Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CLEANING PERFORATED PLATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/158511
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for cleaning holes in perforated plates (1), said method comprising the following steps: (a) optionally analysing the holes (11) for determining contamination; (b) removing impurities by means of a laser (7) which is so powerful that impurities (9) evaporate and/or burn out of the holes (11) and off the surface of the perforated plate (1), at least in the region of the holes (11), and the material of the perforated plate (1) remains undamaged; (c) testing the cleaning effect of step (b); and (d) optionally repeating steps (b) and (c).

Inventors:
STEPHAN, Oskar (Carl-Bosch-Strasse 38, Ludwigshafen, 67056, DE)
FRIEHMELT, Rainer (Carl-Bosch-Strasse 38, Ludwigshafen, 67056, DE)
MONSCHAU, Hendrik (Carl-Bosch-Strasse 38, Ludwigshafen, 67056, DE)
ETTMUELLER, Juergen (Carl-Bosch-Strasse 38, Ludwigshafen, 67056, DE)
MUCKENFUSS, Silke (Carl-Bosch-Strasse 38, Ludwigshafen, 67056, DE)
Application Number:
EP2019/053396
Publication Date:
August 22, 2019
Filing Date:
February 12, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BASF SE (Carl-Bosch-Str. 38, Ludwigshafen am Rhein, 67056, DE)
International Classes:
B08B7/00
Domestic Patent References:
WO2015197571A12015-12-30
WO2017126251A12017-07-27
Foreign References:
US20030052101A12003-03-20
EP0297506A21989-01-04
JP2000197987A2000-07-18
EP3162524A12017-05-03
DE102004008300A12005-09-01
US20090200457A12009-08-13
Other References:
YUAN PING LEE ET AL: "Steam Laser Cleaning of Plasma-Etch-Induced Polymers from Via Holes", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 37, no. Part 1, No. 5A, 15 May 1998 (1998-05-15), JP, pages 2524 - 2529, XP055584247, ISSN: 0021-4922, DOI: 10.1143/JJAP.37.2524
None
Attorney, Agent or Firm:
KUDLA, Karsten (Patentanwälte Isenbruck Bösl Hörschler PartG mbB, Seckenheimer Landstraße 4, Mannheim, 68163, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von Löchern in Lochplatten (1), folgende Schritte umfassend:

(a) gegebenenfalls Analyse der Löcher (1 1 ) zur Feststellung der Verunreinigung

(b) Entfernung von Verunreinigungen mit einem Laser (7), dessen Leistung so groß ist, dass Verunreinigungen (9) aus den Löchern (1 1) und von der Oberfläche der Loch- platte (1 ) zumindest im Bereich der Löcher (1 1) verdampfen und/oder verbrennen und das Material der Lochplatte (1) unbeschädigt bleibt,

(c) Prüfen des Reinigungseffekts des Schritts (b) und

(d) gegebenenfalls Wiederholen der Schritte (b) und (c).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Löcher ein Lasermesstisch eingesetzt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (7) ein Diodenlaser, ein Ultrakurzpulslaser, ein UV-Laser, ein Excimerlaser oder ein CO2-Laser ist.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (7) eine Leistung im Bereich von 1 bis 5000 Watt aufweist.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser- strahl (15) am Kontaktpunkt mit der Lochplatte (1) einen Durchmesser aufweist, der ma- ximal dem Durchmesser der Löcher der Lochplatte entspricht.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Analy- se der Löcher in Schritt (a) und/oder zur Prüfung des Reinigungseffekts eine Bildanalyse durchgeführt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b) an mehreren Löchern gleichzeitig ausgeführt wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzei- tig an einem ersten Loch oder einer ersten Gruppe an Löchern Schritt (a), an einem zwei- ten Loch oder einer zweiten Gruppe von Löchern Schritt (b) und an einem dritten Loch oder einer dritten Gruppe von Löchern Schritt (c) durchgeführt wird.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des Lasers zur Beleuchtung für die Bildanalyse genutzt wird.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Analy- se der Löcher in Schritt (a) und/oder zur Prüfung des Reinigungseffekts eine Vermessung mit einem Laser durchgeführt wird.

1 1. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser, mit dem die Reinigung in Schritt (b) durchgeführt wird, zur Vermessung eingesetzt wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessung und die Reinigung gleichzeitig durchgeführt werden.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die

Lochplatte (1 ) im Bereich des Lasers (7) während der Reinigung und Vermessung mit Druckluft beaufschlagt wird.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Rück- stände von der Lochplatte (1 ) nach dem Bestrahlen mit dem Laser (7) in einem Reini- gungsbad entfernt werden.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsbad ein Ultraschallbad ist.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lö- cher (11 ) entlang ihrer Achse einen Abschnitt mit abnehmendem Durchmesser aufweisen

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die

Lochplatte (1 ) eine Lochplatte zur Verteilung einer Monomerlösung in einem Reaktor zur Tropfenpolymerisation für die Herstellung von pulverförmigem Polymer ist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Poly- mer ein Poly(meth)acrylat ist.

Description:
Verfahren zur Reinigung von Lochplatten

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Reinigung von Löchern in Lochplatten.

Lochplatten finden zum Beispiel Einsatz in Reaktoren zur Tropfenpolymerisation, die beispiels- weise zur Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden können. In diesen Reaktoren wird eine Monomerlösung durch die Lochplatten in den Reaktor vertropft. Aufgrund der Reak- tionsbedingungen können die Löcher in den Lochplatten durch die Monomerlösung verunreini- gen und verstopfen. Dies macht es erforderlich, die Löcher regelmäßig zu reinigen.

Um eine gleichmäßige Partikelgröße in Reaktoren zu erhalten, ist es notwendig, nach der Rei- nigung die Löcher zu vermessen, um auf diese Weise Schädigungen an den Lochplatten und gegebenenfalls nicht vollständig gereinigte Löcher zu erfassen.

Die Reinigung der Löcher kann zum Beispiel mechanisch oder auch durch Einsatz von geeigne- ten Reinigungsmitteln erfolgen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass vielfach eine lange Einwirk- zeit notwendig ist. Zum anderen besteht der Nachteil einer mechanischen Reinigung darin, dass dies zu Schädigungen der Lochgeometrie führen kann. Dies insbesondere auch aufgrund des geringen Durchmessers der Löcher auf einer Seite der Lochplatte.

Eine optische Kontrolle wird dann zum Beispiel durch Vergrößerung und Bildaufnahmen durch- geführt. Geeignete Messverfahren sind zum Beispiel Durchlichtaufnahmen oder Auflichtauf- nahmen, mit denen zum Einen Verschmutzungen der Löcher erfasst werden können und zum anderen erfasst werden kann, ob die Löcher vollständig gereinigt sind. Besonders geeignet sind dabei kombinierte Durchlicht- und Auflichtaufnahmen.

Nachteil der bekannten Verfahren ist jedoch, dass durch die eingesetzten Reinigungsverfahren nicht sichergestellt werden kann, dass sämtliche Verunreinigungen entfernt werden und zum anderen ist durch die unabhängige Durchführung der Reinigung und der Messverfahren ein großer Zeitaufwand erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Loch- platten gereinigt und vermessen werden können, das einen geringeren Aufwand erfordert als bisherige Verfahren und zudem eine gute Reinigung der Lochplatten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von Löchern in Lochplatten, fol gende Schritte umfassend:

(a) gegebenenfalls Analyse der Löcher zur Feststellung der Verunreinigung (b) Entfernung von Verunreinigungen mit einem Laser, dessen Leistung so groß ist, dass Verunreinigungen aus den Löchern und von der Oberfläche der Lochplatte zumindest im Bereich der Löcher verdampfen und/oder verbrennen und das Material der Lochplatte un- beschädigt bleibt,

(c) Prüfen des Reinigungseffekts des Schritts (b) und

(d) gegebenenfalls Wiederholen der Schritte (b) und (c).

Die Analyse der Löcher zur Feststellung der Verunreinigung und das Prüfen des Reinigungs- effekts erlaubt es, eine gezielte Reinigung der Löcher durchzuführen. Mit der Entfernung der Verunreinigungen mit einem Laser ist dabei eine schnelle und effektive Reinigung möglich.

Als geeignete Vorrichtung, auf der die Reinigung der Löcher der Lochplatte durchgeführt wird, kann zum Beispiel ein Lasermesstisch eingesetzt werden. Wichtig hierbei ist, dass der einge- setzte Laser eine ausreichende Leistung aufweist, mit der die Reinigung der Löcher möglich ist.

Durch den Einsatz eines Lasermesstisches zur Reinigung der Löcher der Lochplatte ist es mög- lich, entweder die Lochplatte oder den Laser horizontal zu verschieben, so dass durch die hori- zontale Verschiebung von Lochplatte oder Laser alle Löcher der Lochplatte gereinigt werden können. Um die Löcher über die gesamte Dicke der Lochplatte reinigen zu können, ist weiterhin eine vertikale Verschiebung erforderlich, da die beste Reinigungsleistung am Fokuspunkt des Lasers erhalten wird. Durch die vertikale Verschiebbarkeit des Lasers oder der Lochplatte kann der Fokus des Lasers entlang der Achse des Lochs verschoben werden.„Horizontal verschieb- bar“ oder„vertikal verschiebbar“ bezieht sich in diesem Fall auf die Bewegung relativ zur Strahl- richtung des Lasers.„Horizontal“ ist dabei senkrecht zur Ausrichtung des Laserstrahls und„ver- tikal“ ist parallel zur Ausrichtung des Laserstrahls.

Als Laser, mit denen eine Reinigung der Löcher der Lochplatten möglich ist, können zum Bei- spiel Diodenlaser, Ultrakurzpulslaser, UV-Laser, Excimerlaser oder CO 2 -Laser eingesetzt wer- den. Der eingesetzte Laser ist dabei abhängig von der Größe der Löcher und den möglichen Verunreinigungen. Insbesondere bei Lochplatten, wie sie in Reaktoren zur Tropfenpolymerisati- on für die Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden, ist es bevorzugt, einen CO 2 - Laser oder einen Ultrakurzpulslaser einzusetzen. Diese sind sowohl hinsichtlich der Wellenlän- ge als auch hinsichtlich der Laserleistung und Fokussierbarkeit geeignet, Rückstände aus den Löchern zu entfernen.

Die Leistung des Lasers ist so zu wählen, dass diese ausreichend ist, Verunreinigungen aus den Löchern und gegebenenfalls auch von der Oberfläche der Lochplatte zu entfernen, wobei dies in der Regel durch Verdampfen und/oder Verbrennen der Verunreinigungen erfolgt gleich- zeitig ist darauf zu achten, dass der Laser das Material der Lochplatte selbst nicht schädigt. Als Material für die Lochplatten, insbesondere für solche, wie sie in Reaktoren für Tropfenpolymeri- sation eingesetzt werden können, eignen sich zum Beispiel Metalle, insbesondere Stahl oder Edelstahl. Eine Schädigung des Materials der Vertropferplatte kann dadurch verhindert werden, dass ein Laser mit einer Wellenlänge eingesetzt wird, die vom Material der Vertropferplatte nicht absorbiert, sondern vollständig reflektiert wird oder dessen Leistung nicht ausreichend ist, das Material der Lochplatte zu schädigen. Eine Schädigung kann insbesondere durch An- schmelzen im Bereich der Einwirkstelle des Lasers erfolgen. Um eine Schädigung des Materials der Lochplatte zu verhindern und gleichzeitig eine ausreichend große Leistung bereitzustellen, mit der Verunreinigungen entfernt werden können, weist der eingesetzte Laser vorzugsweise eine Leistung von 1 bis 5000 Watt, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 500 Watt und insbesondere bevorzugt im Bereich von 10 bis 250 Watt auf.

Laserleistungen in den vorstehend genannten Bereichen erlauben eine schnelle Entfernung der Verunreinigungen, das heißt eine Entfernung in einem Zeitraum von 0,1 bis 75 s je Loch. Soll- ten Laser eingesetzt werden mit einer kleineren Leistung, erhöht sich dabei die Prozesszeit deutlich. Eine zu geringe Leistung kann zudem dazu führen, dass diese nicht ausreichend ist, die Verunreinigungen selbst bei langen Einwirkzeiten zu entfernen.

Aufgrund der großen Anzahl an Löchern, insbesondere bei Lochplatten, wie sie in Reaktoren zur Tropfenpolymerisation eingesetzt werden, ist eine kurze Prozesszeit je Loch gewünscht, so dass die Laserleistung möglichst groß, das heißt in vorstehend genannten Bereichen sein soll te.

Eine weitere Verbesserung der Reinigungsleistung kann erzielt werden, wenn gepulste Laser eingesetzt werden. Bevorzugte Pulsdauern liegen im Bereich von 1 fs bis 1 s, insbesondere im Bereich von 0,1 ns bis 0,1 s. Insbesondere bei Lochplatten, die in Reaktoren zur Tropfenpoly- merisation für die Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden, konnte durch Einsatz von gepulsten C0 2 -Lasern eine gegenüber ungepulsten Lasern weiter verbesserte Abreinigung bei geringerer Leistung beobachtet werden.

Zur Prüfung des Reinigungseffektes wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine Bildana- lyse durchgeführt. Hierzu wird ein Bild des gereinigten Loches aufgenommen und mit einer ge- eigneten Bildbearbeitungssoftware ausgewertet. Um die Bildanalyse durchzuführen, ist es zum Beispiel möglich, den Lasermesstisch zusätzlich mit einer optischen Einheit, üblicherweise einer Kamera, auszurüsten, mit der entsprechende Aufnahmen gemacht werden können. Hierbei können die auch derzeit schon für optische Vermessung durch Durchlicht und/oder Auflicht ein- gesetzten Optiken und Kameras verwendet werden.

Bevorzugt werden der Laser für die Reinigung der Löcher und die optische Einheit zur Prüfung des Reinigungseffektes in einer Messeinheit so angeordnet, dass während der Reinigung eines Lochs mit der optischen Einheit der Reinigungseffekt des zuvor gereinigten Lochs geprüft wer- den kann. Um alle Löcher einer Lochplatte reinigen zu können, ist es entweder möglich bei nicht verschiebbarer Messeinheit jeweils die Lochplatte so zu verschieben, dass nacheinander alle zu reinigenden Löcher erst mit dem Laser gereinigt und anschließend mit der optischen Einheit geprüft werden oder alternativ bei fixierter Lochplatte die Messeinheit entsprechend ho- rizontal zu bewegen, dass nacheinander alle Löcher gereinigt und geprüft werden können. Um nicht alle Löcher mit dem Laser zu behandeln, ist es weiterhin möglich, zusätzlich vor der Reinigung eine Analyse der Löcher zur Feststellung der Verunreinigungen durchzuführen. Die- se kann zum Beispiel auch optisch durch eine Bildanalyse erfolgen. Zur Analyse der Löcher vor der Reinigung kann die gleiche Messeinheit eingesetzt werden, mit der auch die Prüfung des Reinigungseffekts durchgeführt wird. Alternativ ist es jedoch auch möglich, eine zusätzliche optische Einheit vorzusehen. Der Einsatz einer zusätzlichen optischen Einheit hat den Vorteil, dass weniger Bewegungen der Messeinheit oder der zu reinigenden Lochplatte erforderlich sind, weil dadurch die Möglichkeit besteht, gleichzeitig mit der ersten optischen Einheit die Ana- lyse zur Feststellung der Verunreinigung an einem ersten Loch (Schritt (a)), die Reinigung mit dem Laser an einem zweiten Loch (Schritt (b)) und die Prüfung des Reinigungseffekts an einem dritten Loch (Schritt (c)) durchzuführen. Nach Durchführung dieser Schritte erfolgt entweder eine Verschiebung der Lochplatte um ein Loch oder der Messeinheit um ein Loch, so dass in einem nachfolgenden Schritt ein neues Loch zur Feststellung der Verunreinigung analysiert wird, das Loch, das im vorhergehenden Schritt analysiert wurde, gereinigt wird und das Loch, das im vorhergehenden Schritt gereinigt wurde, geprüft wird. Wenn der Abstand zwischen den Löchern zu klein ist, um direkt benachbarte Löcher zu analysieren, zu reinigen und zu prüfen ist es selbstverständlich auch möglich, jeweils ein oder mehrere Löcher zwischen den einzelnen Schritten frei zu lassen, so dass die Reinigung erst zwei oder mehr Schritte nach der Analyse und entsprechend die Prüfung erst zwei oder mehr Schritte nach der Reinigung durchgeführt wird, wobei die Anzahl der Schritte der Anzahl der Löcher entspricht, die zwischen den gleich- zeitig durchgeführten Schritten liegt. Wenn zum Beispiel zwischen dem Loch, das analysiert wird, dem Loch, das gereinigt wird, und dem Loch, das geprüft wird, jeweils ein Loch liegt, er- folgt die Reinigung erst zwei Schritte nach der Analyse und die Prüfung zwei Schritte nach der Reinigung und entsprechend bei zwei dazwischen liegenden Löchern die Reinigung drei Schrit te nach der Prüfung und die Analyse drei Schritte nach der Reinigung. Bevorzugt ist es jedoch, wenn kein weiteres Loch zwischen dem zu prüfenden, dem zu reinigenden und dem zu analy- sierenden Loch liegt, so dass jeweils im unmittelbar folgenden Schritt das gerade analysierte gereinigt und das gerade gereinigte geprüft wird. Wenn Löcher dazwischen liegen ist es alterna- tiv auch möglich, die Messeinheit oder die Lochplatte jeweils um mehrere Löcher zu verschie- ben, um zu erreichen, dass das analysierte Loch im nachfolgenden Schritt gereinigt und das gereinigte im nachfolgenden Schritt geprüft wird. In diesem Fall muss dann nach einem ersten Durchlauf mindestens ein zweiter Durchlauf durchgeführt werden, in dem die zuvor nicht gerei- nigten Löcher analysiert, gereinigt und geprüft werden.

Die Bildanalyse der Löcher, die entweder zur Analyse der Verunreinigungen oder zur Prüfung des Reinigungseffekts eingesetzt wird, wird vorzugsweise auch zur Untersuchung des Ver- schleißes der Löcher eingesetzt. Bevorzugt wird hierzu die Analyse zur Prüfung des Reini- gungseffektes nach der Durchführung der Reinigung genutzt. Durch die Untersuchung des Ver- schleißes der Löcher kann geprüft werden, ob die Lochplatte Schädigungen oder auch nach mehrfacher oder verlängerter Reinigung nicht mehr zu entfernende Verunreinigungen aufweist. Wenn die Schädigungen oder die Größe oder Anzahl der nicht mehr zu entfernenden Verunrei- nigungen jeweils eine vorgegebene Größe überschreitet, ist es notwendig die Lochplatte auszu- tauschen. Andererseits lässt sich durch die Prüfung auf Schädigungen und nicht mehr zu ent- fernende Verunreinigungen verhindern, dass ein zu früher Austausch erfolgt.

Um die Mess- und Reinigungseinheit, in der die optischen Einheiten zur Analyse der Verunrei- nigungen und zur Prüfung des Reinigungseffektes sowie der Laser zur Reinigung angeordnet sind, möglichst kompakt zu halten, ist es möglich, das Licht des Lasers auch zur Beleuchtung für die Bildanalyse zu nutzen. Hierdurch werden zusätzliche Beleuchtungsmittel eingespart. Um eine Beleuchtung mit dem Laser zu ermöglichen, ist es zum Beispiel möglich, eine Streuschei- be einzusetzen, in der der Laserstrahl aufgeweitet wird. Diese kann oberhalb oder unterhalb der zu reinigenden Lochplatte angeordnet sein. Bei einer Anordnung unterhalb der Lochplatte trifft der durch das zu reinigende Loch durchtretende Laserstrahl auf die Streuscheibe und wird dort reflektiert und gestreut, so dass ein Durchlicht erzeugt wird. Bei einer Streuung des Lasers oberhalb der Lochplatte wird vorzugsweise ein abgezweigter Strahl durch die Lochplatte ge- streut, wobei dann ein Auflicht für die Aufnahme erzeugt wird.

Zusätzlich oder alternativ zur Bildanalyse zur Feststellung von Verunreinigungen und zur Prü- fung des Reinigungseffekts ist es auch möglich, ein Lasermessverfahren einzusetzen.

Für eine möglichst genaue Vermessung und gezielte Entfernung von Verunreinigungen ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Durchmesser des Laserstrahls am Kontaktpunkt mit der Loch- platte einen Durchmesser aufweist, der vorzugsweise maximal dem Durchmesser der Löcher der Lochplatte entspricht.

Durch den Einsatz eines Lasers im Lasermessverfahren, dessen Leistung so groß ist, dass Verunreinigungen aus den Löchern und von der Oberfläche der Lochplatte zumindest im Be- reich der Löcher verdampfen und/oder verbrennen, ist es möglich, gleichzeitig mit der Vermes- sung der Löcher auch eine Reinigung durchzuführen. Insbesondere erlaubt dieses Verfahren auch, die Effizienz der Reinigung zu erfassen und gegebenenfalls unmittelbar an einen ersten Reinigungs- und Vermessungsschritt an der Lochplatte einen zweiten anzuschließen, um auch noch Rückstandsreste, die im ersten Reinigungsschritt nicht entfernt wurden, zu entfernen. Dies ist bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Reinigung und Vermessung unabhängig vonei- nander erfolgt, so nicht möglich, da erst in einem dem Reinigungsschritt nachfolgenden Ver- messungsschritt erfasst werden kann, ob die Reinigung erfolgreich gewesen ist.

Mit einem Lasermessverfahren ist es möglich, die exakte Form der einzelnen Löcher zu erfas- sen und auf diese Weise festzustellen, ob und wie stark die Löcher verunreinigt sind oder auch wie groß der Verschleiß ist. Sollte sich durch zu häufige Reinigung oder zu großen Verschleiß beziehungsweise durch Materialschädigungen nicht mehr gewährleisten lassen, dass die durch die Lochplatte erzeugten Tropfen der gewünschten Spezifikation hinsichtlich Tropfengröße ge- nügen, wird es notwendig sein, die Lochplatte auszutauschen. Die Vorrichtung, mit der das Ver- fahren zur Vermessung und Reinigung von Lochplatten durchgeführt wird, kann in diesem Fall auch dazu eingesetzt werden, die Löcher zum Beispiel zur Eingangskontrolle oder zur Quali- tätskontrolle nur zu vermessen, da bei einer neuen Lochplatte noch keine Verunreinigungen durch den Einsatz der Lochplatte zu erwarten sind.

Wenn ein Lasermessverfahren eingesetzt wird, ist es möglich, um endgültig zu entscheiden, ob eine Lochplatte auszutauschen ist, im Anschluss an das Verfahren zur Vermessung und Reini- gung der Lochplatten eine Bildanalyse, beispielsweise durch Auflicht und/oder Durchlicht, be- vorzugt durch eine Kombination aus Auflicht- und Durchlichtaufnahmen, durchzuführen. Hiermit lässt sich noch einmal optisch das genaue Ausmaß des Verschleißes oder der nicht mehr zu entfernenden Verunreinigungen feststellen und damit entscheiden, ob es endgültig notwendig ist, die entsprechende Platte zu entsorgen und auszutauschen. Eine solche zusätzliche Bild analyse ist jedoch nur dann notwendig, wenn sich bei der Vermessung mit dem Lasermessver- fahren entsprechende Anzeichen ergeben. Die Bildanalyse dient dabei als zusätzliche Kon- trolle, um zu vermeiden, Lochplatten gegebenenfalls aufgrund von Messfehlern unnötig früh auszutauschen.

Unabhängig davon, ob die Analyse der Löcher zur Feststellung der Verunreinigungen und die Prüfung des Reinigungseffekts mit einem optischen Messverfahren oder mit einem Lasermess- verfahren durchgeführt werden, ist es vorteilhaft, einen Lasermesstisch einzusetzen. Bei einer Vermessung mit dem Laser erfolgt die Vermessung der Löcher auf übliche Weise, wie dies bei handelsüblichen Lasermesstischen ausgeführt wird. Entsprechende Lasermesstische weisen neben dem Laser und einer Aufnahme für das zu vermessende Objekt, im Rahmen der vorlie- genden Erfindung die zu reinigende und zu vermessende Lochplatte, in der Regel eine Auswer- teeinheit auf, mit der die gemessenen Daten dargestellt werden können. Wenn die Analyse und Prüfung mit einem optischen System durchgeführt wird, wird dieses vorzugsweise in die Mess- einheit mit dem Laser integriert.

Um eine schnelle Reinigung der Lochplatte zu erzielen ist es möglich, Schritt (b) an mehreren Löchern gleichzeitig auszuführen. Hierzu können entweder mehrere Laser eingesetzt werden oder aber ein Laserstrahl wird über eine geeignete Optik, beispielsweise Spiegel oder Prismen, so geteilt, dass dieser mehrere Löcher gleichzeitig erreicht. Durch die gleichzeitige Reinigung von mehreren Löchern reduziert sich die notwendige Anzahl an Reinigungsschritten, wodurch die Gesamtzeit, die für die Reinigung benötigt wird, entsprechend reduziert wird. Wenn das Ver- fahren so durchgeführt wird, dass mehrere Löcher gleichzeitig gereinigt werden, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Schritte (a), (b) und (c) gleichzeitig an jeweils einer Gruppe von Löchern durchgeführt werden.

Aufgrund der zur effektiven Reinigung notwendigen Laserleistung erfolgt die Entfernung von Verunreinigungen im Allgemeinen durch Verbrennung. Hierbei kann eine Flamme entstehen, die wiederum zu Schädigungen am Material der Lochplatte führen kann. Um die Flammenbil- dung zu reduzieren ist es daher bevorzugt, wenn die Lochplatte im Bereich des Lasers während der Reinigung und Vermessung mit Druckluft beaufschlagt wird. Dies hat den weiteren Vorteil, dass die Flamme nicht zu Messfehlern führen kann. Zusätzlich ist es möglich, durch die Beauf- schlagung mit Druckluft bei der Verbrennung entstehende Rückstände, insbesondere Asche, direkt aus den Löchern zu entfernen.

Da nicht auszuschließen ist, dass nach der Entfernung von Verunreinigungen mit dem Laser noch Rückstände im Bereich der Löcher Zurückbleiben, ist es weiterhin vorteilhaft, die Loch- platte nach dem Bestrahlen mit dem Laser zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Vermessung in ein Reinigungsbad einzulegen. Im Reinigungsbad können dann die Rückstände von der Lochplatte entfernt werden.

Als Reinigungsbad kann dabei jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Reinigungsbad ein- gesetzt werden. Besonders bevorzugt ist es, als Reinigungsbad ein Ultraschallbad zu nutzen. Durch den zusätzlichen Ultraschall werden die Rückstände von der Oberfläche gelockert und können so noch leichter entfernt werden.

Als Waschflüssigkeit im Reinigungsbad eignen sich zum Beispiel Wasser, Wasserstoffperoxid, organische Lösungsmittel oder wässrige Tensidlösungen. Bei Lochplatten, die zur Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt worden sind, ist die Verwendung eines Gemischs aus Wasser und Wasserstoffperoxid besonders bevorzugt.

Das Verfahren eignet sich sowohl für Lochplatten, die Löcher mit einem konstanten Durch- messer aufweisen als auch für solche, deren Durchmesser variiert. Besonders geeignet ist das Verfahren für Lochplatten mit Löchern, deren Durchmesser auf der einen Seite der Lochplatte größer ist als auf der anderen Seite der Lochplatte, so dass entlang der Achse der Durch- messer von der einen zur anderen Seite hin abnimmt. Bei derartigen Löchern können sich ge- rade in Bereichen von Durchmesserverengungen besonders leicht Verunreinigungen bilden, die dann mit nachfolgender Flüssigkeit weitergespült werden und die Löcher am Austritt verstopfen.

Da sich organische Verunreinigungen besonders gut mit einem Laser entfernen lassen ohne das Material der Lochplatte zu entfernen, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbe- sondere zur Reinigung von Lochplatten, durch die ein organischen Material, beispielsweise eine Monomerlösung, transportiert wird. Besonders bevorzugt wird das Verfahren eingesetzt für Lochplatten, die zur Verteilung einer Monomerlösung in einem Reaktor zur Tropfenpolymerisa- tion für die Herstellung von pulverförmigen Polymer verwendet werden, wobei das pulverförmi- ge Polymer ganz besonders bevorzugt ein pulverförmiges Poly(meth)acrylat ist.

Lochplatten, die zur Herstellung von pulverförmigem Polymer, insbesondere pulverförmigem Poly(meth)acrylat eingesetzt werden, weisen vorzugsweise einen Lochdurchmesser an der engsten Stelle im Bereich von 50 bis 500 pm, mehr bevorzugt im Bereich von 100 bis 350 gm und insbesondere im Bereich von 150 bis 250 pm auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich jedoch auch für Lochplatten aus beliebigen ande- ren Verfahren, beispielsweise für Platten mit Spinndüsen zur Herstellung organischer Fasern oder für Gasverteilerplatten, zum Beispiel für Wirbelschichten, einsetzen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfol- genden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 eine Schnittdarstellung durch eine Lochplatte,

Figur 3 ein Foto eines verunreinigten Lochs in einer Lochplatte,

Figur 4 ein Foto des Lochs aus Figur 3 nach Reinigung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zur Untersuchung einer Lochplatte 1 wird eine verschiebbare Messeinrichtung 3 eingesetzt. Um die Verschiebbarkeit der Messeinrichtung 3 zu erhalten kann diese zum Beispiel auf einer Schiene 5 geführt werden. Die Messeinrichtung 3 umfasst einen Laser 7, dessen Leistung aus- reichend groß ist, um Verunreinigungen 9 aus Löchern 11 einer Lochplatte 13 zu entfernen.

Als Laser 7 eignen sich zum Beispiel Diodenlaser, Ultrakurzpulslaser, UV-Laser, Excimerlaser oder CO2-Laser, wobei insbesondere für die Reinigung von Lochplatten, die in Reaktoren zur Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden, CO2-Laser oder Ultrakurzpulslaser bevorzugt sind.

Der Laser 7 sendet einen Laserstrahl 15 aus, mit dem die Löcher 1 1 in der Lochplatte 1 gerei- nigt werden. Zusätzlich weist die Messeinrichtung 3 eine Kamera 17 auf. Mit der Kamera 17 werden die einzelnen Löcher 1 1 optisch untersucht, um den Reinigungseffekt zu prüfen. Hierzu wird, abhängig vom Durchmesser der Löcher 1 1 , eine geeignete Optik 19 eingesetzt, die vor- zugsweise so gestaltet ist, dass jeweils nur ein Loch 11 vergrößert erfasst wird. Dies erlaubt eine detaillierte Aufnahme des Lochs 1 1 mit der unmittelbaren Umgebung der Lochplatte 1 , so dass durch die optische Erfassung klar aufgezeichnet wird, ob alle Verunreinigungen 9 aus dem Loch 1 1 entfernt wurden und ob die Lochplatte 1 noch intakt ist oder beschädigt worden ist. Die Anordnung der Kamera 17 in der Messeinrichtung 3 ist dabei derart, dass jedes Loch zunächst mit dem Laser 7 gereinigt wird und anschließend eine optische Kontrolle des gereinigten Lochs 1 1 durchgeführt wird.

Um die von der Kamera 17 aufgezeichneten Bilder auszuwerten, werden die Bilder an eine Auswerteeinheit übertragen. Die Auswerteeinheit kann dabei entweder Teil der Messeinrichtung 3 sein oder eine externe Auswerteeinheit, die mit der Messeinheit 3 verbunden ist. In diesem Fall kann die Datenübertragung von der Messeinheit 3 an die Auswerteeinheit entweder kabel- gebunden oder drahtlos erfolgen. Die von der Auswerteeinheit ermittelten Ergebnisse werden an eine Ausgabeeinheit übertragen, an der die Daten zur weiteren Beurteilung ausgegeben werden. Abhängig von den erfassten Daten kann dann entschieden werden, ob eine erneute Reinigung durchgeführt werden sollte, die Lochplatte 1 wieder im Prozess eingesetzt werden kann oder ausgetauscht werden sollte.

Zusätzlich zu dem hier dargestellten Aufbau mit einer Kamera 17 ist es auch möglich, eine zweite Kamera vorzusehen, die in Bewegungsrichtung vor dem Laser 7 positioniert ist. Mit der zweiten Kamera können die Löcher zur Feststellung der Verunreinigungen analysiert werden. Eine Reinigung braucht in diesem Fall nur dann zu erfolgen, wenn bei der Analyse zur Fest- stellung von Verunreinigungen auch Verunreinigungen im Loch festgestellt wurden. Hierdurch wird vermieden, dass ein noch sauberes Loch mit dem Laser gereinigt wird, wodurch eine mög- liche Schädigung der Lochplatte 1 durch den Laser verhindert oder zumindest verzögert werden kann.

Eine Schnittdarstellung durch eine Lochplatte, wie sie zum Beispiel in einem Reaktor zur Tropfenpolymerisation zur Herstellung von Poly(meth)acrylaten eingesetzt wird und für deren Reinigung die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders geeignet ist, ist in Figur 2 dargestellt.

Um ausreichend kleine Tropfen für die Tropfenpolymerisation zur Herstellung von Poly(meth)- acrylaten zu erzeugen, ist es notwendig, Lochplatten 1 einzusetzen, deren Löcher 1 1 auf der Seite, auf der die Monomerlösung austritt, einen Durchmesser an der engsten Stelle im Bereich von 50 bis 500 pm, bevorzugt im Bereich von 100 bis 350 gm und insbesondere im Bereich von 150 bis 250 pm aufweisen.

Damit die Löcher nicht sofort durch Monomerlösung verstopfen, ist es bevorzugt, wenn die Länge mit dem Austrittsdurchmesser möglichst kurz ist. Um dies zu erreichen, werden die Löcher 11 vorzugsweise wie in Figur 2 dargestellt ausgebildet. Die Löcher 1 1 weisen jeweils einen zylindrischen Teil 19 mit einem größeren Durchmesser zum Beispiel im Bereich von 1 bis 5 mm auf, an den sich ein konischer Teil 21 anschließt, in dem sich der Durchmesser auf den Austrittsdurchmesser verkleinert. Erfahrungsgemäß bilden sich die Verunreinigungen insbeson- dere im konischen Bereich und in dem Bereich, der den Austrittsdurchmesser aufweist. Mit dem Laser 7 wird dann insbesondere der Bereich mit dem Austrittsdurchmesser vermessen und ge- reinigt.

Beispiel

Figur 3 zeigt ein Foto eines verunreinigten Lochs in einer Lochplatte, die in einem Reaktor zur Tropfenpolymerisation für die Herstellung von Poly(meth)acrylat als Superabsorber eingesetzt worden ist.

Wie dem Foto in Figur 3 entnehmbar ist, bilden sich während des Betriebs des Reaktors Verun- reinigungen 9 in den Löchern 11 der Lochplatte 1. Bei der Tropfenpolymerisation zur Her- Stellung von Poly(meth)acrylaten entstehen die Verunreinigungen zum Beispiel durch An- backungen an den Wandungen oder durch eine Teilpolymerisation der Monomerlösung. Hierbei können die Verunreinigungen auch entstehen, wenn durch Teilpolymerisation der Monomer- lösung in anderen Teilen der Anlage Partikel oder Anbackungen entstehen, die von der Strö- mung der Monomerlösung mitgerissen werden und dann im Loch 1 1 aufgrund des geringen Austrittsdurchmessers hängen bleiben. Die Verunreinigungen führen dazu, dass das Loch ver- stopft und keine Monomerlösung mehr austreten kann.

Zur Entfernung der Verunreinigungen wurde ein Ultrakurzpulslaser mit einer Pulsdauer von 10 ps und einer Leistung von 5 Watt eingesetzt. Durch Bestrahlung mit dem Laser konnten die Verunreinigungen aus dem Loch 11 entfernt werden. Bei der eingesetzten Leistung war hierzu eine Zeit von 60 s erforderlich. Die erfolgreiche Reinigung kann dem Foto in Figur 4 entnommen werden, in dem keine Verunreinigungen mehr erkennbar sind. Um bei einer großen Anzahl an Löchern eine kürzere Reinigungszeit je Loch zu erzielen, ist es möglich, Laser mit einer größe- ren Leistung und vorzugsweise andere Lasertypen einzusetzen. So kann zum Beispiel eine schnellere Reinigung erzielt werden, wenn anstelle eines Ultrakurzpulslasers ein CO2-Laser mit einer höheren Leistung eingesetzt wird.