Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung von Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Anlagen arbeiten allgemein nach dem Co- und Bisolventverfahren und dienen zur Reinigung, insbesondere zum Entfetten und Entstauben von elektrischen Baugruppen oder mechanischen Teilen.

Die hierfür eingesetzten Anlagen umfassen typischerweise zwei miteinander verbundene Tanks. Über beiden Tanks befindet sich eine Kühlzone. Der erste Tank ist über Heizelemente beheizt, während der zweite Tank über einen Wärmetauscher gekühlt wird. Im ersten Tank befindet sich ein Reinigungsmittel für eine erste Reinigung der Bauteile, im zweiten Tank befindet sich ein zweites Reinigungsmittel mit einem Lösungsmittel für die Nachreinigung der Bauteile.

In der Kühlzone wird das aus dem Reinigungsmittel verdampfte Lösungsmittel kondensiert. Nachteilig bei derartigen Anlagen ist, dass durch die Verbindung der Tanks die Aufheizung des ersten Tanks durch die Kühlmittel am zweiten Tank und umgekehrt beeinträchtigt werden, wodurch die Energieeffizienz der Anlage sehr gering ist.

Eine entsprechende Anlage mit zwei Reinigungsmittel enthaltenden Tanks und einer an die Tanks anschließenden Kühlzone ist aus der DE 20 2006 014 557 Ul bekannt. Bei dieser Anlage werden beide Tanks beheizt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Energieeffizienz aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Anlage dient zur Reinigung von Bauteilen, mit einem ein erstes Reinigungsmittel enthaltenden ersten Tank, einem ein zweites Reinigungsmittel enthaltenden zweiten Tank und einem die Tanks verbindenden Kondensator. Der erste und zweite Tank sowie der Kondensator bilden thermisch entkoppelte Einheiten.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage können verschiedenartige Bauteile, insbesondere elektronische Baugruppen und mechanische Teile gereinigt, insbesondere entfettet oder entstaubt werden. Generell erfolgt im ersten Tank mittels eines dort enthaltenen ersten Reinigungsmittels eine erste Reinigung der Bauteile und anschließend im zweiten Tank eine Nachreinigung der Bauteile. Hierzu ist im zweiten Tank ein zweites Reinigungsmittel vorhanden. Die Reinigungsmittel, insbesondere das zweite Reinigungsmittel, enthalten ein Lösungsmittel, wie zum Beispiel ein Hydro- Fluor-Ether (HFE).

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die beiden Tanks voreinander thermisch entkoppelt sind und zudem auch der Kondensator von den Tanks thermisch entkoppelt ist.

Dadurch wird eine hohe Energieeffizienz der Anlage erhalten, da sich für die einzelnen Einheiten vorgesehene Heiz- und Kühlsysteme nicht gegenseitig beeinflussen und beeinträchtigen. Die thermische Entkopplung der einzelnen Einheiten der erfindungsgemäßen Anlage kann besonders einfach und effizient dadurch realisiert werden, dass die Tanks und der Kondensator beispielsweise über Flansche verbunden und über Gummidichtungen in den Flanschen voneinander thermisch isoliert sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der erste Tank mit Heizmitteln beheizt und der zweite Tank mit Kühlmitteln gekühlt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die thermische Entkopplung besonders vorteilhaft aus, da durch diese einerseits die Aufheizung des ersten Tanks durch die Kühlmittel des zweiten Tanks nicht negativ beein- flusst wird und andererseits die Kühlung des zweiten Tanks nicht durch die Heizelemente des ersten Tanks beeinträchtigt wird. Dadurch wird eine besonders hohe Energieeffizienz der gesamten Anlage erhalten.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass zur Kühlung des zweiten Tanks ein Wärmetauscher vorgesehen ist. Als zentrale Kühleinheit, die auch den Wärmetauscher versorgt, ist ein Kaltwassersatz vorgesehen. Mit diesem Kaltwassersatz werden Vereisungen an den Kühleinrichtungen vermieden und eine über die Länge der Kühlschlangen in der Anlage gleichmäßige Kühlung erhalten. Der Kaltwassersatz ist als eigenständige und frei platzierbare Einheit vorgesehen. Somit kann die Anlage auch in klimatisierten Räumen betrieben werden, ohne dass die Raumklimaanlage durch die Abwärme des Kaltwassersatzes belastet wird. Dies wiederum führt ebenfalls zu einer Einergieeinsparung. Auch ist die Reduzierung der Lärmbelastung am Arbeitsplatz durch die mögliche räumliche Abtrennung des Kaltwassersatzes von Vorteil. Beide Tankböden können mit Ultraschall ausgestattet werden.

Allgemein wird durch die Beheizung des ersten Tanks dort enthaltenes Lösungsmittel verdampft. Durch die räumliche Trennung der beiden Tanks ist ein Gefälleunterschied zwischen den Reinigungsmitteln nicht notwendig. Auch in diesem Reinigungsmittel enthaltenes Lösungsmittel wird durch die Beheizung des ersten Tanks verdampft. Dadurch bildet sich oberhalb der flüssigen Phasen in den Tanks eine Dampfphase aus. Mittels des Kondensators erfolgt eine Kühlung der oberen Bereiche beider Tanks. Dadurch wird eine Trockenzone oberhalb der Dampfphase erhalten.

Damit liegt im unteren Bereich der Tanks das jeweilige Reinigungsmittel in flüssiger Phase vor und im mittleren Bereich der Tanks liegt das Lösungsmittel, das in den Reinigungsmitteln enthalten ist, in einer Dampfphase vor. Darü- ber liegt dann die Trockenzone.

Damit erfolgt eine mehrfache Reinigung der Bauteile einerseits in den flüssigen Phasen der Reinigungsmittel und andererseits in der dampfförmigen Phase des Lösungsmittels, wodurch eine besonders gründliche Reinigung der Bauteile erhalten wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem ersten und dem zweiten Tank eine Übergabeöffnung vorgesehen, wobei über die Übergabeöffnung eine automatische Übergabe von Behältern mit Bauteilen aus dem ersten Tank in den zweiten Tank erfolgt.

Dadurch wird ein selbsttätiger Transport der Bauteile vom ersten in den zwei- ten Tank gewährleistet, wodurch insgesamt ein automatisierter Ablauf des gesamten Reinigungsprozesses erhalten wird. Dies ermöglicht eine besonders rationelle und wirtschaftliche Durchführung der Reinigungsvorgänge bei der erfindungsgemäßen Anlage. Die Öffnungen der Anlage für Beladen und Entnahme können so während des Prozesses geschlossen bleiben. Zweckmäßig ist hierbei die Übergabeöffnung in den oberen Bereichen der Tanks angeordnet. Damit befindet sich die Übergabeöffnung oberhalb der flüssigen Phasen der Reinigungsmittel in den beiden Tanks. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist ein Umluftsystem mit einem Umluft-Kondensator vorgesehen.

Mit diesem Umluftsystem wird die Effizienz der Reinigungsvorgänge in der Anlage weiter verbessert. Mit dem Umluft-Kondensator wird in den Trocken- zone enthaltene feuchte Luft angesaugt und die dort enthaltenen flüssigen Reinigungsmittel kondensiert. Die dabei erhaltene Luft wird der Trockenzone wieder zugeführt, wodurch die Trockenzeiten der Bauteile nach erfolgter Reinigung verkürzt werden. Das kondensierte Lösungsmittel kann für weitere Reinigungsvorgänge wiederverwendet werden, wodurch die Effizienz der Anlage weiter gesteigert wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abluft- Kondensator vorgesehen, mittels dessen feuchtes Gas aus der Anlage geleitet wird. Im Gas enthaltenes Lösungsmittel wird zurückgewonnen.

Durch den Abluft-Kondensator wird einerseits ein gegebenenfalls entstehender Überdruck vermieden beziehungsweise schnell abgebaut. Weiterhin wird dadurch das Lösungsmittel kontrolliert ausgeführt und kann wieder verwertet werden. Da somit unkontrollierter Austritt von Lösungsmittel vermieden wird, werden unerwünschte Materialverluste an Lösungsmittel vermieden. Zudem wird durch die Rückgewinnung des Lösungsmittels der Verlust an Lösungsmit- teln bei der Durchführung der Reinigungsvorgänge auf ein Minimum reduziert, wodurch eine gute Ausnutzung des Lösungsmittels erhalten wird und dadurch bedingt eine erhöhte Wirtschaftlichkeit der Anlage. Bei entstehendem Unterdruck wird vermieden, dass Luftfeuchtigkeit in die Anlage gelangt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der zweite, Lösemittel enthaltende Tank über eine Abscheidevorrichtung permanent umgewälzt und gefiltert wird. Somit können auf dem Lösungsmittel abgeschiedene Reinigungsmittelreste optimal abgeschieden werden. Hierdurch wird die Ver- schmutzung des Reinigungsgutes durch auf dem Lösungsmittel schwimmende Reinigungsmittelreste verhindert. Die Badoberfläche im Tank wird durch den erhöhten Durchfluss optimal sauber gehalten. Bekannte Anlagen arbeiten hier nur mit dem Rücklauf des Kondensates. Dieser ist jedoch in seiner Menge beschränkt, so dass auch nur ein eingeschränkter Skimmereffekt möglich ist.

Das in der Abscheidevorrichtung abgeschiedene Material, das heißt Lösemittel und Reinigungsmittel sowie das Überlaufmaterial, welches durch die Destillation am Kondensator entsteht und dem weiteren Tank zugeführt wird, wird in einem Schwallbehälter zugeführt. Dieser dient als Puffer und als Auffangbehäl- ter zur Steuerung der Verdampfung in der Anlage. Der Schwallbehälter hat den positiven Effekt, dass der Verdampfüngsprozess gesteuert, gestartet und abgebrochen werden kann, was bei herkömmlichen Anlagen nicht möglich ist. Auch ermöglicht der Schwallbehälter, dass zum Beispiel im ersten Tank mehr Material, das heißt Reinigungsmittel, eingesetzt wird, als im zweiten Tank. Ein Gefälle zwischen diesen, wie bei bisherigen Anlagen, ist nicht mehr notwendig. Das Material aus dem Schwallbehälter wird mittels einer Pumpe dem ersten Tank bei Bedarf zugeführt. Somit kann die Dampfphase nach Bedarf gesteuert werden. Ein reduzierter Materialverlust ist die Folge. Auch werden Dampfstöße durch große Mengen von überlaufendem Material, wie sie zum Beispiel beim Eintauchen eines Reinigungskorbes auftreten, vermieden. Ein weiterer positiver Effekt besteht darin, dass durch die Steuerung der Dampfphase der Energieverbrauch reduziert werden kann. Die Abscheidevorrichtung kann sowohl im Überlauf des Tanks als auch im Schwallbehälter integriert sein.

Sowohl durch die Funktion des Abluftkondensators als auch die weiter aufgeführten Neuerungen, wie die steuerbare Dampfphase, der Umluftkondensator und das Vorsehen von Schiebedeckeln auf der Oberseite der Anlage, ist es möglich, die Anlage in einer der Arbeitsplatzergonomie angepassten Bauhöhe zu gestalten. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung ist diese von einer Steuerungseinheit gesteuert, wobei die Steuerung der Anlage hinsichtlich des Verbrauchs von Energie optimiert ist.

Durch den rechnergesteuerten Betrieb der Anlage wird insbesondere eine hohe Energieeinsparung bei der Durchführung der Reinigungsvorgänge erhalten.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : Perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage. Figur 2: Seitenansicht der Anlage gemäß Figur 1.

Figur 2a: Schnittdarstellung der Anlage gemäß Figur 2a.

Figur 3 : Längsschnitt der Anlage gemäß Figur 2 durch die Ebene A.

Figur 4: Querschnitt durch die Anlage gemäß Figur 1.

Figur 5: Variante der Ausführungsform der Figuren 1-4. Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage 1 zur Reinigung von Bauteilen. Die Bauteile können generell von elektronischen Bauteilen oder mechanischen Teilen gebildet sein, welche mittels der erfindungsgemäßen Anlage 1 entfettet oder entstaubt werden.

Die Anlage 1 umfasst als wesentliche Einheiten einen ersten Tank 2, in wel- chem ein erstes Reinigungsmittel eingefüllt ist, und einen zweiten Tank 3, in welchem ein zweites Reinigungsmittel eingefüllt ist. Die Reinigungsmittel, insbesondere das zweite Reinigungsmittel, enthalten ein Lösungsmittel, welches insbesondere von einem Hydro-Fluor-Ether gebildet ist. Die Tanks 2, 3 bilden voneinander separate Einheiten. Auf den Tanks 2, 3 ist ein Kondensator 4 als dritte Einheit der Anlage 1 montiert. Die Einheiten sind voneinander thermisch entkoppelt. Hierzu sind die Tanks 2, 3 jeweils über Flansche 5 mit dem Kondensator 4 verbunden, wobei zur thermischen Isolierung die Flansche 5 Gummidichtungen aufweisen. Die Oberseiten des Kondensators 4 sind mit nicht dargestellten Deckeln, insbesondere Schiebedeckeln abgeschlossen.

Der erste Tank 2 ist mit nicht dargestellten Heizmitteln im unteren Bereich des Tanks 2 beheizt. Der zweite Tank 3 ist mit ebenfalls nicht dargestellten Kühlmitteln gekühlt. Die Kühlmittel bestehen aus einem Wärmetauscher der über einen Kaltwassersatz versorgt wird. Durch die thermische Entkopplung der Tanks 2, 3 beeinträchtigen sich die Heizmittel des ersten Tanks 2 und die Kühlmittel des zweiten Tanks 3 in ihrer Wirkung nicht.

Durch die Beheizung des ersten Tanks 2 wird dort enthaltenes Lösungsmittel verdampft. Dabei wird nur Lösungsmittel verdampft, da die restlichen Komponenten der Reinigungsmittel einen höheren Siedepunkt als das Lösungsmittel aufweist. Das verdampfte Lösungsmittel bildet eine Dampfphase D oberhalb der flüssigen Phasen in den Tanks 2, 3 oberhalb der Dampfhase D befindet sich eine Trockenzone T. Im Bereich dieser Trockenzone T befinden sich aus den Innenwänden des Kondensators 4 Kühlrohre 4a unterhalb der Kühlrohre verläuft eine Rinne 4b.

Mit der Anlage 1 erfolgt eine Reinigung von Bauteilen nach dem Co- und Bisolventverfahren. Im ersten Tank 2 erfolgt eine erste Reinigung der Bauteile, im zweiten Tank 3 erfolgt eine Nachreinigung der Bauteile.

Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, weist der Kondensator 4 im Bereich des ersten Tanks 2 eine erste Öffnung auf, welche als Einführöffnung 6 zum manuellen Einführen von Bauteilen in den ersten Tank 2 dient. Weiterhin weist der Kondensator 4 im Bereich des zweiten Tanks 3 eine zweite Öffnung auf, welche als Ausführöffnung 7 zum manuellen Ausführen von Bauteilen aus dem zweiten Tank 3 dient. Die Einführöffnung 6 und die Ausführöff ung 7 können mit nicht dargestellten Schiebedeckeln verschlossen werden. Die zu reinigenden Bauteile werden in Behältern, insbesondere Körben 8, in die Anlage 1 eingeführt und durchlaufen in diesen die Reinigungsprozesse in der Anlage 1. Wie insbesondere aus Figur 2a ersichtlich sind die Tanks 2, 3 durch eine Übergabeöffnung 9 verbunden. Die Übergabeöff ung 9 befindet sich in den oberen Bereichen der Tanks 2, 3 und liegt oberhalb der Pegel Pi , P ₂ der flüssigen Phasen der Reinigungsmittel in den Tanks 2, 3.

Der Durchlauf der Bauteile durch die Anlage 1 erfolgt derart, dass jeweils ein Korb 8 mit Bauteilen manuell über die Einführungsöffnung 6 in den ersten Tank 2 eingeführt wird. Nach erfolgter Reinigung der Bauteile im ersten Tank 2 wird der Korb 8 über die Übergabeöffnung 9 automatisch in den zweiten Tank 3 eingeführt, wo die Nachreinigung der Bauteile erfolgt. Nachdem die Nachreinigung abgeschlossen ist, erfolgt die manuelle Entnahme des Korbs 8 über die Ausführöffhung 7 des zweiten Tanks 3. Vorteilhaft weist die Anlage 1 einen kompakten Aufbau derart auf, dass die Einlegehöhe zum Einführen der Körbe 8 bei einer Höhe von etwa einem Meter liegt, was ergonomisch sehr günstig ist.

An den Außenseiten der Anlage 1 sind weiterhin ein Umluft-Kondensator 10 im Bereich des Kondensators 4 und ein Abluft-Kondensator 11 im Bereich zwischen den Tanks 2, 3 angeordnet.

An einen Anschluss des Umluft-Kondensators 10 ist ein Lüfter 10a angeschlossen.

Der Umluft-Kondensator 10 und der Lüfter 10a sind Bestandteil eines Umluftsystems der Anlage 1. Mit dem Lüfter 10a wird feuchte, Lösungsmittel enthaltende Luft aus dem Innenraum des Kondensators 4 angesaugt und dem Umluft-Kondensator 10 zugeführt. Im Umluft-Kondensator 10 erfolgt eine Kondensation des Lösungsmittels und damit ein Trocknen der Luft. Die ge- trocknete Luft wird vom Umluft-Kondensator 10 dem Kondensator 4 wieder zugeführt. Mit dem so gebildeten Umluftsystem wird die Trockenzeit der Bauteile in der Anlage 1 nach Reinigen in den Reinigungsmitteln verkürzt. Zudem wird die Kondensation von Dampf in der Anlage 1 verbessert. Der Abluft-Kondensator 11 dient dazu, bei hohen Gasdrücken in der Anlage 1 diese zu entlüften. Das Reinigungsmittel enthaltende Gas wird dann über den Abluft-Kondensator 11 einer Kondensat- Aufbereitung zugeführt. Weiterhin wird im Kondensator 4 und im Umluft-Kondensator 10 entstehendes Kondensat der Kondensat-Aufbereitung zugeführt. In der Kondensat-Aufbereitung wird Wasser vom Lösungsmittel abgetrennt. Nur das Lösungsmittel wird dann der Anlage 1 wieder zugeführt. Damit ist der Lösungsmittel- Verlust innerhalb der Anlage 1 signifikant reduziert.

Weiterhin wird Lösungsmittel aus der Dampfphase D, das an den Kühlrohren 4a kondensiert in der Rinne 4b gesammelt und einer Kondensat-Aufbereitung zugeführt. Dort wird im Lösungsmittel enthaltenes Wasser entfernt und das verbleibende, durch die Kondensation gereinigte Lösungsmittel dem zweiten Tank 3 zugeführt. Zusammen mit dem kontrollierten Pumpen von Reinigungsmittel vom zweiten Tank 3 in den ersten Tank 2 wird somit ein Kreislauf erzielt, der dazu führt, dass nur im ersten Tank 2 verschmutztes Reinigungsmit- tel vorhanden ist, während im zweiten Tank 2 stets gereinigtes Reinigungsmittel, insbesondere Lösungsmittel vorliegt.

Der Betrieb der Anlage 1 und die Reinigung der Bauteile erfolgt rechnergesteuert über die Steuereinheit, wobei durch eine geeignete Software in der Steuerung der Betrieb hinsichtlich des Energieverbrauchs der Anlage 1 opti- miert ist.

Die Reinigung der Bauteile in der Anlage 1 läuft wie folgt ab:

Zunächst werden Körbe 8 mit Bauteilen manuell über die Einführöffnung 6 dem beheizten ersten Tank 2 zugeführt. Dort werden die Bauteile in das flüssi- ge Reinigungsmittel eingetaucht und gereinigt. Dann wird der jeweilige Korb 8 aus dem flüssigen Reinigungsmittel hochgefahren, bis er in der Trockenzone T im ersten Tank 2 liegt. Dort können die Bauteile abtropfen.

Daraufhin wird der Korb 8 selbsttätig über die Übergabeöffnung 9 aus dem ersten Tank 2 dem zweiten Tank 3 zugeführt. Im zweiten Tank 3 wird der Korb 8 mit den Bauteilen in das flüssige, Lösungsmittel enthaltende zweite Reinigungsmittel eingetaucht. In der flüssigen Phase des zweiten Tanks 3 erfolgt daher eine zweite Reinigung der Bauteile.

Anschließend wird der Korb 8 in die Dampfphase D in einen mittleren Bereich des zweiten Tanks 3 hochgefahren. Das Lösungsmittel in der Dampfphase D kondensiert an den Bauteilen, wodurch ein nochmaliger Reinigungseffekt erzielt wird.

Daraufhin wird der Korb 8 mit den Bauteilen noch weiter nach oben in den zweiten Tank 3 gefahren. Dort befindet sich die Trockenzone T, die durch den Kondensator 4 gekühlt ist. In dieser Trockenzone T können die nun mehrfach gereinigten Bauteile abdampfen. Das Umluftsystem mit dem Umluft- Kondensator 10 und dem Lüfter 10a saugt von der Kühlzone nasse Luft an und scheidet dann Kondensat aus der nassen Luft ab. Die so getrocknete Luft wird in die oberen Bereiche beider Tanks 2, 3 rückgeführt, so dass dort die Bauteile schneller abdampfen und trocknen können.

Nachdem die Bauteile alle Reinigungsstufen der Anlage 1 durchlaufen haben, werden die Körbe 8 mit den gereinigten Bauteilen über die Ausführöffnung 7 des zweiten Tanks 3 entnommen.

Figur 5 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Figuren 1 - 4. Dabei zeigt Figur 5 eine der Figur 2 entsprechende Ansicht der Anlage. Die Ausführungsform gemäß Figur 5 unterscheidet sich von dem Beispiel der Figuren 1 - 4 dadurch, dass dem zweiten Tank 3 eine Abscheidevorrichtung 12 und ein Schwallbehälter 13 zugeordnet sind. Die Abscheidevorrichtung bildet einen Bestandteil der Umwälzung von im Tank 3 befindlichen Lösungsmittel und Reinigungsmittel. Damit werden Reinigungsmittelreste abgeschieden und dadurch eine Verschmutzung des dort enthaltenen Reinigungsguts vermieden.

Das in der Abscheidevorrichtung abgeschiedene Material sowie Überlaufmaterial, das durch Destillation am Kondensator 4 entsteht, wird dem Schwallbehälter zugeführt. Der Schwallbehälter dient als Puffer und Auffangbehälter. Weiterhin kann der Schwallbehälter zur Steuerung der Verdampfung in der Anlage genutzt werden. Hierzu kann zum Beispiel Material aus dem Schwallbehälter mittels einer Pumpe dem ersten Tank 2 zugeführt werden.

Bezugszeichenliste

(1) Anlage

(2) erster Tank

(3) zweiter Tank

(4) Kondensator

(4a) Kühlrohre

(4b) Rinne

(5) Flansche

(6) Einführöffhung

(?) Ausfuhröffnung

(8) Körbe

(9) Übergabeö ffnung

(10) Umluft-Kondensator

(10a) Lüfter

(11) Abluft-Kondensator

(Pi) Pegel

(P ₂ ) Pegel

(T) Trockenzone

(D) Dampfphase