CN106102938A - 空腔的清洁和/或干燥 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于清洁和/或干燥通过开口(42)可接近的空腔(12)的设备(10)，该空腔为例如工件(14)中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔。该设备(10)具有用于抽吸的装置(16)，并包含清洁工具(18)，该清洁工具包含可与用于抽吸的装置(16)连接的吸抽室(28)。吸抽室(28)具有用于将介质从空腔(12)抽吸的吸抽开口(30)。

Description

空腔的清洁和/或干燥
技术领域
本发明涉及一种用于清洁和/或干燥通过开口可接近的空腔，例如工件中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔的设备。
背景技术
在工件，例如发动机部件(例如气缸头)的机械加工过程中使用冷却润滑剂并产生切屑。因此将工件污染。污染可导致随后的安装过程中的故障并损害由相应的工件制成的系统的技术功能性。由气缸头钻孔和喷嘴中的冷却润滑剂和切屑导致的污染尤其是可以在内燃机的情况下导致不可修复的发动机损坏。
由DE 103 18 238 B4已知一种开篇所提到的类型的用于清洁和/或干燥的设备。该设备包含用于清洁工件中的螺纹钻孔的内表面的清洁工具，该清洁工具具有喷枪状的喷吹部件。该喷吹部件可以引入螺纹钻孔中。在该喷吹部件中构造出用于清洁介质，例如鼓风的输入通道。输入通道具有开口缝，该开口缝在喷吹部件上沿纵向方向延伸。开口缝用于直接利用清洁介质在切向上流到螺纹钻孔的器壁上。由此可以将螺纹钻孔中的螺纹线清除污物颗粒。
在具有小的直径的螺纹钻孔的吹风过程中，经常不能将大的污物颗粒从钻孔中脱出，这是因为它们堵塞了用于送出污物颗粒的流动路径。当将鼓风有针对性地喷入工件的缺口中时，还可能在缺口中产生停滞压力(Staudruck)，停滞压力在那里界定了针对清洁的有效深度。在用鼓风清洁和/或干燥工件中的缺口的情况下，此外还产生如下问题，即，在空腔中容纳的液体，例如油和冷却润滑剂被细微地喷成雾状，从而在这种情况下产生可对健康有害的气溶胶。此外，用鼓风对工件的清洁和/或干燥还是高成本的，这是因为为了提供鼓风需要很多能量。
发明内容
本发明的任务是在工业生产中改善对工件中的通过开口可接近的空腔的清洁和/或干燥。
该任务通过用于清洁和/或干燥通过开口可接近的空腔的设备解决，该设备包含用于抽吸的装置并具有清洁工具，清洁工具包含可与用于抽吸的装置连接的吸抽室，吸抽室具有用于将介质从空腔抽吸的吸抽开口。
由此可以实现的是，在工件的缺口中积聚的污物颗粒和液体在清洁和/或干燥过程中不释放到环境中。
本发明的思想尤其是在于，在清洁工具中设置有管身，管身具有布置在吸抽室中的管身区段。在这种情况下，在管身中构造出流体通道，其用于输入在吸抽室外部在流体通道进入开口上提供的清洁介质。
通过将管身引导穿过吸抽室的工件侧的吸抽开口，也可以用该设备清洁工件中的深的缺口。在这种情况下，管身可构造为可通过开口引入空腔中的潜管。潜管尤其是可以在纵向上调整。
本发明的思想尤其是在于，用于抽吸的装置包含可用真空泵抽真空的真空容器并且具有将真空容器与吸抽室连接的流体管路，在该流体管路中布置有闭锁机构作为用于将流体管路闭锁的设备，以便将真空容器选择性地与吸抽室连接或者与真空容器分离。以这种方式可以向工件的空腔和工件的缺口加载以比大气压低1bar量级的负压，并由此导致工件的空腔和工件环境之间的最大的压力差，这导致流体强烈地流过管身，流入工件的空腔进入吸抽室。
用于闭锁将真空容器与吸抽室连接的流体管路的闭锁机构优选地构造为快速开关阀，例如构造为以电气或者气动或者液压方式操控的滑阀，构造为以电气或者气动或者液压方式操控的盖板，或者构造为同样可以以电气或者气动或者液压方式操控的同轴阀。以这种方式可以向工件的空腔以脉冲方式加载以负压，并由此在最短的时间内导致工件的空腔和工件环境之间的大的压力差，这导致流体强烈地流过管身，流入工件的空腔进入吸抽室。
通过使流体通道具有漏斗状的通入区段，可以实现在用于清洁和/或干燥通过开口可接近的空腔的设备上提供流入锥形部，当吸抽室加载以负压时，流入锥形部使针对通过管身吸入的气态流体的流入阻力最小化。
本发明的思想还在于清洁工具具有用于以吸抽钟罩的方式搭接空腔的开口的连接区段吸抽钟罩。
吸抽室也可以构造在工具体中，该工具体在清洁工具的应用区段中具有面对带有待清洁和/或待干燥的空腔的工件的工件侧的端面，该工件侧的端面具有端面平面。在这种情况下，管身优选地具有工件侧的端部，该工件侧的端部位于端面平面中或者相对于端面平面后移地布置。
钟罩形的连接区段尤其是可以具有密封机构，该密封机构能够实现在连接区段安置于空腔的开口上的情况下用围绕开口的密封件在工件侧密封吸抽室。在这种情况下，密封机构可以是容纳在连接区段上的密封体。该密封体尤其可以是弹性的和/或柔性的。例如，密封体可以是波纹管。
有利的是，吸抽室设计为在柱体轴线的方向上延伸的柱形空腔。管身于是优选地具有与柱体轴线对齐的管轴线。吸抽室中的管身区段可以是弧形弯曲的。可能的是，在吸抽室的与工件侧的吸抽开口对置的那一侧上构造出进入开口。
本发明还涉及一种用于清洁和/或干燥通过开口可接近的空腔，例如工件中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔的方法。在该方法中，空腔通过开口抽吸抽吸并且同时在抽吸期间向空腔输入清洁流体。优选地，该清洁流体以与从空腔抽吸的流体的流动同轴的流体流动输入到空腔中。特别优选地，在这种情况下，清洁流体通过空腔的开口相对于从空腔抽吸的流体的流体流动的轴线靠近轴线地输入到空腔中。在这种情况下，清洁流体可以通过伸入空腔中的管身输入。然而，为此替选地也可能的是，清洁流体通过布置在空腔外部的管身输入。
本发明的思想尤其是将空腔通过开口利用清洁工具来抽吸抽吸，清洁工具包含与用于抽吸的装置连接的吸抽室，通过该吸抽室将污物颗粒和/或液体从通过开口可接近的空腔引至用于抽吸的装置。在这种情况下，清洁工具可以以一定的密封效果贴靠在吸抽室工件上，用以在工件侧密封吸抽室。然而，为此替选地也可能的是，清洁工具与工件在抽吸期间通过气隙分离。工件于是与清洁工具在抽吸期间不接触。为了在工件侧密封吸抽室，清洁工具可以以一定的密封效果贴靠在工件上。然而，清洁工具与工件在抽吸期间也可以仅通过气隙分离。
附图说明
下面参照在附图中以示意性的方式示出的实施例更详细地解释本发明。其中：
图1示出具有第一清洁工具的用于空腔的清洁和/或干燥的设备；
图2示出具有第二清洁工具的用于空腔的清洁和/或干燥的设备；并且
图3至图6示出用于空腔的清洁和/或干燥的设备的其他的清洁工具。
具体实施方式
图1中所示的设备10设计为用于工件14中的螺纹钻孔12的形式的空腔的清洁和/或干燥。设备10包含用于抽吸的装置16并具有清洁工具18。清洁工具18利用耐压的流体管路20与用于抽吸的装置16连接。
清洁工具18具有工具体22，该工具体具有可安置到工件14的表面24上的连接区段26。在工具体22中构造出柱形吸抽室28，该吸抽室具有用于将介质从螺纹钻孔12抽吸的布置在应用区段26中的工件侧的吸抽开口30。
清洁工具18具有管身34，该管身具有布置在吸抽室28中的管身区段36。在管身34中存在流体通道38，该流体通道用于将环境空气形式的清洁流体输入到螺纹钻孔12中。流体通道38具有布置在吸抽室28的外部的进入开口40，在该进入开口上，在pat≈1000mbar的大气压力下提供环境空气。流体通道38朝进入开口40漏斗状地敞开。管身34引导穿过吸抽室28的工件侧的吸抽开口30并且构造为可引入螺纹钻孔12中的潜管，潜管具有端侧的端部37并且具有工件侧的排出开口65。
要注意的是，在一种用于清洁工具18的修改的实施方式中，管身34可以构造为可调整长度的。为此，管身34可以例如具有望远镜机构，其具有第一管身区段和第二管身区段，第二管身区段在第一管身区段中可线性运动地引导。
清洁工具18的应用区段26设计为环形。带有构造在其中的吸抽室28的清洁工具18的本体22因此吸抽室以吸抽钟罩的方式搭接螺纹钻孔12的开口42。本体于是利用充当连接面作用的工件侧的端面44以一定的密封效果贴靠在工件14的表面24上。吸抽室28设计为在柱体轴线46的方向上延伸的柱形空腔。管身34具有在与柱体轴线46对齐的管身轴线中延伸的管身区段36。
通过抽吸抽吸开口32将吸抽室28与用于抽吸的装置16连接。装置16具有真空容器48，真空容器连接于耐负压的流体管路20上。为了真空容器48的抽真空，在装置16中存在真空泵50。真空泵50用耐压的流体管路52连接于真空容器48上。装置16具有布置在流体管路20中的快速开关闭锁阀作为闭锁机构54，利用该闭锁阀可以将流体管路20释放和闭锁。在流体管路52中布置有闭锁阀56，利用该闭锁阀可以将真空泵50与真空容器48在Δt≤1s、优选Δt+≤0.1s的短的开关时间内分离。真空容器48具有出口阀58，出口阀用于在需要时为真空容器48通风并且将已积聚于其中的污物颗粒和冷凝物引入用于排放的容纳容器60中。真空容器48包含污物收集器62，污物收集器禁止污物颗粒63通过流体管路20进入真空泵50中。
为了用设备10将螺纹钻孔12清除污物颗粒63，首先将真空容器48用真空泵50抽真空，其中，闭锁机构54和出口阀58关闭。在抽真空后将闭锁阀56闭锁。
然后，清洁工具18以其应用区段26定位在工件14的表面24上，从而使得清洁工具18覆盖螺纹钻孔12的开口42，并且充当连接面作用的端面44以一定的密封效果贴靠在工件的表面24上。闭锁机构54然后突然开启。结果是，在吸抽室28和与其连通的螺纹钻孔12中构造出负压。因此，通过管身34的进入开口40，在用箭头64标明的流动方向64上吸进环境空气。
流体通道38具有漏斗状的通入区段39。在漏斗状的通入区段39中，流体通道38的有效直径DF在指向进入开口40的方向上漏斗状地扩展为进入直径DE。
管身34将吸进的环境空气引至其工件侧的排出开口65。环境空气从那里流到螺纹钻孔12中。环境空气然后在用箭头66标明的流动方向上通过吸抽室28和流体通路20抽吸到真空容器48中，直到闭锁机构54再次关闭。在这种情况下，通过管身34输入到螺纹钻孔12中的由环境空气构成的流体流动64与螺纹钻孔12中的从螺纹钻孔12抽吸的流体的流动66同轴并且相对于柱体轴线46靠近轴线地延伸。
一旦真空容器48中的负压降到阈值以下，那么真空容器48重新用抽吸泵50抽真空。设备10中的抽吸泵50尤其是可以连续地运行。优选地，抽吸泵以如下方式确定尺寸，即，使得真空容器48中的负压即使在多个螺纹钻孔12的彼此相继的清洁和/或干燥过程中也不低于有效的清洁和/或干燥所需的阈值。
然而原则上也可以的是，为了螺纹钻孔12的清洁，经由进入开口40，通过清洁工具18的管身34，在用箭头64标明的流动方向64上将环境空气吸入螺纹钻孔12中，直到在真空容器48中调节出与环境压力的平衡。然后将流体管路20中的闭锁机构54关闭并将流体管路52中的闭锁阀56再次开启，以便就此重新抽真空真空容器48。螺纹钻孔12然后可以以相应的方式经受另外的清洁过程，或者可以将其他螺纹钻孔清除污物颗粒或者液体残余物。
图2示出具有第二清洁工具118的用于空腔的清洁和/或干燥的另一设备110。只要设备110的图2所示的结构组件和在那里示出的图形元素与图1所示的结构组件和图形元素对应，则将其用相同的数字作为附图标记来标明。清洁工具118在这里具有吸抽室28，吸抽室具有与吸抽开口30对置的抽吸抽吸开口32。管身34的布置在吸抽室28中的管身区段36在这里是弧形弯曲的。
图3示出另一种清洁工具218，该清洁工具用于使用在用于工件14中的螺纹钻孔12形式的空腔的清洁和/或干燥的设备中。只要清洁工具218的图4所示的结构组件和在那里示出的图形元素与图1所示的结构组件和图形元素对应，则将其用相同的数字作为附图标记来标明。
清洁工具218具有应用区段26，该应用区段具有容纳于其中的环状的密封体220。在清洁工具218的情况下，通过密封体220保证应用区段26以一定的密封效果贴靠在工件14的表面24上。
图4示出另一种清洁工具318，该清洁工具用于使用在用于工件14中的螺纹钻孔12形式的空腔的清洁和/或干燥的设备中。只要清洁工具218的图3所示的结构组件和在那里示出的图形元素与图1所示的结构组件和图形元素对应，则将其用相同的数字作为附图标记来标明。
清洁工具318具有应用区段26，该应用区段具有容纳于其中的设计为波纹管的密封体320。在清洁工具318的情况下，通过密封体220保证应用区段26以使空腔12的开口42相对于吸抽室28密封的效果贴靠在工件14的表面24上吸抽室。
图5示出利用图1所示的清洁工具18清洁工件14中的螺纹钻孔12，该清洁工具在这里非接触地贴靠在工件14上。在这里，在工件14的表面24和应用区段26之间存在气隙11。在这种情况下，气隙11的宽度bL很小，从而当清洁工具18的吸抽室28与抽真空的真空容器48连接时，在螺纹钻孔12中构造出负压。为此，气隙比管身34和螺纹钻孔的壁35之间的孔隙的宽度bO小得多，例如bO＝5mm并且bL＝0.5mm。
图6示出另一种清洁工具418，该清洁工具用于使用在用于工件14中的螺纹钻孔12的清洁和/或干燥的设备中。只要清洁工具418的图6所示的结构组件和在那里示出的图形元素与图1所示的结构组件和图形元素对应，则将其用相同的数字作为附图标记来标明。
在清洁工具418的情况下，管身34布置在吸抽室28中。在这里，管身未伸入工件14的螺纹钻孔12中。在这里，工件体22在清洁工具18的应用区段26中具有工件侧的端面44，该端面具有端面平面45，在该端面平面中布置有管身34的工件侧的端部37。
通过在吸抽室28的抽吸开口32上施加负压，环境空气在用箭头标明的流动方向64上，通过管身34相对于与螺纹钻孔12对齐的柱体轴线46靠近轴线地流入螺纹钻孔12中。然后，在螺纹钻孔12的壁附近用箭头标明的流动方向66上，该环境空气通过吸抽室28再次抽吸。
要注意的是，在清洁工具418的替选的实施方式中也可以设置的是，在那里，管身34的工件侧的端部37相对于工件侧的端面44的端面平面45后移地布置。
此外要注意的是，本发明也延伸至用于空腔的清洁和/或干躁的设备，其中，将出现来自不同的上述实施例的特征的组合。这相应地适用于上述的用于空腔的清洁和/或干燥的方法。
总而言之，尤其是将保持本发明的以下优选特征：本发明涉及用于清洁和/或干燥通过开口42可接近的空腔12，例如工件14中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔的设备10、110。设备10、110具有用于抽吸的装置16并包含清洁工具18、118、218、318、418，清洁工具包含可与用于抽吸的装置16连接的吸抽室28。吸抽室28具有用于从空腔12抽吸介质的吸抽开口30。
附图标记列表
10 设备
11 气隙
12 螺纹钻孔
14 工件
16 装置
18 清洁工具
20 流体管路
22 工具体
24 表面
26 应用区段
28 吸抽室
30 吸抽开口
32 抽吸抽吸开口
34 管身
35 壁
36 管身区段
37 端部
38 流体通道
39 通入区段
40 进入开口
42 开口
44 端面
45 端面平面
46 柱体轴线
48 真空容器
50 真空泵
52 流体管路
54 闭锁机构
56 闭锁阀
58 排出阀
60 容纳容器
62 污物收集器
63 污物颗粒
64 流动方向
65 清洁区段
66 流动方向
110 设备
118 清洁工具
218 清洁工具
220 密封体
318 清洁工具
320 密封体
418 清洁工具

Claims (26)

1.一种用于清洁和/或干燥通过开口(42)能接近的空腔(12)的设备(10)，所述空腔为例如工件(14)中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔(12)，其特征在于具有
用于抽吸的装置(16)，以及
清洁工具(18)，所述清洁工具包含能与用于抽吸的装置(16)连接的吸抽室(28)，所述吸抽室具有用于将介质从所述空腔(12)抽吸的吸抽开口(30)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于带有具有布置在所述吸抽室(28)中的管身管身区段(36)的管身(34)，在所述管身区段中流体通道(38)用于输入在所述吸抽室(28)外部在进入开口(40)上提供的清洁介质。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述管身(34)延伸穿过所述吸抽室(28)的工件侧的吸抽开口(30)。
4.根据权利要求2或3所述的管身，其特征在于，所述管身(34)构造为能通过所述开口(42)引入所述空腔(12)中的潜管。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述潜管是能纵向调整的。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的设备，其特征在于，所述用于抽吸的装置包含能用真空泵(50)抽真空的真空容器(48)并且具有将所述真空容器(48)与所述吸抽室(28)连接的流体管路(20)，在所述流体管路中布置有闭锁机构(54)用于将所述流体管路(20)闭锁，以便将所述真空容器选择性地与所述吸抽室连接或者与所述真空容器分离。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的设备，其特征在于，所述流体通道(38)具有漏斗状的通入区段(39)。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的设备，其特征在于，在所述吸抽室(28)的与工件侧的吸抽开口(30)对置的一侧上构造有所述进入开口(40)。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的设备，其特征在于，所述吸抽室(28)设计为在柱体轴线(46)的方向上延伸的柱形空腔(12)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述管身(34)具有与柱体轴线(46)对齐的管轴线。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的设备，其特征在于，所述吸抽室(28)中的管身区段(36)是弧形弯曲的。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的设备，其特征在于，所述清洁工具(18)具有应用区段(26)，所述应用区段用于以吸抽钟罩的方式覆盖所述空腔(12)的开口(42)吸抽钟罩。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述吸抽室(28)构造在工具体(22)中，所述工具体在所述清洁工具(18)的应用区段(26)中具有面对带有待清洁和/或待干燥的空腔(12)的工件(14)的工件侧的端面(44)，所述工件侧的端面具有端面平面(45)，并且所述管身(34)具有工件侧的端部(37)，所述工具侧的端部位于所述端面平面(45)中或者相对于所述端面平面(45)后移地布置。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述应用区段(26)具有密封机构，以便在所述连接区段(26)安置于所述空腔(12)的开口(42)上的情况下用围绕所述开口(42)的密封件在工件侧密封所述吸抽室(28)。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的设备，其特征在于，所述密封机构是容纳在所述应用区段(26)上的密封体(220、320)。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述密封体(220、320)是弹性的和/或所述密封体(320)是柔性的和/或所述密封体(220、320)是波纹管。
17.用于清洁和/或干燥通过开口(42)能接近的空腔(12)的方法，所述空腔为例如工件(14)中的缺口，例如钻孔，尤其是螺纹钻孔(12)，其中，所述空腔(12)通过所述开口(42)抽吸抽吸，其特征在于，在抽吸期间将清洁流体输入至所述空腔(12)中。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述空腔(12)为了抽吸与被抽真空的真空容器(48)连接。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述清洁流体以与从所述空腔(12)抽吸的流体的流动沿同轴方向(65)延伸的流体流动输入到所述空腔(12)中。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述清洁流体通过所述空腔(12)的开口(42)相对于从所述空腔(12)抽吸的流体的流体流动的轴线靠近轴线地输入到所述空腔(12)中。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述清洁流体通过伸入所述空腔(12)中的管身(34)输入。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述清洁流体通过布置在所述空腔(12)外部的管身(34)输入。
23.根据权利要求17至22中任意一项所述的方法，其特征在于，所述清洁流体是气态介质，尤其是环境空气。
24.根据权利要求17至23中任意一项所述的方法，其特征在于，所述空腔(12)通过所述开口(44)用清洁工具(18)抽吸，所述清洁工具包含与所述用于抽吸的装置(16)连接的吸抽室(28)，通过所述吸抽室将在所述空腔(12)中积聚的污物颗粒和/或液体从所述空腔(12)引至所述用于抽吸的装置(16)。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述清洁工具(18)带有密封作用地贴靠在所述吸抽室工件(14)上，用以在工件侧密封所述吸抽室(28)。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述清洁工具(18)与所述工件(12)在抽吸期间通过气隙分离。
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