EP1206979A1 - Process and apparatus for cleaning articles with a compressed cleaning fluid - Google Patents
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- EP1206979A1 EP1206979A1 EP01125830A EP01125830A EP1206979A1 EP 1206979 A1 EP1206979 A1 EP 1206979A1 EP 01125830 A EP01125830 A EP 01125830A EP 01125830 A EP01125830 A EP 01125830A EP 1206979 A1 EP1206979 A1 EP 1206979A1
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for cleaning objects in a pressure vessel by means of a compressed cleaning fluid, the one Contains gas and compresses and decompresses it one or more times in succession becomes.
- US-A-5 514 229 describes a cleaning method using a cleaning fluid, that is in a near or supercritical state, i.e. in one State in which no distinction between liquid and gas is possible. Between a near or supercritical state on the one hand and a supercritical one On the other hand, periodic pressure changes take place to ensure the solubility of the Change fluids for certain contaminants. Impurities in a Decompression phase can be precipitated. This means, only soluble contaminants can be removed with this method.
- Insoluble contamination of molded parts for example manufacturing residues such as Molding sand or shavings, processing residues such as cover or drilling dust, or accidental dirt such as dust is removed conventionally on mechanical Way, for example by intensive relative movement of a cleaning fluid and the objects to be cleaned, the cleaning fluid being mechanical Abrasives can be added.
- Such cleaning processes are over the less complicated the more complicated the objects to be cleaned are. It is particularly difficult to remove contaminants that form in depressions such as for example blind holes or open cavities in the objects. at cleaning with a normal cleaning fluid is a simultaneous supply and To ensure removal of the fluid, otherwise there is a traffic jam without Exchange of the cleaning fluid. The more complex, deeper and larger the recesses are, the more difficult this process becomes.
- the cleaning fluid is decompressed to the extent that if the Cleaning fluid is a gas, this compresses to a multiple of the volume of the Relaxed gas, preferably to a volume on the order of 100 times the volume of the compressed gas.
- the cleaning fluid be a liquid in which the gas dissolves in the compressed state. In this case, the decompression is carried out in such a way that a multiple of the Volume of the compressed cleaning fluid is free of gas.
- a non-gaseous substance in which the compressed cleaning fluid is soluble and tends to accumulate contaminants binds, applied to an object to be cleaned and / or in any open cavities are introduced in the article before the article in the Pressure vessel is set.
- the non-gaseous substance which is preferably liquid, is plastic or pasty to ensure a good connection to the impurities ensure forms so-called towing aids. Due to the solubility with the Compressed cleaning fluid becomes the towing aid for decompression particularly well taken out of the wells and drag the Impurities with. This can also make very heavy, very small, or very inaccessible impurities are reliably removed.
- suitable towing aids are commercially available Alcohols, oils, fats or waxes based on hydrocarbons, in which the Carbon dioxide dissolves.
- the cleaning fluid can be dragged in the compression phase of the cleaning reach supercritical state. But it can also be used throughout Cleaning phase remain in a subcritical state, since the change of Gas volume with the pressure, as for intensive, effective source flows from the Deepening is desired, which is greatest in the subcritical area anyway.
- towing aids are used, however, residues can be found on the objects stick.
- residues of towing aids are preferably removed by that the cleaning fluid at the end of the process, for example, once on a close or supercritical state is compressed. Suitable ones come loose in this state Towing aids are particularly good in the cleaning fluid and are washed out with it.
- the pressure vessel is placed in front of the Cleaning with one or more objects to be cleaned and with one Variety of solid packing essentially completely filled.
- the pressure vessel is filled with significantly less cleaning fluid, so that Compression work is saved.
- a further saving in compression work enables the invention Device which contains a reciprocating piston which is driven by a compressor for the cleaning fluid is coupled, so that the liberated during decompression Work is partially recovered for compression work of the compressor.
- the molded part 4 contains a cavity 6 through a narrow opening 8 is connected to the outside.
- the molding 4 is any Product, for example with manufacturing residues such as molding sand, chips or Cooling lubricants, processing residues such as covering agents or drilling dust, or accidental contamination such as dust is dirty.
- the molded part 4 can be, for example, a cast product contaminated with remnants of molding sand which are in particular in the cavity 6.
- the molded part 4 can also any other product that has any inaccessible areas contains, for example recesses, undercuts, holes, blind holes or Channels, each of which forms a cavity 6.
- An inlet 10 is a highly compressed gas such as Carbon dioxide supplied or generated by pumps (Fig. 1a). Once a desired one Pressure is reached, is decompressed spontaneously via the inlet 10 (FIG. 2). There the volume of the gas increases and gas emerges from the opening 8. This Gas flow entrains particles and other contaminants in cavity 6. So that the gas flow is sufficiently intense, the decompression should be as quick as possible respectively. That is, the pressure equalization between the inside of the pressure vessel 2 and e.g. the atmosphere should take place much faster than the pressure equalization between the cavity 6 and the interior of the pressure vessel 2.
- the pressures to which the gas is alternately compressed and decompressed become chosen so that the volume of the gas during decompression is many times magnified, for example by 200 times. With such a large volume increase the source flow from the cavity 6 is intense enough for a strong one Cleaning effect. In order to remove impurities as far as possible, the Compression and decompression performed repeatedly, with the gas always is filtered again so that no impurities are flushed back into the cavity 6 become.
- the Energy content of the pressure vessel 2 results as the product of pressure and residual volume (Volume of pressure vessel 2 minus volume of molded part 4).
- the fillers 12 are solid balls, for example made of a material that withstands the compression pressure without changing the volume. The minimization of the remaining volume results in a proportional saving in the compression work to be applied.
- the molded part 4 is firstly used with towing aids provided before proceeding as described above.
- the tow aids are Substances that are liquid plastic or pasty at the working temperature and in where the gas dissolves. If the gas is carbon dioxide, suitable towing aids are suitable commercially available alcohols, oils, fats or waxes based on hydrocarbons. That too cleaning molding 4 is covered with the towing aids or filled with it, whereby The towing aids surround the contaminants and change physically or chemically bind to the contaminants.
- the gas dissolves in the Towing aids, and during the spontaneous relaxation the released gas tears the Drag aids and thus also the adhering impurities.
- the towing aids are driven out together with the impurities.
- towing aid residues are cleaned.
- a wax as a towing aid dissolves very well in carbon dioxide, which is found in a supercritical Condition.
- Impurities themselves to be used as towing aids.
- Is carbon dioxide considered Used cleaning fluid, impurities act in the form of, for example Cooling lubricant or hydrocarbon-based covering agent itself as Towing assistance.
- FIG. 3a and 3b are schematic diagrams for explaining an embodiment of a Device for performing the method described above.
- the device contains a compressor 14, the outlet of which is connected to a pressure reservoir 16 connected is.
- the pressure reservoir 16 is connected to a pressure vessel 20 via a valve 18 connected to accommodate the objects to be cleaned.
- the Device a reciprocating piston device 22, which is a hollow cylinder on both Is sealed gas-tight ends and in which an axially movable piston 24th located.
- the piston 24 is drivingly coupled to the compressor 14 for Example with a common piston rod or with a connecting rod and a crank, as indicated by a broken line 26.
- the piston of the compressor 14 and the piston of the Reciprocating piston device 22 also arranged in a common hollow cylinder via a piston rod, which is gastight through a partition between the Compressor 14 and the reciprocating piston device 22 extends to be coupled together.
- the piston 24 divides the reciprocating piston device 22 into a first chamber 28 and a second chamber 30.
- the first chamber 28 is connected to the pressure reservoir via a valve 32 16 connected and via a valve 34 to a reservoir 36 for the Cleaning fluid connected.
- the second chamber 30 is connected to the valve 38 Pressure vessel 20 connected and via a valve 40 with a separator 42 for Contaminants connected, the outlet of which is connected to the reservoir 36 is.
- the reservoir 36 is also connected to the inlet of the compressor 14.
- Fig. 1a shows the decompression phase, in which the valves 32 and 38 are open and the valves 18, 34 and 40 are closed.
- the piston 24 moves in the shown Up arrow direction to decompress the pressure vessel 20 and thereby cleaning the objects inside. That from the pressure vessel 20 escaping gas partially directly supports the expulsion of gas from the first Chamber 28 in the pressure reservoir 16, partially supports it via the coupling 26 Compressor 14, which also fills the pressure reservoir 16 with gas.
- Fig. 2a shows the compression phase in which the valves 32 and 38 are closed and the valves 18, 34 and 40 are open.
- the piston 24 moves in the drawn down arrow direction to the gas that is generated during the Decompression phase has accumulated in the second chamber 30 through which Separator 42 and the reservoir 36 in the compressor 14 and the first chamber 28 to drive.
- the reservoir 36 acts here as a buffer for that in the separator 42 purified gas.
- the gas from the separator 42 can also directly into the Compressor 14 and the first chamber 28 are passed.
- the reservoir 36 will then only for the supply of fresh gas at the beginning of the process and, if necessary, for compensation of leakage losses.
- the blowing out of gas in the second chamber 30 and the suction of gas in the first chamber 28 during the compression phase can thereby be supported or that the piston 24 in the decompression phase won work e.g. is stored in a flywheel using a crank and a connecting rod is connected to the piston 24 and for blowing out or sucking in the reciprocating piston device 22 is used.
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Gegenständen (4) in einem Druckbehälter (2) mittels eines komprimierten Reinigungsfluides, das ein Gas enthält und das ein oder mehrere Male nacheinander komprimiert und dekomprimiert wird. Gemäß der Erfindung wird das Reinigungsfluid auf einen Druck dekomprimiert, bei dem das Gas ein Volumen einnimmt, das ein Vielfaches des Volumens des komprimierten Reinigungsfluides in dem Druckbehälter beträgt. Dadurch kann man partikelförmige und andere Verunreinigungen auch aus Vertiefungen, Sacklöchern oder offenen Hohlräumen (6) in den Gegenständen entfernen. <IMAGE> <IMAGE>The invention relates to a method for cleaning objects (4) in a pressure vessel (2) by means of a compressed cleaning fluid which contains a gas and which is compressed and decompressed one or more times in succession. According to the invention, the cleaning fluid is decompressed to a pressure at which the gas takes up a volume which is a multiple of the volume of the compressed cleaning fluid in the pressure vessel. In this way, particulate and other contaminants can also be removed from depressions, blind holes or open cavities (6) in the objects. <IMAGE> <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Gegenständen in einem Druckbehälter mittels eines komprimierten Reinigungsfluides, das ein Gas enthält und das ein oder mehrere Male nacheinander komprimiert und dekomprimiert wird.The invention relates to a method and a device for cleaning objects in a pressure vessel by means of a compressed cleaning fluid, the one Contains gas and compresses and decompresses it one or more times in succession becomes.
Die US-A-5 514 229 beschreibt so ein Reinigungsverfahren mittels eines Reinigungsfluides, dass sich in einem nah- oder überkritischen Zustand befindet, d.h. in einem Zustand, in dem keine Unterscheidung zwischen Flüssigkeit und Gas möglich ist. Zwischen einem nah- oder überkritischen Zustand einerseits und einem überkritischen Zustand andererseits finden periodische Druckänderungen statt, um die Löslichkeit des Fluides für bestimmte Verunreinigungen zu verändern. Verunreinigungen, die in einer Dekornprimierungsphase ausgefällt werden, können abgeschieden werden. Das heißt, mit diesem Verfahren können nur lösliche Verunreinigungen beseitigt werden. US-A-5 514 229 describes a cleaning method using a cleaning fluid, that is in a near or supercritical state, i.e. in one State in which no distinction between liquid and gas is possible. Between a near or supercritical state on the one hand and a supercritical one On the other hand, periodic pressure changes take place to ensure the solubility of the Change fluids for certain contaminants. Impurities in a Decompression phase can be precipitated. This means, only soluble contaminants can be removed with this method.
Unlösliche Verunreinigungen von Formteilen, zum Beispiel Herstellungsrückstände wie Formsand oder Späne, Bearbeitungsrückstände wie Abdeckmittel oder Bohrstäube, oder zufällige Verschmutzungen wie Staub, entfernt man konventionell auf mechanische Weise, zum Beispiel durch intensive Relativbewegung eines Reinigungsfluides und der zu reinigenden Gegenstände, wobei dem Reinigungsfluid mechanische Scheuermittel zuzugeben werden können. Derartige Reinigungsverfahren sind aber um so weniger wirksam, je komplizierter die zu reinigenden Gegenstände geformt sind. Besonders schwierig ist es, Verunreinigungen zu entfernen, die sich in Vertiefungen wie zum Beispiel Sacklöchern oder offenen Hohlräumen in den Gegenständen befinden. Bei der Reinigung mit einem normalen Reinigungsfluid ist eine gleichzeitige Zufuhr und Abfuhr des Fluides zu gewährleisten, andernfalls kommt es zu einem Stau ohne Austausch des Reinigungsfluides. Je komplexer, tiefer und größer die Vertiefungen sind, desto schwieriger wird dieser Prozess.Insoluble contamination of molded parts, for example manufacturing residues such as Molding sand or shavings, processing residues such as cover or drilling dust, or accidental dirt such as dust is removed conventionally on mechanical Way, for example by intensive relative movement of a cleaning fluid and the objects to be cleaned, the cleaning fluid being mechanical Abrasives can be added. Such cleaning processes are over the less complicated the more complicated the objects to be cleaned are. It is particularly difficult to remove contaminants that form in depressions such as for example blind holes or open cavities in the objects. at cleaning with a normal cleaning fluid is a simultaneous supply and To ensure removal of the fluid, otherwise there is a traffic jam without Exchange of the cleaning fluid. The more complex, deeper and larger the recesses are, the more difficult this process becomes.
Diese Probleme werden gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben.These problems are solved by a method and an apparatus as in the independent claims.
Gemäß der Erfindung wird das Reinigungsfluid so weit dekomprimiert, dass, falls das Reinigungsfluid ein Gas ist, dieses sich auf ein Vielfaches des Volumens des komprimierten Gases entspannt, vorzugsweise auf ein Volumen in der Größenordnung des 100-fachen des Volumens des komprimierten Gases. Alternativ kann das Reinigungsfluid eine Flüssigkeit sein, in der sich das Gas im komprimierten Zustand löst. In diesem Fall wird die Dekompression so durchgeführt, dass ebenfalls ein Vielfaches des Volumens des komprimierten Reinigungsfluides an Gas frei wird.According to the invention, the cleaning fluid is decompressed to the extent that if the Cleaning fluid is a gas, this compresses to a multiple of the volume of the Relaxed gas, preferably to a volume on the order of 100 times the volume of the compressed gas. Alternatively, the cleaning fluid be a liquid in which the gas dissolves in the compressed state. In this In this case, the decompression is carried out in such a way that a multiple of the Volume of the compressed cleaning fluid is free of gas.
Wenn sich das Gas entspannt bzw. frei wird, entstehen in Vertiefungen in den zu reinigenden Gegenständen nach Außen gerichtete Strömungen, die Verunreinigungen wirkungsvoll mit sich reißen. Wird die Kompression und Dekompression wiederholt durchgeführt, wobei die Verunreinigungen immer wieder aus dem Reinigungsfluid abgeschieden werden, können komplex geformte Bauteile sehr sorgfältig gereinigt werden. When the gas relaxes or is released, depressions form in the to cleaning objects outward currents, the impurities effectively carry with you. The compression and decompression is repeated carried out, the contaminants repeatedly coming from the cleaning fluid complex components can be cleaned very carefully become.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird ein nicht gasförmiger Stoff, in dem das komprimierte Reinigungsfluid löslich ist und der sich tendenziell an Verunreinigungen bindet, auf einen zu reinigenden Gegenstand aufgebracht und/oder in irgendwelche offenen Hohlräume in dem Gegenstand eingebracht, bevor der Gegenstand in den Druckbehälter gesetzt wird. Der nicht gasförmige Stoff, der vorzugsweise flüssig, plastisch oder pastös ist, um eine gute Anbindung an die Verunreinigungen zu gewährleisten, bildet so genannte Schlepphilfen. Durch die Löslichkeit mit dem komprimierten Reinigungsfluid werden die Schlepphilfen bei der Dekompression besonders gut aus den Vertiefungen mitgenommen und schleppen dabei die Verunreinigungen mit. Dadurch können auch sehr schwere, sehr kleine oder sehr unzugänglich gelegene Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden. Wenn das Reinigungsfluid aus Kohlendioxid besteht, sind geeignete Schlepphilfen handelsübliche Alkohole, Öle, Fette oder Wachse auf Kohlenwasserstoff-Basis, in denen sich das Kohlendioxid löst.In a further development of the method, a non-gaseous substance in which the compressed cleaning fluid is soluble and tends to accumulate contaminants binds, applied to an object to be cleaned and / or in any open cavities are introduced in the article before the article in the Pressure vessel is set. The non-gaseous substance, which is preferably liquid, is plastic or pasty to ensure a good connection to the impurities ensure forms so-called towing aids. Due to the solubility with the Compressed cleaning fluid becomes the towing aid for decompression particularly well taken out of the wells and drag the Impurities with. This can also make very heavy, very small, or very inaccessible impurities are reliably removed. If that Cleaning fluid consists of carbon dioxide, suitable towing aids are commercially available Alcohols, oils, fats or waxes based on hydrocarbons, in which the Carbon dioxide dissolves.
Sowohl in der Grundform des Verfahrens als auch in der Weiterbildung mit Schlepphilfen kann das Reinigungsfluid in der Kompressionsphase der Reinigung einen überkritischen Zustand erreichen. Es kann aber auch während der gesamten Reinigungsphase in einem unterkritischen Zustand bleiben, da die Änderung des Gasvolumens mit dem Druck, wie für intensive wirkungsvolle Quell-Strömungen aus den Vertiefungen erwünscht, im unterkritischen Bereich ohnehin am größten ist.Both in the basic form of the procedure and in further training The cleaning fluid can be dragged in the compression phase of the cleaning reach supercritical state. But it can also be used throughout Cleaning phase remain in a subcritical state, since the change of Gas volume with the pressure, as for intensive, effective source flows from the Deepening is desired, which is greatest in the subcritical area anyway.
Werden Schlepphilfen verwendet, können jedoch Reste davon an den Gegenständen haften bleiben. Solche Reste von Schlepphilfen werden vorzugsweise dadurch entfernt, dass das Reinigungsfluid am Ende des Verfahrens zum Beispiel einmal auf einen nah- oder überkritischen Zustand komprimiert wird. In diesem Zustand lösen sich geeignete Schlepphilfen besonders gut in dem Reinigungsfluid und werden mit diesem ausgeschwemmt.If towing aids are used, however, residues can be found on the objects stick. Such residues of towing aids are preferably removed by that the cleaning fluid at the end of the process, for example, once on a close or supercritical state is compressed. Suitable ones come loose in this state Towing aids are particularly good in the cleaning fluid and are washed out with it.
In einer anderen Weiterbildung des Verfahrens wird der Druckbehälter vor der Reinigung mit einem oder mehreren zu reinigenden Gegenständen sowie mit einer Vielzahl von festen Füllkörpern im wesentlichen vollständig gefüllt. In diesem Fall muss der Druckbehälter mit wesentlich weniger Reinigungsfluid befüllt werden, so dass Kompressionsarbeit eingespart wird.In another development of the method, the pressure vessel is placed in front of the Cleaning with one or more objects to be cleaned and with one Variety of solid packing essentially completely filled. In this case the pressure vessel is filled with significantly less cleaning fluid, so that Compression work is saved.
Eine weitere Einsparung von Kompressionsarbeit ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, die einen Hubkolben enthält, der antriebsmäßig mit einem Verdichter für das Reinigungsfluid gekoppelt ist, so dass die bei der Dekompression frei werdende Arbeit teilweise für Kompressionsarbeit des Verdichters zurückgewonnen wird.A further saving in compression work enables the invention Device which contains a reciprocating piston which is driven by a compressor for the cleaning fluid is coupled, so that the liberated during decompression Work is partially recovered for compression work of the compressor.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1a und 1b zeigen jeweils einen geschlossenen Druckbehälter 2, in dem sich ein
komplexes Formteil 4 befindet. Das Formteil 4 enthält einen Hohlraum 6, der durch
eine enge Öffnung 8 mit der Außenseite verbunden ist. Das Formteil 4 ist irgendein
Erzeugniss, das zum Beispiel mit Herstellungsrückständen wie Formsand, Spänen oder
Kühlschmiermittel, Bearbeitungsrückständen wie Abdeckmittel oder Bohrstäube, oder
zufälligen Verschmutzungen wie Staub verschmutzt ist. Das eingezeichnete Formteil 4
kann zum Beispiel ein Gusserzeugniss sein, das mit Resten von Formsand verunreinigt
ist, die sich insbesondere in dem Hohlraum 6 befinden. Das Formteil 4 kann aber auch
irgendein anderes Erzeugniss sein, dass irgendwelche schwer zugänglichen Bereiche
enthält, zum Beispiel Vertiefungen, Hinterschneidungen, Löcher, Sacklöcher oder
Kanäle, die jeweils einen Hohlraum 6 bilden. 1a and 1b each show a closed
Um die Verunreinigungen aus dem Formteil 4 zu entfernen, wird der Druckbehälter 2
geöffnet, das Formteil 4 wird hinein gegeben, und der Druckbehälter 2 wird fest
verschlossen. Über einen Einlass 10 wird ein hochkomprimiertes Gas wie zum Beispiel
Kohlendioxid zugeführt bzw. über Pumpen erzeugt (Fig. 1a). Sobald ein gewünschter
Druck erreicht ist, wird über den Einlass 10 spontan dekomprimiert (Fig. 2). Dabei
vergrößert sich das Volumen des Gases, und aus der Öffnung 8 tritt Gas aus. Diese
Gasströmung reißt Partikel und andere Verunreinigungen im Hohlraum 6 mit sich.
Damit die Gasströmung genügend intensiv ist, soll die Dekompression möglichst schnell
erfolgen. Das heißt, der Druckausgleich zwischen dem Inneren des Druckbehälters 2
und z.B. der Atmosphäre soll wesentlich schneller erfolgen als der Druckausgleich
zwischen dem Hohlraum 6 und dem Inneren des Druckbehälters 2.In order to remove the impurities from the
Die Drücke, auf die das Gas abwechselnd komprimiert und dekomprimiert wird, werden
so gewählt, dass sich das Volumen des Gases bei der Dekompression um ein Vielfaches
vergrößert, zum Beispiel um das 200-fache. Bei so einer starken Volumenvergrößerung
ist die Quellströmung aus dem Hohlraum 6 intensiv genug für einen starken
Reinigungseffekt. Um Verunreinigungen weitestgehend zu entfernen, werden die
Kompression und Dekompression wiederholt durchgeführt, wobei das Gas immer
wieder gefiltert wird, damit keine Verunreinigungen in den Hohlraum 6 zurück gespült
werden.The pressures to which the gas is alternately compressed and decompressed become
chosen so that the volume of the gas during decompression is many times
magnified, for example by 200 times. With such a large volume increase
the source flow from the
Volumenänderungen in der genannten Größenordnung erfordern ein erhebliches Maß
an Kompressionsarbeit, welche einen großen Teil der Betriebskosten ausmacht. Der
Energieinhalt des Druckbehälters 2 ergibt sich als Produkt von Druck und Restvolumen
(Volumen des Druckbehälters 2 minus Volumen des Formteils 4). Um das Restvolumen
zu vermindern, kann man neben dem Formteil 4 und ggf. weiteren zu reinigenden
Gegenständen eine Vielzahl von kompakten Füllkörpern 12 in den Druckbehälter 2
füllen, wie in Fig. 2a und 2b gezeigt. Die Füllkörper 12 sind zum Beispiel massive Kugeln
aus einem Material, das dem Kompressionsdruck ohne Volumenänderung widersteht.
Die Minimierung des Restvolumens ergibt eine proportionale Einsparung bei der
aufzubringenden Kompressionsarbeit. Volume changes in the order of magnitude mentioned require a considerable amount
of compression work, which makes up a large part of the operating costs. The
Energy content of the
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Formteil 4 zunächst mit Schlepphilfen
versehen, bevor wie vorstehend beschrieben verfahren wird. Die Schlepphilfen sind
Substanzen, die bei der Arbeitstemperatur flüssig plastisch oder pastös sind und in
denen sich das Gas löst. Falls das Gas Kohlendioxid ist, sind geeignete Schlepphilfen
handelsübliche Alkohole, Öle, Fette oder Wachse auf Kohlenwasserstoff-Basis. Das zu
reinigende Formteil 4 wird mit den Schlepphilfen überzogen bzw. damit befüllt, wobei
die Schlepphilfen die Verunreinigungen umgeben und sich physikalisch oder chemisch
an die Verunreinigungen binden. In der Kompressionsphase löst sich das Gas in den
Schlepphilfen, und bei der spontanen Entspannung reißt das freiwerdende Gas die
Schlepphilfen und somit auch die anhaftenden Verunreinigungen mit. Die Schlepphilfen
werden zusammen mit den Verunreinigungen ausgetrieben. In der Praxis kann es
allerdings vorkommen, dass Reste der Schlepphilfen am Bauteil haften bleiben. In
diesem Fall muss das Bauteil durch eine anschließende überkritische Extraktion von
den verbleibenden Schlepphilfe-Rückständen gereinigt werden. Zum Beispiel ein Wachs
als Schlepphilfe löst sich sehr gut in Kohlendioxid, das sich in einem überkritischen
Zustand befindet.In a further exemplary embodiment, the
Übrigens kann es bei bestimmten Arten von Verunreinigungen möglich sein, die Verunreinigungen selbst als Schlepphilfen zu verwenden. Wird Kohlendioxid als Reinigungsfluid verwendet, wirken Verunreinigungen zum Beispiel in Form von Kühlschmiermittel oder Abdeckmittel auf Kohlenwasserstoff-Basis selbst als Schlepphilfen.Incidentally, it may be possible with certain types of contaminants Impurities themselves to be used as towing aids. Is carbon dioxide considered Used cleaning fluid, impurities act in the form of, for example Cooling lubricant or hydrocarbon-based covering agent itself as Towing assistance.
Fig. 3a und 3b sind Prinzipskizzen zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels für eine
Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die
Vorrichtung enthält einen Verdichter 14, dessen Auslass mit einem Druckreservoir 16
verbunden ist. Das Druckreservoir 16 ist über ein Ventil 18 mit einem Druckbehälter 20
zur Aufnahme der zu reinigenden Gegenstände verbunden. Weiterhin enthält die
Vorrichtung eine Hubkolbenvorrichtung 22, die ein Hohlzylinder ist, der an beiden
Enden gasdicht verschlossen ist und in dem sich ein axial beweglicher Kolben 24
befindet. Der Kolben 24 ist antriebsmäßig mit dem Verdichter 14 gekoppelt, zum
Beispiel durch eine gemeinsame Kolbenstange oder durch ein Pleuel und eine Kurbel,
wie mit einer gestrichelten Linie 26 angedeutet. Falls der Verdichter 14 ein Hubkolbenverdichter
ist, können der Kolben des Verdichters 14 und der Kolben der
Hubkolbenvorrichtung 22 auch in einem gemeinsamen Hohlzylinder angeordnet und
über eine Kolbenstange, die sich gasdicht durch eine Trennwand zwischen dem
Verdichter 14 und der Hubkolbenvorrichtung 22 erstreckt, miteinander gekoppelt sein.3a and 3b are schematic diagrams for explaining an embodiment of a
Device for performing the method described above. The
The device contains a
Der Kolben 24 unterteilt die Hubkolbenvorrichtung 22 in eine erste Kammer 28 und
eine zweite Kammer 30. Die erste Kammer 28 ist über ein Ventil 32 mit dem Druckreservoir
16 verbunden und über ein Ventil 34 mit einem Vorratsbehälter 36 für das
Reinigungsfluid verbunden. Die zweite Kammer 30 ist über ein Ventil 38 mit dem
Druckbehälter 20 verbunden und über ein Ventil 40 mit einem Abscheider 42 für
Verunreinigungen verbunden, dessen Auslass mit dem Vorratsbehälter 36 verbunden
ist. Der Vorratsbehälter 36 ist außerdem mit dem Einlass des Verdichters 14 verbunden.The
Fig. 1a zeigt die Dekompressionsphase, in der die Ventile 32 und 38 geöffnet sind und
die Ventile 18, 34 und 40 geschlossen sind. Der Kolben 24 bewegt sich in der eingezeichneten
Pfeilrichtung nach oben, um den Druckbehälter 20 zu dekomprimieren und
dadurch die darin befindlichen Gegenstände zu reinigen. Das aus dem Druckbehälter
20 austretende Gas unterstützt teilweise direkt das Austreiben von Gas aus der ersten
Kammer 28 in das Druckreservoir 16, teilweise unterstützt es über die Kopplung 26 den
Verdichter 14, der das Druckreservoir 16 ebenfalls mit Gas füllt.Fig. 1a shows the decompression phase, in which the
Fig. 2a zeigt die Kompressionsphase, in der die Ventile 32 und 38 geschlossen sind und
die Ventile 18, 34 und 40 geöffnet sind. Während der Druckbehälter 20 über das Ventil
18 mit Druckluft aus dem Druckreservoir 16 gefüllt wird, bewegt sich der Kolben 24 in
der eingezeichneten Pfeilrichtung nach unten, um das Gas, das sich während der
Dekompressionsphase in der zweiten Kammer 30 angesammelt hat, durch den
Abscheider 42 und den Vorratsbehälter 36 in den Verdichter 14 und die erste Kammer
28 zu treiben. Der Vorratsbehälter 36 wirkt hier als Puffer für das im Abscheider 42
gereinigte Gas. Das Gas aus dem Abscheider 42 kann aber auch direkt in den
Verdichter 14 und die erste Kammer 28 geleitet werden. Der Vorratsbehälter 36 wird
dann nur für die Zufuhr von Frischgas zu Beginn des Verfahrens und ggf. zum Ausgleich
von Leckverlusten benötigt. Fig. 2a shows the compression phase in which the
Das Ausblasen von Gas in der zweiten Kammer 30 und das Ansaugen von Gas in der
ersten Kammer 28 während der Kompressionsphase kann dadurch unterstützt bzw.
geleistet werden, dass die während der Dekompressionsphase am Kolben 24
gewonnene Arbeit z.B. in einer Schwungscheibe gespeichert wird, die über eine Kurbel
und ein Pleuel mit dem Kolben 24 verbunden ist, und zum Ausblasen bzw. Ansaugen in
der Hubkolbenvorrichtung 22 genutzt wird.The blowing out of gas in the
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10055127A DE10055127A1 (en) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | Cleaning process based on compressed cleaning fluid involves using fluid decompressed at pressure producing gas volume which is multiple of compressed volume |
DE10055127 | 2000-11-07 |
Publications (1)
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