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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung mit einem
Reinigungsmediumleitungsmittel, das mit mindestens einer Düse bestückt ist,
die mit einem Reinigungsmedium betreibbar ist und mit einem Antrieb,
der das Reinigungsmediumleitungsmittel rotativ antreibt, wobei der
Antrieb unabhängig
von dem Zufluss des Reinigungsmediums erfolgt. Des weiteren betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Innenräumen eines Hohlkörpers sowie
ein Verfahren zur Reinigung eines Körpers.
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Die
Reinigung von Körpern
beliebiger Art hat in der industriellen Fertigung eine große Bedeutung. Beispielsweise
müssen
Karosserien, bevor sie beschichtet werden, von Öl und Staub befreit werden. Aber
auch beispielsweise Industriecontainer müssen in regelmäßigen Abständen gereinigt
werden. Derzeit erfolgt diese Reinigung mit einem Reinigungsmedium
und beispielsweise Bürsten-
oder Lappensystemen. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, dass
sich die Fasern der Bürste
und/oder des Lappens an dem zu reinigenden Objekt verhaken. Diese
Reste müssen
dann manuell entfernt werden. Systeme gemäß dem Stand der Technik, die
lediglich mit einem Reinigungsmedium arbeiten, haben den Nachteil,
dass die Reinigung unvollständig
ist bzw. dass sie mit einem sehr hohen Reinigungsmediums- bzw. Energieeinsatz
operieren.
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Es
war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
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Gelöst wird
die Aufgabe mittels einer Reinigungsvorrichtung mit einem Reinigungsmediumleitungsmittel,
das mit mindestens einer Düse
bestückt ist,
die mit einem Reinigungsmedium betreibbar sind, und einem Antrieb,
der das Reinigungsmediumleitungsmittel rotativ antreibt, wobei der
Antrieb unabhängig
von dem Zufluss des Reinigungsmediums erfolgt.
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Erfindungsgemäß operiert
die Reinigungsvorrichtung mit einem Reinigungsmedium. Dieses Reinigungsmedium
kann jedes dem Fachmann geläufige
Reinigungsmedium sein, vorzugsweise handelt es sich jedoch um Wasser
oder um eine wässrige Lösung, die
gegebenenfalls Zusätze
aufweist, die die Reinigung unterstützen.
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Des
weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Düsen auf. Die Auswahl der Düsen hängt von
dem gewünschten
Sprühbild;
d. h. von dem Sprühkegel, der
Tropfengrößenverteilung
und der Durchflussmenge bei dem jeweiligen Druck, ab.
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Weiterhin
erfindungsgemäß weist
die Reinigungsvorrichtung einen Antrieb auf, mit dem das Reinigungsmediumleitungsmittel
rotativ angetrieben wird. Erfindungsgemäß erfolgt der Antrieb unabhängig von
dem Zufluss des Reinigungsmediums. Vorzugsweise handelt es sich
bei dem Antrieb um einen Motor, dessen Drehzahl und/oder dessen
Drehrichtung regel- bzw. wählbar
ist. Ganz besonders bevorzugt wird der Motor von einer SPS geregelt,
so dass beispielsweise verschiedene Programme programmierbar und
abrufbar sind. Weiterhin bevorzugt weist die Vorrichtung einen Sensor
auf, der das zu reinigende Objekt, den Verschmutzungs- und/oder den bereits
erzielten Reinigungsgrad erkennt und den Motor entsprechend steuert. Über Absolutgeber
ist im 360°-Bereich
jede Spritzstellung einstellbar. Des weiteren ist die Zeiteinheit,
in welcher eine Stelle mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar wird,
und/oder die Geschwindigkeit, mit der das Reinigungsmediumleitungsmittel
rotiert, einstellbar. Die Bedeutung der rotativen Komponente beim
Aufprall des Strahls des Reinigungsmediums auf das zu reinigende
Objekt wird später
noch eingegangen.
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Die
Zuführung
des Reinigungsmediums erfolgt mit Pumpen, deren Förderleistung
bzw. Drücke vorzugsweise
einstellbar sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Reinigungsmediumleitungsmittel eine Reinigungslanze, die
einen beliebigen Querschnitt aufweist, beispielsweise rund, dreieckig
oder viereckig. Die Reinigungslanze weist mehrere Düsen auf
und rotiert um Ihre Längsachse.
Die Reinigungslanze ist innen hohl und die Düse an deren Umfang angeordnet,
so dass das Reinigungsmittel von innen durch die Düsen pumpbar
ist. Vorzugsweise sind die Düsen so
angeordnet, dass jede zu reinigende Stelle des Körpers mindestens einmal mit
Reinigungsmittel beaufschlagbar ist. Ganz besonders bevorzugt sind
die Düsen
spiralförmig
an der Lanze angeordnet. Durch diese Anordnung ergibt sich in Kombination
mit der Rotation der Lanze eine helixförmige Ausbreitung des Reinigungsmediums.
Vorzugsweise sind die Düsen
so angeordnet, dass sich die Sprühkegel überlappen.
Durch diese Anordnung der Düsen
ist sichergestellt, dass alle zu reinigenden Bereiche des Körpers mit
Reinigungsmittel beaufschlagbar sind. In einer ganz besonders bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist die Lanze gegenüber der Horizontalen, vorzugsweise
in einem Winkel zwischen 1° und
10° geneigt.
Diese Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass das zu reinigende Objekt
ebenfalls geneigt angeordnet werden kann, so dass das Reinigungsmedium
aus dem zu reinigenden Objekt ablaufen kann. Diese Ausführungsform
ist insbesondere bei der Reinigung von Hohlräumen von Interesse.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind die Düsen
kreisförmig
angeordnet, vorzugsweise konzentrisch um die Rotationsachse.
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Vorzugsweise
weist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
ein Lager auf, mit dem das Reinigungsmediumleitungsmittel drehbar
gelagert ist. Besonders bevorzugt erfolgt die Zufuhr des Reinigungsmittels
im Bereich des Drehlagers. Weiterhin bevorzugt weist die Lagerung,
vorzugsweise im Bereich der Drehspalte Undichtigkeiten auf. Durch
diese Spalte tritt Wasser aus, das als Schmiermittel und/oder Kühlmittel
wirkt und somit den Verschleiß des
Lagers reduziert.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
weist die Vorteile auf, dass sie wartungsarm und unempfindlich gegenüber abrasiven
und aggresiven Medien ist. Durch mehrfach überlappende Beaufschlagung
des zu reinigenden Objektes mit dem Reinigungsmedium wird eine sehr
hohe Effizienz im Bezug auf das Reinigungsergebnis und die Wirtschaftlichkeit
erzielt. Das erfindungsgemäße System
weist im Bereich der wasserführenden
Medien keine Wälzlager
auf. Durch hochfeste Oberflächen
und gezielte Schmierung kann der Wartungsaufwand sehr stark minimiert
werden.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Reinigung von Innenräumen
eines Hohlkörpers
mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung,
bei dem die gesamte Oberfläche
der Innenräume
mindestens einmal mit Reinigungsmedium beaufschlagt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Reinigung eines Körpers,
bei dem sich die Sprühkegel
der Düsen überlappen.
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Vorzugsweise
wird die Oberfläche
des zu reinigenden Körpers
vielfach mit Flüssigkeit
beaufschlagt.
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Weiterhin
bevorzugt erfolgt die Drehung des Reinigungsmediumleitungsmittels
intermittierend und/oder in zwei Richtungen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 4 erläutert. Diese
Erläuterungen
sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken
nicht ein. Die folgenden Ausführungen
gelten für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
sowie die erfindungsgemäßen Verfahren
gleichermaßen.
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1 zeigt
eine Reinigungslanze,
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
bei der die Düsen
kreisförmig
angeordnet sind,
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3 zeigt
die Lagerung der Sprühvorrichtung
gemäß 3 und
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4 zeigt
die Anordnung der Sprühdüsen sowie
das mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
erzielbare Sprühbild.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1,
die in dem vorliegenden Fall als Lanze ausgeführt ist und zur Reinigung des
Innenraums 8 der Karosserie 7 eines Kastenwagens
vorgesehen ist. Die Lanze 2 und die Karosserie ist in dem
vorliegenden Fall um 5° gegenüber der
Horizontalen geneigt, damit einerseits das Reinigungsmedium hinten
aus dem Innenraum ausströmen
kann und andererseits die Lanze und die Mittelachse des zu reinigenden Objektes
parallel angeordnet sind. Die Lanze 2 wird durch einen
Motor 4 rotativ angetrieben. Die Lanze 2 ist mit
der Lagerung 5 drehbar an einem Gestell gelagert. Im Bereich
der Lagerung wird das Reinigungsmedium, in dem vorliegenden Fall
Wasser, zugeführt,
durchströmt
den Innenraum der Lanze 2 und die Düsen 3, aus denen es mit
dem Sprühkegel 10 austritt.
Die Anordnung der Düsen
ist so gewählt,
dass die gesamte Oberfläche des
Innenraums 8 der Karosserie 7 mit Reinigungsmedium
beaufschlagbar ist, d. h. das die gesamte Oberfläche von dem Reinigungsmedium
direkt getroffen wird. Die Sprühkegel
der einzelnen Düsen überlappen
sich, um zu vermeiden, dass es Bereiche gibt, die nicht direkt von
dem Reinigungsmedium getroffen werden. Erfindungsgemäß wird die
Reinigungslanze rotativ angetrieben. Diese Rotation hat zum einen
den Vorteil, dass die Anzahl der benötigten Düsen reduziert werden kann,
ohne dass dadurch die Reinigungsleistung vermindert wird. Des weiteren
hat die Rotation den Vorteil, dass der Sprühkegel des Reinigungsmediums
nicht nur senkrecht auf die zu reinigende Fläche auftrifft, sondern zusätzlich eine
Tangentialkomponente hat. Dadurch wird der Schmutz, in dem vorliegenden
Fall Staub, Öl
sowie Reste der Schweiß-
und spanabhebenden Bearbeitungsverfahren, sehr effektiv von der
Oberfläche abgeschert.
Der Fachmann erkennt, dass die Düsen in
dem vorliegenden Fall spiralförmig
an der Lanze angeordnet sind. Dadurch ergibt sich ein Sprühbild, das
an die Helix einer DNA-Struktur
erinnert. Diese Anordnung der Düsen
hat sich als besonders reinigungseffizient herausgestellt. Das erfindungsgemäße System
hat sich als sehr wartungsarm und sehr vibrationsarm herausgestellt.
Dadurch, dass die Reinigungsmittelzufuhr im Bereich des Lagers erfolgt, können auch
sehr hohe Mengen an Reinigungsflüssigkeit
durch die Lanze befördert
werden. Die Drehzahl der Lanze wird in dem vorliegenden Fall zum
einen auf die zur Verfügung
stehende Reinigungszeit abgestimmt, wobei es wünschenswert ist, dass innerhalb
der zur Verfügung
stehenden Reinigungszeit jeder Bereich zwischen 10 und 20 mal von
dem Sprühkegel
der Sprühdüsen überstrichen
wird. Des weiteren wird die Drehzahl aber auch entsprechend der gewünschten
Scherwirkung der Reinigungsstrahlen eingestellt. Die erfindungsgemäße Lanze
wird in dem vorliegenden Fall vorn hinten in die Karosserie eingeführt und
nach der Reinigung auf diesem Wege wieder aus der Karosserie entfernt,
wobei entweder die Lanze oder die Karosserie bewegt werden kann.
Der Fachmann erkennt, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur die
Innenräume
von Karosserien, sondern beispielsweise auch von Containern oder jedem
beliebigen Hohlkörper
reinigbar ist. Die Lanzenlänge
beträgt
vorzugsweise mindestens von 0,01 Meter betragen.
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In 2 ist
eine andere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 dargestellt.
In dem vorliegenden Fall weist die Vorrichtung 1 sechs
Düsen 3 auf,
die jeweils an einer Wasserleitung 2 angeordnet sind. Die
Vorrichtung ist gemäß dem Doppelpfeil
in und gegen den Uhrzeigersinn drehbar angeordnet.
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3 zeigt
die Lagerung der Reinigungsvorrichtung gemäß 1. Die Reinigungsvorrichtung weist
einen Rotor 11 auf, an dem die Wasserleitungen 2 angeordnet
sind und der drehbar an einem Stator 12 gelagert ist. Das
Reinigungswasser läuft über eine
Leitung 13 in den Stator 12, wird dort mit vier
Zuleitungskanälen 14 auf
einen Ringspalt 15 verteilt, von wo aus die Flüssigkeit
in die Leitungen 2 strömt. Der
Rotor wird mit dem Antrieb 4 rotativ angetrieben. Im Bereich
der Drehspalte zwischen Rotor und Stator weist das System gewollte
Undichtigkeiten am Drehspalt auf, so dass permanent Wasser austritt, das
den Bereich zwischen Rotor und Stator gezielt mit Flüssigkeit
als Schmiermedium versorgt.
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4 zeigt
die Vorrichtung gemäß den 2 und 3 zur
Reinigung der äußeren Oberfläche eines
Kastenwagens 9. Die Vorrichtungen 1 drehen sich
und werden gleichzeitig mit Flüssigkeit
versorgt, so dass sich das mit dem Bezugszeichen 16 dargestellte
Sprühbild
ergibt, wenn sich der Kastenwagen entlang der Sprühvorrichtung
bewegt. Der Fachmann erkennt, dass nur die rechte Hälfte des Sprühbildes
gezeichnet ist. Durch die Rotation der Vorrichtung 1 wird
zum einen erreicht, dass jede Düse
die zu reinigende Oberfläche
während
des Reinigungsvorgangs mehrfach überstreicht.
Des weiteren wird wie bereits oben beschrieben durch die Rotation
der Düsen
eine Scherwirkung durch eine Tangentialkomponente des auftretenden
Wasserstrahls erzielt, die die Reinigung sehr stark unterstützt. Die Vorrichtungen
sind so angeordnet, dass sich die Sprühbilder der beispielsweise übereinander
angeordneten Vorrichtungen 1 ergänzt.
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- 1
- Reinigungsvorrichtung
- 2
- Reinigungsmediumleitungsmittel
- 3
- Düse
- 4
- Antrieb
- 5
- Lager
- 6
- Drehspalt
- 7
- Hohlkörper
- 8
- Innenraum
- 9
- Körper
- 10
- Sprühkegel
- 11
- Rotor
- 12
- Stator
- 13
- Wasserzuführung
- 14
- Verteiler
- 15
- Ringspalt
- 16
- Sprühbilder