Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR CLEANING WORKPIECES CONTAMINATED WITH ORGANIC MATTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/014558
Kind Code:
A1
Abstract:
The process disclosed concerns the cleaning of workpieces contaminated with organic matter, using a fluid which is introduced under pressure into a pressure vessel loaded with workpieces. The invention calls for the fluid to be circulated in the pressure vessel during the cleaning operation, liquified gases such as carbon dioxide preferably being used as the cleaning fluid. The use of a heat exchanger enables the temperature of the fluid to be controlled during the cleaning process.

Inventors:
ADLER ROBERT (AT)
Application Number:
PCT/EP1992/000322
Publication Date:
September 03, 1992
Filing Date:
February 14, 1992
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
UNION IND COMPR GASE GMBH (AT)
International Classes:
B08B3/10; B08B3/12; B08B7/00; C23G5/00; B08B3/08; (IPC1-7): B08B3/00; B08B3/10; B08B7/00; C23G5/00
Domestic Patent References:
WO1990006189A11990-06-14
Foreign References:
US3100105A1963-08-06
US4375819A1983-03-08
DE2255667A11974-05-30
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFER, GERHARD (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung von Werkstücken, die organische Rückstände aufweisen, unter Verwendung eines Fluids, das in einen mit den Werkstücken beladenen Druckbehälter unter Druck eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid während des Reinigungsvorganges in dem Druckbeh lter (38, 39) umgewälzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Umwälzung während des Reinigungsvorganges geändert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid ein verflüssigtes Gas verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid Kohlendioxid verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Fluids im Druckbehälter (38, 39) während des Reinigungsvorganges konstant gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während des Reinigungsvorganges kontinuierlich ein Teil des Fluids aus dem Druckbehälter (38, 39) abgezogen, durch einen Wärmetauscher (20) geführt und dem Druckbehälter (38, 39) anschließend wieder zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Reinigungsvorgang während der Entfernung des die organischen Rückstände enthalten¬ den Fluids aus dem Druckbehälter (38, 39) die Temperatur des Fluids konstant gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entfernung des die organischen Rückstände enthaltenden Fluids aus dem Druckbeh lter (38, 39) reines Fluid in den Druckbehälter (38, 39) eingeleitet und dabei der Druck konstant gehalten oder erhöht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Rückstände durch Entspannung von dem die organischen Rückstände enthaltenden Fluid abgetrennt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid während der Entspannung in eine Turbine geleitet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einem Teil des die organischen Rückstände enthaltenden Fluids die organischen Rückstände abgetrennt werden und der restliche Teil zusammen mit reinem Fluid für einen weiteren Reinigungsvorgang verwendet wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster zylindrischer Druckbehälter (38) ein auf seiner Achse innerhalb des Druckbehälters (38) angebrachtes Laufrad (6) enthält, daß der erste Druckbehälter (38) mit einem analog ausgestatteten zweiten Druckbehälter (39) über mit Ventilen versehenen Leitungen verbunden ist, daß in einer der Verbindungsleitungen eine Pumpe (19) und in dieser oder einer anderen Verbindungsleitung ein Wärmetauscher (20) angeordnet sind, wobei der Wärmetauscher (20) und die Pumpe (19) mit jedem Druckbehälter (38, 39) jeweils durch zusätzliche Leitungen verbunden sind, und daß jeder Druckbehälter (38, 39) mit einem oder mehreren Vorratsbehältern für Fluide durch weitere Leitungen verbunden ist.
Description:
Beschreibung

Reinigung von Werkstücken mit organischen Rückständen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Werkstücken, die organische Rückstände aufweisen, unter Verwendung eines Fluids, das in einen mit den Werkstücken beladenen Druckbehälter unter Druck eingeleitet wird.

Bei einem aus der WO 90 06 189 bekannten Verfahren zur Reinigung von Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien, die mit Rückständen aus Öl, Fett, Schmiermittel und anderem verunreinigt sind, wird ein auf seinen überkritischen Druck oder darüber verdichtetes Gas in einen Druckbehälter auf die zu reinigenden Werkstücke geleitet. Anschließend wird die Temperatur des derart verdichteten Gases ausgehend von einem Punkt in der Nähe der kritischen Temperatur in verschiedenen Schritten verändert, um die Lösungseigenschaften der Gasphase zu beeinflussen. Vor jeder Änderung wird die Temperatur für ein bestimmtes Zeitintervall konstant gehalten. Die Reinigung der Werkstücke kann zusätzlich noch

dadurch unterstützt werden, daß in das verdichtete Gas eine Flüssigkeit wie ionenfreies Wasser, eine chemisch reaktions¬ freudige Substanz oder Schall- oder Strahlungsenergie eingebracht werden.

Die beschriebenen, die Reinigung der Werkstücke unterstützen¬ den Maßnahmen erfordern technisch aufwendige Zusatzeinrich¬ tungen und sind zudem wenig wirkunsvoll. Der zu betreibende Aufwand wird nicht durch einen erhöhten Reinigungserfolg gerechtfertigt.

Das Verfahren gemäß der WO 90 06 189 erfordert außerdem einen hohen regeltechnischen Aufwand. Die einzelnen Schritte, in denen die Temperatur verändert wird, folgen im zeitlichen Abstand von etwa 10 Minuten. In der Zwischenzeit muß die Temperatur konstant gehalten werden. Es muß folglich dafür gesorgt werden, daß binnen kürzester Zeit in einem großen Druckbehälter jeweils eine neue Temperatur eingestellt und dann konstant gehalten wird. Die dazu erforderlichen, in der WO 90 06 189 nicht näher erläuterten, aufwendigen Ausstattungen machen ein solches Reinigungsverfahren für die industrielle Anwendung wenig attraktiv.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens tritt bei der Entleerung des Druckbehälters auf. Die auf überkritischen Druck verdichtete Gasmasse enthält nach dem Reinigungsprozeß die Rückstandssubstanzen in Lösung. Um während der Entfernung dieser Gasmasse aus dem Druckbehälter eine Abscheidung dieser Rückstandssubstanzen im Druckbehälter zu vermeiden, müssen Druck und Temperatur der Gasmasse während seiner Entfernung konstant gehalten werden. Dazu wird, während das verunreinigte Gas aus dem Druckbehälter geleitet wird, reines, auf überkritischen Druck verdichtetes Gas nachgefüllt. Erst nachdem der gesamte Behälterinhalt an

verunreinigtem Gas derart abgeleitet worden ist, können der Druck abgesenkt und die Werkstücke entnommen werden. Dabei ist es höchstwahrscheinlich, daß nur eine Verdünnung, nicht aber ein Austausch der verunreinigten Gasmasse stattgefunden hat, und daß bei der Drucksenkung die verbliebenen gelösten Rückstandssubstanzen wieder ausfallen. Zudem ist der Austausch des gesamten Behälterinhalts nach jedem Reinigungsvorgang nicht ökonomisch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von mit organischen Rückständen verschmutzten Werkstücken unter Verwendung eines Fluids zu entwickeln, das die obengenannten Nachteile vermeidet und in ökonomischer Weise den Reinigungserfolg erhöht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fluid während des Reinigungsvorganges in dem Druckbehälter umgewälzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine einfache, den Reinigungsvorgang beträchtlich unterstützende Maßnahme dar. Das Fluid, verstanden als gasförmige, flüssige oder auch überkritische Substanz, wird im Druckbehälter beispielsweise mittels Drehung eines beschaufelten Laufrades umgewälzt. Die einsetzende Fluidströmung im Druckbeh lter bewirkt einen ständigen Austausch von reinem und mit gelösten Verunreinigungen beladenem Fluid. Dadurch können die auf den Oberflächen der Werkstücke haftenden organischen Rückstände sukzessive vollständig abgetragen werden.

Um das Strömungsprofil im Druckbeh lter zeitlich zu verändern, wird vorteilhafterweise die Geschwindigkeit der Umwälzung während des Reinigungsvorganges geändert. Diese Änderung kann z.B. durch taktweise Änderung der Drehzahl

eines die Umwälzung bewirkenden Laufrades erfolgen. In diesem Fall erreicht man, daß sich die bei der Umwälzung bildenden Saug- und Druckbereiche des Fluids in ihrem Querschnitt ändern, und daß gleichzeitig auf die Geschwindigkeitsverteilung des Fluids Einfluß genommen werden kann. Diese Maßnahme verhindert, daß sich im Druckbehälter Bereiche ausbilden, in denen bei konstanter Drehzahl des Laufrades keine Umwälzung des Fluids stattfinden würde.

Vorteilhaft ist die Verwendung eines verflüssigten Gases als Fluid, das mit geeignetem Druck in den Druckbehälter geleitet wird, dort von den Werkstückoberflächen die Rückstandssubstanzen löst und mit diesen eine einheitliche Phase bildet.

Allgemein läßt sich feststellen, daß das Vorhandensein einer gewissen Dichte des Fluids Voraussetzung und bestimmender Faktor für sein Lösungsvermögen ist, das dann mit wachsender Dichte zunimmt. Bei konstanter Dichte des Fluids nimmt die Löslichkeit im allgemeinen mit steigender Temperatur des Fluids zu.

Neben dem Dampfdruck der zu lösenden Substanz und der Dichte und Temperatur des Fluids spielen außerdem Polarität und Molmasse der Substanz, sowie Viskosität, Diffusionskoeffi¬ zient, kritischer Punkt und Dipolmoment des Fluids als auch die molekularen Wechselwirkungen des Fluids mit der Substanz eine Rolle für die Löslichkeit der Substanz in diesem Fluid. Einfache, allgemein gültige Regeln lassen sich für verschie¬ dene Substanzen und Fluide nicht aufstellen.

Geeignete Fluide zur Entfernung organischer Rückstände sind beispielsweise Edelgase wie Helium oder Argon, Kohlenwasserstoffe, also z.B. Alkane wie Methan, Ethan oder Propan, oder Alkene wie Ethen oder Propen, sowie Trifluormethan, Kohlendioxid, Distickstoffmonoxid und Schwefelhexafluorid. Gasförmige Fluide werden vorteilhafterweise bis zur flüssigen Phase verdichtet und in den mit den Werkstücken beladenen Druckbehälter eingeleitet.

Kohlendioxid hat sich beim erfindungsgemäßen Verfahren als besonders geeignetes Fluid erwiesen, da es folgende Vorteile aufweist:

Kohlendioxid ist nicht brennbar oder explosiv, Kohlendioxid steht in großen Mengen als Nebenprodukt industrieller Verfahren kostengünstig zur Verfügung, Kohlendioxid ist im Vergleich zu anderen Lösungsmitteln wenig umweltbelastend und Kohlendioxid verhält sich chemisch inert. Außerdem kommen die thermodynamischen Eigenschaften von Kohlendioxid dem erfindungsgemäßen Verfahren entgegen.

Eine geeignete Maßnahme bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, die Temperatur des Fluids im Druckbehälter während des Reinigungsvorganges konstant zu halten. Erfindungsgemäß werden zunächst in Vorversuchen die geeigneten Parameter, Temperatur und Druck des Fluids, zur Entfernung der organischen Rückstände ermittelt. Diese Parameter werden dann während des Reinigungsvorganges konstant gehalten. Dazu wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung kontinuierlich ein Teil des Fluids aus dem Druckbehälter abgezogen, durch einen Wärmetauscher geführt und dem Druckbeh lter anschließend wieder zugeführt. Eine Erwärmung des Fluids kann bei langdauernden Reinigungsvorgängen in nicht wärmeisolierten

Druckbehältern nötig sein, eine Abkühlung des Fluids kann hingegen vor allem in wärmeisolierten Behältern erforderlich sein, wenn die zugeführte Energie für die Umwälzung des Fluids dieses erwärmt.

Der Wärmetausch des Fluids ist natürlich auch dazu geeignet, während des Reinigungsvorganges einen bestimmten Temperaturbereich zu überstreichen, falls dies notwendig sein sollte.

Ein unzulässiger Druckanstieg kann je nach Aggregatszustand des Fluids durch ein Überdruckventil oder einen Überströmregler am Druckbeh lter verhindert werden.

Nach dem Reinigungsvorgang muß das mit den organischen Rückständen verunreinigte Fluid aus dem Druckbehälter entfernt werden, anschließend werden die gereinigten Werkstücke entnommen.

Bei der Entnahme des Fluids ist darauf zu achten, daß sich Druck und Temperatur im Druckbehälter nicht wesentlich ändern, da andernfalls die resultierende Veränderung der Lösungseigenschaften des Fluids zu einem Ausfall der im Fluid gelösten Rückstände führen würde. Vorteilhaft ist deshalb, daß nach dem Reinigungsvorgang während der Entfernung des die organischen Rückstände enthaltenden Fluids aus dem Druckbehälter die Temperatur des Fluids konstant gehalten wird. Außerdem ist nach erfindungsgemäßem Verfahren günstig, während der Entfernung des die organischen Rückstände enthaltenden Fluids aus dem Druckbehälter reines Fluid in den Druckbeh lter einzuleiten und dabei den Druck konstant zu halten oder zu erhöhen.

Das derart aus dem Druckbehälter geleitete, die Rückstände enthaltende Fluid wird nun entspannt, wodurch sich die organischen Rückstände von dem Fluid abtrennen. Durch die Entspannung tritt eine Trennung der aus dem Fluid und den organischen Rückständen bestehenden binären Phase ein, da die organischen Rückstände nahezu vollständig in eine flüssige Phase übergehen, während das Fluid meist gasförmig vorliegt. Bei Kohlendioxid führt die Entspannung zusätzlich zum Auftreten einer festen Phase in Form von Kohlendioxidschnee.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die beim Entspannen freiwerdende, potentielle Spannungsenergie des Fluids zum Antrieb einer Turbine genutzt. Durch diese Maßnahme kann ein Teil der für den Reinigungsvorgang aufgewendeten Energie wieder zurückgewonnen und der energetische Wirkungsgrad der Reinigungsanlage erhöht werden.

Um den Reinigungsprozeß selbst ökonomischer zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn von mindestens einem Teil des die organischen Rückstände enthaltenden Fluids die organischen Rückstände abgetrennt werden und der restliche Teil zusammen mit reinem Fluid für einen weiteren Reinigungsvorgang verwendet wird. In vielen Fällen kann nämlich die im Druckbehälter befindliche Fluidmasse für mehrere Reinigungsvorgänge benutzt werden, bevor sie mit den organischen Rückständen gesättigt ist. Es genügt folglich, nach jedem Reinigungsvorgang jeweils nur einen Teil des verwendeten Fluids durch reines Fluid zu ersetzen, ohne die Reinigungskapazität und -geschwindigkeit merklich herabzusetzen. Durch diese Maßnahme wird der Verbrauch und der Aufwand zur Bereitstellung der zur Reinigung nötigen Fluidmenge sinnvoll begrenzt.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster zylindrischer Druckbeh lter ein auf seiner Achse innerhalb des Druckbehälters angebrachtes Laufrad enthält, daß der erste Druckbehälter mit einem analog ausgestatteten zweiten Druckbehälter über mit Ventilen versehenen Leitungen verbunden ist, daß in einer der Verbindungsleitungen eine Pumpe und in dieser oder einer anderen Verbindungsleitung ein Wärmetauscher angeordnet sind, wobei der Wärmetauscher und die Pumpe mit jedem Druckbehälter jeweils durch zusätzliche Leitungen verbunden sind, und daß jeder Druckbehälter mit einem oder mehreren Vorratsbehältern für Fluide durch weitere Leitungen verbunden ist.

Anhand der schematischen Zeichnung soll ein konkretes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens eingehend besprochen werden.

Im Ausführungsbeispiel werden zwei Druckbehälter 38, 39 verwendet. Jeder Druckbehälter 38, 39 enthält ein die Umwälzung des Fluids bewirkendes Laufrad 6, das durch ein Schutzgitter 5 vom restlichen Innenraum des Druckbehälters 38, 39 getrennt ist. Das Laufrad 6 wird außerhalb des Druckbehälters 38, 39 über die Welle 9 angetrieben und ist in einer Stopfbüchse 8 gelagert.

Innerhalb des Druckbehälters 38, 39 befindet sich eine fest montierte Führungsschiene 12 für einen Rohrschlitten, auf dem sich die zu reinigenden Werkstücke befinden. Der Druckbeh lter 38, 39 wird von einem Hochdruckdeckel 7 fest verschlossen.

Jeder Druckbehälter 38, 39 enthält außerdem ein Druckmeßgerät 3, 34 und Sicherheitsventileinrichtungen 4, 35 sowie jeweils eine Niveausonde 10, 31 und einen Druckschalter 11, 32. Die Druckbehälter 38, 39 sind miteinander durch mehrere Leitungen verbunden. Eine direkte Verbindungsleitung enthält zwei Absperrkugelhähne 2, 33 und ein motorgetriebenes Stellventil 29.

Ein Wärmetauscher 20 ist durch Leitungen über die motorgetriebenen Stellventile 13, 15, 14 mit dem Druckbeh lter 38 und über die Stellventile 27, 15, 28 mit dem Druckbehälter 39 verbunden.

Dieser Wärmetauscher 20 enthält einen Temperaturregler 21 und ein Sicherheitsventil 22.

Eine Pumpe 19 ist durch Leitungen über die motorgetriebenen Stellventile 13, 17, 14 mit dem Druckbehälter 38 und über die Stellventile 27, 17, 28 mit dem Druckbehälter 39 verbunden.

In der Pumpleitung ist ebenfalls ein Sicherheitsventil 23 angebracht.

Außerdem sind beide Druckbehälter 38, 39 untereinander durch Leitungen über den Wärmetauscher 20 und die Stellventile 13, 15, 28 sowie über die Pumpe 19 und die Stellventile 13, 17, 28 verbunden.

Im Ausführungsbeispiel wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Vorratsbehälter für ein Fluid verwendet, in dem dieses unter Druck komprimiert und teils verflüssigt vorliegt. Aus dem oberen Teil dieses Vorratsbehälters kann Fluid in gasförmiger Phase, aus dem unteren Teil dieses

Vorratsbehälters in flüssiger Phase entnommen und in die beiden Druckbeh lter 38, 39 eingeleitet werden.

Insbesondere kann das gasförmige Fluid über den Wärmetauscher 20 über die Stellventile 16, 15, 14 in den Druckbeh lter 38 und über die Stellventile 16, 15, 28 in den Druckbeh lter 39 geleitet werden. Das flüssige Fluid wird über die Pumpe 19 über die Stellventile 18, 17, 14 dem Druckbehälter 38 und über die Stellventile 18, 17, 28 dem Druckbeh lter 39 zugeführt.

Umgekehrt kann vom Druckbeh lter 38 Fluid in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden. Insbesondere können gasförmiges Fluid über den Überströmregler 1 und das Stellventil 36 und flüssiges Fluid über den Überströmregler 1 und das Stellventil 37 in den Vorratsbehälter zurückgeleitet werden.

In völlig analoger Weise kann, wie aus der Zeichnung ersichtlich, vom Druckbehälter 39 Fluid in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden.

Schließlich enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Entluftungsanlage, in der durch Entspannen die gelösten organischen Rückstände vom Fluid abgetrennt werden. Das Fluid kann außerdem in eine Turbine geleitet werden, die einen Teil der beim Entspannen freiwerdenden Energie erneut nutzbar macht, indem sie diese Energie in Rotationsenergie überführt und letztere zur Stromerzeugung verwendet.

Diese in der Zeichnung nicht dargestellte Entluftungsanlage ist über eine Sonde für flüssiges Fluid 26 und ein motorgetriebenes Stellventil 25 mit dem Leitungssystem zwischen den beiden Druckbehältern 38, 39 verbunden. Somit

kann nach dem Reinigungsvorgang verbrauchtes Fluid von den Druckbehältern 38, 39 in die Entluftungsanlage geleitet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient im Ausführungsbeispiel zur Reinigung von gerade hergestellten Kupferrohren, deren Oberflächen vom Herstellungsprozeß mit Ziehfett überzogen sind. Etwa 700 bis 800 Kupferrohre werden auf jeweils einen Rohrschlitten geladen und diese werden dann auf den Führungsschienen 12 in die beiden Druckbehälter 38, 39 gefahren. Dann werden die Hochdruckdeckel 7 verschlossen.

Als Fluid wird im Handel erhältliches Kohlendioxid verwendet, das aus einem Vorratsbehälter unter Druck bei einer Raumtemperatur von etwa 298° Kelvin entnommen wird. Das Kohlendioxid strömt gasförmig durch die Leitungen bei geöffneten Stellventilen 16, 15 und 14 in den Druckbehälter 38, bis sich ein Druckausgleich mit dem Vorratsbehälter eingestellt hat. Um ein Abkühlen des Kohlendioxids bei der Expansion des Kohlendioxidgases zu verhindern, wird die Temperatur des Gases von dem Wärmetauscher 20 auf etwa 298° Kelvin konstant gehalten. Der Druck des Kohlendioxidgases bei dieser Temperatur beträgt dann im Druckbehälter 38 etwa 64 bar. Ein Abkühlen des Gases sollte verhindert werden, da dies zum Stocken der an den Rohren anhaftenden δlartigen Rückstände führen und dadurch den Reinigungsprozeß erschweren würde.

Der Druckbehälter 38 ist nun vorgespannt. Jetzt kann flüssiges Kohlendioxid in den Druckbeh lter 38 geleitet werden, ohne daß eine Entspannung des verflüssigten Gases eintritt. Die Verbindung zum oberen Teil des Vorratsbehälters wird geschlossen, die Stellventile 18, 17 und 14 werden geöffnet und flüssiges Kohlendioxid aus dem

unteren Teil des Vorratsbehälters über die Pumpe 19 in den Druckbeh lter 38 geleitet. Das Kohlendioxidgas wird von der einströmenden Flüssigkeit dabei aus dem Druckbehälter 38 heraus über den Überströmregler 1 bei geöffnetem Stellventil 36 in den Vorratsbehälter zurückgedrückt. Die Niveausonde 10 schaltet die Pumpe 19 bei Erreichen des erwünschten Füllstandes ab.

Der Druckbehälter 38 ist jetzt mit flüssigem Kohlendioxid gefüllt. In Vorversuchen wurden gute Reinigungsergebnisse bei Temperaturen zwischen 298° Kelvin und 304° Kelvin erzielt, der Druck lag dabei etwas oberhalb den entsprechenden Dampfdruckwerten. Entsprechende Verhältnisse werden jetzt im Druckbehälter 38 eingestellt, wobei die Temperatur des flüssigen Kohlendioxids mit Hilfe des Wärmetauschers 20 geregelt werden kann. Erfindungsgemäß wird der Reinigungsprozeß mittels einer Umwälzung des flüssigen Kohlendioxids im Druckbeh lter 38 durchgeführt. Das Laufrad 6 wird über die Welle 9 angetrieben, wobei die Drehzahl des Laufrades 6 mittels einer Zeitsteuerung taktweise geändert wird. Dadurch wird die Zone, in der bei konstanter Drehzahl keine Umwälzung stattfindet, über den Durchmesser des Druckbehälters 38 verschoben. Die Umwälzung verursacht einen Kohlendioxidstrom, der ständig neue Kohlendioxidmengen an die Rohroberflächen führt, wodurch die Löslichkeitskapazität des gesamten Kohlendioxidvolumens im Druckbehälter 38 genutzt werden kann und der Reinigungsvorgang wesentlich schneller und effizienter abläuft als bei ruhendem Kontakt. Die olartigen Rückstände auf den Kupferrohren lösen sich und gehen mit dem flüssigen Kohlendioxid in eine einheitliche Phase über.

Die durch die Umwälzung des Fluids erzeugte Reibungswärme führt zu einem Überdruck, der mittels des Überströmreglers 1 abgelassen werden kann. Geringe Mengen an flüssigem Kohlendioxid werden dann in die Versorgungsleitung bei geöffnetem Stellventil 37 zurückgedrückt. Falls dadurch größere Mengen an verunreinigtem Kohlendioxid in diese Versorgungsleitung gelangen sollten, ist es ratsam, während des Reinigungsvorganges einen gesonderten Vorratsbehälter an diese Versorgungsleitung anzuschließen, um das Einströmen von verunreinigtem Kohlendioxid in den Kohlendioxid- Vorratsbehälter zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur des Fluids während des Reinigungsvorganges im Druckbehälter möglich, durch Öffnen der Stellventile 13, 15 und 14 kontinuierlich einen Teil des Fluids durch den Wärmetauscher 20 zu leiten. Dadurch ist gewährleistet, daß die Lösungseigenschaften des flüssigen Kohlendioxids sich während des Reinigungsvorganges nicht unerwünscht ändern.

Der Reinigungsvorgang dauert in diesem Ausführungsbeispiel etwa eine halbe Stunde. Im allgemeinen wird diese Zeitdauer je nach Grad der Verunreinigung der Kupferrohre variiert.

Wenn der Reinigungsvorgang im Druckbeh lter 38 beendet ist, wird mit dem Vorspannen des Druckbehälters 39 begonnen. Dazu wird aus dem Vorratsbehälter gasförmiges Kohlendioxid über den Wärmetauscher 20 bei geöffneten Ventilen 16, 15 und 28 in den Druckbehälter 39 geleitet. Anschließend wird aus dem Vorratsbehälter flüssiges Kohlendioxid über die Pumpe 19 bei geöffneten Ventilen 18, 17 und 28 in den Druckbehälter 39 gepumpt. Diesmal wird jedoch nur ein Teil des Behältervolumens mit flüssigem Kohlendioxid gefüllt. Dieser Teil bemißt sich aus der Anzahl der Reinigungsvorgänge, die

nötig sind, um die gesamte Behältermenge an flüssigem Kohlendioxid mit den Ölrückständen zu sättigen. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt diese Anzahl etwa 7 bis 8 Reinigungsvorgänge, d.h. es genügt, etwa den siebten bis achten Teil des Behältervolumens beim jeweils nächsten Reinigungsvorgang mit reinem flüssigen Kohlendioxid vorzufallen. Die restliche Menge wird vom vorhergehenden Reinigungsvorgang wiederverwendet. Dazu werden die Ventile 13, 17 und 28 geöffnet und flüssiges Kohlendioxid, das jetzt bereits die olartigen Rückstände in Lösung enthält, aus dem Druckbehälter 38 in den Druckbehälter 39 gepumpt. Das zum Vorspannen des Druckbehälters 39 verwendete Gas wird dabei in den Druckbehälter 38 geleitet. Dazu werden die Absperrkugelhähne 33 und 2 sowie das Stellventil 29 geöffnet.

Den Füllvorgang mit flüssigem Kohlendioxid beendet die Niveausonde 31. In völlig analoger Weise, wie bereits für den Druckbehälter 38 beschrieben, findet nun der * Reinigungsvorgang im Druckbehälter 39 statt.

Im Druckbeh lter 38 befinden sich die gereinigten Kupferrohre, die verbliebene Menge an flüssigem Kohlendioxid, das die olartigen Rückstände enthält, sowie das zur Aufrechterhaltung des Druckes eingeleitete reine Kohlendioxidgas. Dieses Kohlendioxidgas, das aus dem Druckbehälter 38 in den Druckbeh lter 39 eingeleitet wurde, verursacht aufgrund der verbliebenen Flüssigkeitsmenge im Druckbehälter 38 einen über dem beim Reinigungsvorgang liegenden Überdruck, wodurch bei der nachfolgenden Entfernung des die Ölrückstände enthaltenden flüssigen Kohlendioxids garantiert ist, daß diese Rückstände im flüssigen Kohlendioxid gelöst bleiben. Es kann dadurch nämlich keine Entspannung des flüssigen Kohlendioxids auf Drücke erfolgen, die tiefer liegen als beim Reinigungsvorgang.

Beim Öffnen der Stellventile 13 und 25 wird diese verunreinigte Kohlendioxidflüssigmenge aus dem Druckbehälter 38 in die Entluftungsanlage ausgeblasen. Dieser Vorgang ist beendet, wenn die Kohlendioxidflüssigsonde 26 keinen Durchfluß flüssigen Kohlendioxids mehr registriert.

Um die Werkstücke aus dem Druckbehälter 38 zu entfernen, muß der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt werden. Dazu wird die Umwälzung des Gases eingeleitet, wenn die Sonde 26 nur noch gasförmiges Kohlendioxid registriert. Die Ventile 13, 15 und 14 werden dann geöffnet und ein Teil des Gases aufgrund des bei der Umwälzung entstehenden Strömungsdruckes über den Wärmetauscher 20 geleitet. Gleichzeitig bleibt das Ventil 25 geöffnet, so daß ein Teilstrom des Gases aus dem Druckbehälter 38 ausgeblasen wird. Die Drucksenkung erfolgt durch diese Maßnahmen bei konstant gehaltener Temperatur. Eine plötzliche Entspannung des Kohlendioxidgases auf Normaldruck wird somit verhindert, was die Bildung von Kohlendioxidschnee und damit auch eine starke Abkühlung des Systems zur Folge hätte.

Beim Ablassen des flüssigen, die olartigen Rückstände enthaltenden Kohlendioxids findet in der Entluftungsanlage eine Entspannung statt. Das Kohlendioxid kann dabei über einen einfachen Ölabscheider geführt werden, in dem die olartigen Rückstände, die aufgrund der starken Abkühlung des Kohlendioxids beim Entspannen stocken und ausfallen, gesammelt werden, und das Kohlendioxid als Gas und Schnee, der bald sublimiert, anfällt.

Günstiger ist das Einleiten des Kohlendioxids in eine Kondensationsturbine, die mit der beim Entspannen freiwerdenden Energie betrieben wird und einen Teil des Stroms zum Betrieb des Wärmetauschers 20 liefern kann.

Das ausströmende, von den olartigen Rückständen befreite Kohlendioxidgas kann nach Verdichtung selbstverständlich wieder einem Vorratsbehälter zugeführt werden.

Dieses Ausführungsbeispiel zeigt den ökonomischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem gute Reinigungsergebnisse erzielt werden.