DE10145902A1

DE10145902A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen der Oberfläche eines in Einbau- und Betriebsstellung befindlichen Maschinen- oder Anlagenteils

Info

Publication number: DE10145902A1
Application number: DE10145902A
Authority: DE
Inventors: Andreas H Stranz; Karl-Otto Neutzner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-04-10

Abstract

Der zu reinigenden Oberfläche eines in Einbau- und Betriebsstellung befindlichen Maschinen- oder Anlagenteils wird allein eine Reinigungsflüssigkeit appliziert, in der Kavitation erzeugt wird. Die Applikation der Flüssigkeit kann in einem Schwall oder in einem Bad (14) unter statischem Druck erfolgen. Bei einer bevorzugten Variante wird die Reinigung durch Kavitation mit einem Abstrahlen kombiniert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen der Oberfläche eines in Einbau- und Betriebsstellung befindlichen Maschinen- oder Anlagenteils, bei dem die zu reinigende Oberfläche mit einer Reinigungsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, in der Kavitation erzeugt wird.

Ein Verfahren der genannten Art ist Stand der Technik der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 101 35 658.7. Hier wird ein in Einbau- und Betriebsstellung befindlicher Rotationskörper mit einer Bahn Reinigungstuch in flächigen Berührkontakt gebracht, das bis im wesentlichen zur Sättigung mit einer Reinigungsflüssigkeit getränkt ist. Im Kontaktbereich des Tuchs mit dem Rotationskörper wird Ultraschall gegen das Tuch abgestrahlt. Der physikalische Effekt der Ultraschallreinigung beruht auf Kavitation in der Flüssigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, das in der deutschen Patentanmeldung Nr. 101 35 658.7 entwickelte Reinigungskonzept zu erweitern.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der zu reinigenden Oberfläche allein die Reinigungsflüssigkeit appliziert wird.

Anders als bei dem vorgenannten, nachveröffentlichten Stand der Technik wird die zu reinigende Oberfläche eines in Einbau- und Betriebsstellung befindlichen Maschinen- oder Anlagenteils nicht mit einem Reinigungstuch abgewischt. Das reinigende Medium ist vielmehr allein die Reinigungsflüssigkeit, in der Kavitation erzeugt wird.

Die Reinigungsflüssigkeit kann in einem gegen die zu reinigende Oberfläche gerichteten Schwall appliziert und zu diesem Zweck durch eine Breitschlitzdüse an die zu reinigende Oberfläche angetragen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die gebrauchte Reinigungsflüssigkeit aufgefangen.

Es ist aber auch möglich, ein Bad Reinigungsflüssigkeit an die zu reinigende Oberfläche heranzubringen, so daß die darin befindliche Flüssigkeit im wesentlichen nur unter statischem Druck an der Oberfläche ansteht. Vorzugsweise steht die Reinigungsflüssigkeit während der Behandlung durch Kavitation in dem Bad. Die Flüssigkeit kann in dem Bad umgewälzt oder durch das Bad zirkuliert werden, was kontinuierlich oder taktweise erfolgen kann.

Die Applikation der Reinigungsflüssigkeit, in der Kavitation erzeugt wird, kann mit einer konventionellen Badreinigung und/oder Strahlreinigung unter Verwendung der gleichen oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit in einer oder mehreren vorangehenden oder nachfolgenden Reinigungsstufe(n) kombiniert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die zu reinigende Oberfläche in wenigstens einer zweiten Prozeßstufe mit der gleichen oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit, in der keine Kavitation erzeugt wird, abgestrahlt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Abstrahlen wenigstens zum Teil gepulst durchgeführt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Reinigungsflüssigkeit Wasser mit einem mengenmäßig allenfalls geringen oder ohne Zusatz eines Lösungsmittels verwendet. Dadurch ergeben sich bessere Arbeitsbedingungen, ein geringeres Gefährdungspontential durch Lösungsmitteldämpfe und eine Entlastung der Umwelt.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat ein unter Abdichtung an die zu reinigende Oberfläche anlegbares und davon abstellbares Gehäuse, in dem eine Breitschlitzdüse oder ein Bad für Reinigungsflüssigkeit und eine Einrichtung zur Erzeugung von Kavitation darin angeordnet sind. Letztere Einrichtung kann ein Ultraschallsender, eine Düse, ein Propeller oder ein Laser sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Gehäuse überdies eine Anzahl Düsen für das Strahlen von Reinigungsflüssigkeit mit erhöhtem Druck, vorzugsweise im Bereich von 5 bar bis 400 bar. Die unter einem flachen Winkel auf die zu reinigende Oberfläche auftreffenden Düsenstrahlen bewirken ein Abblättern angehärteter Verunreinigungen. Bevorzugt sind mehrere parallele Reihen Düsen, von denen wenigstens eine für ein gepulstes Strahlen vorgesehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat wenigstens ein Teil der Düsen mehrere, vorzugsweise in einem Ring angeordnete Austrittsöffnungen für aufeinander zu gerichtete Strahlen, die sich nahe der zu reinigenden Oberfläche vorzugsweise kreuzen. Dadurch kann eine Sogwirkung auf die Oberfläche ausgeübt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform rotiert wenigstens ein Teil der Düsen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Zirkulationskreis für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen, in dem eine Pumpe und ein Filter oder Abscheider liegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines kreiszylindrischen Rotationskörpers in einer seitlichen Schnittansicht quer zu dessen Achse;
Fig. 2 eine zweite Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines kreiszylindrischen Rotationskörpers in einer seitlichen Schnittansicht quer zu dessen Achse;
Fig. 3 Einzelheiten der ersten Vorrichtung in einer schematischen Schnittansicht parallel zu der Achse des Rotationskörpers;
Fig. 4 Einzelheiten der zweiten Vorrichtung in einer schematischen Schnittansicht parallel zu der Achse des Rotationskörpers;
Fig. 5 eine dritte Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines kreiszylindrischen Rotationskörpers in einer seitlichen Schnittansicht quer zu dessen Achse; und
Fig. 6 eine vierte Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines kreiszylindrischen Rotationskörpers in einer seitlichen Schnittansicht quer zu dessen Achse.
Als Beispiel für ein Maschinen- oder Anlagenteil, das in Einbau- und Betriebsstellung gereinigt werden soll, ist in den Abbildungen ein kreiszylindrischer Rotationskörper 11 gezeigt. Es kann sich dabei um einen Zylinder oder eine Walze eines Druckwerks handeln. Wie durch Pfeile 12 angedeutet, dreht sich der Rotationskörper 11 in der einen oder anderen Richtung um seine zentrale Achse.
An den zu reinigenden Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 wird eine Reinigungsvorrichtung herangebracht. Die Zu- und Abstellbewegung der Reinigungsvorrichtung quer zu der Achse des Rotationskörpers 11 ist in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 5 und Fig. 6 durch Pfeile 25 angedeutet. Die Vorrichtung fährt auf Achshöhe horizontal von der Seite an den Rotationskörper 11 heran.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 3 hat ein zu dem Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 hin offenes Gehäuse 41, das sich über die volle axiale Länge des Rotationskörpers 11 erstreckt. Das Gehäuse 41 hat umlaufende Wände 40. Es kommt in Arbeitsposition oben mit einer Verblendung 16 und unten mit einer Auffangwanne 24 unmittelbar vor dem Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 zu liegen.
Die verbleibenden Spalte gewährleisten, daß Verblendung 16 und Auffangwanne 24 den Zylindermantel 13 nicht abrakeln und deshalb nicht verschmutzen.
Im oberen Bereich des Gehäuses 41 sind zahlreiche Düsen 22, 23 vorgesehen, die Reinigungsflüssigkeit gegen den Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 abstrahlen. Wie man in Fig. 3 erkennt, liegen die Düsen 22, 23 in zwei Reihen parallel zu der Achse des Rotationskörpers. Von Reihe zu Reihe sind die Düsen 22, 23 gestaffelt. Die Düsen 22, 23 liefern gebündelte, unter wohldefiniertem Winkel gegen den Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 gerichtete Flüssigkeitsstrahlen. Aus den Düsen 22 der oberen Reihe tritt Reinigungsflüssigkeit unter einem Druck von ca. 20 bar aus. Die Düsenstrahlen der unteren Reihe sind gepulst. Die Reinigungsflüssigkeit steht hier unter einem Druck von ca. 200 bar.
Die Reinigungsvorrichtung hat eine weitere, über die axiale Länge des Rotationskörpers 11 durchgehende Düse 30, die ein Flüssigkeitsbrett 35 gegen den Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 schwallen läßt. Fig. 3 zeigt den breiten Düsenschlitz 42 für den mit kontinuierlicher Strömung erfolgenden Austritt des Flüssigkeitsbretts 35. In dem Flüssigkeitsbrett 35 wird mit einem Ultraschallsender 31 Kavitation erzeugt.
Ultraschallsender 31, Breitschlitzdüse 30 und Wasserbrett 35 sind von den Düsenstrahlen und davon ausgehenden Spritzern mit einer Störtrennung 17 abgeschirmt, die bis dicht vor den Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 reicht. Der Flüssigkeitszulauf 34 der Breitschlitzdüse 30 und der Ablauf 33 für gebrauchte Reinigungsflüssigkeit liegen hinter der Störtrennung 17. Der Ablauf 33 führt an den Sumpf einer Pumpe, mit der die Flüssigkeit über ein Filter oder einen Abscheider zirkuliert wird.
Die Breitschlitzdüse 30 ist mit einer Beschichtung 32 versehen, die unerwünschte Kavitationswirkungen verhindert. Für die Beschichtung empfiehlt sich ein weiches Material. Der Ultraschallsender 21, 31 selbst kann auch mit einem weichen Material beschichtet sein, um seine Standzeit zu erhöhen.
Bei der Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 2 und Fig. 4 ist das Flüssigkeitsbrett 35 durch ein Flüssigkeitsbad 14 ersetzt, das im wesentlichen nur unter statischem Druck stehende Reinigungsflüssigkeit enthält. Das Bad 14 stößt unter Abdichtung mit Verblendungen 15 an den Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 an.
In dem Flüssigkeitsbad 14 wird mit einem Ultraschallsender 21 Kavitation erzeugt. Zum Schutz vor unerwünschten Kavitationswirkungen sind die Verblendungen 15 mit einer Beschichtung 18 aus weichem Material versehen.
Das Flüssigkeitsbad 14 hat einen Flüssigkeitszulauf 19 und einen Flüssigkeitsablauf 20. Bei der Behandlung des Zylindermantels 13 durch Kavitation sollte die Flüssigkeit in dem Bad 14 im wesentlichen stehen. Es erfolgt ein taktweiser Austausch der Flüssigkeit.
Wie in Fig. 4 gezeigt, haben die Düsen 23 in der unteren Reihe mehrere Austrittsöffnungen für aufeinander zu gerichtete Flüssigkeitsstrahlen.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 5 hat getrennte Gehäuse 41 für die Reinigung durch Strahlen einerseits und Kavitation andererseits. Diese Bauform kann bei beengten Platzverhältnissen geboten sein. Die Gehäuse 41 stehen mit Verblendungen 15, 16 unmittelbar vor dem Zylindermantel 13 des Rotationskörpers 11 an.
Das Gehäuse 41 mit den Düsen 22, 23 für das Strahlen fährt auf Achshöhe horizontal von der Seite an den Rotationskörper 11 heran. Es hat nach oben hin im Abstand versetzt angeordnete Verblendungen 16, die das Spritzwasser noch sicherer auffangen. Die Verblendungen 16 haben die Funktion einer Labyrinthdichtung.
Das Gehäuse 41 mit dem Flüssigkeitsbad 14, in dem Kavitation erzeugt wird, fährt vertikal von unten an den Rotationskörper 11 heran.
Bei der Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 6 sind verglichen mit Fig. 1 und Fig. 3 die Gehäuseform und Düsenkonfiguration modifiziert. Die Düsen 27, 28 mit den Anschlüssen 29 reichen dichter an die zu reinigende Oberfläche heran. Ihre Strahlrichtung ist mit gestrichelter Linie angedeutet. Liste der Bezugszeichen 11 Rotationskörper
12 Pfeil
13 Zylindermantel
14 Flüssigkeitsbad
15 Verblendung
16 Verblendung
17 Störtrennung
18 Beschichtung
19 Flüssigkeitszulauf
20 Flüssigkeitsablauf
21 Ultraschallsender
22 Düse
23 Düse
24 Auffangwanne
25 Pfeil
27 Düse
28 Düse
29 Anschluß
30 Breitschlitzdüse
31 Ultraschallsender
32 Beschichtung
33 Flüssigkeitsablauf
34 Flüssigkeitszulauf
35 Flüssigkeitsbrett
40 Wand
41 Gehäuse
42 Düsenschlitz

Claims

1. Verfahren zum Reinigen der Oberfläche eines in Einbau- und Betriebsstellung befindlichen Maschinen- oder Anlagenteils, bei dem die zu reinigende Oberfläche mit einer Reinigungsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, in der Kavitation erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigenden Oberfläche allein die Reinigungsflüssigkeit appliziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwall Reinigungsflüssigkeit gegen die zu reinigende Oberfläche gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit durch eine Breitschlitzdüse (30) an die zu reinigende Oberfläche angetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrauchte Reinigungsflüssigkeit aufgefangen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bad (14) Reinigungsflüssigkeit an die zu reinigende Oberfläche herangebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit während der Behandlung durch Kavitation in dem Bad (14) steht.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit in dem Bad (14) umgewälzt oder durch das Bad (14) zirkuliert wird, was kontinuierlich oder taktweise erfolgen kann.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Oberfläche in wenigstens einer zweiten Prozeßstufe mit der gleichen oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit abgestrahlt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstrahlen wenigstens zum Teil gepulst durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigungsflüssigkeit Wasser mit einem mengenmäßig allenfalls geringen oder ohne Zusatz eines Lösungsmittels verwendet wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem unter Abdichtung an die zu reinigende Oberfläche anlegbaren und davon abstellbaren Gehäuse (41), in dem eine Breitschlitzdüse (30) oder ein Bad (14) für Reinigungsflüssigkeit und eine Einrichtung zur Erzeugung von Kavitation darin angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung von Kavitation ein Ultraschallsender (21, 31), eine Düse, ein Propeller oder ein Laser ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (41) eine Anzahl Düsen (22, 23, 27, 28) für das Strahlen von Reinigungsflüssigkeit unter erhöhtem Druck, vorzugsweise im Bereich von 5 bar bis 400 bar, enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch mehrere parallele Reihen Düsen (22, 23, 27, 28), von denen wenigstens eine für ein gepulstes Strahlen vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Düsen (22, 23, 27, 28) mehrere, vorzugsweise in einem Ring angeordnete Austrittsöffnungen für aufeinander zu gerichtete Strahlen hat, die sich nahe der zu reinigenden Oberfläche vorzugsweise kreuzen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Düsen (22, 23, 27, 28) rotiert.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch einen Zirkulationskreis für die Reinigungsflüssigkeit, in dem eine Pumpe und ein Filter oder Abscheider liegen.