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Die
Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung zum Reinigen und/oder
Trocknen von Werkstücken,
mit einem Werkstückträger zur
Aufnahme wenigstens eines Werkstücks,
der um eine Werkstückträgerachse
drehbar gelagert ist, einer Düsenvorrichtung,
die wenigstens eine Düse
zum Versprühen
eines Behandlungsmediums aufweist und die relativ zu dem Werkstückträger beweglich
gelagert ist, um das Behandlungsmedium in einer Sprührichtung auf
das Werkstück
zu richten, wobei die Düsenvorrichtung
mittels des Hebelarms beweglich gelagert ist, der um eine zu der
Drehachse parallel versetzte Drehachse drehbar gelagert ist.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen und/oder zum Trocknen
von Werkstücken,
wobei ein Werkstück
an einem Werkstückträger angeordnet
wird, eine Düsenvorrichtung
mittels mindestens eines Hebelarms, der um eine parallel zur Werkstückachse
versetzte Drehachse drehbar gelagert ist, relativ zu dem Werkstück bewegt
wird, ein Behandlungsmedium in einer Sprühvorrichtung auf das Werkstück gesprüht wird,
und der Werkstückträger um eine
Werkstückträgerachse
gedreht wird. Eine derartige Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren
zum Reinigen und/oder zum Trocknen von Werkstücken ist aus
US 5,167,720 A bekannt.
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Derartige
Behandlungsvorrichtungen dienen dazu, Werkstücke mit einem Behandlungsmedium, vorzugsweise
einem flüssigen
Reinigungsmittel oder einem Gas oder Gasgemisch von anhaftenden
Substanzen jeglicher Art zu befreien.
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Üblicherweise
werden die zu reinigenden Werkstücke
auf einem Werkstückträger befestigt
und mit einem durch eine oder mehrere Düsen abgesonderten Behandlungsmedium
besprüht.
Dabei sind die Werkstückträger und
die Düsen üblicherweise
relativ zueinander beweglich gelagert. Die Relativbewegung kann
eine rotierende Relativbewegung oder eine geradlinige Relativbewegung
oder eine Kombination dieser Bewegungen sein. Die Relativbewegung
dient dazu, viele Bereiche des Werkstücks mit dem Behandlungsmedium
direkt zu besprühen,
um ein besonders gutes Reinigungsergebnis zu erzielen.
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Bei
der aus
US 5,167,720
A bekannten Vorrichtung und dem Verfahren zum Behandeln
von Maschinenteilen ist ein Werkstück auf einem drehbaren und
verkippbaren Werkstückträger angeordnet,
das von einer Düse
besprüht
wird, die in drei Raumrichtungen verschiebbar und um eine Achse
verkippbar gelagert ist. Durch diese große Anzahl an Freiheitsgraden
des Werkstückträgers und
der Düse
sind bei dieser Vorrichtung nahezu alle Abschnitte des zu reinigenden
Werkstücks
von dem Behandlungsmedium direkt besprühbar. Auch lassen sich dadurch
alle denkbaren Abstände
und Winkel der Düse
relativ zu dem zu reinigenden Werkstück realisieren.
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Nachteilig
an dieser Vorrichtung ist es, dass die große Anzahl an Freiheitsgraden
eine aufwändige
Steuerelektronik und individuelle Steuerprogramme erfordert, um
unterschiedliche Werkstücke
optimal zu behandeln. Weiterhin ist es nachteilig, dass die einzelne
Düse nur
kleine Abschnitte pro Zeiteinheit besprühen und somit nur einen geringen
Durchsatz erzielen kann. Für
eine Massenproduktion von großen
Werkstücken
oder Schüttgut
ist diese Vorrichtung eher nachteilig.
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Aus
EP 1 640 077 A2 ist
eine Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren zur reinigenden oder trocknenden
Behandlung von Werkstücken
bekannt, bei dem eine Reihe von Düsen um das zu behandelnde Werkstück rotiert.
Dabei werden die Düsen
und das Werkstück
relativ zueinander um eine gemeinsame Rotationsachse bewegt. In
dieser koaxialen Relativbewegung lassen sich das Werkstück und die
Düsen in
einer linearen Bewegung in Richtung der Rotationsachse, in einer
linearen Bewegung in Richtung senkrecht zu der Rotationsachse, in
einer Schwenkbewegung um eine Achse senkrecht zu der Rotationsachse
und in einer Schwenkbewegung parallel zu der Rotationsachse relativ
zueinander bewegen.
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Nachteilig
bei dieser Vorrichtung ist es, dass die Düsen um die zu behandelnden
Werkstücke
immer in einer Kreisbahn herumgeführt werden. Dadurch variiert
der Abstand zwischen den Düsen
und dem Werkstück
bei der Behandlung, da die Werkstücke üblicherweise keine runde Grundfläche haben. Da
der Abstand des zu behandelnden Werkstückes zu den Düsen einen
signifikanten Einfluss auf die Effizienz der Behandlung hat, werden
einige Abschnitte des Werkstückes
weniger intensiv behandelt als andere, wodurch eine inhomogene Reinigung
der Werkstücke
erzielt wird.
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Dadurch,
dass das Werkstück
nicht immer in optimalem Abstand zu den Düsen bewegt wird, können durch
hervorstehende Werkstückteile
oder Halterungen des Werkstückträgers gewisse
Abschnitte des Werkstücks
abgedeckt bzw. abgeschattet werden, so dass an diesen Stellen die
Reinigung nicht optimal ausgeführt
wird.
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Aus
der
DE 20 2006
013 351 U1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von metallischen
Werkstücken
bekannt mit einer Reinigungskammer zur Aufnahme der zu reinigenden
Werkstücke,
wobei in der Reinigungskammer eine relativ zu den zu reinigenden
Werkstücken
bewegbare Reinigungseinrichtung für das Einbringen eines Reinigungsmediums
in die Reinigungskammer angeordnet ist, und mit einer weiteren innerhalb
der Reinigungskammer relativ zu den zu reinigenden Werkstücken bewegbar
angeordneten Reinigungseinrichtung.
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Aus
der
US 2006/0185696
A1 ist eine preisgünstige
Reinigungsvorrichtung bekannt, die dazu geeignet ist, Reinigungskraft
auf eine Seitenfläche
eines Substrates auf demselben Niveau auszuüben wie auf eine Hauptoberfläche des
Substrates, und einen Winkel eines Düsenbauteils während des
Reinigens zu verändern,
ohne so einen Düsenabstand
zu verändern.
Die Vorrichtung umfasst einen Tisch zum drehbaren horizontalen Abstützen des
Substrates, ein Düsenbauteil
zum Versprühen
von Reinigungsflüssigkeit
auf das Substrat, einen Arm, der das Bauteil an dem ersten Ende
hält, und
eine Welle, die das zweite Ende des Arms drehbar um eine horizontale Achse
zum Führen
des Arms in einer horizontalen Richtung hält, und wobei das erste Ende
des Arms entfernt von einer Achse des zweiten Endes angeordnet ist,
und zwar entlang der Achse von dem zweiten Ende aus gesehen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache
Behandlungsvorrichtung zum Reinigen oder zum Trocknen von Werkstücken bereitzustellen,
bei der Abschattungseffekte reduziert sind.
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Ferner
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schnelles Reinigungsverfahren
bereitzustellen, bei dem eine Schattenwirkung reduziert ist.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten Behandlungsvorrichtung dadurch
gelöst, dass
die Behandlungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, die Düsenvorrichtung
mittels des Hebelarms relativ zu dem sich drehenden polygonalen
Werkstück
oder dem polygonalen Werkstückträger so zu
bewegen, dass die Düsen
relativ zu dem Werkstück
oder dem Werkstückträger in einem
konstanten Abstand angeordnet sind.
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Ferner
wird die obige Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren zum
Reinigen oder zum Trocknen von Werkstücken dadurch gelöst, dass
die Düsenvorrichtung
mittels des Hebelarms relativ zu dem polygonalen Werkstück oder
dem polygonalen Werkstückträger derart
bewegt wird, dass die Düsenvorrichtung
relativ zu dem rotierenden Werkstückträger oder dem Werkstück in konstantem
Abstand gehalten wird.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass die Düsenvorrichtung relativ zu einer
Werkstückoberfläche des
Werkstücks
in einem konstanten Abstand geführt werden
kann und somit eine optimale Reinigungswirkung ohne Abschattungen
erzielt wird.
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Der
Werkstückträger kann
zur Aufnahme eines Werkstücks
oder einiger Werkstücke,
wie auch zur Aufnahme von Schüttgut
ausgebildet sein. Alle folgenden Bezugnahmen auf ein Werkstück oder
einen Werkstückträger beziehen
sich auf alle diese Alternativen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird somit vollständig gelöst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Düsenvorrichtung
relativ zu dem Hebelarm drehbar gelagert.
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Dadurch
kann die Sprührichtung
in einem optimalen Winkel auf die Werkstückoberfläche gerichtet werden.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn die Düsenvorrichtung
relativ zu dem Hebelarm um eine parallel zu der Drehachse angeordnete
Längsachse
drehbar gelagert ist.
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Dadurch
kann die Sprührichtung
relativ zu dem Werkstück
oder dem Werkstückträger geändert werden,
ohne dass gleichzeitig der Abstand zu dem Werkstück verändert wird, oder aber konstant
gehalten werden, während
der Hebelarm verschwenkt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Düsenvorrichtung
eine Mehrzahl von Düsen
auf, die über
die Länge
der Düsenvorrichtung
verteilt angeordnet sind.
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Dadurch
lassen sich größere Werkstücke in sehr
kurzer Zeit mit dem Behandlungsmedium behandeln, da das Behandlungsmedium
auf mehrere Abschnitte des Werkstücks gleichzeitig versprüht werden
kann.
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In
einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform
bilden die Düsen
an der Düsenvorrichtung
wenigstens eine geradlinige, parallel zu der Längsachse verlaufende Reihe.
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Folglich
kann durch Drehen der Düsenvorrichtung
die Sprührichtung
aller Düsen
einheitlich verändert
werden, weil die Sprührichtungen
der jeweiligen Düsen
gleich sind.
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Besonders
bevorzugt ist es, die Düsenvorrichtung
relativ zu dem mit dem Werkstückträger drehenden
Werkstück
so zu bewegen, dass die Sprührichtung
mit einer der Düsenvorrichtung
zugewandten Oberfläche
des Werkstücks
einen konstanten Winkel bildet.
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Dadurch
wird das Behandlungsmedium unabhängig
von der Oberflächenstruktur
des Werkstücks
immer in einem optimalen Winkel auf die Oberfläche des Werkstücks gesprüht.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Behandlungsvorrichtung dazu ausgelegt, dass
die Düsenvorrichtung
relativ zu dem sich drehenden Werkstückträger so bewegt wird, dass die Sprührichtung
mit einer der Düsenvorrichtung
zugewandten Seite des Werkstückträgers einen
konstanten Winkel bildet.
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Dadurch
können
Abschattungseffekte des Werkstückträgers ausgeschlossen
werden, da das Behandlungsmedium immer in einem optimalen Winkel
auf die Oberfläche
des Werkstücks
gesprüht
wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Behandlungsvorrichtung dazu ausgelegt, die Düsenvorrichtung
relativ zu dem Hebelarm so zu bewegen, dass die Sprührichtung
relativ zu der Drehachse des Hebelarms bzw. unabhängig von
dem Drehwinkel des Hebelarms konstant ist.
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Ein
besonderer Vorteil daran ist es, dass sich dadurch bei einer Bewegung
des Hebelarms die Sprührichtung
nicht ändert.
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In
einer besonderen Ausführungsform
ist die Düsenvorrichtung
in ihrer Länge
variabel ausgebildet.
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Dadurch
kann die Behandlungsvorrichtung Werkstücke unterschiedlicher Länge behandeln.
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In
einer besonderen Ausführungsform
weist die Düsenvorrichtung
ein Rohr auf.
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Dadurch
kann die Düsenvorrichtung
besonders einfach und kostengünstig
realisiert werden.
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In
einer besonderen Ausführungsform
des Verfahrens wird die Düsenvorrichtung
relativ zu dem Werkstückträger derart
bewegt, dass die Sprührichtung
unter konstantem Winkel zu einer Seite des Werkstückträgers ausgerichtet
wird.
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Dadurch
lässt sich
die Relativbewegung der Düsenvorrichtung
zu dem Hebelarm besonders einfach realisieren.
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In
einer alternativen Ausführungsform
des Verfahrens wird die Düsenvorrichtung
relativ zu dem Werkstück
derart bewegt, dass die Sprührichtung
unter konstantem Winkel zu einer Oberfläche des rotierenden Werkstücks ausgerichtet
wird.
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Vorteilhaft
dabei ist es, dass Abschattungseffekte durch z. B. Vorsprünge des
Werkstücks
reduziert werden können.
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In
einer besonderen Ausführungsform
des Verfahrens wird die Sprührichtung
relativ zu einem Lagerpunkt des Hebelarms bei einer Bewegung des Hebelarms
relativ zu dem Werkstück
(d. h. unabhängig
vom Verschwenkwinkel) konstant gehalten.
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Dadurch
kann die Sprührichtung
vorteilhafterweise bei Bewegungen des Hebelarms konstant gehalten
werden, wodurch die Sprührichtung
unabhängig
von der Bewegung des Hebelarms immer auf das Werkstück gerichtet
ist.
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In
einer besonderen Ausführungsform
des Verfahrens wird die Länge
der Düsenvorrichtung
variiert.
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Dadurch
wird es möglich,
unterschiedlich lange Werkstücke
zu behandeln. Besondere Abschnitte des Werkstücks können bevorzugt besonders intensiv
behandelt werden, da mit einer Verringerung der Länge der
Düsenvorrichtung
die Reinigungswirkung verstärkt
ist, wenn die Dichte der Düsen
in diesem Fall zunimmt.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung
mit Hebelarm;
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2 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
der Funktionsweise der Behandlungsvorrichtung;
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3 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung
mit konstantem Abstand zwischen Düsenvorrichtung und Werkstückträger;
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4 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung,
bei der die Sprührichtung
in konstantem Winkel zu einer Seite des Werkstücks geführt ist; und
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5 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung
mit Düsenvorrichtung
und Hebelarm in Draufsicht.
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In 1 ist
die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung
generell mit 10 bezeichnet.
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Die
Behandlungsvorrichtung 10 dient zum Reinigen und/oder Trocknen
eines Werkstücks 12. Das
Werkstück
ist von einem Werkstückträger 14 aufgenommen.
Der Werkstückträger 14 weist
eine Werkstückträgerachse 16 auf.
Der Werkstückträger 14 kann
fest oder gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
um die Werstückträgerachse 16 drehbar gelagert
sein, wie durch Pfeile 17 angedeutet ist.
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Die
Behandlungsvorrichtung 10 weist eine Düsenvorrichtung 18 auf,
die zum Versprühen
eines Behandlungsmediums wenigstens eine Düse 20 aufweist. Die
Düsenvorrichtung 18 ist
relativ zu dem Werkstückträger 14 beweglich
gelagert, um das Behandlungsmedium mit variablem Abstand in einer Sprührichtung 22 auf
das Werkstück 12 zu
richten. Die Düsenvorrichtung 18 ist
mittels eines Hebelarms 24 beweglich gelagert, der um eine
Drehachse 26 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 26 ist
parallel versetzt zu der Werkstückträgerachse 16 angeordnet.
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Zum
Reinigen und/oder zum Trocknen des Werkstücks 12 wird das Behandlungsmedium
mittels der Düse 20 oder
einer Mehrzahl von Düsen 20 auf das
Werkstück 12 gesprüht. Dabei
weist die Sprührichtung 22 auf
das Werkstück 12.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird bei der Behandlung des Werkstücks 12 der Werkstückträger 14 und
somit auch das darin aufgenommene Werkstück 12 um die Werstückträgerachse 16 gedreht,
so dass das Werkstück 12 durch
die Düsen 20 an
unterschiedlichen Abschnitten mit dem Behand lungsmedium besprüht wird.
In einer weiteren Ausführungsform
oder einem besonderen Betriebsmodus wird der Werkstückträger 14 in
einem bestimmten Winkelbereich um die Werkstückachse 16 hin- und
hergedreht wird, so dass des Werkstück 12 in einem bestimmten
Bereich besprüht
wird.
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Üblicherweise
weist das zu reinigende Werkstück 12 relativ
zu der Werkstückachse 16 eine
polygonale Grundfläche
auf, so dass bei der Drehung des Werkstückträgers 14 das Werkstück 12 von
den Düsen 20 variierend
beabstandet ist. Um diese Abstandsvariation bei dem Reinigungs-
und/oder Trocknungsvorgang auszugleichen, ist die Düsenvorrichtung 18 über den
Hebelarm 24 um die Drehachse 26 drehbar gelagert.
Dadurch ist eine Bewegung der Düsenvorrichtung 18 relativ
zu dem Werkstück 12 möglich. Vorzugsweise
wird die Relativbewegung der Düsenvorrichtung 18 so
ausgeführt,
dass die Düsen 20 unabhängig von
einer Rotationsposition des Werkstückträgers 14 immer in einer
optimalen, annähernd gleichbleibenden
Distanz zur Oberfläche
des Werkstücks 12 oder
des Werkstückträgers 14 angeordnet sind.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise
der Behandlungsvorrichtung 10. Dabei sind in 2 zwei
Betriebspositionen schematisch dargestellt, wobei eine erste Betriebsposition
mit durchgezogenen Linien und eine zweite Betriebsposition mit gestrichelten
Linien dargestellt ist. Die beiden Betriebspositionen unterscheiden
sich dadurch, dass in der ersten Betriebsposition das Werkstück 12 um
90 Grad um die Werkstückträgerachse 16 relativ
zu der zweiten Betriebsposition des Werkstücks 12' verdreht ist. Das Werkstück 12, 12' weist eine
polygonale Form auf. In der ersten Betriebsposition weist das Werkstück 12 in der
Sprührichtung 22 einen
geringen Abstand zwischen der Drehachse 16 und Außenfläche (im
Folgenden der Einfachheit halber mit Durchmesser bezeichnet) auf.
In der zweiten Betriebsposition weist das Werkstück 12' in der Sprührichtung 22' einen großen Durchmesser
auf.
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Die
Düsenvorrichtung 18, 18' ist durch eine Verdrehung
des Hebelarms 24, 24' um die Drehachse 26 in
der ersten Betriebsposition in einem geringeren Abstand zur Werkstückachse 16 angeordnet,
als in der zweiten Betriebsposition. Die Düsenvor richtung 18, 18' weist bei dieser
Ausführungsform
zudem eine Längsachse 28, 28' auf, um die
die Düsenvorrichtung 18, 18' relativ zu
dem Hebelarm 24, 24' drehbar
gelagert ist. Die Düsenvorrichtung 18, 18' ist in der
ersten Betriebsposition relativ zu der zweiten Betriebsposition
um die Längsachse 28, 28' um einen Winkelbetrag
|α'-α| verdreht angeordnet, so dass
die Sprührichtung 22, 22' in beiden Betriebspositionen identisch
ist, obwohl der Hebelarm 24, 24' in diesen beiden Betriebspositionen
um die Drehachse 26 verdreht positioniert ist.
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Durch
die Drehung des Hebelarms 24, 24' um die Drehachse 26 kann
die Düsenvorrichtung 18, 18' relativ zu
der Werkstückachse 16 aus-
oder eingeschwenkt werden, so dass der Abstand der Düsenvorrichtung 18, 18' zu der Werkstückachse 16 variiert werden
kann. Dadurch kann die Düsenvorrichtung 18, 18' auch bei polygonalen,
rotierenden Werkstücken 12, 12' immer mit einem
konstanten Abstand zu der Oberfläche
des Werkstücks
angeordnet sein. Dadurch, dass die Sprühvorrichtung 18, 18' relativ zu dem
Hebelarm 24, 24' um
die Längsachse 28, 28' drehbar gelagert
ist, lässt
sich eine konstante Sprührichtung 22, 22' in unterschiedlichen
Schwenkpositionen des Hebelarms 24, 24' realisieren.
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Durch
diese Anordnung lässt
sich in dieser Ausführungsform
der Erfindung das Behandlungsmedium in konstantem Abstand und konstanter Sprührichtung 22, 22' auf das rotierende
Werkstück 12, 12' sprühen und
so eine optimale Behandlung realisieren.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung 10 schematisch
dargestellt. Um den Werkstückträger 14 ist
ein Pfad 29 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, der
einen konstanten Abstand 30 zu dem Werkstückträger markiert.
Die Düsenvorrichtung 18 befindet
sich auf dem Pfad 29, so dass die Düsenvorrichtung 18 mit
dem Abstand 30 zu dem Werkstückträger 14 angeordnet
ist.
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Erfindungsgemäß wird bei
einer Rotation des Werkstückträgers 14 um
die Werkstückträgerachse 16 die
Düsenvorrichtung 18 über den
Hebelarm 24 um die Drehachse 26 derart ausgelenkt,
dass die Düsenvorrichtung 18 immer
dem Pfad 29 folgt. Dies bedeutet, dass die Düsenvorrichtung 18 unabhängig von
der Rotationsposition des Werkstückträgers 14 immer
in dem konstanten Abstand 30 zu dem Werkstückträger 14 angeordnet
ist. Dadurch kann das Behandlungsmedium in einer optimalen Sprühdistanz
auf das Werkstück
gesprüht
werden. Die Düsenvorrichtung 18 wird
dabei vorzugsweise relativ zu dem Hebelarm 24 so um die
Längsachse 28 gedreht, dass
die Sprührichtung 22 konstant
bleibt.
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Diese
in 2 und 3 beschriebene Drehung der Düsenvorrichtung
18 um die Längsachse 28 kann über eine
Mechanik oder aber über
eine elektronische Steuerung ausgeführt werden. Der konstante Abstand 30 der
Düsenvorrichtung 18 relativ
zu dem Werkstückträger 14 oder
dem Werkstück 12 kann über Abstandssensoren,
wie z. B. ultraschall- oder laserbasierte Systeme gewährleistet werden.
Auch ist es denkbar, dass die Kontur des Werkstückträgers 14 oder des Werkstücks 12 einer elektronischen
Steuerung, die das Aus- und Einlenken des Hebelarms 24 steuert,
zugänglich
gemacht wird und so der konstante Abstand 30 realisiert
wird.
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In
einer besonderen Ausführungsform
kann die Düsenvorrichtung 18 in
einem bestimmten Winkelbereich so um die Längsachse 28 hin- und
hergedreht werden, dass die Sprührichtung 22 regelmäßig geändert wird
und das Behandlungsmedium in variierenden Winkeln auf das Werkstück 12 oder
den Werkstückträger 14 auftrifft.
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In 4 ist
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung 10 zur
Erläuterung
der Funktionsweise dargestellt, bei der die Sprührichtung 20 relativ
zu einer Oberfläche
des Werkstücks 12 konstant
ausgerichtet wird.
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In 4 sind
zwei Betriebspositionen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung 10 dargestellt.
Eine erste Betriebsposition des Werkstücks 12 ist mit durchgezogenen
Linien angedeutet und eine zweite Betriebsposition des Werkstücks 12' ist mit gestrichelten
Linien dargestellt. Die beiden Betriebspositionen unterscheiden
sich dadurch, dass das Werkstück 12, 12' um circa 30
Grad um die Werkstückachse 16 verdreht
ist. Die Düsenvorrichtung 18, 18' ist in zwei
um die Längsachse 28 verdrehten
Positionen dargestellt. Dies ist erkennbar, dadurch dass die Sprührichtung 22, 22' für diese
beiden Betriebspositionen unterschiedlich ausgerichtet ist. Die
Düsenvorrichtung 18, 18' ist in diesen
beiden Betriebspositionen so relativ zu dem Werkstück 12, 12' ausgerichtet,
dass die Sprührichtung 22, 22' mit der Oberfläche des
Werkstücks 12, 12' in den beiden Betriebspositionen
jeweils einen identischen Winkel 32, 32' von 90 Grad
aufweist.
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Weist
der Werkstückträger 12, 12' eine polygonale
Form auf, wird die Düsenvorrichtung
um die Längsachse 28 derart
gedreht, dass die Sprührichtung 22, 22' mit der Oberfläche des
rotierenden Werkstücks 12, 12' immer einen
konstanten Winkel 32, 32' aufweist. Dadurch trifft das Behandlungsmedium
grundsätzlich
in einem optimalen Winkel 32, 32' auf die Oberfläche auf, so dass eine optimale
Behandlung durchgeführt
werden kann.
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In
der schematischen Darstellung der 4 ist dieser
Winkel 32, 32' 90
Grad, wobei der optimale Winkel zwischen der Sprührichtung 22, 22' und der Oberfläche des
Werkstücks 12, 12' auch ein anderer Winkel,
z. B. ein spitzer Winkel, sein kann.
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Auch
ist es denkbar, dass der Winkel 32, 32' kontinuierlich
variiert wird, um die Oberfläche
aus unterschiedlichen Richtungen zu besprühen.
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Die
Ausrichtung der Düsenvorrichtung 18, 18' bzw. der Sprührichtung 22, 22' kann über eine Mechanik
oder eine elektronische Steuerung oder eine Kombination dieser beiden
erfolgen. Dabei kann die Ausrichtung der der Düsenvorrichtung 18, 18' zugewandten
Seite durch Sensoren erfasst bzw. bestimmt werden oder aber als
gespeicherte Daten hinterlegt sein, so dass die Sprührichtung
permanent so ausgerichtet ist, dass der Winkel 32, 32' konstant bleibt.
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Um
den Regelaufwand zu optimieren, können bei der Ausrichtung gewisse
Toleranzen zugelassen werden, so dass der Winkel 32, 32' mit einer frei
wählbaren
Abweichung von z. B. 10 bis 45 Grad geregelt sein kann.
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Es
versteht sich, dass die in 4 dargestellte
Ausführungsform
auch mit einem beweglichen Hebel aus 2 oder 3 ausgebildet
sein kann. Dadurch kann das Behandlungsmittel sowohl mit dem optimalen
Abstand 30 als auch mit dem optimalen Winkel 32, 32' auf die Oberfläche des
Werkstücks 12, 12' gesprüht werden.
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In 5 ist
eine erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung 10 schematisch
in Draufsicht dargestellt. Die Werkstückachse 16 ist parallel
zu der Drehachse 26 und parallel zu der Langsachse 28 angeordnet.
Die Düsenvorrichtung 18 ist
aus einem länglichen
Element gebildet, an der die Mehrzahl von Düsen 20 über eine
Länge der
Düsenvorrichtung 18 verteilt
angeordnet sind. Dabei bilden die Düsen 20 eine geradlinige
Reihe. Die Düsenvorrichtung 18 weist
ein erstes Ende 33 und ein zweites Ende 34 auf.
An dem ersten Ende 33 ist die Düsenvorrichtung 18 mit
dem Hebelarm 24 verbunden (fixiert oder drehbar gelagert)
und über
diesen drehbar um die Drehachse 26 gelagert. Das zweite
Ende 34 ist in dieser Ausführungsform als freies Ende
ausgebildet.
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Dadurch
dass die Düsen 20 über die
Länge der
Düsenvorrichtung 18 verteilt
angeordnet sind, lässt
sich zeitgleich ein größerer Längsabschnitt
des Werkstückträgers 14 behandeln,
wodurch eine Behandlungszeit deutlich reduziert werden kann.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Düsenvorrichtung 18 als
Rohr ausgebildet, durch das das Behandlungsmedium hindurch den Düsen 20,
die in einer Rohrwand angeordnet sind, zugeführt wird. Es ist allerdings
auch denkbar, dass die Düsenvorrichtung 18 als
ein Balken oder ein Gestänge
ausgeführt
ist, an dem die Düsen 20 angeordnet
sind und das Behandlungsmedium durch z. B. Schläuche den Düsen 20 zugeführt wird.
Auch ist es denkbar, dass die Länge
der Düsenvorrichtung 18 variiert
werden kann, wobei für
diese Funktion das Rohr 18 teleskopartig ausfahrbar ausge bildet
sein muss, oder aber das Gestänge
mit einer entsprechenden Mechanik ausgebildet sein muss.
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In
einer Variante der in 5 dargestellten Ausführungsform
kann an dem dem Hebelarm 24 gegenüberliegenden zweiten Ende 34 der
Düsenvorrichtung 18 ein
zweiten zweiter Hebelarm 24 angeordnet sein. Dadurch wäre die Stabilität der Düsenvorrichtung
erhöht.
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Weiterhin
können
die Düsen 20 an
der Düsenvorrichtung 18 auch
in einzelnen axialen Abschnitten in einem geringeren oder in einem
größeren Abstand
zueinander angeordnet sein. Dadurch können besondere Abschnitte des
Werkstücks 12 individuell
intensiver oder weniger intensiv behandelt werden.
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Die
Behandlungsvorrichtung 10 und das rotierende Werkstück 12 bzw.
der rotierende Werkstückträger 14 sind üblicherweise
in einer Waschkammer angeordnet. Diese Waschkammer kann während der
Behandlung mit einem flüssigen
oder gasförmigen
Medium gefüllt
sein. Sofern die Waschkammer mit dem flüssigen Medium gefüllt ist,
werden vorzugsweise zum Versprühen
des Behandlungsmediums auf das Werkstück 12 besondere Düsen 20, sogenannte
Flutdüsen
verwendet, die für
diesen speziellen Einsatz optimiert sind.
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Weiterhin
ist es denkbar, dass die Düsenvorrichtung
in einem bestimmten Winkelbereich um die Längsachse 28 hin- und
hergedreht wird, wobei das Werkstück 12, 12' bzw. der Werkstückträger 14, 14' nicht rotiert
oder nur um einen bestimmten Drehwinkel um die Werkstückachse 16 hin-
und hergedreht wird. So können
auch empfindliche Teile, die nicht gedreht oder geschwenkt werden
dürfen,
mit dem Behandlungsmedium behandelt werden.