Verfahren zum Reinigen von Gegenständen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen in einem erwärmten Reinigungsmittelbad unter Beaufschlagung mit Ultraschall.
Während man bisher mit Bädern unter Atmosphärendurck gearbeitet hat, schlägt die Erfindung vor, das Reinigungsmittelbad mit Überdruck zu beaufschlagen, wodurch die Badtemperatur ohne die Gefahr einer Beschädigung der Ultraschallquelle gesteigert werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen in einem erwärmten Reinigungsmittelbad unter Beaufschlagung mit Ultraschall.

[0002] Bekannte Verfahren dieser Art, wie sie beispielsweise in Blech, Rohre, Profile 12/1970, S. 55 ff beschrieben sind, arbeiten unter Atmosphärendruck. Dabei ist der Reinigungsleistung eine Grenze gesetzt, weil das Reinigungsmittelbad nicht über eine Temperatur erhitzt werden kann, bei der die Dampfphase beginnt, die sich durch Dampf-Blasenbildung an den Wänden des Bades oder an sonstigen im Bad befindlichen Einrichtungen bzw. an den zu reinigenden Gegenständen bemerkbar macht. Eine Erhöhung über diese Temperatur ergibt keinen besseren Reinigungseffekt und gefährdet die Ultraschallquelle.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der genannten Art in seiner Reinigungswirkung zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Reinigungsmittelbad einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck ausgesetzt und auf eine Temperatur erhitzt wird, die über derjenigen Temperatur, bei der unter Atmosphärendruck die ersten Dampfblasenbildungen auftreten, jedoch unter der bei dem jeweiligen Überdruck gegebenen Siedetemperatur liegt.

[0005] Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine deutlich gesteigerte Reinigungswirkung, so daß auch schwierig oder bisher gar nicht mit dem bekannten Verfahren zu reinigende Gegenstände vollständig gesäubert werden können. Zweckmäßige Verfahrensparameter ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 5.

[0006] Sollen beispielsweise mit Schleif- und Polierpaste behaftete Metallteile gereinigt werden, so wurden diese bisher in einen nach oben offenen Behälter verbracht, an dessen Boden sich Heizkörper befinden. Das Reinigungsbad bestand aus einer wäßrigen Waschlösung, die auf ca. 85^oC erwärmt wurde. Die Metallteile wurden in dem Bad langsam gedreht und allseitig mit Ultraschall beschallt. Dabei lösten sich die Schleifpastenreste, insbesondere an Ecken und Hohlkehlen, entweder nur nach langer Einwirkungszeit oder überhaupt nicht. Eine Erhöhung der Badtemperatur brachte keine nennenswerte Verbesserung und führte vielfach zur Zerstörung der Ultraschallschwinger.

[0007] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Reinigungsmittelbad in einen geschlossenen Behälter verbracht und unter Druck gesetzt. Die Temperatur wird auf 100^oC oder etwas darüber gebracht, wodurch sich der Reinigungseffekt in überraschender Weise erheblich verstärkt. Insbesondere Schleif- und Polierpastenrückstände weichen bei diesen erhöhten Temperaturen auf und platzen von den zu reinigenden Metallgegenständen ab.

[0008] Die Druckerhöhung kann allein durch die Erwärmung des Bades in einem geschlossenen Behälter erreicht werden; alternativ kann aber auch mittels einer Druckquelle, beispielsweise einer Luftpumpe, oberhalb des Bades im Behälter ein Überdruck erzeugt werden.

[0009] Um das Reinigungsergebnis zu verbessern, hat man bisher auch schon Reinigungsbäder aus chlorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere Perchloräthylen, eingesetzt. Bei solchen Bädern war die Reinigungswirkung dadurch begrenzt, daß man die Temperatur deutlich unter ca. 120^oC halten mußte.

[0010] Erfindungsgemäß kann man mit einem Reinigungsmittelbad aus chlorierten Kohlenwasserstoffen auf deutlich höhere Temperaturen gehen und erzielt dadurch ganz hervorragende Reinigungsleistungen.

[0011] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen, mit einem Behälter für ein Reinigungsmittelbad, dem eine Ultraschallquelle und Heizmittel zum Erwärmen des Bads zugeordnet sind.

[0012] Bekannte Vorrichtungen dieser Art, wie sie der obengenannten Literaturstelle zu entnehmen sind, haben offene Badbehälter und können nur mit Badtemperaturen betrieben werden, die deutlich unterhalb dem Siedepunkt der Badflüssigkeit liegen.

[0013] Um eine solche Vorrichtung zu verbessern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Behälter druckfest verschließbar und mit Mitteln zum Erzeugen eines Überdrucks ausgestattet ist.

[0014] Die letztgenannten Mittel können durch die Heizmittel selbst gebildet sein, durch deren Einsatz der Innendruck des geschlossenen Behälters über den Atmosphärendruck erhöht wird, oder durch eine an den Behälter anschließbare Druckquelle, wie eine Pumpe.

[0015] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Reinigen bei höheren Temperaturen mit erheblisch gesteigerter Reinigungswirkung durchgeführt werden.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist schematisch in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt.

[0017] Ein druckfester Behälter 1, der ähnlich einem Dampfdruckkochtopf aufgebaut ist, weist einen nach oben offenen Behälterkörper 3 und einen Deckel 2 auf. Beiden sind Griffe 10 und 11 zugeordnet, die ein Aufsetzen und Verriegeln des Deckels 2 mittels eines nicht näher gezeichneten Bajonettverschlusses 9 ermöglichen. Der Wand des Behälterkörpers ist eine elektrische Widerstandsheizung 6 zugeordnet, die aber auch durch eine andere Heizquelle, wie einen mit Dampf gespeisten Heizmantel oder eine Gasheizung, ersetzt sein könnte. Am Boden des Behälterkörpers 3 ist ein Ultraschallschwinger 7 angeordnet, der von einen Hochfrequenzgenerator 8 beaufschlagt ist. Dem Deckel 2 sind ein Sicherheitsventil 4 und eine Druckanzeige- und/oder Druckregeleinrichtung 5 zugeordnet.

[0018] Im Behälter befindet sich ein Reinigungsmittelbad 16, das über eine Rohrleitung 17, welche ein Magnetventil 13 und eine Pumpe 14 enthält, in einen Tank 15 entleert werden kann.

[0019] Die ganze Anlage wird durch eine Steuereinheit 12 gesteuert, die die Temperatur der Heizung 6, die Energiezufuhr zu dem Ultraschallschwinger 7, das Magnetventil 13, die Pumpe 14 und die Druckregeleinrichtung 5 steuert.

[0020] Bei abgenommenem Deckel 12 wird in das Reinigungsmittelbad 16 eine Reihe von zu reinigenden Gegenständen G eingebracht, die an einer Aufhängevorrichtung 18 hängen.

[0021] Nach dem Schließen des Deckels 2 wird mittels der Heizung 6 die Temperatur im Bad 16 so weit gesteigert, daß sich im Behälter 1 ein Überdruck von 0,01 bis 2 bar, vorzugsweise ca. 0,02 bis 0,5 bar einstellt. Bei einer wäßrigen Reinigungslösung wird ein Überdruck von ca. 0,2 bar bevorzugt.

[0022] Außer durch die Temperaturerhöhung im Bad 16 kann der Überdruck auch oder zusätzlich durch Anschluß des Behälters 1 an eine Druckquelle, beispielsweise eine Luftpumpe, erzielt werden.

[0023] Die Temperatur im Bad 16 wird jedenfalls so eingeregelt, daß sie oberhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der unter Atmosphärendruck erste Dampfblasenbildungen auftreten. Solche Erscheinungen sind die Bildung von Bläschen an den vom Bad benetzten Oberflächen oder die Bildung erster Dampfschwaden. In der Regel reicht es aus, die Badtemperatur bis knapp unter oder knapp über den Siedepunkt der jeweiligen Badflüssigkeit zu erhöhen, bei Verwendung einer wäßrigen Reinigungsflüssigkeit beispielsweise auf 90 bis 105^oC, vorzugsweise ca. 100 bis 103^oC.

[0024] Um die Endnahme der gereinigten Gegenstände aus dem Behälter 1 zu erleichtern, kann die gesamte Badflüssigkeit in den Tank 15 umgepumpt und bei dieser Gelegenheit gereinigt und aufbereitet werden. Anschließend kann sie dann wieder in den Behälter zurückgeführt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Reinigen von Gegenständen in einem erwärmten Reinigungsmittelbad unter Beaufschlagung mit Ultraschall, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittelbad einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck ausgesetzt und auf eine Temperatur erhitzt wird, die über derjenigen Temperatur, bei der unter Atmosphärendruck die Dampfphase beginnt, jedoch unter der bei dem jeweiligen Überdruck gegebenen Siedetemperatur liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck ca. 0,01 bis 2 bar, vorzugsweise ca. 0,02 bis 0,5 bar, vorzugsweise ca. 0,2 bar beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck durch Erhitzen des Reinigungsmittelbads in einem geschlossenen Behälter erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem wäßrigen Reinigungsmittelbad die Temperatur auf über 85^oC, insbesondere auf ca. 90 bis 110^oC, vorzugsweise auf ca. 100 bis 105^oC, erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem chlorierte Kohlenwasserstoffe enthaltenden Reinigungsmittelbad die Temperatur auf über ca. 120^oC erhöht wird.

6. Vorrichtung zum Reinigen von Gegenständen, mit einem Behälter für ein Reinigungsmittelbad, dem eine Ultraschallquelle und Heizmittel zum Erwärmen des Bads zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) druckfest verschließbar und mit Mitteln zum Erzeugen eines Überdrucks ausgestattet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines Überdrucks durch die Heizmittel (6) gebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines Überdrucks durch eine an den Behälter (1) anschließbare Druckquelle gebildet sind.

Zeichnung