DE1108539B

DE1108539B - Device for treating material in a liquid container with an inlet and outlet nozzle by means of sound or ultrasonic waves

Info

Publication number: DE1108539B
Application number: DES54985A
Authority: DE
Inventors: Erwin Weidemann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-09-04
Filing date: 1957-09-04
Publication date: 1961-06-08

Description

Einrichtung zum Behandeln von Gut in einem mit einem Zu- und Ablaufstutzen versehenen Flüssigkeitsbehälter mittels Schall-oder Ultraschallwellen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Behandeln von Gut in einem mit einem Zu- und Ablaufstutzen versehenen Flüssigkeitsbehälter mittels Schall-oder Ultraschallwellen, insbesondere zum Reinigen von Werkstücken, bei der das Gut durch das Bad entgegen der Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit geführt wird.Device for treating goods in one with an inlet and outlet connection provided liquid container by means of sonic or ultrasonic waves The invention relates to a device for treating material in one with an inlet and outlet connection provided liquid container by means of sonic or ultrasonic waves, in particular For cleaning workpieces where the material flows through the bath against the direction of flow the treatment liquid is performed.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art, bei denen das Gut auch im Durchlaufverfahren gereinigt werden kann, werden die zu reinigenden Gegenstände in eine Reinigungsflüssigkeit, mitunter auch in Wasser, getaucht und dort mechanischen Schwingungen mit Schall- oder Ultraschallfrequenz ausgesetzt. Hierdurch wird eine besonders gründliche Reinigung der verschiedensten Gegenstände erzielt, wobei der abgelöste Schmutz von der vielfach auch als Kopplungsflüssigkeit dienenden Reinigungsflüssigkeit aufgenommen wird. Der erzielbare Reinheitsgrad der Gegenstände hängt somit in erhöhtem Maße auch von dem Reinheitsgrad der Flüssigkeit ab. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die Flüssigkeit von Zeit zu Zeit erneuert oder mindestens zum Abscheiden der Schmutzteilchen durch ein Umlaufpumpsystem über Filter geführt wird. Auch dieser Vorgang ist insofern nachteilig, als die Filter von Zeit zu Zeit gesäubert oder durch neue ersetzt werden müssen, wodurch insbesondere bei Fließbandfertigungen nicht unbeträchtliche Betriebsstörungen eintreten. Man hat diese Nachteile wenigstens zum Teil dadurch zu beheben versucht, daß man entweder eine große Flüssigkeitsmenge wählte oder die Umlaufgeschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit erhöhte. Aber auch diese Maßnahmen konnten nicht befriedigen, da sie einerseits flächenmäßig große Reinigungsbehälter und somit einen großen Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit und andererseits übergroße Filter und ein übermäßig großes Pumpenaggregat bedingen.In known facilities of this type, in which the goods are also in the Continuous process can be cleaned, the items to be cleaned immersed in a cleaning liquid, sometimes also in water, and then mechanically Exposed to vibrations with sound or ultrasound frequencies. This creates a particularly thorough cleaning of a wide variety of objects achieved, with the detached dirt from the cleaning fluid, which is also often used as a coupling fluid is recorded. The achievable degree of purity of the objects is thus increased Also measure from the purity of the liquid. For this reason it is necessary that the liquid is renewed from time to time or at least to separate the Dirt particles are passed through filters by a circulation pump system. Also this one Operation is disadvantageous in that the filters are cleaned from time to time or must be replaced by new ones, which is particularly important in assembly line production not inconsiderable breakdowns occur. At least one has these disadvantages trying to remedy this in part by either using a large amount of liquid selected or increased the speed of circulation of the cleaning liquid. But also these measures could not be satisfactory because they were large in area on the one hand Cleaning container and thus a large consumption of cleaning fluid and on the other hand, require oversized filters and an excessively large pump unit.

Darüber hinaus ist es bei Reinigungsanlagen ganz allgemein bekannt, die zu behandelnden Gegenstände durch verhältnismäßig schmale Kanäle zu führen, die von der Behandlungsflüssigkeit durchströmt werden, wodurch infolge Fehlens großer Behälter sowohl an Raum für die Aufstellung der Anlage als auch an Menge der Behandlungsflüssigkeit eingespart werden kann.In addition, it is well known in cleaning systems that to guide the objects to be treated through relatively narrow channels, which are traversed by the treatment liquid, which due to the lack of large Container both in terms of space for the installation of the system and in terms of the amount of treatment liquid can be saved.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer räumlich wesentlich kleineren Einrichtung, die bei Erzielung des gleichen Reinheitsgrades und der gleichen Durchsatzmenge gegenüber den bekannten Einrichtungen eine wesentlich geringere Flüssigkeitsmenge und daher kleinere Zusatzaggregate, wie Pumpen, Filter u. dgl., erfordert. Erfindungsgemäß wird dies durch einen Behandlungsbehälter erreicht, dessen Querschnitt sich stetig oder stufenweise in Richtung des Ablaufstutzens vergrößert und bei dem der Zulaufstutzen an dem querschnittsmäßig kleinsten Behälterteil angeordnet ist. Vorteilhaft ist der Boden des Behandlungsbehälters in Form einer schiefen Ebene ausgebildet.The object on which the present invention is based is the creation of a spatially much smaller facility, which in achieving the same degree of purity and the same throughput compared to the known Facilities a much smaller amount of liquid and therefore smaller additional units, such as pumps, filters and the like. According to the invention, this is achieved by means of a treatment tank reached, the cross-section of which is steadily or gradually in the direction of the drainage nozzle enlarged and in which the inlet nozzle on the cross-sectionally smallest container part is arranged. The bottom of the treatment container is advantageous in the form of a inclined plane formed.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.Further details and advantages of the invention are based on the Drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt die Ansicht und Fig.2 die Draufsicht einer in der Längsrichtung mehr ausladenden Einrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 3 zeigt die Ansicht und Fig.4 die Draufsicht einer in der Längsrichtung verkürzten, aber in der Breite mehr Platz beanspruchende Einrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 5 stellt einen Schnitt gemäß der Linie x-y der in Fig. 3 in Ansicht dargestellten Einrichtung dar.Fig. 1 shows the view and Fig. 2 the plan view of one in the longitudinal direction more expansive device according to the invention; Fig. 3 shows the view and Fig.4 the top view of a shortened lengthways, but more space in width claiming device according to the invention; Fig. 5 shows a section according to the line x-y of the device shown in Fig. 3 in view.

Die zu reinigenden Gegenstände, z. B. die Spiralbohrer 1, werden bei 2 an eine Haltevorrichtung 3 gehängt und in Richtung des Pfeiles C durch die Reinigungs- und Koppelflüssigkeit 4 weiterbefördert. Die Haltevorrichtungen 3 sind an einer endlosen Kette 5 lösbar befestigt, die über eines der Umlenkräder 6 und 7 angetrieben wird. Das zu reinigende Gut durchläuft zunächst eine Aufweichzone D, in der die Schmutzteilchen durch die Reinigungsflüssigkeit aufgeweicht werden. Anschließend gelangt es in die Ultraschallbehandlungszone F, in der das Gut von den vorteilhaft versetzt angeordneten Ultraschallschwingkörpern 8 und 9 beiderseitig bestrahlt wird. Nach dieser Behandlung gelangt das Gut in eine schmalere Nachspülzone F, in der das Gut durch das bei 10 zulaufende Frischwasser intensiv bespült wird. Nach dem Verlassen der Badflüssigkeit kann das Gut in an sich bekannter Weise, z. B. durch Infrarotstrahler 11, getrocknet werden. Für jede Zone ist ein baukastenartiger Aufbau vorgesehen, so daß je nach Bedarf durch Hinzufügen oder Fortlassen eines Teiles ein den Betriebserfordernissen entsprechender Reinigungsbehälter zusammengestellt werden kann.The objects to be cleaned, e.g. B. the twist drills 1 are hung at 2 on a holding device 3 and conveyed further in the direction of arrow C through the cleaning and coupling liquid 4. The holding devices 3 are releasably attached to an endless chain 5 which is driven via one of the deflection wheels 6 and 7. The items to be cleaned first pass through a softening zone D, in which the dirt particles are softened by the cleaning liquid. It then passes into the ultrasonic treatment zone F, in which the material is irradiated on both sides by the ultrasonic oscillating bodies 8 and 9, which are advantageously arranged offset. After this treatment, the items are passed into a narrower final rinsing zone F, in which the items are intensively rinsed by the fresh water flowing in at 10. After leaving the bath liquid, the good can in a known manner, for. B. by infrared heater 11, are dried. A modular structure is provided for each zone, so that a cleaning container can be put together according to the operating requirements by adding or removing a part.

Die Nachspülzone F ist, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, gegenüber der Ultraschallbehandlungszone E wesentlich schmaler ausgebildet zu dem Zweck, die Geschwindigkeit des zuströmenden Frischwassers in dieser Zone wesentlich größer zu halten als in den übrigen Zonen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die mit Ultraschall behandelten Gegenstände nochmals kräftig allseitig bespült werden und zum anderen ein Absetzen der in der Flüssigkeit schwebenden Schmutzteilchen am Boden des Behälters verhindert wird. Diese Wirkung wird durch die gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel schräge Lage des Bodens 12 erhöht, so daß die zum Absetzen neigenden Schmutzteilchen mit Sicherheit in den am tiefsten Punkt des Behandlungsbehälters angeordneten Abflußstutzen 13 gelangen. Der Abflußstutzen ist außer mit einem Sieb 14, mit einer Drosseleinrichtung 15 versehen, um die ablaufende Flüssigkeitsmenge einstellen zu können. Ferner endet in dem Ablaufstutzen ein Überlaufrohr 16, das den Flüssigkeitsspiegel des Reinigungsbehälters einzustellen gestattet. Der Zulauf des Frischwassers muß immer so groß sein, daß der Reinigungsbehälter bis zu seinem Rand gefüllt ist, d. h. daß stets eine gewisse Menge der Reinigungsflüssigkeit über den Rand der Überlaufeinrichtung abfließen kann.The rinsing zone F is, as can be seen from FIGS. 1 and 2, made much narrower than the ultrasonic treatment zone E for the purpose of keeping the speed of the inflowing fresh water in this zone much higher than in the other zones. This has the advantage that the objects treated with ultrasound are rinsed again vigorously on all sides and, on the other hand, the dirt particles suspended in the liquid are prevented from settling on the bottom of the container. This effect is increased by the inclined position of the bottom 12 with respect to the liquid level, so that the dirt particles which tend to settle with certainty get into the drainage connection 13 arranged at the lowest point of the treatment tank. In addition to a sieve 14, the drainage connection is provided with a throttle device 15 in order to be able to adjust the amount of liquid draining off. Furthermore, an overflow pipe 16 ends in the drain connection, which allows the liquid level of the cleaning container to be adjusted. The inflow of fresh water must always be so large that the cleaning container is filled to its edge, ie that a certain amount of the cleaning liquid can always flow off over the edge of the overflow device.

Zur Verkürzung der Baulänge kann der Reinigungsbehälter die in Fig. 3 und 4 gezeigte Form erhalten. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorgenannten dadurch, daß der in Fig. 1 und 2 dargestellte Reinigungsbehälter gewissermaßen in an sich bekannter Weise halbiert und beide Teile nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Bodenflächen 17 und 18 weisen in der Strömungsrichtung der Flüssigkeit eine stetig oder stufenweise fallende Tendenz auf. Der Behandlungsbehälter 19 ist durch die Trennwand 20 in zwei durch das Verbindungsstück 21 miteinander verbundene Kammern 22 (Nachspülzone F) und 23 (Aufweichzone D) aufgeteilt. Die Flüssigkeitszuführung erfolgt durch den Zulaufstutzen 24 und der Ablauf durch den Auflaufstutzen 25. Das zu reinigende Gut wird ebenfalls in entgegengesetzter Richtung des Flüssigkeitsstromes durch die Einrichtung geführt, d. h., es durchläuft zunächst die von der Kammer 23 gebildete Aufweichzone D und nach dem Durchlauf durch das Verbindungsstück 21 das von den Schwingkörpern 8 und 9 erzeugte Ultraschallfeld E und anschließend die Nachspülzone F. Die die Nachspülzone F enthaltende Kammer 22 weist zur Verkleinerung des Behälterquerschnitts Füllstücke 28 und 29 auf, welche eine Erhöhung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit und damit eine intensive Bespülung des Gutes bewirken. Das zu reinigende Gut hängt an einer Förderkette 30, die parallel oder nahezu parallel zur Bodenfläche 17 angeordnet ist. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, der Reinigungsflüssigkeit in der Vorreinigungszone ein besonderes Reinigungsmittel zuzusetzen. Zu diesem Zweck dient der am Verbindungsstück 21 angebrachte Stutzen 31.To shorten the overall length, the cleaning container can have the shape shown in FIGS. 3 and 4. This embodiment differs from the above in that the cleaning container shown in FIGS. 1 and 2 is halved in a manner known per se and both parts are arranged side by side. The bottom surfaces 17 and 18 have a steadily or gradually falling tendency in the direction of flow of the liquid. The treatment container 19 is divided by the partition 20 into two chambers 22 (final rinsing zone F) and 23 (softening zone D) connected to one another by the connecting piece 21. The liquid is supplied through the inlet nozzle 24 and the outlet through the overflow nozzle 25. The goods to be cleaned are also passed through the device in the opposite direction of the flow of liquid, that is, it first passes through the softening zone D formed by the chamber 23 and after passing through the Connecting piece 21, the ultrasonic field E generated by the vibrating bodies 8 and 9 and then the rinsing zone F. The chamber 22 containing the rinsing zone F has fillers 28 and 29 to reduce the cross-section of the container, which increase the speed of the liquid and thus cause intensive rinsing of the goods. The items to be cleaned hang on a conveyor chain 30 which is arranged parallel or almost parallel to the floor surface 17. In many cases it is advisable to add a special cleaning agent to the cleaning liquid in the pre-cleaning zone. The nozzle 31 attached to the connecting piece 21 is used for this purpose.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch die Anlage gemäß der Linie x-y der Fig. 3 dargestellt. Für die entsprechenden Teile wurden die gleichen Bezugszeichen gewählt.In Fig. 5 is a cross section through the system along the line x-y 3 shown. The same reference numerals have been used for the corresponding parts chosen.

Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann in mehrfacher Weise abgewandelt werden. So ist es z. B. möglich, an Stelle der Förderkette auch andere Fördermittel, wie z. B. umlaufende Förderschnecken od. dgl., zu verwenden. Ferner kann der Flüssigkeitszulauf an mehreren Stellen der Behandlungseinrichtung gleichzeitig erfolgen, so daß eine starke Sogwirkung und somit eine starke Spülwirkung für das zu reinigende Gut erzielt wird.The device according to the invention is not limited to that shown Embodiments are limited, but they can be modified in several ways will. So it is z. B. possible, instead of the conveyor chain, other funds, such as B. rotating conveyor screws od. Like. To use. Furthermore, the liquid inlet take place at several points of the treatment device at the same time, so that one strong suction effect and thus a strong rinsing effect for the items to be cleaned will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for treating goods in one with an inlet and outlet nozzle provided liquid container by means of sound or Ultrasonic waves, especially for cleaning workpieces, in which the material passes through the bath is directed against the flow direction of the treatment liquid, characterized by a treatment tank, the cross-section of which is steady or gradually enlarged in the direction of the drain connection and where the inlet connection is arranged on the cross-sectionally smallest container part.

2. Set up according to Claim 1, characterized in that the bottom of the treatment container in the form an inclined plane is formed.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the treatment container in its longitudinal direction by a partition is divided into two chambers connected to one another by a connector, their bottom surfaces in the direction of flow of the liquid continuously or gradually is designed to fall.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that that the ultrasonic vibrating body on the side walls of the treatment tank in the conveying path of the goods are arranged offset to one another. Considered Publications: French Patent No. 1040 347.