DE10014782A1 - Online-Reinigung von Formtrennmittelsprühköpfen sowie Lackiersprühköpfen mit Ultraschall - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Reinigung von Formtrennmittelsprühköpfen sowie Lackiersprühköpfen bereitgestellt, wobei die Reinigung in mehreren Stufen durch Saug-Druckspülung mittels Ultraschall durchgeführt wird. DOLLAR A Insbesondere wird die Reinigung des Formtrennmittelsprühkopfes sowie des Lackiersprühkopfes ohne Ausbau des Sprühkopfes in nur wenigen Sekunden vorgenommen. DOLLAR A Weiterhin wird eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt. DOLLAR A Darüber hinaus werden sowohl ein Bauteil, das zumindest ein erfindungsgemäß hergestelltes Formgussteil bzw. eine erfindungsgemäß lackierte Oberfläche enthält, als auch ein Fahrzeug, das mindestens ein entsprechendes Bauteil aufweist, bereitgestellt. DOLLAR A Schließlich wird ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen oder Karosserien durch Zusammensetzen von Bauteilen bereitgestellt, bei dem mindestens ein entsprechendes Bauteil verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Reinigung von Sprühköpfen und Düsen aller Art.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und deren Verwendung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ferner betrifft die Erfindung Bauteile, insbesondere Fahrzeugbauteile wie beispielsweise Motorteile, Getriebeteile, Fahrwerkteile, Einrichtungs- und Anbauteile, sowie Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Luft- und Raumfahrzeuge und Wasserfahrzeuge Schienenfahrzeuge, Magnetschwebefahrzeuge, Kettenfahrzeuge, Luftfahrzeuge und Wasserfahrzeuge aller Art.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen oder Karosserien, insbesondere PKW-Karosserien, LKW-Karosserien, Luftfahrzeugrümpfe, Flügel und Leitwerke, Raumschiffrümpfe, Schiffsrümpfe und Aufbauten durch Zusammensetzen von Bauteilen.

Ein seit langer Zeit bestehendes Problem der Reinigung verstopfter Sprühköpfe und Düsen insbesondere von Formtrennmittelsprühköpfen und Lackierdüsen ist die Tatsache, daß der ideale Zeitpunkt für die Reinigung sich unmittelbar nach jeden Sprühvorgang befindet. Zur diesem Zeitpunkt sind die Rückstände des Arbeitsmediums (i. B. des Formtrennmittels, Wassers oder des Lackes) in Form von Verklumpungen und Kalkablagerungen in der Regel noch nicht ausgehärtet oder stark verdichtet und können mit einem geeigneten Reiniger in kürzester Zeit von den Wandungen der Sprühkanäle abgelöst und aus deren Toträumen herausgespült werden.

Dafür muss heute der Sprühkopf ausgebaut werden und an einen Adaptor angeschlossen werden, über den durch die einzelnen Kreisläufe des Sprühkopfes dann ein Reinigungsmittel in der Flussrichtung des Formtrennmittels, Wassers oder des Lackes gepumpt wird.

Dies ist zum Einen nicht zwischen den einzelnen Sprühvorgängen möglich, da die Zeit dafür nicht ausreicht, zum Anderen sind die Rückstände im Sprühkopf und der Düse dann schon stark verfestigt, dass sie sich wenn überhaupt nur nach sehr langer Behandlung von der Wandungen des Sprühkopfes ablösen lassen und zudem ist die Spülung in Flussrichtung des Formtrennmittels oder Lackes schwierig, da sich der Sprühkanal in Richtung der Flussrichtung bei jeder Abzweigung sowie an der Düsenaustrittsöffnung verjüngt, was einen Abtransport von Feststoffen behindert.

Ein Verstopfen von Sprühköpfen bzw. Düsen führt jedoch zwangsläufig zum Ausfall der Funktion des Sprühkopfes bzw. der Düse, was zu erheblichen Folgekosten durch Maschinenstillstandszeiten, Nacharbeiten, Ausschuss und Opportunitätskosten sowie der manuellen Reinigung der Sprühköpfe und Düsen mit den damit verbundenen oftmals unvermeidbaren Beschädigungen an der Düsen führt.

Aus dem Vorgenannten ergibt sich das Problem, mit Hilfe eines neuen Verfahrens, einer neuen Vorrichtung und einer entsprechenden Verwendung der Vorrichtung eine kostengünstige und einfach zu bewerkstelligende Reinigung von Sprühköpfen und Düsen bereitzustellen und die Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest teilweise zu vermeiden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 3, eine Vorrichtung nach Anspruch 5, eine Verwendung nach Anspruch 6, ein Bauteil nach Anspruch 7, ein Bauteil nach Anspruch 8, ein Fahrzeug nach Anspruch 10 und ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.

Die zu reinigenden Sprühköpfe und Düsen werden erfindungsgemäß mit Ultraschall und einer Saug-Druckspülung behandelt.

Um eine besonders effiziente Ultraschallsaugdruckspülungsreinigung zu gewährleisten, ist es von Vorteil, ein flüssigkeitsdichtes zylinder- ei- oder kugelförmiges Behältnis zu erzeugen. Die Rundung der Behältniswandungen sollte so ausgelegt sein, daß die an der Beckenwandung und am Boden reflektierten Ultraschallwellen auf der zu Oberfläche des Sprühkopfes das Schallfeld ohne Kavitation maximal verdichten. Kommt eine Vielzahl sehr unterschiedlich dimensionierter Sprühköpfe und Düsen in Betracht, so ist das Becken vorzugsweise kubisch auszulegen und die Aufnahmen mit auf das jeweilige Reinigungsgut ausgelegten Reflekoren und Ultraschallschwingern auf einer, zwei oder drei Seiten des Sprühkopfes bzw. der Düse(n) anzuordnen, sodass eine optimale Schallankopplung erfolgt.

In die Einspeisungsleitung des Arbeitsmediums (i. B. des Formtrennmittels oder des Lackes) wird unmittelbar vor dem Sprühkopf ein Ventil, vorzugsweise ein Dreiwegeventil montiert, an das die Leitungen für das Arbeitsmedium, den Reiniger und Druckluft sowie Spülmedium angeschlossen sind.

Als Reinigungsmedien können je nach Reinigungsaufgabe hochraffinierte Kohlenwasserstoffe sowie wässerige saure oder neutrale Reinger eingesetzt werden.

Nach Beendigung des Sprühvorganges wird der zu reinigende Kreislauf des Arbeitsmediums mit Druckluft ausgeblasen. Dies kann entweder als letzte Stufe des Sprühvorganges wie z. B. beim Einsatz von Formtrennmitteln in der Form oder in einem speziell dafür vorgesehenen Ausblasbecken wie z. B. beim Einsatz von Wasser oder Lack durchgeführt werden.

Unmittelbar danach wird der Sprühkopf in das mit Reiniger gefüllte Ultraschallbecken getaucht, sodass alle Düsenöffnungen unter dem Flüssigkeitspegel liegen. Dann werden über das Dreiwegeventil der Druckluftkreislauf und der Kreislauf des Arbeitsmediums verschlossen und der Kreislauf des Reinigungsmediums geöffnet. Über eine Pumpe wird dann das Reinigungsmedium aus dem Ultraschallbecken durch die Düse und den Sprühkopf angesaugt und im Kreislauf über einen Feststofffilter wieder in das Ultraschallbecken zurückgefördert.

Der gleichzeitig arbeitende Ultraschall setzt Sprühkopf und Düsen in Schwingungen, sodass die an der Wandung der Sprühkanäle festsitzenden Substanzen schneller abgelöst werden. Als Schallquelle können handelsübliche Ultraschallerzeuger eingesetzt werden. Durch die Kraftwirkung des Ultraschalls lösen sich die mit der Wandung des Sprühkanales verbundenen Wachs,- Harz,- und Kalkablagerungen ab, so daß eine oberflächenschonende Reinigung vorliegt, welche die Sprühkanalwandungen und Dichtungen nicht beschädigt. Durch die Saugspülung in Gegenrichtung zur Sprührichtung ist der Abtransport der von der Wandung des Sprühkanals abgelösten Feststoffe nicht durch Verjüngungen des Sprühkanales behindert.

Nach Beendigung des Saugreinigungsvorganges wird das Reinigungsmedium mit Druckluft in das Ultraschallbecken ausgetrieben. Danach wird das im Ultraschallbecken befindliche Renigungsfluid in das Vorratsbehältnis für den Reiniger innerhalb von 2 Sekunden abgelassen. Danach erfolgt vorzugsweise eine Druckspülung in gegenläufiger Richtung mit einem geeigneten Medium, wobei das Spülmedium in das Ultraschallbecken gesprüht wird.

Danach sind Sprühkopf und Düsen für den nächsten Sprühvorgang wahlweise auch für die Reinigung mit einem anderen Reinigungsfluid einsatzbereit.

Durch eine regelmäßige Reinigung von Sprühköpfen und Düsen wird deren Lebensdauer erhöht, Verstopfungen und die damit verbundenen Folgekosten werden weitestgehend reduziert.

Die Saug-Druckspülung ist so ausgelegt, dass sie zwischen jedem Sprühvorgang in nur wenigen Sekunden durchgeführt werden kann, was eine grosse Zeitersparnis und Effizienzsteigerung gegenüber dem Stand der Technik bedeutet.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren weist die oben genannten Vorteile auf; dies schlägt sich auch in der besseren Produktqualität der mit dem Verfahren hergestellter entsprechenden Bauteile und Fahrzeuge einschließlich des damit verbundenen Herstellungsverfahrens von Fahrzeugen sowie lackierten Gegenständen aller Art nieder.

Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1).

Diese besteht im wesentlichen aus mindestens einem quader,- zylinder- oder kugelförmigen Behältnis (3) mit mindestens je einem Ablauf (4) für das Spülmedium und mindestens einem Ablauf (5) für das Reinigungsfluid, einem Zulauf 6c für das Reinigungsfluid, einem Vorratsbehälter 6a für das Spülmedium mit mindestens einem Zulauf 6aa und mindestens einem Ablauf 6 ab, einem Vorratsbehältnis 8 für das Reinigungsmedium mit mindestens einem Zulauf 6ba und einem Ablauf 6bb, mindestens einem Feststofffilter (12) im Reinigungskreislauf und einem Feststofffilter (13) im Spülkreislauf, mindestens einer selbstansaugenden Pumpe für das Reinigungsmedium (14) und für das Spülmedium (15), mindestens einem Dreiwegeventil (17) für das Arbeitsmedium, das Reinigungsfluid sowie mindestens einem Zweiwegeventil (18) für Druckluft und Spülmedium, Weiterhin weist das Behältnis (3) einen oder mehrere Ultraschallerzeuger (7) auf.

Rückstände des Arbeitsmediums werden wie folgt auf schonende Art und Weise stündlich bis täglich, insbesondere zwischen jeden Sprühvorgang aus den Sprühkanälen entfernt.

Zunächst wird das in dem Sprühkopf befindliche Arbeitsmedium mit Druckluft oder einem anderen Gas ausgeblasen oder einer geeigneten Flüssigkeit ausgespült. Dies kann in der Form oder über einem dafür geeigneten Abblasbehälter erfolgen. Danach wird der Sprühkopf so in das Behältnis (3) getaucht, dass alle Düsenöffnungen sich unterhalb des Flüssigkeitspegels befinden. Ein Reinigungsfluid, das insbesondere mit den im Sprühkopf und den Düsen eingesetzten Materialien verträglich ist und insbesondere den zu entfernenden Ablagerungen und Verklumpungen angepasst ist, z. B. ein hochraffinierter Kohlenwasserstoff für Trennmittel oder ein Lösungsmittel für Lacke, wird über die Düsen in den Sprühkopf gesaugt und von dort über den Feststofffilter über den Zulauf 6c zurück in das Ultraschallbecken gepumpt. Gleichzeitig werden der oder die Ultraschallerzeuger (7) aktiviert und Düsen und Sprühkopf (2) formschonend gereinigt. Nach der Reinigung wird der Reinigerkreislauf geschlossen, der Druckluftkreislauf geöffnet und der in dem Sprühkopf und den Düsen befindliche Reiniger in das Ultraschallbecken ausgetrieben. Danach wird der Reiniger aus dem Ultraschallbecken über den Schwerkraftablauf (5) in den Vorratsbehälter (8) abgelassen, danach wird das Schwerkraftablaufventil verschlossen und der Sprühkopf vorteilhaft gegenläufig mit einem Spülmedium druckgespült und danach mit Druckluft ausgeblasen. Danach wird das Spülmedium über den Schwerkraftablauf (4) in den Vorratsbehälter (9) abgelassen und der oder die Ultraschallerzeuger (7) abgeschaltet und der Sprühkopf aus dem Ultraschallbecken gefahren. Danach wird das Ultraschallbecken wieder mit dem Reinigungsmedium befüllt und steht für den nächsten Einsatz bereit.

Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere für Formtrennmittelsprühköpfe und Düsen und für Lackiersprühköpfe und Düsen. Die Reinigung erfolgt so oft als nötig, um einen geeigneten gleichbleibenden Durchfluss des Arbeitsmediums (i. B. Formtrennmittel oder Lack) durch Sprühkopf und Düsen zu erhalten. Üblicherweise erfolgt eine Reinigung nach jedem Sprühvorgang einmal stündlich bis einmal täglich. Die Reinigung kann an ein und demselben Sprühkopf auch mit unterschiedlichen Reinigungsfluids erfolgen, wobei diese unterschiedlichen Reinigungsfluids unmittelbar (ggf. getrennt durch Spülschritte) im Wechsel eingesetzt werden können und für jeden Reinigungsfluid vorteilhaft ein eigener Vorratsbehälter eingesetzt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung erhält man qualitativ hochwertigere Sprühergebnisse als bisher üblich. D. h., insbesondere die Benetzung der besprühten Oberfläche ist auch nach vielen Sprühvorgängen bzw. Monaten und Jahren der Produktion mit einem Sprühkopf wie aus einem neuen Sprühkopf.

Claims (11)

1. Verfahren zur Reinigung von Sprühköpfen und Düsen (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung durch Saugdruckspülung mittels Ultraschall durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sprühkopf im eingebauten Zustand mit seinen Düsen zunächst mit Druckluft ausgeblasen und dann in einem Ultraschallbad mit einem Reinigungsfluid gegengespült und anschliessend wieder ausgeblasen, dann mit einem Spülmedium gespült und wieder ausgeblasen wird.

3. Verfahren zur Herstellung von lackierten Oberflächen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu lackierende Oberfläche mit einem nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 2 gereinigten Sprühkopf mit Düse lackiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sprühkopf sowie die an ihm befindlichen Düsen behandelt werden.

5. Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4.

6. Verwendung einer Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4.

7. Bauteil, insbesondere Fahrzeugbauteil, enthaltend mindestens ein nach einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 hergestelltes Formgussteil.

8. Bauteil, insbesondere Fahrzeugbauteil, enthaltend mindestens eine nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 lackierte Oberfläche.

9. Bauteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Motorteil, Getriebeteil, Fahrwerkteil, Einrichtungsteil, Karosserieteil oder Anbauteil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Magnetschwebefahrzeug, Kettenfahrzeug, Luft- oder Raumfahrzeug oder Wasserfahrzeug ist.

10. Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Motorrad, Schienenfahrzeug, Magnetschwebefahrzeug, Kettenfahrzeug, Luft- und Raumfahrzeug oder Wasserfahrzeug ist, enthaltend mindestens ein Bauteil nach Anspruch 7 oder 8.

11. Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Motorrädern, Schienenfahrzeugen, Magnetschwebefahrzeugen, Kettenfahrzeugen, Luft- und Raumfahrzeug oder Wasserfahrzeug ist oder von Karosserien, insbesondere von PKW-Karosserien, Lastkraftwagenkarosserien, Motorradkarosserien, Schienenfahrzeugkarossierien, Magnetschwebefahrzeugkarosserien, Kettenfahrzeugkarosserien, Luft- und Raumfahrtrpümpfe, Wasserfahrzeugrümpfe und Aufbauten durch Zusammensetzen von Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bauteil nach Anspruch 7 oder 8 verwendet wird.