank 22a, the level of the cleaning solution 24 in the sealed tank 31 lowers and the level reaches a predetermined lower limit. Then, the level switch 42b outputs a detection signal to the degassing controller 43, which stops the feed pump 40 and activates the feed pump 32. The cleaning solution 24 to be degassed is now introduced into the sealed tank 31 through the feed line 27a, and the degassed cleaning solution 24 begins to collect in the sealed tank 31.
Folglich wird jedesmal, wenn eine bestimmte Menge der entgasten Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 gesammelt ist, diese automatisch an den Reinigungsbehälter 22a weitergegeben. Wenn die Zuführung der entgasten Reinigungslösung 24 zum Reinigungsbehälter 22a abgeschlossen ist, beginnt eine automatische Sammlung der entgasten Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31. Der Stand der Reinigungslösung 24 im abgedichteten Behälter 31 ist somit an einem übermäßigen Ansteigen in den Ejektor 36 hinein gehindert. Die entgaste Reinigungslösung 24 kann auch wirksam dem Reinigungsbehälter 22a zugeführt werden.Consequently, every time a certain amount of the degassed cleaning solution 24 is collected in the sealed container 31, it is automatically transferred to the cleaning container 22a. When the supply of the degassed cleaning solution 24 to the cleaning container 22a is completed, an automatic collection of the degassed cleaning solution 24 in the sealed container 31 begins. The level of the cleaning solution 24 in the sealed container 31 is thus prevented from excessively rising into the ejector 36. The degassed cleaning solution 24 can also be effectively supplied to the cleaning container 22a.
Bei dieser Ausführungsform ist lediglich eine Entgasungseinrichtung 28 mit dem Reinigungsbehälter 22a verbunden. Jedoch kann eine Vielzahl von Entgasungseinrichtungen 28 parallel zueinander angeschlossen sein, die eine nach der anderen aktiviert werden, um die entgaste Reinigungslösung 24 ununterbrochen dem Reinigungsbehälter 22a zuzuführen.In this embodiment, only one degassing device 28 is connected to the cleaning container 22a. However, a plurality of degassing devices 28 can be connected in parallel to each other, which are activated one after the other in order to continuously supply the degassed cleaning solution 24 to the cleaning container 22a.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Entgasungseinrichtung 28.Fig. 5 shows a modification of the degassing device 28.
Gemäß Fig. 5 ist ein Blasenbeseitigungsbehälter 45 zwischen der Abführungsleitung 35 im abgedichteten Behälter 31 und dem Ejektor 36 angeschlossen. Der Blasenbeseitigungsbehälter 35 enthält ein Blasenbeseitigungsmittel auf Silikongrundlage (UNFALL MT-9, hergestellt von Daiichi Seiyaku Co. Ltd.), das so gestaltet ist, daß es den Durchtritt von Gas durch den Blasenbeseitigungsbehälter 45 nicht blockiert. Selbst wenn Blasen, die dann, wenn das gelöste Gas aus der Reinigungslösung 24 freigesetzt wird, erzeugt werden, aus der Abführungsleitung 35 in Richtung auf den Ejektor 36 angesaugt werden, werden sie durch Berührung mit dem festen Blasenbeseitigungsmittel im Blasenbeseitigungsbehälter 35 beseitigt, und sind sie daher am Einsaugen in den Ejektor 36 gehindert. Der in Fig. 2 dargestellte Ultraschallvibrator 44 ist überflüssig gemacht, kann jedoch im oberen Raum des abgedichteten Behälters 31 angeordnet sein. Die weiteren strukturellen Details der abgewandelten Entgasungseinrichtung, die in Fig. 5 dargestellt ist, sind die gleichen wie diejenigen der Entgasungseinrichtung 28, die in Fig. 4 dargestellt ist.As shown in Fig. 5, a bubble removing tank 45 is connected between the discharge pipe 35 in the sealed container 31 and the ejector 36. The bubble removing tank 35 contains a silicon-based bubble removing agent (ACCIDENT MT-9, manufactured by Daiichi Seiyaku Co. Ltd.) which is designed not to block the passage of gas through the bubble removing tank 45. Even if bubbles generated when the dissolved gas is released from the cleaning solution 24 are sucked from the discharge pipe 35 toward the ejector 36, they are eliminated by contact with the solid bubble removing agent in the bubble removing tank 35 and are therefore prevented from being sucked into the ejector 36. The ultrasonic vibrator 44 shown in Fig. 2 is eliminated, but may be arranged in the upper space of the sealed container 31. The other structural details of the modified degassing device shown in Fig. 5 are the same as those of the degassing device 28 shown in Fig. 4.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und im Detail beschrieben sind, ist es selbstverständlich, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.Although certain preferred embodiments of the present invention have been shown and described in detail, it will be understood that numerous changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
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