AT512121B1 - Verfahren zur reinigung linear erstreckter objekte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung linear erstreckter Objekte (4), bei dem ein im Wesentlichen ringförmiger Düsenträger (5) in Längsrichtung gegenüber dem Objekt (4) bewegt wird, wobei über am Düsenträger (5) angebrachte Düsen (7,10) ein Reinigungsmedium auf das Objekt (4) geblasen wird, um Öl oder andere am Objekt (4) haftende Fremdkörper zu entfernen. Eine Verringerung des Luftverbrauchs kann dadurch erreicht werden, dass zumindest ein Teil der Düsen (7,10) in einen Ringspalt (8) zwischen dem Objekt (4) und dem Düsenträger (5) tangential zum Objekt (4) gerichtet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung linear erstreckter Objekte, bei dem einim Wesentlichen ringförmiger Düsenträger in Längsrichtung gegenüber dem Objekt bewegtwird, wobei über am Düsenträger angebrachte Düsen ein Reinigungsmedium auf das Objektgeblasen wird, um Öl oder andere am Objekt haftende Fremdkörper zu entfernen.

[0002] Bei der Produktion hochwertige technischer Bauteile ist es in der Regel erforderlichReinigungsschritte durchzuführen, um etwaige Reste spannender Bearbeitung, wie Späne, Öloder Schleifemulsionen zu entfernen. Dies wird in vielen Fällen durch Abblasen mit einemReinigungsmedium wie beispielsweise Pressluft durchgeführt.

[0003] Es ist bekannt, zur Reinigung länglicher Bauteile, wie etwa Achsen, Nockenwellen,Spindeln oder Schrauben einen ringförmigen Düsenträger relativ zum Objekt zu bewegen unddabei das Reinigungsmedium aus Düsen, die am Düsenkörper angebracht sind, auf das Objektzu richten. Typischenweise ist dabei das Objekt mit waagrechter Achse eingespannt und derDüsenkörper entlang der Achse bewegt wird.

[0004] In diesem Zusammenhang umfasst die obige Definition aber auch Situationen, bei de¬nen die Achse des Objekts senkrecht ist oder das Objekt relativ zum Düsenkörper bewegt wird.Wesentlich ist, dass der Düsenkörper eine Erstreckung in Längsrichtung aufweist, die deutlichgeringer ist als die des Objekts und der Reinigungsvorgang daher entlang der Längsachsefortschreitend verläuft.

[0005] Es ist bekannt, eine solche Reinigung so durchzuführen, dass im Düsenkörper eineMehrzahl von Düsen in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, die annähernd odergenau auf die Längsachse des zu reinigenden Objekts gerichtet sind. Gleichzeitig sind dieDüsen in der Regel schräg gegenüber der Längsachse angeordnet, so dass die Düsenachsenbeispielsweise einen Kegel mit dem Scheitel auf der Längsachse des Objekts aufspannen. DieReinigung erfolgt dabei in der Weise, dass das auf das Objekt auftretende Reinigungsmedium -typischerweise Pressluft - vom Objekt entfernt und in Längsrichtung abtransportiert wird.Selbstverständlich entspricht dabei die Bewegungsrichtung des Düsenträgers der Richtung, indie die Düsen geneigt sind, so dass die Fremdkörper zur noch nicht gereinigten Seite des Ob¬jekts hin weggeblasen werden.

[0006] Diese bekannte Vorrichtung wird erfolgreich beispielsweise in der Automobilindustrieeingesetzt, da es auf diese Weise möglich ist, Nockenwellen, Schrauben oder dergleicheneffizient zu reinigen. Nachteilig ist jedoch der relativ hohe Luftverbrauch, der einen entspre¬chenden Energieverbrauch bedingt, und die Tatsache, dass eine Vielzahl von Düsen vorgese¬hen sein muss, um jeden Punkt des Werkstücks sicher zu erfassen.

[0007] Aus der JP 2002-273362 A ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt, bei der allseitig einReinigungsmedium auf ein Objekt gerichtet wird. Die Reinigungswirkung ist in Relation zumLuftverbrauch unbefriedigend.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Lö¬sung anzugeben, bei der der Luftverbrauch verringert werden kann und der technische Aufbauvereinfacht werden kann.

[0009] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Düsen in einen Ringspaltzwischen dem Objekt und dem Düsenträger tangential zum Objekt gerichtet ist. Dies bedeutet,dass diese Düsen, die in der Folge als Dralldüsen bezeichnet werden, eine völlig andere Wir¬kungsweise entfalten als die Düsen bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach dem Standder Technik. Diese Düsen erzeugen nämlich nicht einen Luftstrahl, der senkrecht oder in einemWinkel auf das Werkstück gerichtet ist, um Fremdkörper direkt zu entfernen, sondern dienenPrimär dazu, eine Drallströmung in dem Ringspalt zwischen dem Objekt und dem Düsenträgerzu erzeugen. Daher werden solche Düsen zur besseren Unterscheidung hier Dralldüsen ge¬nannt. Die Achsen dieser Dralldüsen sind nicht auf das Objekt selbst gerichtet, sondern liegentangential zum Objekt oder gehen daran vorbei.

[0010] Wesentlich ist somit die oben beschriebene Drallströmung oder Wirbelströmung, die esermöglicht, dass mit einer insgesamt wesentlich geringeren Luftmenge mindestens die gleicheReinigungswirkung erzielt wird wie bei Verfahren nach dem Stand der Technik. Unterschiedlichzum Stand der Technik ist auch, dass es nicht erforderlich ist, die Düsen in Längsrichtung zuneigen, um die Fremdkörper wegzublasen. Durch die Drallströmung bzw. Wirbelströmung wirdeine Zentrifugalkraft erzeugt, die die Fremdkörper radial nach außen abtransportiert. Ein weite¬rer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass nunmehr mit einer wesentlich geringeren Anzahlan Düsen das Auslangen gefunden werden kann, da die Strömung auch Fremdkörper vonStellen abtransportiert die nicht direkt vom Düsenstrahl erfasst sind. So ist es insbesonderemöglich, in Umfangsrichtung lediglich an einer oder zwei Stellen Düsen vorzusehen, also imExtremfall mit einer einzigen Dralldüse das Auslangen zu finden. Das Verfahren der vorliegen¬den Erfindung ist nicht nur für zylindrische Objekte geeignet, sondern auch für längliche Objektekomplexerer Formgebung wie beispielsweise Nockenwellen. In diesem Fall ist es selbstver¬ständlich erforderlich, um die Bewegungen in Längsrichtung überhaupt zu ermöglichen, dassdas Lumen des Düsenträgers größer ist als die Einhüllende aller Querschnitte der Nockenwelle.In diesem Fall sind die Dralldüsen beispielsweise tangential auf diese Einhüllende gerichtet, umeine Drallströmung zu erzeugen, die auch um die Nocken herum eine sichere Abtragung derFremdkörper gewährleistet. Andererseits jedoch kann dabei eine unzureichende Reinigung derBereiche mit geringerem Durchmesser zwischen den Nocken zu beobachten sein. In einemsolchen Fall wird vorzugsweise ein Teil des Reinigungsmediums über gesonderte Düsen stär¬ker zur Längsachse hin gerichtet das heißt, dass zumindest im Bereich der Nocken das Reini¬gungsmedium direkt auf das Objekt gerichtet wird. In den Abschnitten zwischen den Nockenliegt dann wiederum tangentiale Anströmung vor.

[0011] Weiters betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung linear erstreck¬ter Objekte, mit einem im Wesentlichen ringförmigen Düsenträger, der in Längsrichtung gegen¬über dem Objekt bewegbar ist, wobei am Düsenträger mindestens eine Düse ausgebildet ist,um ein Reinigungsmedium auf das Objekt zu blasen, um Öl oder andere am Objekt haftendeFremdkörper zu entfernen.

[0012] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die mindestens eine Düse als Dralldüse tangen¬tial zum Objekt in einen Ringspalt zwischen dem Objekt und dem Düsenträger gerichtet ist. Einesolche Vorrichtung ermöglicht eine verbesserte Ausnützung der gegebenen Luftmenge unddaher eine verbesserte Reinigungswirkung in Bezug auf die aufgewendete Luftmenge bzw.allgemein auf die Menge des Reinigungsmediums.

[0013] Eine Verlängerung der Verweilzeit des Reinigungsmediums im Ringspalt kann insbe¬sondere dadurch erreicht werden, dass die mindestens eine Dralldüse eine Achse aufweist, diein einer Ebene liegt, die im Wesentlichen rechtwinkelig zur Achse des Objekts ist. Dies ermög¬licht eine weitere Effizienzsteigerung.

[0014] Sind mehrere Dralldüsen vorgesehen, ist es von besonderem Vorteil, dass diese ingleicher Drehrichtung ausgerichtet sind, d. h. in Längsrichtung gesehen alle entweder im Uhr¬zeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn blasen. Die mehreren Dralldüsen können dabei inAxialrichtung nebeneinander oder in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein.

[0015] Bei kompliziert ausgebildeten Konturen des Objekts kann es erforderlich sein, dasszusätzlich zu der mindestens einen Dralldüse mindestens eine Blasdüse vorgesehen ist, diedirekt auf das Objekt gerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die hauptsächlich wirksameDrallströmung lokal zu modifizieren, um konkave Bereiche oder Hinterschneidungen ebenfallswirksam zu reinigen. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Blasdüse eine Achse auf¬weist, die stärker in Radialrichtung und stärker in Axialrichtung geneigt ist als die Achse dermindestens einen Dralldüse.

[0016] Eine besonders günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gege¬ben, wenn der Ringspalt eine Dicke aufweist, zwischen 5% und 20% und vorzugsweise desInnendurchmessers des Düsenträgers beträgt. Darüber hinaus ist es günstig, wenn der Düsen¬träger eine Axialerstreckung aufweist, die mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 120% des Innendurchmessers des Düsenträgers beträgt. Auf diese Weise kann mit geringst mögli¬chen Aufwand ein hoher Grad an Effizienz sicher gestellt werden.

[0017] In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in Figuren dargestellten Ausfüh¬rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: [0018] Fig. 1 schematisch eine Erfindungsgemäße Vorrichtung; [0019] Fig. 2 eine erste Ausführungsvariante eines Düsenträgers in einer Ansicht in Axialrich¬ tung; [0020] Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante eines Düsenträgers in einer Ansicht in Axialrich¬ tung mit einem zu reinigenden Objekt.

[0021] Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit einem Gehäuse 1, dasan seinen Stirnseiten Aufnahmen 2, 3 für ein zu reinigendes Objekt aufweist, bei dem es sich imvorliegenden Fall um eine Nockenwelle 4 handelt. Ein Düsenträger 5 kann über nicht dargestell¬te Führungen in Längsrichtung d.h. entlang des Doppelpfeils 6 gegenüber der Nockenwelle 4hin und her bewegt werden. Der Düsenträger 5 besitzt mehrere Düsen 7, über die ein Reini¬gungsmedium, beispielsweise Pressluft in einen Ringspalt 8 zwischen der Nockenwelle 4 unddem Düsenträger 5 eingeblasen werden kann. Die Längsachse der Nockenwelle 4 ist mit 4abezeichnet.

[0022] In Fig. 2 setzt sich der Düsenträger 5 von Fig. 2 aus zwei Hälften 5a und 5b zusammenund besitzt ein Lumen 18 mit kreisförmigen Querschnitt, durch das ein hier nicht dargestelltesObjekt hindurch bewegt werden kann. Eine Düse 7 ist als Dralldüse mit einer Achse 7a soausgerichtet, dass der Abstand d von der Längsachse 4a etwa 90% des Radius r des Lumens18 beträgt.

[0023] In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsvariante in einer entsprechenden Darstel¬lung entsprechend der Fig. 2 dargestellt. Bei den zu reinigenden Objekt handelt es sich um eineNockenwelle 4 mit einer Längsachse 4a. Die Nockenwelle 4 besteht aus einem zylindrischenKörper 5, an dem drei Nocken 10a, 10b und 10c angeformt sind, die im gleichmäßigen Winkel¬abständen von 120° gegeneinander versetzt sind, wie dies bei V6-Motoren typischerweise derFall ist. Drei nebeneinander angeordnete Dralldüsen 7 sind ähnlich wie bei der Ausführungsva¬riante von Fig. 2 am äußeren Umfang so angeordnet, dass das ausgeblasene Reinigungsmedi¬um, dargestellt durch den Pfeil 11, kreisförmig entlang des Ringspalts 8 geführt wird, der dasnicht von der Nockenwelle eingenommene Lumen 18 der Nockenwelle 4 darstellt. Zusätzlich zuden Dralldüsen 7 ist eine Blasdüse 10 vorgesehen, deren Achse 10a parallel zur Achse 7a derBlasdüse 7 ist, die aber weiter innen angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die Blasdüse 7 imBereich der Nocken 10a, 10b und 10c direkt auf die Nockenwelle 4 gerichtet ist, im Bereich desWellenabschnittes 9 jedoch ebenfalls tangential angeordnet ist, wie aus dem weiteren Pfeil 12für die Blasdüse 10 hervorgeht.

[0024] Der Ringspalt 8 weist eine vergleichsweise geringe Dicke auf, die beispielsweise 10%des Innendurchmessers r des Düsenträgers 5 beträgt und bevorzugt zwischen 5% und 20%und des Innendurchmessers D = 2 . r ausmacht. Die Breite des Düsenträger 5, d.h. seine Axia¬lerstreckung sollte mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 120% des Innendurchmessers2 . r des Düsenträgers 5 betragen.

[0025] Sowohl die Dralldüsen 7a als auch die Blasdüse 10 liegen bei der Ausführungsvariantevon Fig. 3 mit ihren Achsen 7a bzw. 10a in der Darstellungsebene bzw. parallel dazu. Es kannallerdings auch bei Bedarf eine oder mehrere dieser Düsen geringfügig gegen die Darstellungs¬ebene geneigt sein, d.h. dass der Strahl aus dieser Düse bzw. aus diesen Düsen eine geringfü¬gige Komponente in Axialrichtung aufweist. Dieser Winkel gegenüber der Darstellungsebenesollte zumindest für die Dralldüsen nicht größer sein als 20° und vorzugsweise kleiner sein als10°.

[0026] Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine Lufteinsparung bei der Reinigung vonWerkstücken zu erzielen.

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Reinigung linear erstreckter Objekte (4), bei dem ein im Wesentlichen ring¬förmiger Düsenträger (5) in Längsrichtung gegenüber dem Objekt (4) bewegt wird, wobeiüber am Düsenträger (5) angebrachte Düsen (7, 10) ein Reinigungsmedium auf das Objekt (4) geblasen wird, um Ol oder andere am Objekt (4) haftende Fremdkörper zu entfernen,dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Düsen (7, 10) in einen Ringspalt (8) zwischen dem Objekt (4) und dem Düsenträger (5) tangential zum Objekt (4) gerichtetist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringspalt eine inUmfangsrichtung verlaufende Wirbelströmung erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlichdas Reinigungsmedium direkt auf das Objekt (4) gerichtet wird.
4. 4. Vorrichtung zur Reinigung linear erstreckter Objekte (4), mit einem im Wesentlichen ring¬förmigen Düsenträger (5), der in Längsrichtung gegenüber dem Objekt (4) bewegbar ist,wobei am Düsenträger (5) mindestens eine Düse ausgebildet ist, um ein Reinigungsmedi¬um auf das Objekt (4) zu blasen, um Öl oder andere am Objekt (4) haftende Fremdkörperzu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (7,10) als Drall¬düse tangential zum Objekt (4) in einen Ringspalt (8) zwischen dem Objekt (4) und demDüsenträger (5) gerichtet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drall¬düse (7) eine Achse (7a) aufweist, die in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen rechtwin¬kelig zur Achse des Objekts (4) ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrereDralldüsen (7) vorgesehen sind, die tangential zum Objekt (4) in einen Ringspalt (8) zwi¬schen dem Objekt (4) und dem Düsenträger (5) gerichtet sind, und im gleicher Drehrichtungangeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlichzu der mindestens einen Dralldüse (7) mindestens eine Blasdüse (10) vorgesehen ist, diedirekt auf das Objekt (4) gerichtet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (10) eineAchse (10a) aufweist, die stärker in Radialrichtung und stärker in Axialrichtung geneigt istals die Achse (7a) der mindestens einen Dralldüse (7).
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring¬spalt (8) eine Dicke aufweist, zwischen 5% und 20% und vorzugsweise des Innendurch¬messers (r) des Düsenträgers (5) beträgt.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dü¬senträger (5) eine Axialerstreckung aufweist, die mindestens 80%, vorzugsweise mindes¬tens 120% des Innendurchmessers des Düsenträgers (5) beträgt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen