System zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen mit durch Flüssigkeit benetzten Oberflächen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen mit glatter Oberfläche.

Bei der hier in Rede stehenden Trocknung handelt es sich um die letzte Stufe eines Reinigungsprozesses für Gegenstände, deren Oberflächen am Ende des Reinigungsprozesses einen hohen Reinheitsgrad haben. Bei diesem hohen Reinheitsgrad handelt es sich um eine Oberflächenqualität, wie sie z.B. für eine Beschichtung oder ein Sputtern erforderlich ist.

Bei den zur Zeit angewendeten Reinigungsverfahren in der metallverarbeitenden Industrie, Optik, Elektronik, usw. erfolgt die Reinigung in der Reinigungsstufe mit

• - chlorierten oder insbesondere mit fluorierten Kohlenwasserstoffen oder
• - wäßrigen Lösungen, die aus Wasser und Detergentien bestehen.

Zum Spülen wird in der Regel deionisiertes Wasser verwendet.

Um einen durch einen Reinigungs- und Spülvorgang benetzten Gegenstand zu trocknen, sind verschiedene Verfahren bekannt.

Wird der Gegenstand mittels chlorierten oder fluorierten Kohlenwasserstoffen gereinigt, so erfolgt die Trocknung ebenfalls mit chlorierten oder fluorierten Kohlenwasserstoffen, wobei der Gegenstand nach einem Aufenthalt in Dampf aus chloriertem oder fluoriertem Kohlenwasserstoff beim Herausziehen vollständig trocknet.

Wird der Gegenstand mittels einer wäßrigen Lösung aus Wasser und Detergentien gereinigt, so muß vor der eigentlichen Trocknung eine Entwässerung erfolgen. Bei dieser Entwässerung wird der Gegenstand entweder mit Isopropanol, Dewatering fluid oder mit Additiven enthaltenden Lösemitteln vor dem Trocknen entwässert. Die Trocknung erfolgt nach den an sich bekannten Trocknungsverfahren mit chlorierten oder fluorierten Kohlenwasserstoffen. Nach dem Herausziehen aus der Dampfzone am Ende des Prozesses ist der Gegenstand vollständig trocken.

Obwohl mit diesem Trocknungsverfahren brauchbare Ergebnisse erzielt werden, haben sie folgende Nachteile:

• - Die Gegenstände müssen vor dem Trocknen durch Behandlung mit Isopropanol oder mit Lösemittelverbindungen (Isopropylalkohol oder Additive) entwässert werden.
• - Die Lösemittel z.B. fluorierte und chlorierte Kohlenwasserstoffe sind als nicht umweltfreundlich zu betrachten, teuer in der Herstellung, und bei der Anwendung ist z.T. ein Schutz des Personals erforderlich.
• - Die vorhandenen Lösemittel, insbesondere aus fluorierten und chlorierten Kohlenwasserstoffen, können nicht bei allen Materialien z.B. Kunststoffen, wie Polycarbonat, problemlos angewendet werden.
• - Die in der Oberflächenschicht vorhandene Lösemittelrückstände können dazu führen, daß bei einer nachfolgenden Beschichtung der Oberflächen Haftungsprobleme mit der aufzubringenden Schicht auftreten, daß die Qualität der aufgebrachten Schicht und deren Lebensdauer geringer sind und daß beim Beschichten unter Hochvakuum die Chloride und Fluoride ausdampfen und das Vakuum verunreinigen.
• - Die Lösemittelrückstände können auch bei der Anwendung der Gegenstände deren Funktion beeinträchtigen, z.B. bei einem Ringlasergyro kann dadurch das eingefüllte gasförmige Medium verunreinigt werden, und somit die Funktion des Gyros beeinträchtigen bzw. verunmöglichen.

In der Halbleitertechnologie sind zum Teil andere, speziell auf diese Produkte und deren Herstellung ausgerichtete Trocknungsverfahren bekannt. Im Buch "Halbleitertechnologie", Band 1 "Mechanische und chemische Kristallbearbeitung, Schichtherstellung", 1981, VEB VERLAG TECHNIK werden für das Trocknen von Substratoberflächen das Verdunsten, das Verdrängen und das Verdünnen erwähnt, die man meistens kombiniert anwendet.

Die auf Verdunsten beruhende Trocknung, d.h. mittels eines Infrarotofens oder mit einem erwärmten Medium, kann bei einem Gegenstand mit Oberflächen, die einen hohen Reinigungsgrad aufweisen müssen, nicht angewendet werden, weil das Zurückbleiben von Trockenflecken und Restverschmutzungen auf der Oberfläche nicht ausgeschlossen werden kann, bzw. die Regel ist. Gründe hierfür bildet die verunreinigte Umgebungsluft, der qualitativ ungenügende Reinheitsgrad des wäßrigen Behandlungsmediums und des Trocknungsmediums, sowie die notwendige lange Behandlungszeit des Trocknungsvorganges.

Wird die Umgebungsluft aufbereitet, so wird der Reinheitsgrad dementsprechend verbessert.

Bei der auf Verdrängen beruhenden Trocknung wird die Substratoberfläche angeblasen. Dieses Anblasen kann z.B. mit gereinigtem Stickstoff oder gereinigter Luft erfolgen. Um Siliziumscheiben, z.B. Solarzellen zu trocknen, wird ein aus Verdrängen und Verdunsten kombiniertes Trocknungsverfahren angewendet. Hierbei werden die Siliziumscheiben in einem Lösungsmittel aus Wasser, Wasserstoffperoxid und Ammoniumhydroxidlösung, das mit Schallenergie im Megahertzbereich beaufschlagt wird, gereinigt werden, anschließend mit entionisiertem Wasser gespült werden und abschließend in einer räumlich getrennten, separaten Trocknungsstation in einer ersten Phase während einer Minute mit gefilterter Raumluft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ausschließlich von oben angeblasen wird, um den größten Teil des benetzten Wassers abzublasen und anschließend in einer zweiten Phase während zwei bis drei Minuten mit einer gefilterten und auf 100_°C erwärmten Raumluft angeblasen wird, um die Siliziumscheiben vollständig zu trocknen.

Das vorstehend erläuterte Vorgehen stellt einen Spezialfall in der Halbleiterherstellung dar für eine Anzahl planer, identischer Siliziumscheiben und ist somit nicht überall anwendbar, was ein Nachteil ist.

Bei der auf Verdünnen beruhenden Trocknung wird die Wasserfilmdicke durch Zentrifugieren reduziert. Dabei wird das Wasser durch die Zentrifugalwirkung von den Oberflächen des zu trocknenden Gegenstandes entfernt.

Dieses auch als Trockenschleudern bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß nur plane und scheibenförmige Gegenstände z.B. Halbleitersubstrate einwandfrei getrocknet werden können.

Aus der EP-A 0 137 947 ist eine Trockenschleuder bekannt, bei der das zu trocknende Substrat mittels Wasserdüsen durch eine Anzahl von Stufen einer Trocknungsstufe zugeleitet wird, ohne daß das Substrat mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt. Nachdem das Wasser aus der Trocknungsstufe abgelassen ist, wird der Drehteller mit dem Substrat innerhalb der Kammer angehoben, die Substratoberfläche mit einem Trocknungsgas, z.B. trockenem, staubfreiem Stickstoff beaufschlagt, und anschließend der Drehteller mit ca. 5000 Min.-¹ gedreht. Hierbei wird die auf der Substratoberfläche vorhandene Wasserschicht durch die Zentrifugalwirkung verdünnt und das Wasser auf der Substratoberfläche durch das Trocknungsgas verdrängt. Diese Trocknung hat im wesentlichen folgende Nachteile:

• - es kann jeweils nur ein Substrat getrocknet werden,
• - es können nur plane und scheibenförmige Substrate getrocknet werden,
• - die Trocknung im wesentlichen auf die Zentrifugalwirkung beruht, so daß eine sehr hohe Drehzahl benötigt wird,
• - das Trocknungsgas rechtwinklig zur Substratoberfläche zugeführt wird und folglich nur eine untergeordnete Rolle beim Verdrängen spielt,
• - daß Gegenstände mit anderen Formen z.B. konvexe und konkave und/oder mit Löchern usw. nicht getrocknet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen zu schaffen, bei dem unter Vermeidung der erwähnten Nachteile der zu trocknende Gegenstand durch einen schnellen und direkten Übergang aus einem flüssigen in ein gasförmiges Behandlungsmedium in einer Umgebung definierter Reinheit gehalten und durch Verdrängen des flüssigen Behandlungsmediums mittels Anblasen mit dem gasförmigen Behandlungsmedium getrocknet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Eine Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 11 gekennzeichnet.

Die mit dieser Erfindung erreichbaren Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß

• - zum Trocknen von mit wäßrigen Lösungen gereinigten Gegenständen der vorgängig erforderliche Entwässerungsvorgang entfallen kann,
• - keine Lösemittel verwendet werden, die eine chemische Reaktion mit dem Material des zu trocknenden Gegenstandes eingehen können,
• - ein qualitativ höherer Reinheitsgrad der Oberflächen erzielt werden kann,
• - auch sehr komplizierte geometrische Formen mit Sacklöchern, Durchgängen, Schrägflächen, konvexe und konkave Flächen problemlos getrocknet werden können,
• - das Verfahren umweltfreundlich ist und keine atmosphärische Verschmutzung zur Folge hat,
• - der Kostenaufwand für die Trocknung gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich herabgesetzt wird,
• - der Zeitaufwand für die Trocknung gleich/kleiner 2 Minuten ist,
• - auch für Materialien wie Glas, Keramik, Germanium, Metall usw. geeignet ist,
• - der zu trocknende Gegenstand nicht aus dem letzten Spülbad in eine spezielle Trocknungseinheit transportiert werden muß,
• - daß Kunststoffe in Raumtemperatur getrocknet werden können, die empfindlich sind gegen Erwärmung,
• - zerbrechliche oder empfindliche Teile werden nicht beschädigt, und
• - die Temperatur des gasförmigen Behandlungsmediums im Bereich der Umgebungstemperaturen liegt.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als gasförmiges Behandlungsmedium Reinstickstoff, Reinststickstoff, Edelgas, Reinluft oder Reinstluft verwendet. Dies hat den Vorteil, daß eine Verschmutzung des Gegenstandes während des Trocknungsprozesses vollständig ausgeschlossen werden kann.

Es ist von Vorteil, wenn die Anblasung des Gegenstandes mit einem Druck im Bereich von 1-8 bar erfolgt.

Der Badspiegel kann durch Ablassen der Behandlungsflüssigkeit oder durch Verschieben des die Behandlungsflüssigkeit aufweisenden Behälters erfolgen. Dadurch kann verhindert werden, daß durch die einsetzende Anblasung Spritzer aus Behandlungsflüssigkeit erzeugt werden. Es ist von Vorteil, wenn der Badespiegel innerhalb eines Zeitraumes von ca. 0,1-5 Sekunden abgesenkt wird.

Dadurch, daß der Gegenstand aus einer Richtung, die bezüglich dem Gegenstand veränderbar ist, und aus einer weiteren Richtung, die bezüglich dem Gegenstand festeingestellt ist, gezielt angeblasen wird, können Gegenstände ähnlicher, jedoch nicht gleicher geometrischer Ausgestaltung, wie z.B. Brillengläser aus der Rezeptfertigung schnell getrocknet werden, weil die durch die Anblasung in der einen Richtung an den Rand gedrängte Flüssigkeit durch die Anblasung in der anderen Richtung vom Rand abgeblasen wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Anblaseinrichtung ein erstes Anblasorgan, das bezüglich den zu trocknenden Gegenständen feststeht, und ein zweites Anblasorgan auf, das bezüglich den zu trocknenden Gegenständen hin- und herbewegbar ist, um die zu trocknenden Gegenstände aus zwei Richtungen gezielt anzublasen, wobei die Strahlen aus dem ersten und zweiten Anblasorgan sich unter einem bestimmten Winkel schneiden. Mit dieser Anordnung der durch die Anblasung aus einer feststehenden Richtung erzielbare Effekt und die die Gegenstände überstreichende Anblasung verbessert werden und Gegenstände mit sehr komplizierter geometrischer Form vollumfänglich angeblasen werden.

Das erste und zweite Anblasorgan kann bezüglich dem zu trocknenden Gegenstand gleichzeitig oder zeitlich versetzt beweglich angeordnet sein, so daß die Strahlen aus den Anblasorganen die Gegenstände überstreichen, um die Gegenstände aus zwei Richtungen gezielt anzublasen. Durch diese Anblasung aus zwei Richtungen kann die Trocknungszeit in vorteilhafter Weise herabgesetzt werden.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Anblasorgan ein länglicher Hohlkörper, wobei die Austrittsöffnung oder Austrittsöffnungen sich über den größten Teil der Länge des Hohlkörpers erstrecken. Durch diese Ausbildung können in vorteilhafter Weise eine Mehrzahl nebeneinanderliegend angeordnete Gegenstände gleichzeitig getrocknet werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Bad einen Behälter auf, der in einer Wanne angeordnet ist, besteht der Oberteil des Behälters aus zwei Organen, die am Unterteil schwenkbar angeordnet sind, um den Behälter zu schließen und die dritte Einrichtung ist mit dem Unterteil des Behälters verbunden, um den Behälter auf- und abzubewegen, wobei die Wanne mit Anschlägen versehen ist, die jeweils mit den Organen in Eingriff bewegbar sind, um den Behälter während der Aufwärtsbewegung zu öffnen und während der Abwärtsbewegung zu schließen.

Durch diese Ausbildung können Gegenstände chargenweise getrocknet werden, wobei die Behandlungsflüssigkeit für eine Anzahl Trocknungsvorgänge verwendet werden kann.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung zum Bewegen der zu trocknenden Gegenstände ein antreibendes Mittel, das an der Haltevorrichtung montiert ist, ein angetriebenes Mittel, auf dem die zu trocknenden Gegenstände angeordnet sind und das in der Halteeinrichtung beweglich montiert ist, und ein Übertragungsmittel auf, das das antreibende Mittel und das angetriebene Mittel verbindet. Dadurch können in vorteilhafter Weise Gegenstände beliebiger geometrischer Form in kürzester Zeit einwandfrei getrocknet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

• Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen,
• Fig. 2 eine schematische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Anblaseinrichtung, aus der die Zuordnung der Anblasdüsen zu den zu trocknenden Gegenständen ersichtlich ist,
• Fig.. 3 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Anblasvorrichtung, aus der die Zuordnung der Anblasdüsen zu den zu trocknenden Gegenständen ersichtlich ist,
• Fig. 4a und 4b Querschnitte der Düsen,
• Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen, und
• Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,
• Fig. 7 und 8 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen in zwei Arbeitzuständen, und
• Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, die einen Teil der Vorrichtung und des Behälters zeigt.

Die in Figur 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen dienen im wesentlichen zum Trocknen von flachen Gegenständen, insbesondere Brillengläsern und unterscheiden sich in der Ausführung der Anblasvorrichtung.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält die Vorrichtung einen Behälter 1 mit einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Der Behälter 1 ist aufrechtstehend an einem Gestell 4 montiert. Der Behälter 1 ist oben offen und untern durch eine Absperrvorrichtung 5 abgeschlossen. Am oberen Abschnitt des Unterteiles 3 ist eine Ueberlauföffnung 6 vorgesehen, um den Flüssigkeitsspiegel einer in den Unterteil eingefüllten Behandlungsflüssigkeit auf ein konstantes Niveau zu halten. Im Unterteil 3 des Behälters 1 ist ferner ein Stutzen 7 zum Einfüllen der Behandlungsflüssigkeit vorgesehen, der auf einem unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegenden Niveau in den Unterteil 3 mündet.

Die Behandlungsflüssigkeit befindet sich in einem Lagerbehälter 8, der über eine Rohrleitung 9 mit dem Stutzen 7 verbunden ist. In dieser Rohrleitung 9 ist ein Absperrventil 10. installiert. Zur Aufrechterhaltung des Bades aus Behandlungsflüssigkeit ist ein Auffangbehälter 11 vorhanden, der über eine Rohrleitung 12 mit dem Auslass des Behälters 1 und über eine Rohrleitung 13 mit einer Ueberlaufrinne 14 am Unterteil 3 des Behälters 1 verbunden ist, um die Behandlungsflüssigkeit aus dem Behälterunterteil 3 aufzunehmen, und der über eine Rohrleitung 15, in die eine Förderpumpe 16 und ein Absperrventil 17 installiert sind, mit dem Behälterunterteil verbunden ist, um die Behandlungsflüssigkeit in den Behälterunterteil 3 zu fördern, wobei die Rohrleitung vor dem Stutzen 7 in die Rohrleitung 9 mündet.

Wie Figur 1 zeigt, wird der Behälterunterteil 1 aus dem zylindrischen Abschnitt 20 und einem konischen Abschnitt 21 gebildet, der sich zur Auslassöffnung 22 des Behälters 1 hin verjüngt und die Auslassöffnung 22 bestimmt. Der Abschnitt 21 ist so ausgelegt, dass die Querschnittfläche der Auslassöffnung 22 im wesentlichen gleich der Querschnittfläche des Abschnittes 20 ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der Behälterunterteil '3 auch aus einem einzelnen zylindrischen Abschnitt bestehen kann.

Die bereits erwähnte Absperrvorrichtung 5 ist ein herkömmlicher Absperrschieber 23, der einerseits an einem Flansch 24 am Unterteil 3 und andererseits an einem Flansch 25 der Rohrleitung 12 montiert ist. Der Absperrschieber 23 ist mit einem Antriebsorgan 26 versehen.

Um über dem Flüssigkeitsspiegel eine Atmosphäre zu erzeugen, die aus-einem gasförmigen Behandlungsmedium besteht, ist eine Düse 27 vorgesehen. Diese Düse 27 ist an einer Halteeinrichtung 28 beweglich so angeordnet, dass die Düse bezüglich dem Flüssigkeitsspiegel in der Höhe verstellbar ist. Die Halteeinrichtung 28 ist mittels Haltern 29 an der Innenseite des Behälteroberteiles 2 befestigt.

Am Gestell 4 ist ein Wagen 30 montiert, der in den durch den Pfeil A angegebenen Richtungen verfahrbar ist. Am Wagen 30 ist ein Rahmen 31 freitragend montiert, so dass dieser über der Oeffnung des Behälters 1 liegt.

Am Rahmen ist eine Halteeinrichtung 32 für die zu trocknenden Gegenstände eingehängt oder befestigt.

Die konstruktive Ausgestaltung der Halteeinrichtung ist jeweils von der geometrischen Form des zu trocknenden Gegenstandes abhängig und ist im vorliegenden Fall für Brillengläser gedacht.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, enthält die Halteeinrichtung 32 zwei Stäbe 33, die an einem Ende am Rahmen 31 einhängbar sind, und zwei Platten 34, die an den anderen Enden der Stäbe 33 befestigt sind. Die Platten 34 sind U-förmig. Im Bereich der Enden der Schenkel sind jeweils zwei Streben 35 parallel zueinander befestigt, die als Auflage für die zu trocknenden Linsen 36 dienen und die beiden Platten 34 auf Abstand halten. Die Halterung der Linsen 36 kann gemäss der in der US-A-4 432 380 beschriebenen ausgebildet sein.

Die Vorrichtung ist ausserdem mit einer Einrichtung zum Anblasen der zu trocknenden Gegenstände versehen. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Diese Einrichtung enthält zwei feststehende Anblasorgane 40,41, die parallel zueinanderliegend im Behälteroberteil 2 montiert sind, so dass diese immer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen und zwei bewegliche Anblasorgane 42,43, die in einem bestimmten Abstand oberhalb der feststehenden Anblasorgane 40,41 im Behälteroberteil hin- und herbewegbar angeordnet sind. Die beweglichen Anblasorgane 42,43 sind jeweils an zwei identisch ausgebildeten Halteeinrichtungen montiert, die eine am Gestell 4 montierte Führung 44, eine in der Führung 44 verschiebbar angeordnete Schubstange 45, eine mit der Schubstange 45 in Wirkverbindung stehende Antriebsvorrichtung mit zwei Rädern 46,47 und eine Haltestange 48 aufweist, die an einem Ende an der Schubstange befestigt ist und am anderen Ende ein Halter 49 zum Befestigen der beweglichen Anblasorgan 42,43 aufweist.

Die Anblaseinrichtung umfasst ferner einen Lagerbehälter 50 für das gasförmige Behandlungsmedium. Dieser Lagerbehälter 50 ist über eine Leitung 51 in der ein Ventil 52 installiert ist, mit der Düse 27, über eine Leitung 52, in der ein Ventil 53 installiert ist, mit den feststehenden Anblasorganen 40,41 und über eine Leitung 54, in die ein Ventil 55 installiert ist, mit den beweglichen Anblasorganen 42,43 verbunden.

Anstelle der feststehenden Anblasorgane 40,41 kann auch ein Anblasorgan verwendet werden, das zwei im wesentlichen gegenüberliegend ausgebildete Auslassöffnungen aufweist. Das Anblasorgan ist an beiden Enden jeweils an einer Vorschubstange befestigt, die aus dem Oberteil 2 des Behälters herausgeführt ist. Diese Schubstangen sind mit einem Antrieb verbunden, um das Anblasorgan im Behälteroberteil 2 in eine Ruhestellung bzw. Arbeitsstellung zu verschieben.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum Anblasen der Gegenstände dargestellt, die in einem Gehäuse montiert ist, das im Grundaufbau dem in Fig. 1 dargestellten Gehäuse 1 entspricht.

Wie Figur 3 zeigt, ist ein Lagerbock 51 an der Innenseite des Behälteroberteiles 2 befestigt. An diesem Lagerbock 51 ist eine obere Halteeinrichtung 52 und eine untere Halteeinrichtung 53 verschwenkbar angeordnet, die durch eine Antriebsvorrichtung 54 einzeln oder gemeinsam verschwenkt werden. Die Antriebsvorrichtung 54 ist durch geeignete Mittel am Lagerbock 51 oder Gehäuseoberteil 2 befestigt. Die obere Halteeinrichtung 52 enthält einen einarmigen Hebel 55, der an einem Ende am Lagerbock 51 angelenkt ist. Am anderen Ende des einarmigen Hebels 55 sind zwei Halteorgane 56 schwenkbar befestigt. Die Halteorgane 56 sind im vorliegenden Fall als einarmige Hebel ausgebildet und an einem Ende an den einarmigen Hebel 55 angelenkt. Am anderen Ende des Halteorgans 56 ist jeweils ein Anblasorgan 57 befestigt. Dieses Anblasorgan 57 ist ein länglicher Hohlkörper, der mit einer Mehrzahl von auf einer Linie liegend ausgebildeter Löcher oder einen sich über den grössten Teil seiner Länge erstreckenden Schlitz aufweist. Die Löcher und der Schlitz bilden die Austrittsöffnungen für das gasförmige Behandlungsmedium. Die andere Halteeinrichtung 53 besteht aus einem einarmigen Hebel 58, der an einem Ende am Lagerbock 51 angelenkt ist. Am anderen Ende des einarmigen Hebels 58 ist ein Anblasorgan 59 befestigt. Gegenüber dem Anblasorgan 57 an der oberen Halteeinrichtung 52 ist das Anblasorgan 59 an der unteren Halteeinrichtung 53 als Zweistrahldüse ausgebildet, bei der die Austrittsöffnungen an den gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers ausgebildet sind.

Die Figuren 4a und 4b zeigen zwei Ausführungen solcher Anblasorgane im Querschnitt.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Trocknen von Brillengläsern anhand der Figuren 1-3 erläutert.

Aus dem Lagerbehälter 8 wird Behandlungsflüssigkeit durch die Rohrleitung 9 und das Ventil 10 in den Behälterunterteil 3 eingefüllt, bis der durch die Ueberlauföffnung 6 bestimmte Flüssigkeitsspiegel erreicht ist. Dieser Flüssigkeitsspiegel wird durch das System aus Ueberlaufbehälter 11 und Pumpe 16 aufrechterhalten, falls erforderlich. Nachdem das Bad aus Behandlungsflüssigkeit bereitgestellt ist, werden die in der Halteeinrichtung in zwei Reihen und nebeneinanderliegend eingelegten Brillengläser 36 durch die Einrichtung 30,31 von oben her in den Behälter 1 eingefahren, bis die Brillengläser 36 vollständig in dem Bad aus Behandlungsflüssigkeit eingetauch sind. Danach wird aus dem Lagerbehälter 50 ein gasförmiges Behandlungsmedium durch die Düse 27 in den Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eingeführt. Durch das aus der Düse 27 ausströmende gasförmige Behandlungsmedium wird die im Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorhandene Luft verdrängt und so eine aus gasförmigem Behandlungsmedium bestehende Atmosphäre erzeugt. Dadurch sind die Bedingungen für das fleckenfreie Trocknen der Brillengläser 36 geschaffen, denn im Behälter 1 befinden sich nun ein Bad aus technisch reiner Behandlungsflüssigkeit und darüber eine Atmosphäre aus technisch reinem gasförmigem Behandlungsmedium. In der Folge wird die Behandlungsflüssigkeit durch Oeffnen des Absperrschiebers 5 abgelassen. Dieses Ablassen erfolgt sehr schnell, weil die Auslassöffnung 22 des Behälterunterteiles 3 einen Querschnitt hat, der im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Behälterunterteiles ist. Bei diesem Ablassen wird der durch den absinkenden Flüssigkeitsspiegel freigegebene Raum im Behälterunterteil 3 durch das gasförmige Behandlungsmedium ausgefüllt. Durch die Einrichtung 30,31 werden die Brillengläser 36 in eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Anblasstellung angehoben. In Fig.2 ist diese Anblasstellung gezeigt. Bei dieser Stellung der Brillengläser 36 werden die Anblasorgane 42,43 gegeneinander verschoben, wodurch die Brillengläster durch den nach unten gerichteten Strahl aus gasförmigem Behandlungsmedium von oben her angeblasen werden. Durch dieses Anblasen, das mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit erfolgt, wird die an der Oberfläche der Brillengläser 36 haftende Behandlungsflüssigkeit nach unten verdrängt und die von Behandlungsflüssigkeit frei werdenden Oberflächenbereiche gleichzeitig getrocknet. Die durch die Anblasung durch die Anblasorgane 42,43 nach unten verdrangte Behandlungsflüssigkeit sammelt sich im unteren Randbereich der Brillengläser 36. Die im Randbereich der Brillengläser 36 angesammelte Behandlungsflüssigkeit wird durch die zwei Anblasorgane 40,41 verdrangt und durch kurzes, stossweises Anblasen bei hohem Druck nach aussen abgeblasen. Mit dieser Massnahme wird die Trocknungszeit wesentlich verkürzt. Sind die Brillengläser 36 auf die vorstehende Weise getrocknet, werden die Anblasorgane 42,43 in die Ruhestellung verschoben und die Halteeinrichtung mit den Brillengläsern 36 aus dem Behälter 1 herausgefahren.

Anschliessend kann ein neuer Trocknungszyklus durchgeführt werden.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Verfahren in der gleichen Weise ab, wobei in diesem Fall die beweglichen Anblasorgane 57 verschwenkt und nicht verschoben werden.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen mit komplizierter geometrischer Form.

Die Vorrichtung hat einen Behälter 60 mit einem zylindrischen Oberteil 61, einen rinnenförmigen Abschnitt 62 mit halbrundem Querschnitt, der mit einem Schenkel 62a stumpf an den Oberteil 61 angeschweisst ist, und einen konischen Unterteil 63, der an der Aussenseite des anderen Schenkels 62b angeschweisst ist und sich zum Auslass hin verjüngt. Der Behälter 60 ist oben offen und unten durch eine Absperreinrichtung 64 abgeschlossen. Die innenliegenden Schenkel 62b bilden eine Ueberlaufkante 65, so dass das Niveau des Flüssigkeitsspiegels eine in den Unterteil 63 eingefüllten Behandlungsflüssigkeit bestimmt wird. Im Unterteil 63 des Behälters 60 ist ein Stutzen 66 zum Einfüllen der Behandlungsflüssigkeit vorgesehen, der auf einem unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegenden Niveau in den Unterteil 63 mündet.

Die Behandlungsflüssigkeit befindet sich in einem Lagerbehälter 67, der über eine Rohrleitung 68 mit dem Stutzen 66 verbunden ist. In dieser Rohrleitung 68 ist ein Ventil 69 installiert. Der rinnenförmige Abschnitt 62 dient als Auffangbehälter und weist zwei Auslässe 70 auf. Der Auslass des Behälters 60 ist über eine Rohrleitung 71 mit einer Förderpumpe 72 verbunden. Die Auslässe 70 des Abschnittes 62 sind jeweils über eine Rohrleitung 73,74 mit der Rohrleitung 71 verbunden. Die Förderpumpe 72 ist über eine Rohrleitung 75, in der ein Absperrventil 76 installiert ist, mit der Rohrleitung 68 verbunden. Dadurch wird ein System zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsspiegels geschaffen, wobei die Verluste an Behandlungsflüssigkeit aus dem Lagerbehälter 67 bei Bedarf gedeckt werden können.

Die Auslassöffnung des Behälters 60 wird durch den sich zum Auslass hin verjüngenden Unterteil 63 bestimmt. Der Unterteil 63 ist so ausgebildet, dass die Querschnittfläche der Auslassöffnung im wesentlichen gleich der Querschnittfläche des Abschnittes mit dem kleinsten Innendurchmesser des Unterteiles 63 ist.

Die bereits erwähnte Absperreinrichtung 64 ist ein herkömmlicher Absperrschieber 74, der einerseits an einem Flansch 78 am Unterteil 63 und andererseits an einem Flansch 79 der Rohrleitung 71 montiert ist. Der Absperrschieber 74 ist mit einem Antriebsorgan 80 versehen.

Die Vorrichtung weist ferner ein Gestell 81 auf, an dem ein Wagen 82 montiert ist, der in den durch den Pfeil A angegebenen Richtung verfahrbar ist. Am Wagen 82 ist ein Rahmen 83 freitragend montiert, so dass dieser über der Oeffnung des Behälters 60 liegt. Am Rahmen ist eine Haltevorrichtung 84 für den zu trocknenden Gegenstand lösbar befestigt.

Wie bereits erwähnt, ist die konstruktive Ausgestaltung der Halteeinrichtung von der geometrischen Form des zu trocknenden Gegenstandes abhängig und ist im vorliegenden Fall für einen Ringlasergyro gedacht.

Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, enthält die Halteeinrichtung 84 eine erste Strebe 85, die an einem Ende am Rahmen 83 lösbar befestigt ist und am anderen Ende eine Büchse 86 aufweist, und eine zweite Strebe 87, die an einem Ende am Rahmen 83 ebenfalls lösbar befestigt ist und am anderen Ende einen gabelförmig ausgebildeten Abschnitt 88 aufweist. Um die beiden Streben 85,87 auf Abstand zu halten und gegenseitig zu stützen, kann ein Stab 89 vorgesehen werden. In dem gabelförmigen Abschnitt 88 und der Büchse 86 ist eine Welle 90 drehbar geiagert, .auf der z.B. ein Ringlasergyro 91 in einer bestimmten Stellung lagerstabil angeordnet ist. Auf der Welle 90 ist ein Kegelzahnradgetriebe 92 angeordnet, das innerhalb der gabelöffnung liegt. Dieses Getriebe 92 wird durch eine Welle 93 angetrieben. Die Welle 93 wird durch ein weiteres Kegelzahnradgetriebe 94a angetrieben, das mit einer Antriebsvorrichtung 94 antriebsverbunden ist, die an der Strebe 87 befestigt ist. Diese Antriebsvorrichtung 94 kann z.B. ein Elektromotor sein.

Wie Figur 6 zeigt, enthält die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zum Anblasen des Gegenstandes mit gasförmigem Behandlungsmedium. Diese Einrichtung umfasst sechs Düsen 95, die in zwei Reihen zu je drei Düsen so im Behälteroberteil 61 aneinander gegenüberliegend angeordnet sind, dass die Austrittsöffnungen von zwei Düsen 95 auf einer gleichen Linie liegen. Die Düsen 95 sind an Haltevorrichtungen 96 verstellbar montiert, um deren Lage bezüglich des Flüssigkeitsspiegels einstellen zu können. Die Halteeinrichtungen 96 sind mittels Trägern 97 an der Innenseite des Behälteroberteiles 61 befestigt. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Düsen 95 sind parallel über eine Rohrleitung 98 mit einem Lagerbehälter 99 für das gasförmige Behandlungsmedium verbunden. In dieser Rohrleitung 98 ist jeweils ein Ventil 100 installiert.

Anstelle der einzelnen Düsen 95 in jeder Reihe können auch die in den Figuren 4a und 4b dargestellten Abblasorgane vorgesehen werden, um eine Mehrzahl unter-bzw. nebeneinanderliegender Gegenstände gezielt anzublasen.

Im folgenden wird das Verfahren zum Trocknen eines Ringlasergyro anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben.

Aus dem Lagerbehälter 67 wird Behandlungsflüssigkeit durch die Rohrleitung 68 und das Ventil 69 in den Behälterunterteil 63 eingefüllt, bis der durch die Ueberlaufkante 65 bestimmte Flüssigkeitsspiegel erreicht ist. Dieser Flüssigkeitsspiegel wird durch das System aus Rinne 62 und Pumpe 72 aufrechterhalten, falls erforderlich. Nachdem das Bad aus Behandlungsflüssigkeit vorbereitet ist, wird der in der Halteeinrichtung angeordnete Ringlasergyro 91 durch die Einrichtung 82,83 von oben her in den Behälter 60 eingefahren, bis der Ringlasergyro 91 vollständig in dem Bad aus Behandlungsflüssigkeit eingetaucht ist. Im Unterschied zum Verfahren zum Trocknen von Brillengläsern wird danach aus dem Lagerbehälter ein gasförmiges Behandlungsmedium durch die untersten Düsen 95 in den Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eingeführt. Dadurch wird gleich wie beim Verfahren zum Trocknen von Brillengläsern eine aus dem gasförmigen Behandlungsmedium bestehende Atmosphäre erzeugt, um die Vorbedingungen für das fleckenfreie Trocknen des Ringlasergyro zu schaffen. Anschliessend wird die Behandlungsflüssigkeit durch Oeffnen des Absperrschiebers 77 abgelassen. Dieses Ablassen erfolgt sehr schnell, weil die Auslassöffnung des Behälterunterteiles einen Querschnitt hat, der im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Behälterunterteiles 63 ist. Dieses Ablassen der Behandlungsflüssigkeit kann beschleunigt werden, indem die Behandlungsflüssigkeit mittels der Förderpumpe 72 abgesaugt wird. Der durch das Ablassen der Behandlungsflüssigkeit über dem Flüssigkeitsspiegel freigegebene Raum wird durch das gasförmige Behandlungsmedium ausgefüllt, welches durch die untersten Düsen 95 einströmt. Durch die Einrichtung 82,83 wird die Halteeinrichtung und somit der Ringlasergyro 92 in eine in Fig. 6 gestrichelt dargestellte Anblasstellung angehoben.

In dieser Stellung wird der Ringlasergyro beidseitig durch jeweils zwei Düsen 95 mit gasförmigem Behandlungsmedium mit hoher Strömungsgeschwindigkeit erzielt angeblasen. Während der Anblasung wird der Ringlasergyro 91 durch die Einrichtung 92,93,95 gedreht, um die an den Oberflächen haftende und in Sacklöchern befindliche Flüssigkeit ab- bzw. auszublasen und den Ringlasergyro zu trocknen.

Bei diesem Verfahren ist es aber auch möglich, den Ringlasergyro 91 kontinuierlich nach oben zu verschieben und gleichzeitig zu drehen, um den Gegenstand zu trocknen.

In den Figuren 7 bis 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum fleckenfreien Trocknen von Gegenständen dargestellt.

Die Vorrichtung enthält einen Behälter 101, der innerhalb einer Wanne 100 auf- und abbewegbar angeordnet ist. Die Wanne 101 ist in einem nicht dargestellten Gestell so montiert, dass sie von oben zugänglich ist.

Der Behälter 101 besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 102 mit einem gewölbten Boden und zwei ebenen Seitenwänden und zwei Deckelsegmenten 103,104 mit einer gewölbten Decke und zwei ebenen Seitenwänden, die bei 105 an den Seitenwänden des Unterteiles 102 schwenkbar montiert sind.

An einer Seitenwand des Unterteiles 102 ist ein Halte- und Anschlussblock 106 befestigt (Fig. 9). Ueber diesen Anschlussblock 106 ist die Auslassöffnung 197 des Behälters 101 herausgeführt. Neben der Auslassöffnung sind noch eine Einlassöffnung 108 und eine Oeffnung 109 für den Ueberlauf vorgesehen.

Die Auslassöffnung, Einlassöffnung und Ueberlauföffnung können wie in Fig. 1 dargestellt mit einem Lagerbehälter und Auffangbehälter verbunden sein, um den Behälter 101 mit Behandlungsflüssigkeit zu versorgen.

Wie aus Figur 9 ferner ersichtlich, ist der Behälter 101 über den Anschlussblock 106 mit einer Einrichtung 110 verbunden, um den Behälter 101 innerhalb der Wanne 100 auf- und abzubewegen. Derartige Einrichtungen sind bekannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Behälter 101 durch einen mittels einer Antriebsschnecke 111 verschiebbaren Schlitten 112 auf- und abbewegt, der an zwei Führungen 113 geführt wird. Der Schlitten 111 und der Anschlussblock 106 sind durch einen Befestigungswinkel 114 miteinander verbunden. Da die Einrichtung 110 ausserhalb der Wanne 100 angeordnet ist, weist die entsprechende Seitenwand der Wanne 100 eine Ausnehmung 115 auf.

Die Wanne 100 umschliesst einen für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Behandlungsraum, der im wesentlichen durch das gasförmige Behandlungsmedium ausgefüllt wird. Die Wanne 100 ist mit einem Ventilator 116 versehen, der in einem bezüglich dem Behandlungsraum abgeschirmten Abteil 117 angeordnet ist. Der Ventilator 116 steht über eine Einlassöffnung 118 mit dem Behandlungsraum und über eine Auslassöffnung 119 mit dem die Vorrichtung umgebenden Raum in Verbindung. Um eine gleichmässige Strömung innerhalb des Behandlungsraumes zu erzeugen, ist an der dem Abteil 117 gegenüberliegenden Seite der Wanne ein Leitblech 120 vorgesehen. Das Abteil 117 und das Leitblech 120 sind dabei so ausgebildet und angeordnet, dass zwischen diesen und dem Behälter jeweils im wesentlichen der gleiche Abstand vorhanden ist.

Die Vorrichtung weist ferner eine Halteeinrichtung 121 für die zu trocknenden Gegenstände 122 auf. Da die Ausbildung der Halteeinrichtung 121 von der Ausbildung des zu trocknenden Gegenstandes abhängt, ist in den Figuren 7 und 8 ein Ausführungsbeispiel zum Halten von Brillengläsern 122 schematisch dargestellt. Danach besteht diese Halteeinrichtung 121 aus zwei Platten 123, die einander gegenüberliegend durch Streben 124 verbunden sind, wobei die Streben 124 gleichzeitig als Auflageorgane für die Brillengläser 122 dienen. An den Platten 123 sind Stäbe 125 an einem Ende angeschweisst. Am anderen Ende sind die Stäbe 125 so ausgebildet, dass sie in eine nicht dargestellte Einrichtung zum Auf- und Abbewegen der Halteeinrichtung 121 einhängbar sind. Die Einrichtung kann ähnlich der in Figur 1 dargestellten Ausführung sein.

Um innerhalb der Wanne 100 und über dem Badspiegel eine Atmosphäre zu erzeugen, die aus einem gasförmigen Behandlungsmedium besteht, sind zwei Düsen 130 vorgesehen. Diese Düsen 130 sind im Bereich des Wannenbodens angeordnet.

Die Vorrichtung enthält ferner eine Anblaseinrichtung 132, die in zwei Funktionseinheiten unterteilt ist. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, enthält die eine Funktionseinheit zwei Anblasorgane 133,134 und die andere Funktionseinheit eine jeweils in einer Reihe hintereinanderliegend angeordnete Anzahl von Düsen 135 und 136 mit einem verstellbaren Düsenkopf 137,138, so dass die Richtung des austretenden Strahles bezüglich dem zu trocknenden Gegenstand einstellbar ist. Diese Funktionseinheiten unterschieden sich ferner in ihrer Funktion, indem die Anblasorgane 133,134 sowohl hin- und her- als auch auf- und abbewegbar sind und die Düsen 135,136 nur auf- und abbewegbar sind. Um die Anblasorgane und Düsen 133 bis 136 zu verschieben, enthält die Anblaseinrichtung nicht dargestellte Mittel, die z.B. wie folgt ausgestaltet sein können: Auf einer neben der Wanne 100 angeordneten Spindel ist ein Support angeordnet. Die Anblasorgane 133,134 sind auf einer Rechts- und Linkswinde aufweisenden Spindel montiert, die am Support gelagert ist und durch einen Motor angetrieben wird. Die Düsen 135,136 sind auf einer mit Rechtsgewinde versehenen Spindel montiert, die ebenfalls am Support gelagert ist und durch einen weiteren Motor angetrieben wird.

Die Anblaseinrichtung 132 umfasst ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt, einen Lagerbehälter für das gasförmige Behandlungsmedium, der mit den Anblasorganen 132,134 und mit den Düsen 135,136 als auch mit den innerhalb der Wanne 100 angeordneten Düsen 130 verbunden ist.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Trocknen von Brillengläsern in der in den Figuren 7-9 dargestellten Vorrichtung beschrieben.

Der Behälter 101 wird mit Behandlungsflüssigkeit bis zur Linie 140 gefüllt, die den Badspiegel darstellt. Dieses Füllen wird überwacht, z.B. mit einem Niveauregelkreis. Das Füllen kann erfolgen, wenn der Behälter 101 die obere Stellung in der Wanne 100 einnimmt. Nachdem das Bad bereitgestellt ist, werden die in der Halteeinrichtung 121 in zwei Reihen und nebeneinander eingelegten Brillengläser 122 von oben her in den Behälter 101 eingefahren, bis die Brillengläser 122 vollständig in die Behandlungsflüssigkeit eingetaucht sind. Um die über dem Badspiegel 140 vorhandene Luft zu verdrängen, kann ein gasförmiges Behandlungsmedium entweder durch die zwei Düsen 130 innerhalb der Wanne 100 oder durch die Anblaseinrichtung 132 in den Raum oberhalb des Badspiegels 140 eingeführt werden. Damit sind die Vorbedingungen für das fleckenfreie Trocknen der Brillengläser 122 erfüllt. In der Folge und nach Ablauf einer vorbestimmten Eintauchzeit wird der Behälter 101 durch die Einrichtung 110 abgesenkt. Mit dem Absenken des Behälters 101 wird der Behälter gleichzeitig verschlossen und in eine untere Stellung innerhalb der Wanne 100 verschoben (Fig. 8). Dieser Vorgang läuft sehr schnell ab, und zwar innerhalb ca. 1 Sekunde. Dabei wird der Raum oberhalb des geschlossenen Behälters 101 durch das gasförmige Behandlungsmedium ausgefüllt. Anschließend erfolgt die eigentliche Trocknung durch die Anblaseinrichtung 132. Hierzu werden die Anblasorgane 133, 134 und die Düsen 135, 136 in eine Anblasstellung verschoben, die der in Fig. 2 dargestellten entspricht. Die Anblasung der Brillengläser 122 erfolgt analog wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.

Der Ventilator 116 läuft während der eigentlichen Trocknung, kann aber bereits in Betrieb genommen werden, wenn die Atmosphäre aus Behandlungsmedium oberhalb des Badspiegels 140 durch die Anblaseinrichtung 132 erzeugt werden soll, um eine gleichmäßige laminare Saugströmung innerhalb des durch die Wanne 100 bestimmten Raumes zu erzeugen.