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Die
Erfindung bezieht sich auf eine industrielle Reinigungsanlage zur
Oberflächenbehandlung von
Werkstücken
od.dgl. in Behandlungskammern, die aus sich ergänzenden Teilen zusammensetzbar und
mit korrespondierenden Dichtflächen
versehen sind, wobei Teile einer Behandlungskammer verstellbar angebracht
sind.
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Die
Oberflächenbehandlung
kann einen Waschvorgang, einen Spülvorgang und einen Trocknungsvorgang
auch unter Vakuum umfassen, wobei durchaus noch weitere Zwischenstufen
wie ein Abblasen des Werkstückes
mit Druckluft, Vor- und Nachwaschgänge, Vor- und Nachspülgänge zwischengeschaltet
werden können.
Eine weitere Oberflächenbehandlung
eines Werkstückes
kann durch Wasserstrahl-Entgraten erfolgen. Diese Vorgänge spielen
sich in einer Behandlungskammer ab, die entsprechend mit Einrichtungen
zum Zuführen
des Behandlungsmediums ausgerüstet
ist, wie Waschflüssigkeit,
Spülflüssigkeit,
Dampf, Vakuum, Druckluft, Warmluft, Heizeinrichtungen.
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Die
Behandlungskammer hat in der Regel eine Aufnahme für mindestens
ein zu behandelndes Teil, beispielsweise Werkstück, das in die geöffnete Behandlungskammer
eingesetzt und zum Starten des Behandlungsvorganges geschlossen
wird.
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Diese
Reinigungsanlage kann weitgehend automatisiert und mit Belade- und
Entladestationen ausgerüstet
sein. Vorteilhaft arbeitet die Reinigungsanlage in einer getakteten
Betriebsweise und kann in eine Produktionslinie integriert werden,
so dass eine prozessgesteuerte Funktionsweise möglich ist.
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Durch
die
EP 0956 163 B1 ist
eine industrielle Reinigungsanlage bekannt, die in der eingangs
beschriebenen Art funktioniert und sich in der Praxis bewährt hat.
Bei dieser bekannten Reinigungsanlage ist an den sich zu einer vollständigen Be handlungskammer
ergänzenden
Behandlungskammer-Teilen nur ein korrespondierendes Paar von Dichtflächen vorgesehen.
Außerdem
sind alle Behandlungskammern gleich groß ausgeführt Das hat zur Folge, dass
die im wesentlichen durch den Umfang der Dichtung bestimmten Innenquerschnitte
der Behandlungskammern gleich groß sind. Somit besteht keine
Möglichkeit,
die Behandlungskammern auf die Art der Werkstückbehandlung baulich optimal
anzupassen. Bei einer Behandlungskammer, die als Flutkammer ausgeführt ist,
darf die Reinigungsflüssigkeit
keinesfalls kontinuierlich ablaufen, sondern muß für die Dauer der Behandlung
in der Kammer verbleiben und darf erst dann abgepumpt oder abgelassen
werden.
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Bei
einer Spritz- oder Sprühkammer
soll selbstverständlich
die Reinigungsflüssigkeit
kontinuierlich ablaufen können.
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Bei
der bekannten Reinigungsanlage sind zwar schließbare Ablassstutzen an der
Behandlungskammer vorgesehen, so dass wahlweise durch Schließen des
Ablassstutzens eine Flutbehandlung und bei geöffneten Stutzen eine Spritz-
oder Sprühbehandlung
durchgeführt
werden kann. Der Aufbau der Behandlungskammern insgesamt gestaltet
sich dadurch recht aufwendig. Durch die Art der Konstruktion bedingt,
treten aber bei einer Vakuumbehandlung Probleme mit der Abdichtung
auf, es sei denn, für
eine Vakuumkammer ist eine Spezialkammer vorgesehen, was einen Mehraufwand
erforderlich macht.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbesserung der Betriebsweise
bei geringeren konstruktiven Aufwand der Reinigungsanlage zu erzielen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch die in Anspruch 1 aufgeführten
Maßnahmen
erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei
der Erfindung sind wenigstens zwei verschiedene Behandlungskammern
vorhanden, wobei die eine Art ein Dichtungs-Paar mit einem größeren Umfang
aufweist als die andere Art. Das kann auch bedeuten, dass die beiden
Dichtungsflächen
eines zusammengehörenden
Dichtungs Paares auch unterschiedliche Abmessungen oder Geometrien
haben können.
Dadurch wird bei der Behandiungskammer mit dem größeren Dichtungs-Paar
im Bereich der Teilungsebene der Behandlungskammer ein größerer Kammerquerschnitt
gebildet, als bei der kleineren Behandlungskammer. Im übrigen können die
Behandlungskammern bis auf diese Unterschiede gleich ausgebildet
sein, müssen
es aber nicht. Durch die unterschiedlichen Größen der Dichtungspaare passen
jeweils nur gleiche Dichtungs-Paare
bzw. komplementäre
Dichtungen eines Dichtungs-Paares von Behandlungskammerteilen zusammen.
Behandlungskammern mit unterschiedlichen Dichtungs-Paaren ermöglichen
einen geringeren baulichen Aufwand der Reinigungsanlage, weil beispielsweise
ein als Deckel oder Boden ausgeführter
Kammerteil mit zwei Dichtungen versehen werden kann, einer kleinen
und einer großen
oder einer gemeinsamen, welche die kleine und die große einbezieht.
Somit „passt" der eine Deckel
oder Boden auf ein entsprechendes Gegenstück der Behandlungskammer.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Behandlungskammern
auf einfache Weise so ausgeführt
werden können,
dass beispielsweise in der einen Behandlungskammer mit dem großen Dichtungs-Paar Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich ablaufen
kann und in einer anderen Behandlungskammer mit dem kleineren Dichtungs-Paar
eine hermetische Abdichtung möglich
ist, so dass die Behandlungskammer geflutet werden kann. In dem
ersten Fall braucht lediglich eine Öffnung zum Ablaufen vorgesehen
zu werden. Im zweiten Fall kann ein Teil der Behandlungskammer mit
Hilfe einer Hubvorrichtung angehoben, so dass die Behandlungsflüssigkeit auslaufen
kann, wie nachfolgend noch näher
beschrieben wird, oder die Reinigungsflüssigkeit wird abgepumpt. Dabei
handelt es sich um einfache konstruktive Maßnahme. Es sind keine komplizierten Steuerungen
irgendwelcher Ventile notwendig, um wahlweise einen kontinuierlichen
Ablauf von Reinigungsflüssigkeit
oder einen zyklischen Ablauf zu steuern.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Teil der
Behandlungskammer so ausgeführt
werden kann, dass Bereiche dieses Teils zur Abdichtung mit einem
ergänzenden
Kammerteil dienen und beispielsweise eine Sritz-, Sprüh- oder Strahlbehandlung
ermöglicht,
und dass ein anderer Bereich desselben Teils mit einem anderen ergänzenden
Teil einer Behandlungskammer dazu führt, dass eine Bad- oder Tauchbehandlung
durchgeführt werden
kann.
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Ferner
ergibt sich die Möglichkeit,
eine Behandlungskammer mit doppelt vorhandenen Dichtflächen zu
schaffen, die im Umfang unterschiedlich große Dichtflächen aufweisen. Damit können wahlweise die
Kammerteile mit den großen
Umfangs- Dichtflächen mit
den Bereich des Ergänzungs-
Kammerteils mit den dazu passenden Dichtflächen zusammengesetzt werden
oder dasselbe Ergänzungs-
Kammerteil mit seiner kleinen Dichtfläche mit den Bereich der passenden
kleinen Dichtfläche
zusammengesetzt werden.
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Es
ist ferner vorteilhaft, wenn beispielsweise bei einer Reinigungsanlage
mit zwei Behandlungskammem, die eine sich aus ergänzenden
Teilen mit einem Dichtungs-Paar mit großem Umfang und die andere sich
aus ergänzenden
Teilen mit einem Dichtungs-Paar mit kleinerem Umfang dichtend zusammensetzbar
sind. Bei einer Reinigungsanlage mit mehr als zwei Behandlungskammern
kann eine ungerade Verteilung von Kammern mit großem oder kleinem
Dichtungs- Paaren vorgegeben werden.
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Die
Teile der Behandlungskammern sind vorteilhaft derart verstellbar
befestigt, dass entweder Teile einer Behandlungskammer horizontal
verstellbar und die anderen komplementären Teile vertikal verstellbar
sind, oder die einen Teile sind nicht verstellbar und die komplementären Teile
sind sowohl horizontal als auch vertikal verstellbar. Die eine Bewegungsart
kann durch Drehen oder Schwenken und die andere durch Heben bzw.
Senken erfolgen.
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In
der Praxis bietet es sich an, Behandlungskammern unterschiedlicher
Größe einzusetzen.
Eine große
Behandlungskammer eignet sich besonders zur Sprüh- oder Spritzbehandlung, während sich
eine im Verhältnis
dazu kleine Behandlungskammer gut zur Tauchbehandlung im Flüssigkeitsbad
oder Flut- oder Vakuumbehandlung eignet. Gemäß Anspruch 2 oder 3 werden
entsprechend große
und kleine Behandlungskammern verwendet.
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Gemäß Anspruch
4 kann wahlweise eine der beiden Dichtflächen mit dem dazu passenden
ergänzenden
Kammerteil benutzt werden, was eine platzsparende Anordnung ermöglicht.
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Gemäß Anspruch
5 wird eine kreisförmige Rinne
gebildet, die Reinigungsflüssigkeit
aufnehmen und ableiten kann.
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Die
haubenartigen Teile nach Anspruch 6, 7, 8 bilden den ergänzenden
Teil der Behandlungskammer zum Träger, der deckelartige Teile
bildet. Bei dieser Ausführung
gibt es zwei Möglichkeiten
für die
Anordnung der haubenartigen Teile. Eine Möglichkeit besteht darin, dass
die Hauben zueinander versetzt angeordnet sind, und die andere Möglichkeit
besteht darin, dass die kleinen Hauben und die großen Hauben
ineinandergreifen. In diesem Fall wird je nach Behandlungsvorgang
entweder die große
oder die kleine Haube mit dem entsprechenden Deckelteil des Trägers zusammengefügt, z.B.
heruntergefahren. Hierbei muß die
große
Haube eine Länge
aufweisen, die es ermöglicht,
dass die kleine Haube soweit angehoben werden kann, dass der in
der großen
Haube ablaufende Behandlungsgang nicht durch die kleine Haube behindert
wird.
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Gemäß Anspruch
9 werden an dem Träger durch
die Dichtflächen
große
und kleine Deckelflächen
des Trägers
gebildet.
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Anspruch
10 schafft auf einfache Weise die Möglichkeit, dass durch Zusammenfügen der
Kammerteile mit großem
Dichtungs-Paar, bei diesen Kammern ein kontinuierlichen Abfluss
von Reinigungsflüssigkeit
erfolgt.
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Anspruch
11 schafft die Möglichkeit,
die Erfindung für
eine Einsäulen-Reinigungsanlage
mit einem Drehteller oder Drehtisch anzuwenden. Auf dem Drehteller
oder Drehtisch sind „Nester" von Dichtflächen gleichmäßig auf
seiner Oberseite verteilt, entlang einer Kreisfläche angeordnet. Die ergänzenden Kammerteile
können
vertikal verstellbar den Dichtflächen
gegenüberliegend
angeordnet sein. Eine derartige Reinigungsanlage wird taktgesteuert,
mit schrittweise bewegtem Drehteller oder Drehtisch und auf den
Takt eingestellten zyklisch aufwärts
und abwärts gesteuerten
Kammerteilen, die durch abwärtssteuern dichtend
mit den Dichtflächen
auf dem Drehteller oder Drehtisch zusammenwirken. Von Besonderheit ist,
dass der Drehteller oder Drehtisch für alle Behandlungskammerteile
als Deckel oder Boden für
die Hauben dient.
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Gemäß Anspruch
14 ist an der Rückseite des
Drehtellers oder Drehtisches ein fest installierter Aufnahmekanal
vorgesehen, der ringförmig
ist und mit den Randbereichen vorzugsweise dichtend zur Anlage mit
der Rückseite
des Drehtellers oder Drehtisches kommt. Eine Entleerung des Kanals
erfolgt durch Ablassstutzen. Es können mehrere Ablaufstutzen
vorgesehen sein, die mit den Öffnungen
im Träger
bzw. Drehteller oder Drehtisch in Verbindung stehen. Der Boden des
Aufnahmekanals kann zu jedem Behandlungsmedium, das in den Behandlungskammern
eingesetzt wird, einen schräg
zulaufenden Boden aufweisen, so dass Wasch- oder Spülflüssigkeit aus
den Behandlungskammern auch im Ablaufbereich getrennt werden und
wieder in den entsprechenden Vorratstank zurücklaufen können. Durch einen gemeinsamen
Absaugstutzen können Luft-Dampfgemische sowohl
aus den Vorratstanks, als auch aus den Behandlungskammern abgesaugt werden
und zwar kontinuierlich durch die Öffnungen im Drehteller oder
Drehtisch.
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Nachfolgend
wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 Die
Draufsicht auf eine Reinigungsanlage,
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2 Die
Draufsicht auf den Drehtisch.
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3 Einen
Schnitt durch die Reinigungsanlage entlang der Linie a – bin 1,
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4 Einen
Schnitt durch die Reinigungsanlage entlang der Linie c – d in 1,
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5 Ein
vergrößertes Detail
der Reinigungsanlage im Bereich einer Behandlungskammer.
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6 Ein
Detail der Reinigungsanlage mit ineinandergreifenden Teilen von
Behandlungskammern.
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Die
in den Zeichnungen schematisch dargestellte Reinigungsanlage 1 ist
zum Oberflächenbehandeln,
wie Reinigen, Spülen,
Entgraten mit Wasserstrahl und Trocknen von industriellen Werkstücken 2,
beispielsweise aus der KFZ-Industrie, wie Motorblöcken, Getriebegehäuse Zylinderköpfe vorgesehen.
Die 1 zeigt eine Reinigungsanlage mit vier Behandlungskammern 3, 4.
Es handelt sich dabei um eine Einsäulen-Anlage mit einer zentralen Säule 5 und
einem an der Säule
gelagerten Drehtisch (6), der mit Hilfe des Antriebes 7 taktweise
gedreht werden kann.
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Gegenüber der
Oberseite 8 des Drehtisches 6 sind vier haubenartige
Teile 9, 10 der Behandlungskammern 3, 4 um
jeweils 90 Grad zueinander versetzt angeordnet und mit Hilfe von
Hubeinrichtungen 15 vertikal verstellbar, die am Gerüst 12 der
Reinigungsanlage 1 fixiert sind. In die haubenartigen Teile 9, 10 der
Behandlungskammern 3, 4 sind nicht näher bezeichnete,
an sich bekannte Einrichtungen zum Bespritzen, Besprühen, Bestrahlen
mit Reinigungsflüssigkeit
oder Luft oder Einrichtungen zum Trocknen, auch Dampftrocknung oder
Vakuumtrocknung eingebaut. Der Drehtisch 6 ist der ergänzende Teil
zu den hauben- oder glockenartige Teilen 9, 10 der
Behandlungskammern 3, 4 und als Boden 11 für die haubenartigen
Teile der Behandlungskammern ausgeführt.
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Die
haubenartigen Teile 9, 10 der Behandlungskammern 3, 4 werden
beim Herunterfahren, also beim Schließen auf den Drehtisch 6 aufgesetzt und
abdichtend gehalten. Eine vollständige
Behandlungskammer 3, 4 besteht dementsprechend
aus dem haubenartigen Teil 9 oder 10 und dem Bereich des
Drehtisches 6, der den Boden 11 bildet und auf den
sich der haubenartige Teil abstützt.
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Zur
Abdichtung zwischen dem haubenartigen Kammerteilen 9, 10 mit
dem Drehtisch 6 sind jeweils Dichtflächen 13, 14 am
Rand des haubenartigen Teiles 9, 10 und jeweils
Dichtflächen 16, 17 am Drehtisch 6 vorgesehen.
Am Drehtisch 6 sind vier Bereiche mit kreisringförmigen Dichtflächen 16, 17 um 90
Grad zueinander versetzt vorhanden, die mit den Dichtfächen 13, 14 an
den haubenartigen Kammerteilen 9, 10 komplementär sind.
Der Drehtisch 6 ist so steuerbar, dass seine Dichtflächen 16 oder 17 eine mit
den Dichtflächen 13 oder 14 der
haubenartigen Kammerteile 9 oder 10 fluchtende
Lage einnehmen und durch Herunterfahren dieser Kammerteile die Behandlungskammem 3, 4 geschlossen
werden.
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Die
Größe und Anordnung
der Dichtflächen 13, 14; 16, 17 ist
von Bedeutung. Jeder der vier Bereiche des Drehtisches 6 besitzt
zwei konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnete konische Dichtflächen 16, 17,
die jeweils eine im Querschnitt trapezförmige Rinne bilden. Innerhalb
des Umfangsbereiches der äußeren Dichtfläche 16 und
außerhalb
des Umfangsbereiches der inneren Dichtfläche 17 sind je 4 Öffnungen 18 im
Drehtisch 6 vorhanden, deren Funktion nachfolgend erläutert wird.
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Im
Querschnittsbereich, den die inneren Dichtfläche 17 umschließt, ist
eine Montageplatte 19 zur Aufnahme einer Werkstückvorrichtung
angebracht. Abhängig
von der Geometrie des Werkstückes 2 kann
die Montageplatte 19 auswechselbar sein. Die Montageplatte 19 ist
Bestandteil des Drehtisches 6. Dementsprechend ist die
innere Dichtfläche 17,
die sich an der Montageplatte 19 befindet, als Bestandteil
des Drehtisches 6 definiert.
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2 und 3 zeigen
verschieden große haubenartige
Kammerteile 9, 10. Es ist der große Kammerteil 9 mit
seiner großen
Dichtfläche 13 passend
zu einer äußeren Dichtfläche 16 des
Drehtisches 6, und es ist der kleinere Kammerteil 10 mit seiner
kleinen Dichtfläche 14 passend
zu einer inneren Dichtfläche 17 des
Drehtisches 6 ausgeführt.
Im Betrieb der Reinigungsanlage 1 erfolgt die Steuerung derart,
dass der große
Kammerteil 9 mit seiner Dichtfläche 13 mit einer äußeren Dichtfläche 16 des
Drehtisches 6 und der kleine Kammerteil 10 mit
seiner Dichtfläche 14 mit
einer inneren Dichtfläche 17 des Drehtisches 6 bzw.
der Montageplatte 19 in eine abdichtende Verbindung kommen.
Es ist festzuhalten, dass alle Behandlungskammern 3, 4 zwei
im Umfang verschieden große
Dichtungs- Paare 13, 16; 14, 17 mit
paarweise komplementären
Dichtflächen
aufweisen, und zum Zusammenfügen
der zusammengehörenden
Teile der Behandlungskammern 3, 4 mit zueinander
passenden Paaren 13, 16 und 14, 17 von Dichtflächen abdichtbar
sind.
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Vorteilhaft
sind bei einer Vierkammeranlage zwei große Behandlungskammern 3 und
zwei kleine Behandlungskammern 4 vorgesehen. Bei anderen kleineren
oder größeren Anlagen
kann eine gerade oder ungerade Aufteilung erfolgen, jeweils in Abhängigkeit
von der Art der Behandlung.
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Die 6 zeigt
eine Variante der Anordnung der Behandiungskammerteile. Die Behandlungskammerteile 10 sind
konzentrisch in die Behandlungskammerteile 9 eingebaut
und unabhängig
voneinander mittels Hubeinrichtungen, wie Hydraulik- oder Pneumatikzylinder
vertikal verstellbar. Wenn die Haube 9 geschlossen ist,
ist die kleine Haube 10 hochgefahren, so dass in der Behandlungskammer 3 ein
spezieller Behandlungsvorgang ablaufen kann. Wenn die kleine Haube 10 geschlossen
ist, kann eine Tauchbehandlung oder Vakuumbehandlung erfolgen, wobei
die große
Haube 9 dann in die hochgefahrene Stellung gebracht sein
kann. Die Haube 9 kann aber ebenfalls geschlossen bleiben.
Sie dient dann lediglich als Überlaufschutz
beim Öffnen
der kleinen Haube 10. In die kleine Haube 10 sind
nicht näher
bezeichnete Vorrichtungen, wie rotierende Hochdruckdüsen oder
Vakuumeinrichtungen zur Behandlung des Werkstückes 2 eingebaut.
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Die
Art der Behandlung der Werkstücke
läßt die unterschiedlichen
Größen der
Behandlungskammern zu. Bei einer Spritzbehandlung oder Sprühbehandlung
des Werkstückes 2 mit Überdruck
ist es vorteilhaft eine größere Behandlungskammer 3 zu verwenden
als bei einer Badbehandlung des Werkstückes mit Reinigungsflüssigkeit.
Im ersten Fall muß dafür gesorgt
werden, dass die Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich
ablaufen kann, während
beim Tauchbad für
die Dauer der Behandlung ein bestimmtes Volumen Reinigungsflüssigkeit
in der Behandlungskammern vorhanden sein muß, das erst nach der Behandlung
abgepumpt oder abgesaugt werden darf. Alternativ zum Abpumpen kann
die Flüssigkeit
in der Behandlungskammer auch durch Anheben des haubenartigen Teils
erfolgen, so dass die Flüssigkeit
in die Rinne und durch die Öffnungen 18 in
jeweils vorhandenen Behälter
für Wasch-
oder Spülflüssigkeit läuft. Für diese
Behandlung kann eine kleine Behandlungskammern 4 benutzt
werden.
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Bei
der in der großen
Behandlungskammern 3 ablaufenden Behandlung des Werkstückes 2 kann die
Reinigungsflüssigkeit
kontinuierlich durch die Öffnung 18 ablaufen.
Die kleinen Behandlungskammern 4 können als Tauch- oder Flutinjektionskammern oder
als Trocknungskammern auch im Vakuumverfahren verwendet werden.
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Der
fest installierte Aufnahmekanal 20 für Reinigungsflüssigkeit
an der Rückseite
des Drehtellers 8 ist als Ringkanal ausgeführt und
greift mit seinen Rändern
in eine abdichtende Nut des Drehtisches 6 ein. Im Boden
des Aufnahmekanals 20 sind mehrere Ablaufstutzen 21 vorhanden,
die mit den Öffnungen 18 in
Verbindung stehen. Durch einen schräg zulaufenden Boden des Ringkanals
kann jeweils Wasch- und Spülflüssigkeit
voneinander getrennt in den dafür
vorgesehenen Auffangbehälter geleitet
werden. Mit dem gemeinsamen Absaugstutzen 22 kann Luft-Dampfgemisch
aus den Vorratstanks als auch aus den Behandlungskammern abgesaugt
werden und zwar kontinuierlich ebenfalls durch die Öffnungen 18 im
Drehtisch 6.