EP0476235A1 - Verfahren zum Trocken von Waschgut in einer Reinigungsanlage und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP0476235A1
EP0476235A1 EP91109865A EP91109865A EP0476235A1 EP 0476235 A1 EP0476235 A1 EP 0476235A1 EP 91109865 A EP91109865 A EP 91109865A EP 91109865 A EP91109865 A EP 91109865A EP 0476235 A1 EP0476235 A1 EP 0476235A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum
cleaning chamber
drying
laundry
cleaning
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91109865A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Höckh
Franz Koppelhuber
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0476235A1 publication Critical patent/EP0476235A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/045—Cleaning involving contact with liquid using perforated containers, e.g. baskets, or racks immersed and agitated in a liquid bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/02—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents
    • C23G5/04—Apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/08—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements
    • F26B9/082—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements mechanically agitating or recirculating the material being dried

Definitions

  • the invention relates to a method for drying items to be washed, e.g. of mechanically processed workpieces such as turned and stamped parts, which are washed or degreased in the cleaning chamber of a cleaning system by means of washing water mixed with detergents and heated to at least 50 degrees Celsius or with organic solvents such as tetrachloroethane or perchlorethylene, in which method the temperature is approximately the same
  • the washing water which has been heated is subjected to a drying vacuum which is sufficient for intensive drying.
  • the invention further relates to a cleaning system for carrying out the method with a circuit for the washing water in which there is at least one storage container for the washing water or the organic solvents and at least one hermetically lockable cleaning chamber enclosing the laundry, and with a device for drying the laundry which comprises a vacuum pump connectable to the cleaning chamber.
  • the invention has for its object to develop a method or a cleaning system of the type under consideration such that the drying of the laundry can generally be significantly accelerated and that laundry is difficult to dry, which so far can only be dried using organic solvents in a reasonable time could now be dried within a reasonable period of time even when using water with detergents, and the use of organic solvents can thus be significantly restricted or avoided.
  • the thermal energy transferred to the laundry by the washing process can be used for the drying process by suddenly lowering the boiling point of the washing water in the wake of a 'vacuum shock' and thereby at least partially evaporating water films caused by the surfaces of the laundry.
  • the term 'vacuum shock' in the above sense means an abrupt pressure drop in the order of magnitude of at least 300 to 400 mbar.
  • the 'vacuum shock' is also capable of tearing or releasing water droplets from the interior cavities of the laundry.
  • the atmosphere which arises during the vacuum shock in the cleaning chamber and is saturated with water vapor and permeated by water droplets is expediently sucked off directly by the vacuum pump which is already running or is now starting to build up the drying vacuum. Since an optimal effect of the vacuum shock depends on the maximum achievable pressure drop, this should generally take place immediately or before a significant increase in the drying vacuum. If organic solvents are used, the vacuum shock always accelerates the drying process.
  • the vacuum shock can shorten the drying process by 50 to 300%, depending on the type of laundry.
  • the degree of acceleration that can be achieved depends to a large extent on the mass of the laundry and on the structure or size of the individual items. The greatest acceleration is achieved with a relatively large mass of a wash item consisting of relatively large objects. This is especially true when it comes to objects with complex geometry that have cavities or blind holes.
  • the basic features of the cleaning system for carrying out the method according to the invention correspond to the cleaning system known from DE 37 15 168 C2. It comprises a circuit for the washing water mixed with detergents or for the organic solvent, in which circuit there are at least one storage container for the cleaning liquid, a distillation device for renewing it, and at least one cleaning chamber 11 with a laundry carrier 16 which can be rotated or Swing drive 12 can be provided.
  • a spray device arranged above the washware carrier 16 can be provided in the cleaning chamber 11.
  • a vacuum pump 34 which is connected to the cleaning chamber via a line 34a with valve 56.
  • a collecting container 15 is arranged below the cleaning chamber 11. In these, the washing water can be drained via line 15b with valve 14 after each washing process.
  • a chip basket 15a is provided in the collecting container 15 for intercepting the chips, which is periodically emptied.
  • the washing water returns to the washing water circuit from the collecting container 15.
  • the cleaning chamber 11 can be connected to the atmosphere via a ventilation line provided with a valve 36.
  • the cleaning chamber is provided with a cover 11a and is designed for the construction of an underpressure suitable for drying, which is referred to below as a vacuum.
  • the cleaning chamber can be hermetically sealed from both the atmosphere and the cleaning liquid circuit.
  • the cleaning chamber 11 is thus also used as a drying chamber. However, a separate drying chamber can be provided, into which the laundry is transferred after washing.
  • a "cleaning chamber” in the sense of the claims is to be understood as a combination of a “cleaning chamber” and an additional separate drying chamber.
  • the single figure shows only those sections of the wash water circuit that are required to explain the method according to the invention.
  • a steam generator 63 and / or a generator 80 for hot air is also provided in the cleaning system.
  • the steam generator comprises an overpressure container 63b, a heating device 63c and a storage space 63a for superheated steam.
  • the pressure container 63b and the generator 80 for hot air stand with the cleaning chamber 11
  • valve means 64, 65 are provided, with the aid of which said line can be controlled to a predeterminable flow cross-section.
  • the line 69 is closed, superheated steam or hot air is generated, which can have a temperature between 110 "and 150 Celsius.
  • the line 69 is opened. If washing water with detergents is used as Cleaning liquid there is a gradual pressure equalization between the storage space 63a with the superheated water vapor and the cleaning chamber 11.
  • the said pressure equalization during which superheated water vapor flows into the cleaning chamber 11, can take between 10 and 500 seconds It has been shown that such an application of thermal energy means that even items which are extremely difficult to dry, for example small, bent, metallic tubes of 3 mm in diameter and 20 mm in length, can be dried in a portable time or accordingly acceleration of the drying process. This is particularly the case if the water vapor is allowed to flow into the cleaning chamber 11 at a temperature up to 150 Celsius immediately after the vacuum shock has been carried out into the cleaning chamber 11. In the case of the laundry mentioned, particularly good drying results have been achieved by introducing 220 to 400 liters of water vapor with an average temperature of 120 Celsius at an approximately constant inflow speed over a selectable period of time of approximately 30-180 seconds.
  • the chip basket 15a in the collecting container 15 can also be expedient to subject the chip basket 15a in the collecting container 15 to a vacuum shock for drying, before periodic emptying, by connecting between the collecting container 15 and the evacuated vacuum container 71 via line 72, 34, the cleaning chamber 11, a section of the line 17 and the line 15a bring about an instantaneous pressure equalization.
  • the chips can be dried further by building up a drying vacuum with the aid of the vacuum pump 34 via the cleaning chamber and the line 15b.
  • the steam generator 63 provided for a further development of the method according to claims 4 or 5 can also be used for the washing process as such in two process variants (claim 6): Before the actual washing process begins and before the vacuum shock is carried out, heavily soiled material, especially with Greasy residues contaminated laundry degreased that superheated steam is introduced into the cleaning chamber 11. When the water vapor hits the surfaces of the 'cold' laundry, the water vapor condenses. This will wash the laundry with hot condensed water for degreasing. The waste water obtained during degreasing is transferred via line 76 after opening valve 75 for distillation into vacuum container 71, which is provided with a corresponding distillation device. The distillation is carried out with a vacuum. The distillate obtained during the distillation is fed back into the wash water circuit.
  • the vacuum container 71 can be periodically emptied of dirt or grease sludge.
  • the washing process before the start of the vacuum shock is supplemented by a condensate flush, through which residues which are difficult to remove, e.g. Salt residues can be removed from the surface of the laundry.
  • the condensate rinse is achieved by introducing superheated steam into the cleaning chamber 11, which condenses on the items to be washed in the absence of a vacuum shock, so that these are rinsed with hot condensed water. After rinsing, the condensed water is introduced into a collecting container 67 via line 17 and valve 18.
  • the collecting container 67 can be fed periodically by opening the valve 74 by means of the pump 68 into the overpressure container 63b of the steam generator 63.

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Abstract

Das vom Waschvorgang gegebenenfalls erwärmte Waschgut wird in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer (11) vor dem Aufbau eines Trocknungsvakuums einem Vakuumschock ausgesetzt. Dieser wird dadurch erzeugt, daß man einen als Vakuumspeicher dienenden Unterdruckbehälter (72) mit der Kammer (11) in offene Verbindung setzt. Dadurch wird erreicht, daß die Trocknung des Waschgutes generell wesentlich beschleunigt werden kann und daß schwer zu trocknendes Waschgut, das bislang in vertretbarer Zeit nur bei Verwendung organischer Lösungsmittel getrocknet werden konnte, nunmehr auch bei Verwendung von mit Detergentien versetztem Wasser in vertretbaren Zeitspannen getrocknet werden und somit der Einsatz von organischen Lösungsmitteln eingeschränkt oder vermieden werden kann. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von aus einzelnen Gegenständen bestehendem Waschgut, z.B. von mechanisch bearbeiteten Werkstücken wie Dreh- und Stanzteilen, die in der Reinigungskammer einer Reinigungsanlage mittels mit Detergentien versetztem und auf wenigstens 50 Celsius erwärmten Waschwasser oder mit organischen Lösungsmitteln wie Tetrachloräthan oder Perchloräthylen gewaschen bzw. entfettet werden, bei welchem Verfahren das annäherungsweise auf die Temperatur des Waschwassers erwärmte Waschgut nach dem Ablassen des Waschwassers aus der Reinigungskammer in der hermetisch abgeschlossenen Reinigungskammer einem zur intensiven Trocknung ausreichenden Trocknungsvakuum ausgesetzt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Reinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Kreislauf für das Waschwasser in welchem sich wenigstens ein Vorratsbehälter für das Waschwasser bzw. die organischen Lösungsmittel sowie wenigstens eine hermetisch abschließbare, das Waschgut umschließende Reinigungskammer befindet, und mit einer Vorrichtung zum Trocknen des Waschgutes, welche eine mit der Reinigungskammer verbindbare Vakuumpumpe umfaßt.
  • Bei einem bekannten Verfahren bzw. einer bekannten Vorrichtung der in Betracht gezogenen Art (DE 37 15 168 C2) wird Waschgut, das z.B. wegen starker Verfettung schwer zu reinigen ist, mit organischen Lösungsmitteln behandelt. Dies gilt auch im Falle von Waschgut, das insbesondere aus sehr kleinen Gegenständen und/oder aus Gegenständen mit inneren Hohlräumen besteht und daher schwer zu trocknen ist, so daß eine vertretbare Wasch- bzw. Trocknungsdauer nur erreichbar ist, wenn organische Lösungsmittel eingesetzt werden. Problemloses Waschgut wird hingegen mit Reinigungsflüssigkeiten gewaschen, die im wesentlichen aus Wasser und Zusätzen von Detergentien bestehen. Hierbei wird in der Regel Wärme auf das Waschgut appliziert, indem man Heißluft in die Reinigungskammer einführt. Die Einführung erfolgt nach Zeitdauer und Intensität derart, daß der in der Reinigungskammer herrschende Unterdruck nicht unter eine den Trocknungsprozeß beeinträchtigende Grenze abfällt. Trotz Verringerung des Unterdrucks bei Einführung der Heißluft bewirkt diese insgesamt eine Verkürzung des Trocknungsprozesses.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Reinigugnsanlage der in Betracht gezogenen Gattung derart weiterzubilden, daß die Trocknung des Waschgutes generell wesentlich beschleunigt werden kann und daß schwer zu trocknendes Waschgut, das bislang in vertretbarer Zeit nur bei Verwendung organischer Lösungsmittel getrocknet werden konnte, nunmehr auch bei Verwendung von mit Detergentien versetztem Wasser in vertretbaren Zeitspannen getrocknet und somit der Einsatz von organischen Lösungsmitteln wesentlich eingeschränkt oder vermieden werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahrensschritte des Patentanspruches 1 bzw. durch eine Ausgestaltung der Reinigungsanlage gemäß Anspruch 7 gelöst.
  • Bei einer solchen Lösung kann im Falle des Einsatzes von Waschwasser die durch den Waschvorgang auf das Waschgut übertragene Wärmeenergie für den Trocknungsvorgang dadurch nutzbar gemacht werden, daß man den Siedepunkt des Waschwassers im Gefolge eines 'Vakuumschocks' plötzlich absenkt und dadurch zumindest ein partielles Abdampfen von Wasserfilmen von den Oberflächen des Waschgutes bewirkt. Unter dem Begriff 'Vakuumschock' im obigen Sinne ist ein schlagartiger Druckabfall in einer Größenordnung von wenigstens 300 bis 400 mbar zu verstehen. Der 'Vakuumschock'ist zudem in der Lage, Wassertröpfchen aus inneren Hohlräumen des Waschgutes herauszureißen bzw. herauszulösen. Die beim Vakuumschock in der Reinigungskammer entstehende, mit Wasserdampf gesättigte und von Wassertröpfchen durchsetzte Atmosphäre wird zweckmäßigerweise unmittelbar durch die bereits für den Aufbau des Trocknungsvakuums laufende bzw. nunmehr anlaufende Vakuumpumpe abgesaugt. Da eine optimale Wirkung des Vakuumschocks von einem maximal erreichbaren Druckabfall abhängig ist, sollte dieser generell sofort oder vor einem nennenswerten Ansteigen des Trocknungsvakuums erfolgen. Im Falle des Einsatzes von organischen Lösungsmitteln bewirkt der Vakuumschock in jedem Falle eine Beschleunigung des Trocknungsprozesses.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe des Vakuumschockes je nach Art des Waschgutes eine Verkürzung des Trocknungsprozesses um 50 bis 300% erreichbar ist. Welcher Grad der Beschleunigung zu erzielen ist, hängt zum wesentlichen Teil von der Masse des Waschgutes und von der Struktur bzw. der Größe der Einzelstücke ab. Die größte Beschleunigung wird bei einer relativ großen Masse eines aus relativ großen Gegenständen bestehenden Waschgutes erzielt. Dies gilt vor allem dann, wenn es sich um Gegenstände mit komplexer Geometrie, die Hohlräume oder Sacklöcher aufweisen. Bei einer weiteren Ausgestaltung nach den Verfahrensansprüchen 3 bis 5 bzw. bei einer weiteren Ausbildung der Reinigungsanlage nach den Ansprüchen 8 und 9 ist es möglich, auch bei extrem schwer zu trocknendem Waschgut durch eine zusätzliche Hitzeapplikation mittels eines gasförmigen Trägers tragbare Trocknungszeiten zu erzielen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn der gasförmige Träger eine Temperatur von 110" bis 150 aufweist und unmittelbar nach Vollzug des Vakuumschockes oder bei voll aufgebautem Trocknungsvakuum in die Reinigungskammer eingeführt wird.
  • Bei Einführung von überhitztem Wasserdampf wird zwar - im Widerspruch zu dem beabsichtigten Trocknungsprozeß - zusätzlich Feuchtigkeit in die Reinigungskammer eingeführt. Versuche haben jedoch gezeigt, daß die mit Hilfe des Wasserdampfes an der Oberfläche des Waschgutes erreichte Temperaturerhöhung ein weiteres Absieden restlicher Wasserfilme am Waschgut und damit eine erhebliche Beschleunigung des Trocknungsvorganges insgesamt bewirken kann, wenn die dabei entstehenden Dämpfe von der Vakuumpumpe bei zunehmendem bzw. fortdauerndem Unterdruck in der Reinigungskammer unmittelbar abgesaugt werden.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand der einzigen Figur an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Die Reinigungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht in ihren Grundzügen der aus der DE 37 15 168 C2 bekannten Reinigungsanlage. Sie umfaßt einen Kreislauf für das mit Detergentien versetzte Waschwasser bzw. für das organische Lösungsmittel, in welchem Kreislauf sich wenigstens ein Vorratsbehälter für die Reinigungsflüssigkeit, eine Destillationseinrichtung zu deren Erneuerung sowie wenigstens eine Reinigungskammer 11 mit einem Waschgutträger 16 befinden, der mit einem Dreh- oder Schaukelantrieb 12 versehen sein kann. Außerdem kann in der Reinigungskammer 11 eine über dem Waschgutträger 16 angeordnete Sprüheinrichtung vorgesehen sein. Im Kreislauf der Reinigungsanlage befindet sich ferner eine Vakuumpumpe 34, die über eine Leitung 34a mit Ventil 56 mit der Reinigungskammer in Verbindung steht. Unterhalb der Reinigungskammer 11 ist ein Auffangbehälter 15 angeordnet. In diesen kann das Waschwasser nach jedem Waschvorgang über die Leitung 15b mit Ventil 14 abgelassen werden. Da es sich beim nichttextilen Waschgut vielfach um mechanisch bearbeitete, metallene Werkstücke, wie Dreh- und Stanzteile oder Teile aus Kunststoff handelt, ist im Auffangbehälter 15 ein Spänekorb 15a zum Abfangen der Späne vorgesehen, der periodisch entleert wird. Aus dem Auffangbehälter 15 gelangt das Waschwasser erneut in den Waschwasserkreislauf. Die Reinigungskammer 11 ist über eine mit Ventil 36 versehene Belüftungsleitung mit der Atmosphäre verbindbar. Im übrigen ist die Reinigungskammer mit einem Deckel 11a versehen und für den Aufbau eines zur Trocknung geeigneten Unterdrukkes ausgelegt, welcher im folgenden als Vakuum bezeichnet wird. Die Reinigungskammer ist sowohl gegenüber der Atmosphäre als auch gegenüber dem Reinigungsflüssigkeitskreislauf hermetisch abschließbar. Die Reinigungskammer 11 wird also gleichermaßen auch als Trocknungskammer genützt. Es kann jedoch eine gesonderte Trocknungskammer vorgesehen sein, in welche das Waschgut nach dem Waschen überführt wird. In diesem Falle ist unter einer "Reinigungskammer" im Sinne der Ansprüche eine Kombination aus einer "Reinigungskammer" und einer zusätzlichen gesonderten Trocknungskammer zu verstehen. Die einzige Figur zeigt lediglich diejenigen Abschnitte des Waschwasserkreislaufes, die zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind.
  • Im folgenden wird das Verfahren in Verbindung mit den hierfür unmittelbar erforderlichen Einrichtungen beschrieben:
    • Das Waschgut wird in der Reinigungskammer 11 mit heißem Wasser von z. B. ca. 85 Celsius oder mit einem organischen Lösungsmittel wie z.B. Tetrachloräthan oder Perchloräthylen gewaschen. Ein Unterdruckbehälter 71 mit einem Rauminhalt von ca. 0,8 m3 steht mit der Reinigungskammer 11 über eine Leitung 72,34a mit der Reinigungskammer 11 in Verbindung. In dieser Leitung sind Ventile 70,77,56 angeordnet. Zwischen zwei Ventilen 56,77 der Leitung ist die Vakuumpumpe 34 eingefügt. Ohne Berücksichtigung des Volumens des Waschgutes weist die Reinigungskammer einen Rauminhalt von ca. 0,3 m3 auf. Während des Waschvorganges wird der Unterdruckbehälter 71 bei geschlossener Leitung 72,34a mit Hilfe der Vakuumpumpe 34 unter Ausschöpfung ihrer Leistungsfähigkeit so lange evakuiert, bis im Unterdruckbehälter 71 ein maximal erreichbarer Unterdruck erzeugt ist, der im folgenden als Vakuum bezeichnet wird. Im Gegensatz hierzu wird das weiter unten beschriebene, von der Vakuumpumpe 34 zu einem späteren Zeitpunkt in der Reinigungskammer 11 aufgebaute Vakuum zum Trocknen des Waschgutes als 'Trocknungsvakuum' bezeichnet. Im Falle der Verwendung von Waschwasser erhöht sich beim Waschvorgang die Temperatur des Waschgutes nahezu auf die Temperatur des Waschwassers. Unmittelbar nach dem Waschvorgang, also zu einem Zeitpunkt, bei welchem das Waschgut noch nahezu die Temperatur des Waschwassers aufweist, wird zwischen dem Unterdruckbehälter 71 und der Reinigungskammer 11 durch synchrones Aufsteuern der Ventile 70,77,56 über die Leitung 72,34a eine offene Verbindung hergestellt. Das Aufsteuern bewirkt einen schlagartigen Druckausgleich zwischen dem Unterdruckbehälter 71 und der Reinigungskammer 11. Im konkreten Ausführungsbeispiel kann der der maximalen Leistungsfähigkeit der Vakuumpumpe 34 entsprechende Unterdruck im Unterdruckbehälter 71 ca. 950 mbar betragen. Nach Druckausgleich ergibt sich bei einer Waschgutladung mittlerer Größe ein Unterdruck im System von ca. 650 mbar. Dies ist gleichbedeutend mit einem schlagartigen Druckabfall in der Reinigungskammer 11 um ca. 650 mbar. Dieser Druckabfall wird im folgenden als 'Vakuumschock' bezeichnet. Der Vakuumschock hat eine erhebliche Erniedrigung des Siedepunkts der am Waschgut haftenden Reinigungsflüssigkeit zur Folge. Diese Erniedrigung des Siedepunktes einerseits und im Falle von erhitztem Waschwasser die noch relativ hohe Temperatur des Waschgutes bis hin zu 85 bewirken ein Abdampfen von Reinigungsflüssigkeit von der Oberfläche des Waschgutes. Befinden sich im Waschgut z.B. noch Wassertröpfchen in inneren Hohlräumen des Waschgutes, so werden diese durch den Vakuumschock aus den genannten inneren Hohlräumen herausgerissen. Unmittelbar nach dem Vakuumschock oder kurz zuvor, läßt man die Vakuumpumpe 34 zum Aufbau des Trocknungsvakuums anlaufen. Dadurch werden die beim Abdampfen der Reinigungsflüssigkeit entstehenden Dämpfe bzw. Kondenströpfchen aus der im übrigen hermetisch abgeschlossenen Reinigungskammer 11 abgesaugt. Durch die laufende Vakuumpumpe wird der Unterdruck in der Reinigungskammer bis zu dem durch die Vakuumpumpe 34 maximal erreichbaren Unterdruck von ca. 950° zunehmend erhöht. Unter diesen Unterdruckbedingungen kann der Trocknungsprozeß relativ rasch vollendet werden. In Versuchen hat sich gezeigt, daß durch die Anwendung des Vakuumschockes eine Verkürzung des Trocknungsprozesses um 50% bis 300% erreichbar ist.
  • In der Reinigungsanlage ist zudem ein Dampferzeuger 63 und/oder ein Erzeuger 80 für Heißluft vorgesehen. Der Dampferzeuger umfaßt einen Überdruckbehälter 63b, eine Heizeinrichtung 63c und einen Speicherraum 63a für überhitzten Wasserdampf. Der Überdruckbehälter 63b und der Erzeuger 80 für Heißluft stehen mit der Reinigungskammer 11
  • über eine Leitung 69 bzw. 69' in Verbindung, in welcher Ventilmittel 64,65 vorgesehen sind, mit deren Hilfe die genannte Leitung auf einen vorbestimmbaren Durchflußquerschnitt steuerbar ist. Im Überdruckbehälter 63b wird bei geschlossener Leitung 69 überhitzter Dampf bzw. Heißluft erzeugt, der bzw. die eine Temperatur zwischen 110" und 150 Celsius aufweisen kann. Unmittelbar nach Vollzug des Vakuumschocks wird die Leitung 69 aufgesteuert. Im Falle des Einsatzes von Waschwasser mit Detergentien als Reinigungsflüssigkeit findet ein allmählicher Druckausgleich zwischen dem Speicherraum 63a mit dem überhitzten Wasserdampf und der Reinigungskammer 11 statt. Der genannte Druckausgleich, während welchem überhitzter Wasserdampf in die Reinigungskammer 11 einströmt, kann zwischen 10 und 500 Sekunden dauern. Durch den einströmenden Wasserdampf wird Wärmeenergie auf die gesamte Oberfläche des Waschgutes appliziert. Es hat sich gezeigt, daß durch eine solche Applikation von Wärmeenergie auch extrem schwer zu trocknendes Waschgut, z.B. kleine gebogene, metallene Röhrchen von 3 mm Durchmesser und 20 mm Länge in tragbarer Zeit getrocknet werden können bzw. eine entsprechende Beschleunigung des Trocknungsvor ganges zu verzeichnen ist. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn man den Wasserdampf mit einer Temperatur bis hin zu 150 Celsius in die Reinigungskammer 11 unmittelbar nach Vollzug des Vakuumschockes in die Reinigungskammer 11 einströmen läßt. Bei dem genannten Waschgut haben sich besonders gute Trocknungsergebnisse bei Einleitung von 220 bis 400 Liter Wasserdampf mit einer durchschnittlichen Temperatur von 120 Celsius bei etwa gleichmäßiger Einströmgeschwindigkeit über eine wählbare Zeitdauer von ca 30 - 180 Sekunden erzielen lassen.
  • Dies vor allem dann, wenn man mit dem Einströmen des Wasserdampfes am Ende des Vakuumschockes bei anlaufender Vakuumpumpe zum Aufbau des Trocknungsvakuums beginnt. Insgesamt muß jedoch gesagt werden, daß es zweckmäßig ist, für jedes Waschgut, nach Art, Gestalt und Masse des Waschgutes die wirksamste Parameter-Kombination betreffend Einleitungszeitpunkt, Einleitungsdauer und Einleitungsmenge des Wasserdampfes bzw. der Heißluft empirisch ausfindig zu machen. Versuche haben gezeigt, daß mit Hilfe eines Vakuumschockes in Kombination mit einer Applikation von Wärmeenergie auf das Waschgut eine Beschleunigung des Trocknungsvorganges je nach Art des Waschgutes um das 1- bis 10-fache möglich ist.
  • Es hat sich gezeigt, daß es in vielen Fällen zweckmäßig sein kann, auch den Spänekorb 15a im Sammelbehälter 15 je vor der periodischen Entleerung einem Vakuumschock zur Trocknung auszusetzen, indem man zwischen dem Sammelbehälter 15 und dem evakuierten Unterdruckbehälter 71 über die Leitung 72,34, die Reinigungskammer 11, einen Abschnitt der Leitung 17 und die Leitung 15a einen momentanen Druckausgleich herbeiführt. Eine weitere Trocknung der Späne kann durch Aufbau eines Trocknungsvakuums mit Hilfe der Vakuumpumpe 34 über die Reinigungskammer und die Leitung 15b erfolgen.
  • Im übrigen ist der für eine weitere Ausbildung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 4 oder 5 vorgesehene Dampferzeuger 63 auch für den Waschvorgang als solchen in zwei Verfahrensvarianten nutzbar (Anspruch 6): Vor Beginn des eigentlichen Waschvorganges und vor Vollzug des Vakuumschocks wird stark verschmutzes, insbesondere mit Fettresten verunreinigtes Waschgut dadurch entfettet, daß man überhitzten Wasserdampf in die Reinigungskammer 11 einleitet. Beim Auftreffen des Wasserdampfes auf die Oberflächen des 'kalten' Waschgutes, kondensiert der Wasserdampf. Dadurch wird das Waschgut mit heißem Kondenswasser zur Entfettung bespült. Das bei der Entfettung angefallene Schmutzwasser wird über die Leitung 76 nach Öffnen des Ventils 75 zur Destillation in den Unterdruckbehälter 71 überführt, der mit einer entsprechenden Destillationseinrichtung versehen ist. Die Destillation wird bei aufgebautem Vakuum durchgeführt. Das bei der Destillation angefallene Destillat wird erneut in den Kreislauf des Waschwassers eingespeist. Der Unterdruckbehälter 71 kann periodisch vom Schmutz bzw. Fettschlamm entleert werden.
  • In der zweiten Variante einer zusätzlichen Nutzung des Dampferzeugers wird der Waschvorgang vor Beginn des Vakuumschocks durch eine Kondensatspülung ergänzt, durch welche schwer entfernbare Rückstände, z.B. Salzreste von der Oberfläche des Waschgutes entfernt werden können. Die Kondensatspülung wird dadurch erreicht, daß man überhitzten Wasserdampf in die Reinigungskammer 11 einleitet, der bei fehlendem Vakuumschock am Waschgut kondensiert, so daß dieses mit heißem Kondenswasser bespült wird. Nach Bespülung wird das Kondenswasser über die Leitung 17 und das Ventil 18 in einen Sammelbehälter 67 eingeleitet. Der Sammelbehälter 67 kann periodisch unter Öffnung des Ventils 74 mittels der Pumpe 68 in den Überdruckbehälter 63b des Dampferzeugers 63 eingespeist werden.
  • Liste der Bezugszeichen (kein Bestandteil der Anmeldeunterlagen)
    • 11 Reinigungs- bzw. Trocknungskammer
    • 11 a Deckel
    • 12 Drehantrieb
    • 14 Ventil
    • 15 Auffangbehälter
    • 15a Spänekorb
    • 15b Leitung
    • 16 Waschgutträger
    • 17 Leitung
    • 18 Ventil
    • 34 Vakuumpumpe
    • 34a Leitung
    • 56 Verschlußventil
    • 63 Dampferzeuger
    • 63a Speicherraum
    • 63b Druckbehälter
    • 63c Widerstandsheizung
    • 64 Regelventil
    • 65 Magnetventil
    • 67 Sammelbehälter
    • 68 Pumpe
    • 69,69' Leitung
    • 70 Dreiwegeventil
    • 71 Unterdruckbehälter
    • 72 Verbindungsleitung
    • 74 Ventil
    • 75 Ventil
    • 76 Leitung
    • 77 Magnetventil
    • 80 Erzeuger für Heißluft

Claims (10)

1. Verfahren zum Trocknen von aus einzelnen Gegenständen bestehendem Waschgut, z.B. von mechanisch bearbeiteten Werkstücken wie Dreh- und Stanzteilen, die in der Reinigungskammer (11) einer Reinigungsanlage mittels mit Detergentien versetztem und auf wenigstens 50° Celsius erwärmtem Waschwasser oder mit organischen Lösungsmitteln wie Tetrachloräthan oder Perchloräthylen gewaschen bzw. entfettet werden, bei welchem Verfahren das annäherungsweise auf die Temperatur des Waschwassers erwärmte Waschgut nach dem Ablassen des Waschwassers aus der Reinigungskammer (10) in der hermetisch abgeschlossenen Reinigungskammer einem zur intensiven Trocknung ausreichenden Trocknungsvakuum ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Waschvorgang erwärmte Waschgut vor dem Aufbau des Trocknungsvakuums einem Vakuumschock ausgesetzt wird, der dadurch erzeugt wird, daß man einen als Vakuumspeicher dienenden Unterdruckbehälter (71) mit der Reinigungskammer (10) in offene Verbindung setzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Waschwasser auf ca. 80 bis 85 Celsius erwärmte Waschgut unmittelbar nach Beendigung des Waschvorganges dem Vakuumschock ausgesetzt wird, der durch einen plötzlichen Druckabfall in der Reinigungskammer von mindestens 500 mbar verursacht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Vakuumschock ein erhitztes gasförmiges Medium in die Reinigungskammer (10) einströmen läßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als gasförmiges Medium auf 110"-150" 0 Celsius erhitzten Wasserdampf unmittelbar nach dem Vakuumschock und über eine Zeitdauer zwischen 10 und 500 Sekunden sowie vor Beginn des Aufbaus oder bei beginnendem Aufbau des Trocknungsvakuums einströmen läßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsvakuum einen Unterdruck von mindestens 800 mbar aufweist wobei Dauer und Einströmgeschwindigkeit des gasförmigen Medium so bemessen werden, daß der bei Beginn der Einführung des gasförmigen Mediums in der Reinigungskammer bestehende Unterdruck nicht auf einen den Trocknungsprozeß nennenswert negativ beeinflussenden Wert absinkt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Waschvorgang zur Entfettung des Waschgutes eine Kondensa ts pülung vorschaltet oder nach dem Ablassen des Waschwassers eine Kondensatspülung nachschaltet, bei welchen Kondensa ts pülungen je überhitzter Wasserdampf in die Reinigungskammer (10) eingeleitet wird, welcher am Waschgut kondensiert.
7. Reinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Kreislauf für das Waschwasser, in welchem sich wenigstens ein Vorratsbehälter für das Waschwasser sowie wenigstens eine hermetisch abschließbare, das Waschgut umschließende Reinigungskammer (11) befindet, und mit einer Vorrichtung zum Trocknen des Waschgutes, welche eine mit der Reinigungskammer (10) verbindbare Vakuumpumpe (34) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen mit der Vakuumpumpe alternativ verbindbaren, als Vakuumspeicher dienenden Unterdruckbehälter (71) umfaßt, der mit der Reinigungskammer über eine Leitung (72) in Verbindung steht, in welche Ventile (70;77) eingefügt sind.
8. Reinigungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Erzeuger für ein erhitztes gasförmiges Medium (Dampferzeuger 63 oder Heißlufterzeuger 80) umfaßt, der mit der Reinigungskammer (10) mit einer mittels einer Ventileinrichtung (64,65) verschließbaren Leitung (69) in Verbindung steht, deren Querschnitt auf beliebige Werte einstellbar ist.
9. Reinigungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Reinigungskammer ein Sammelbehälter (67) für das aus einer Kondensatspülung (Anspruch 6) stammende Kondensat angeordnet ist, der über eine von einem Ventil (18) beherrschten Leitung (17) mit einem unteren Ausfluß der Reinigungskammer (10) in Verbindung steht, wobei das im Sammelbehälter (67) aufgefangene Kondensat mittels einer Pumpe (68) über eine von einem Ventil (74) beherrschten Leitung (78) in den Überdruckbehälter (63b) des Dampferzeugers (63) einspeisbar ist.
10. Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Destillationseinrichtung versehene Unterdruckbehälter (71) über eine von einem Ventil (75) beherrschten Leitung (76) mit einem unteren Ausgang der Reinigungskammer (10) in Verbindung steht und dadurch das aus einer Entfettungsspülung (Anspruch 6) stammende verschmutzte Kondensat zu Destillationszwekken in den Unterdruckbehälter (70) einspeisbar ist.
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