AT517482B1 - Einrichtung zur reinigung von gegenständen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (1) zur Reinigung von Gegenständen, insbesondere von Werkstücken, mit zumindest einem um eine erste Drehachse (21) drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf (20), auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung (2) für ein Reinigungsmedium verbundene und schräg angestellte Düsen (22) angeordnet sind. Aufgabe der Erfindung ist es eine einfache Möglichkeit zur Verbesserung der Reinigungsleistung anzugeben. Das wird dadurch gelöst, dass diese Einrichtung (1) zumindest einen Arm (10) aufweist, der an einem ersten Ende (11) drehbar gelagert ist, wobei der Rotationsdüsenkopf (20) an dem Arm (10) drehbar gelagert ist. Daher kann die Einsatzfläche (5) der Einrichtung (1) besser abgedeckt werden.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Gegenständen, insbesondere von Werkstücken, mit zumindest einem um eine erste Drehachse drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf, auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung für ein Reinigungsmedium verbundene und schräg angestellte Düsen angeordnet sind.
[0002] Um Werkstücke nach einer spanenden Bearbeitung von Kühl- und Schmierflüssigkeiten, Spänen und sonstigem Schmutz zu befreien und für die weitere Bearbeitung vorzubereiten, stehen im Allgemeinen mehrere verschiedene Methoden zur Verfügung.
[0003] Diese Art von Einrichtungen findet beispielsweise Anwendung in der Fertigung von Produkten, wie etwa KFZ-Motoren. Dabei sind der Reinigung meist getaktete Prozesse vor- und nachgeschaltet. Daher ist es oft notwendig, die Reinigung möglichst schnell innerhalb eines Taktes durchzuführen.
[0004] Der Einsatz von rotierenden Düsen mit ausströmendem Reinigungsmedium ist aus der DE 35 18 988 A1 bekannt. Darin weist die Reinigungseinrichtung allerdings nur zwei Düsen an den Enden eines Rotors auf. Dadurch kann die zu reinigende Fläche ohne eine translatorische Bewegung entlang einer Werkstückoberfläche nicht gleichmäßig gesäubert werden, da durch die Drehbewegung nur ein Kreisring von dem durch die Düsen ausgestoßenem Reinigungsmedium zur Säuberung erfasst wird.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun eine Einrichtung anzugeben, die ohne einer translatorischen Bewegung entlang der Werkstückoberfläche eine gleichmäßige und flächendeckende Reinigung garantiert.
[0006] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass diese Einrichtung zumindest einen Arm aufweist, der an einem ersten Ende drehbar gelagert ist, wobei der Rotationsdüsenkopf an dem Arm drehbar gelagert ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass sich durch die Drehung des Armes und dem relativ dazu drehenden Rotationsdüsenkopf eine vollständige Kreisfläche von dem Reinigungsmedium erreicht wird. Dadurch ist eine flächendeckende Reinigung oder Trocknung der Werkstückoberfläche durchführbar.
[0007] Als Reinigungsmedium ist Druckluft vorgesehen, da diese zur Trocknung, wie auch zur Kühlung und Reinigung eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist Druckluft billig und jederzeit verfügbar und unkompliziert in der Anwendung.
[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zumindest zwei Arme aufweist, wobei die Arme rotationssymmetrisch um das erste Ende angeordnet sind. Dadurch kann die Zeit, die zur Reinigung benötigt wird, verringert werden. Darüber hinaus ist die Einrichtung mechanisch gesehen verbessert, da sie ihre Unwucht verliert, wenn die Arme rotationssymmetrisch angeordnet sind.
[0009] Der Vorteil eines besonders einfachen und unkomplizierten Aufbaus der Einrichtung ergibt sich, wenn eine zweite Drehachse des Armes zur ersten Drehachse des Rotordüsenkopfes parallel ist.
[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung ergibt sich dadurch, dass die schräg angestellten Düsen des Rotationsdüsenkopfes mit der ersten Drehachse einen Winkel einschließen, der vorzugsweise einen Winkelbereich von größer 0° bis 10° und besonders vorzugsweise einen Winkelbereich von 1 °bis 3° hat. Durch diese besondere Anordnung der Düsen am Rotationsdüsenkopf ergibt sich alleine durch den Ausstoß des Reinigungsmediums wiederum eine Drehbewegung des Rotationsdüsenkopfes, daher ist kein Antrieb des Rotationsdüsenkopfes notwendig. Außerdem ist die Reinigungsleistung gegenüber einer axialen Ausrichtung der Düsen verbessert, da die unerwünschten Partikel besser von der Werkstückoberfläche in Richtung Umgebung bewegt werden.
[0011] Unter Reinigungsleistung versteht sich hier eine Größe die mit Reinigungsgeschwindigkeit und tatsächlich gereinigter Fläche im Zusammenhang steht. Je höher die Reinigungsge schwindigkeit und je größer die tatsächlich gereinigte Fläche ist, desto größer ist auch die Reinigungsleistung.
[0012] Es ist günstig, wenn die erste Drehachse des Rotationsdüsenkopfes geneigt zu der zweiten Drehachse des Arms angeordnet ist, wobei ein Anstellwinkel der ersten Drehachse zu der zweiten Drehachse vorzugsweise einen Winkelbereich zwischen 0° bis 10°, besonders vorzugsweise einen Winkelbereich zwischen 10 und 3° aufweist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, dass die Drehung des Armes nur durch das Ausströmen des Mediums aus dem Rotordüsenkopf und dessen Rückstoßkraft bewirkt wird. Daher ist bei dieser Ausführungsform ein separater Antrieb für den Arm nicht zwingend notwendig. Das macht den Aufbau der Einrichtung besonders einfach. Außerdem ermöglicht diese Ausführungsform eine Reinigung von konvexen Flächen.
[0013] Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der Arm Reinigungsdüsen aufweist, die mit der Druckleitung strömungsverbunden sind. Dadurch kann erreicht werden, dass der Arm selbstständig durch den Reinigungsmediumsaustritt rotiert, ohne dass das Anstellen von dem Rotationsdüsenkopf notwendig ist. Weiters wird die Drehbewegung durch diese zusätzlichen Reinigungsdüsen stabilisiert und die Reinigungsleistung kann ebenso erheblich verbessert werden.
[0014] Zur weiteren Verbesserung der Reinigungsleistung ist es günstig, wenn der Arm zumindest einen zweiten Rotationsdüsenkopf aufweist. Somit ergibt sich eine größere Fläche die durch das Reinigungsmedium bei gleichbleibender Zeitspanne überstrichen wird.
[0015] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zumindest ein Gehäuse um zumindest einen Arm aufweist, wobei das Gehäuse zu einer Einsatzfläche des Reinigungsmediums hin geöffnet ist. Durch diese Maßnahme steigt die Sicherheit, da die rotierenden Teile abgedeckt sind. Weiters ist es für die Führung einer Strömung des Reinigungsmediums vorteilhaft, wenn das Gehäuse diese Aufgabe der gezielten Strömungsführung zu der Einsatzfläche hin übernimmt. Darüber hinaus bewirkt das Gehäuse, dass die Verschmutzung von umliegenden Maschinenteilen reduziert werden kann, was wiederum positive Auswirkungen auf die Maschinenverfügbarkeit hat.
[0016] Um in einem Produktionsprozess die Zuführung der Werkstücke zu erleichtern ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung einen Zustellmechanismus, insbesondere einen pneumatische oder hydraulisch betätigbaren Arbeitszylinder, zur axialen Bewegung des Armes aufweist.
[0017] Eine Ausführungsform, die besonders günstig ist, ergibt sich, wenn ein Durchmesser des Rotationsdüsenkopfes zu einer Länge des Armes ein Verhältnis aufweist, das in einen Bereich von 1,6 bis 1,9 liegt, wobei die Länge von dem ersten Ende bis zu einem Durchstoßpunkt der ersten Drehachse mit einer Ebene, in der der Arm liegt, gemessen wird. Daraus entsteht der Vorteil, dass die gereinigte Fläche auf der Oberfläche des Werkstückes besonders abdeckend im Vergleich zu anderen Ausführungsformen ist.
[0018] In der Folge wird die Einrichtung anhand der schematischen Figuren beschrieben.
[0019] Es zeigen: [0020] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung in einer ersten Ausführung in einer geschnittenen Seitenansicht; [0021] Fig. 2 die Einrichtung in der ersten Ausführung in einem Schnitt gemäß der Linie II- II in Fig. 1; [0022] Fig. 3 die erfindungsgemäße Einrichtung in einer zweiten Ausführung in einer
Seitenansicht; [0023] Fig. 4 die erfindungsgemäße Einrichtung in einer dritten Ausführung in einer
Seitenansicht; und [0024] Fig. 5 die erfindungsgemäße Einrichtung in einer vierten Ausführung in einem
Schrägriss.
[0025] In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 in einer ersten Ausführung gezeigt. Diese Einrichtung 1 zur Reinigung von Werkstückoberflächen weist zwei Arme 10 auf. Jeder Arm 10 ist um ein erstes Ende 11 drehbar gelagert.
[0026] Die Einrichtung 1 weist zwei Rotationsdüsenköpfe 20 auf, die um eine erste Drehachse 21 drehbar an je einem Arm 10 gelagert sind. Um Reinigungsmedium aufbringen zu können, sind an den Rotationsdüsenköpfen 20 schräg angestellte Düsen 22 angeordnet.
[0027] Die Arme 10 sind um das erste Ende 11 rotationssymmetrisch angeordnet. In weiterer Folge wird nur ein einzelner Arm 10 beschrieben, da die Arme 10 gleich ausgeführt sind.
[0028] Es besteht eine Strömungsverbindung zwischen den einzelnen Düsen 22, dem Rotationsdüsenkopf 20 und dem Arm 10, welche über eine Druckleitung 2 hergestellt ist. Die Druckleitung 2 ist aus einer ersten Verbindung 24 im Rotationsdüsenkopf 20, einer zweiten 12 im Arm 10, aus einem Druckschlauch 3 und aus einer ersten Bohrung 23 einer ersten Drehverbindung 25 und einer zweiten Bohrung 13 einer zweiten Drehverbindungen 14 gebildet. Dabei realisiert die erste Drehverbindung 25 die drehbare Lagerung des Rotationsdüsenkopfes 20 um die erste Drehachse 21 und die zweite Drehverbindung 14 die drehbare Lagerung des Armes 10 um eine zweite Drehachse 15, die durch das erste Ende 11 festgelegt ist.
[0029] Der Druckschlauch 3 stellt eine weitere Strömungsverbindung zwischen der zweiten Bohrung 13 und beispielsweise einem nicht gezeigten Druckspeicher für das Reinigungsmedium her.
[0030] In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung weist der Arm 10 Reinigungsdüsen 16 auf, die analog zu den Düsen 22 mit der Druckleitung 2 verbunden sind.
[0031] Um eine möglichst lückenlose Reinigung zu erreichen ist es sinnvoll, wie in der gezeigten Ausführung in Fig. 1 ein Verhältnis D/A festzulegen, das einen Durchmesser D des Rotationsdüsenkopfes 20 zu einer Länge A in Beziehung setzt, das beispielsweise in einem Bereich zwischen 1,6 und 1,9 liegt.
[0032] Die Länge A ist definiert als der in einer Ebene 17 gemessene Abstand zwischen einem ersten Durchstoßpunkt 27 der ersten Drehachse 21 durch die Ebene 17 und einem zweiten Durchstoßpunkt 18 der zweiten Drehachse 15 durch die Ebene 17, wobei eine Längsachse 19 des Armes 10 ein Element der Ebene 17 ist und die Ebene 17 eine Normalebene auf die zweite Drehachse 15 bildet.
[0033] Um die Umgebung vor rotierenden Teilen zu schützen weist die Einrichtung 1 ein Gehäuse 4 um die Arme 10 und die Rotationsdüsenköpfe 20 auf, das zu einer Einsatzfläche 5 (Fig. 3) des Reinigungsmediums hin geöffnet ist. Das Gehäuse 4 dient außerdem der gezielten Leitung des Reinigungsmediums nach dem Ausströmen von diesem aus den Düsen 22.
[0034] An dem Gehäuse 4 ist in der dargestellten Ausführung ein Arbeitszylinder 6 angebracht, der hydraulisch oder pneumatisch oder auf andere Art bewegbar ist. Damit ist die Einrichtung 1 von einem Fixpunkt 7 aus, an dem der Arbeitszylinder 6 angebracht ist, entlang der zweiten Drehachse 15 axial verschiebbar.
[0035] In Fig. 2 ist die Einrichtung 1 in der ersten Ausführung ersichtlich. Außerdem ist eine Reinigungsdüse 16 zu erkennen, die in der Schnittebene liegt. Ihre Achse ist in der dargestellten Ausführung mit der zweiten Drehachse 15 ident.
[0036] Eine weitere Reinigungsdüse ist strichliert zu sehen. Ihre Achse ist zu einer zur zweiten Drehachse 15 parallelen nicht gezeigten Gerade geneigt.
[0037] Die Düsen 22 des Rotationsdüsenkopfes 20 sind zur ersten Drehachse 21 um einen Winkel ß geneigt, der größer 0° und bis zu 10° groß ist. Durch eine rotationssymmetrische Anordnung der Düsen 22 am Rotationsdüsenkopf 20 um die erste Drehachse 21 entsteht bei Ausstoß des unter Druck stehenden Reinigungsmediums eine Drehbewegung des Rotationsdüsenkopfes 20.
[0038] Eine zweite Ausführung der Einrichtung 1 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Arm 10 weist einen zweiten Rotationsdüsenkopf 30 auf. Dieser befindet sich zwischen Rotationsdüsenkopf 20 und dem ersten Ende 11 des Arms 10. Der Rotationsdüsenkopf 20 weist in dieser Ausführung vier rotationssymmetrisch um die erste Drehachse 21 angeordnete Leitungsarme 26 auf.
[0039] Der zweite Rotationsdüsenkopf 30 kann in einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform entlang einer Geraden, die parallel zu der zweiten Drehachse 15 ist, in Richtung der Ebene 17 verschoben ausgeführt sein. Bei genügend großer Verschiebung kann ein Durchmesser d des zweiten Rotationsdüsenkopfes 30 größer sein als ein Normalabstand B der zweiten Drehachse 15 zum Rotationsdüsenkopf 20. Durch die entstehende Überlappung ist es möglich, dass eine Kreisfläche der Einsatzfläche 5 vollständig abgedeckt werden kann.
[0040] In Fig. 4 ist eine dritte Ausführung der Einrichtung 1 dargestellt. In dieser ist der Rotationsdüsenkopf 20 mit seiner ersten Drehachse 21 gegenüber einer Parallelen zur zweiten Drehachse 15 um einen Anstellwinkel α geneigt. Der Anstellwinkel α beträgt bis zu 10°.
[0041] In einer vierten Ausführungsform, wie in Fig. 5 dargestellt, weist die Einrichtung 1 zwei Arme 10 mit je einem Rotationsdüsenkopf 20, an dem vier Leitungsarme 26 mit je einer am Ende befindlichen Düse 22 rotationssymmetrisch angeordnet sind.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Einrichtung (1) zur Reinigung von Gegenständen, insbesondere von Werkstücken, mit zumindest einem um eine erste Drehachse (21) drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf (20) , auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung (2) für ein Reinigungsmedium verbundene und schräg angestellte Düsen (22) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtung (1) zumindest einen Arm (10) aufweist, der an einem ersten Ende (11) drehbar gelagert ist, wobei der Rotationsdüsenkopf (20) an dem Arm (10) drehbar gelagert ist.
2. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) zumindest zwei Arme (10) aufweist, wobei die Arme (10) rotationssymmetrisch um das erste Ende (11) angeordnet sind.
3. Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Drehachse (15) des Armes (10) zur ersten Drehachse (21) des Rotationsdüsenkopfes (20) parallel ist.
4. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (21) des Rotationsdüsenkopfes (20) geneigt zu der zweiten Drehachse (15) des Arms (10) angeordnet ist, wobei ein Anstellwinkel (a) der ersten Drehachse (21) zu der zweiten Drehachse (15) vorzugsweise in einem Winkelbereich zwischen 0°bis 10°, besonders vorzugsweise in einem Winkelbereich zwischen 1 °und 3° liegt.
5. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg angestellten Düsen (22) des Rotationsdüsenkopfes (20) mit der ersten Drehachse (21) einen Winkel (ß) einschließen, der vorzugsweise einen Winkelbereich von größer 0° bis 200 und besonders vorzugsweise einen Winkelbereich von 10 bis 5° hat.
6. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (10) Reinigungsdüsen (16) aufweist, die mit der Druckleitung (2) strömungsverbunden sind.
7. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (10) zumindest einen zweiten Rotationsdüsenkopf (30) aufweist.
8. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) zumindest ein Gehäuse (4) um zumindest einen Arm (10) aufweist, wobei das Gehäuse (4) zu einer Einsatzfläche (5) des Reinigungsmediums hin geöffnet ist.
9. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) einen Zustellmechanismus, insbesondere einen pneumatische oder hydraulisch betätigbaren Arbeitszylinder (6), zur axialen Bewegung des Armes (10) aufweist.
10. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (D) des Rotationsdüsenkopfes (20) zu einer Länge (A) des Armes (10) ein Verhältnis (D/A) aufweist, das in einen Bereich von 1,6 bis 1,9 liegt, wobei die Länge (A) von dem ersten Ende (11) bis zu einem ersten Durchstoßpunkt (27) der ersten Drehachse (21) mit einer Ebene (17), in der der Arm (10) liegt, gemessen wird. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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