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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Werkstücken.
Die Vorrichtung besitzt mindestens zwei Reinigungskammern, wobei
die Reinigungskammern eine Aufnahme für ein Werkstück
ausgebildet haben. Jede der Reinigungskammern ist derart ausgebildet,
dass ein Deckel auf die jeweilige Reinigungskammer aufsetzbar ist.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Werkstücken,
wobei das Verfahren mindestens zwei Reinigungskammern verwendet.
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Die
deutsche Patentschrift
DE
195 44 074 C2 offenbart eine automatisch arbeitende Reinigungsanlage
für Werkstücke. Die Reinigungsanlage dient dazu,
um Bearbeitungsrückstände von Werkstücken
zu entfernen. Dazu weist die Reinigungsstation einen Kanal für
die Aufnahme wenigstens eines zu reinigenden Werkstücks
auf. Ferner ist eine Werkstück-Transporteinrichtung zum
Einbringen der zu reinigenden Werkstücke in den Kanal sowie
zum Entfernen der gereinigten Werkstücke aus dem Kanal vorgesehen.
Im Kanalinneren ist mindestens eine Reinigungsdüse auf
die Werkstücke gerichtet. Die Reinigungsdüse ist
als Blasdüse zur Beaufschlagung des Werkstücks
mit einem Blasluftstrahl, welcher ein Luftförderer zum
Zuführen von Luft zu der Blasdüse vorgeschaltet
ist. Die in der Patentschrift vorgeschlagene Reinigungsanlage reicht
jedoch nicht aus, um die gestiegenen Anforderungen an die Reinigung
der Werkstücke zu erfüllen.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE
296 20 946 U1 offenbart eine Teilereinigungsmaschine. Die in
der Gebrauchsmusterschrift vorgeschlagene Maschine arbeitet als
kombinierte Spritz-Tauch-Maschine und kann wahlweise mit einem oder
zwei Korbeinsätzen (auch abwechselnd) betrieben werden.
Der Korbeinsatz ist als Flachkorbeinsatz ausgebildet und der andere
Korbeinsatz ist ein Drehkorb. Unabhängig davon, ob ein
oder zwei Körbe verwendet werden, ist der jeweilige Korbeinsatz
im Spritz- und/oder im Tauchbetrieb einsetzbar, wobei im letzteren
Fall der Flachkorb wie auch der Drehkorb in einem Tauchbehälter
einfahrbar ist. Der Flachkorb wird über eine Platt form
oder einen Fahrwagen eingeführt, während der Drehkorb
von Hand beschickt wird. Diese hier vorgeschlagene Teilereinigungsmaschine
genügt ebenfalls nicht den Anforderungen, um eine bestimmte
Qualität der Reinigung zu erzielen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Vorrichtung
zur Reinigung von Werkstücken zu schaffen, die hohe Sauberkeitsanforderung
hinsichtlich der Reinigung der Werkstücke erfüllt.
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Die
obige Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Reinigung
von Werkstücken, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Ferner
ist es Aufgabe der Erfindung, ein automatisch arbeitendes Verfahren
zur Reinigung von Werkstücken mit mindestens zwei Reinigungskammern
zu schaffen, wobei eine hohe Sauberkeitsanforderung an die gereinigten
Werkstücke zu stellen ist.
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Diese
weitere Aufgabe wird erfüllt durch ein Verfahren zur Reinigung
von Werkstücken, das die Merkmale des Anspruchs 11 umfasst.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Reinigung von Werkstücken
mit mindestens zwei Reinigungskammern bestückt ist. Die
Reinigungskammern weisen eine Aufnahme für ein zu reinigendes
Werkstück auf, wobei jede der Reinigungskammern derart
ausgebildet ist, dass sie mit einem Deckel verschließbar
sind. Die Reinigungskammern sind auf einer Dreheinrichtung vorgesehen
und derart angeordnet, dass jeder der Reinigungskammern ein Deckel
zugeordnet ist, wobei die Deckel stationär angeordnet sind.
Ferner ist jeder der Deckel mit einer Zuführung für
ein Medium versehen. Da die Reinigungskammern auf der Dreheinrichtung
drehbar angeordnet sind, können diese relativ zu dem jeweiligen Deckel
positioniert werden. Bevor eine der Kammern zu der nächsten
Deckelposition wechselt, werden die gesamten Deckel von den Reinigungskammern
angehoben und die Dreheinrichtung dreht die Reinigungskammern zu
der nächsten gewünschten Position, an der sich
ein Deckel befindet.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Zuführung der Medien über
ein Anlagengehäuse erfolgt, an dem die Deckel stationär
angebracht sind. Mittels einer Hubbewegung können die Deckel
von der Behandlungskammer gelöst werden, so dass die Deckel
bei einer Drehbewegung der Dreheinrichtung nicht mitgeführt werden.
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Dies
hat den erheblichen Vorteil, dass die Zuführung der Medien
an dem jeweiligen Deckel stationär verbleiben kann. Es
ist somit nicht erforderlich, dass komplizierte Verteilersysteme
ausgebildet werden müssen, um für die Reinigung
der Werkstücke die verschiedenen Medien nacheinander einer
Kammer zuzuführen. Wie bereits vorstehend erwähnt, bleibt
das Werkstück in der jeweiligen Kammer und für
den nächsten Bearbeitungs- bzw. Reinigungsschritt wird
die Kammer mit der Dreheinrichtung in entsprechender Weise gedreht,
dass diese an die nächste Position des Deckels gelangt, über
den ein weiteres Medium für den Reinigungsschritt zugeführt wird.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung entfällt
somit die Notwendigkeit, schwere Massen auf der Dreheinheit zu platzieren.
Ferner sind keine Verteilersysteme für die Zuführung
der Medien notwendig. Dies minimiert somit die Verschleppung von
Medien auf ein Minimum. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist, dass bei dem Vakuumtrocknen, welches in mindestens
einer Kammer ausgeführt wird, es zu keinen Medienrückständen kommen
kann, da die mit Flüssigkeit beaufschlagten Reinigungskammern
nicht mehr zu der Station bzw. Reinigungskammer des Vakuumtrocknens
gelangen. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich,
dass auch andere Trocknungsverfahren neben dem Vakuumtrocknen durchgeführt
werden können. Andere Trocknungsverfahren sind die Warmlufttrocknung und/oder
die Kaltlufttrocknung.
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Ist
die Ausführungsform der Vorrichtung derart, dass die Zahl
der Reinigungskammern größer als zwei ist, bildet
eine der Reinigungskammern eine Auf-/Abgabestation für
die Werkstücke. Befindet sich die Reinigungskammer in der
Stellung für die Auf-/Abgabe des Werkstücks, braucht
dieser Reinigungskammer kein Deckel zugeordnet sein.
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Der
Deckel ist vor Beginn des jeweiligen Reinigungsabschnitts wieder
auf die Kammer aufsetzbar bzw. kann der Deckel nach Beendigung des
Reinigungsschritts von der Reinigungskammer abgenommen werden. In
besonders vorteilhafter Weise ist die Dreheinrichtung für
die Reinigungskammern als Rundtisch ausgebildet. Auf dem Rundtisch
sind die einzelnen Reinigungskammern in symmetrischer Weise angeordnet.
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Wie
bereits erwähnt, ist der Deckel für die Reinigungskammern
mit einer Zuführung für das jeweils bei dem jeweiligen
Reinigungsschritt benötigte Medium versehen. Ferner ist
die Reinigungskammer mit einem Ablauf für die verwendeten
Medien versehen. Es ist besonders vorteilhaft, wenn auf dem Rundtisch
mindestens zwei aber höchstens acht Reinigungskammern angeordnet
sind. Von besonderem Vorteil ist es, wenn höchstens sechs
Reinigungskammern auf der Dreheinrichtung angeordnet sind.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch
aus, dass mindestens ein Werkstück in einer der mindestens
zwei Reinigungskammern abgelegt wird. Die Reinigungskammern werden
für die Reinigung des Werkstücks mit einem Deckel
verschlossen, wobei über den Deckel ein jeweils für
einen in der Reinigungskammer ablaufenden Reinigungsschritt erforderliches
Medium zugeführt wird. Nach Beendigung des einen Reinigungsschritts
wird der Deckel von den mindestens zwei Reinigungskammern abgehoben
und die Reinigungskammern werden zu der nächsten Position
transportiert, gegenüber der ein stationärer Deckel
vorgesehen ist. Nach dem Erreichen dieser Position der mindestens zwei
Reinigungskammern wird für den anderen Reinigungsschritt
der Deckel auf die Reinigungskammern abgesenkt. Für den
jeweils in der Kammer erforderlichen Reinigungsschritt wird dann
das Medium über den Deckel zugeführt.
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Die
Reinigungskammern werden, wie bereits erwähnt, von einer
Position zur nächsten transportiert. Dabei kann an jeder
der neuen Positionen ein anderer Reinigungsschritt ausgeführt
werden. Der neue Reinigungsschritt wird immer dann durchgeführt,
wenn die Reinigungskammern an der jeweiligen vorgesehenen Position
sind und der Deckel auf die Reinigungskammern abgesenkt worden ist.
Entsprechend des vorher konfigurierten Reinigungsprozesses kann
dann über den Deckel das entsprechende Medium für
den Reinigungsschritt zugeführt werden. Es ist auch möglich,
dass für die Erhöhung des Durchsatzes der zu reinigenden
Werkstücke, mehr als eine Reinigungskammer den gleichen
Reinigungsschritt durchführt.
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In
der Regel ist die Dreheinrichtung jedoch mit mindestens einer Kammer
versehen, in der eine Vakuumtrocknung stattfindet. In den auf der
Dreheinrichtung vorgesehenen Reinigungskammern werden die Werkstücke
mit hohen Sauberkeitsanforderungen von Emulsionen, Ölen,
Fetten sowie von Spänen und Partikeln vom Drehen, Fräsen,
Sägen, Bohren, Gewindeschneiden und/oder Schleifen den
verschiedenen Reinigungsschritten unterzogen.
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Im
Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und
ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher
erläutern.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der auf der Dreheinrichtung angeordneten
Reinigungskammern.
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2 zeigt
ebenfalls eine perspektivische Ansicht der auf der Dreheinrichtung
angeordneten Reinigungskammern, wobei die Deckel, welche die Reinigungskammern
für den Reinigungsschritt verschließen, abgehoben
sind.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Reinigungskammer, wie diese auf der Dreheinrichtung
angeordnet ist.
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4 zeigt
eine Seitenansicht der auf der Dreheinrichtung angeordneten Kammer,
wobei der von der Kammer abgehobene Deckel gestrichelt dargestellt
ist.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf den Deckel, mit dem die Reinigungskammern verschlossen
werden können.
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6 zeigt
eine Seitenansicht des Deckels, mit dem die Reinigungskammern verschlossen
werden können.
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7 zeigt
eine Bodenansicht des Deckels, der mit einer Medium-Verteileinrichtung
versehen ist.
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Die
nachfolgende Figurenbeschreibung beschränkt sich auf die
wesentlichen Merkmale der Erfindung. Es ist für einen Fachmann
selbstverständlich, dass eine Reinigungsanlage für
Werkstücke weitere Zusatzbauteile umfasst, wie z. B. das
Anlagengehäuse, eine Übergabe- und Entnahmeeinrichtung für
die Werkstücke sowie eine entsprechende Steuereinrichtung,
welche den Reinigungsprozess der einzelnen Werkstücke steuert.
Hinzu kommt, dass über die Steuereinrichtung der Benutzer
der Reinigungsanlage die Reinigungsprozesse für einzelne Werkstücke
konfigurieren kann. Es ist selbstverständlich, dass die
verschiedenen Werkstücke verschiedene Anforderungen an
den Reinigungsprozess stellen. Dies kann unter anderem in der für
das jeweilige Werkstück erforderlichen Reinigungszeit bzw.
in dem für das Werkstück erforderlichen Reinigungsmedium
liegen. Für gleiche Bauteile werden in den verschiedenen
Figuren zur Verdeutlichung der Erfindung gleiche Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 zur Reinigung
von Werkstücken (nicht dargestellt). Die Vorrichtung 1 umfasst
mehrere Reinigungskammern 2, die auf einem Träger 4 angeordnet
sind. Der Träger 4 ist als eine Dreheinrichtung ausgebildet,
die um eine Achse 6 drehbar ist. Die Drehung um die Achse 6 kann
nur dann ausgeführt werden, wenn die Deckel 8,
welche jede der Reinigungskammern 2 verschließen
von diesem abgehoben worden sind. Bei einer der in 1 dargestell ten Reinigungskammern 2 ist
der Deckel 8 nicht eingezeichnet, um damit das Innere der
Reinigungskammer 2 zu beschreiben. Im Innern besitzt die
Reinigungskammer 2 mindestens eine Aufnahme 10 für ein
Werkstück. Ferner hat die Reinigungskammer 2 im
Boden 12 einen Ablauf 14 ausgebildet, durch den die
für die Reinigung verwendeten Medien abgeführt werden.
Durch den Ablauf 14 können nicht nur die für die
Reinigung verwendeten Medien, sondern auch die auf dem Werkstück
vorhandenen Bearbeitungsrückstände abtransportiert
werden.
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2 zeigt
ebenfalls eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung 1 zum
Reinigen von Werkstücken. In der in 2 gezeigten
Darstellung sind die Deckel 8 von der jeweiligen Bearbeitungsstation 2 abgehoben.
Zum Abheben der Deckel 8 von der Arbeitsstation 2 und
zum Absenken der Deckel 8 auf die Arbeitsstation 2 ist
in der hier dargestellten Ausführungsform jeder Deckel
mit einer Bewegungseinrichtung 16 versehen, die die entsprechende
Hub- bzw. Senkbewegung durchführen kann. Die jeweilige Bewegungseinrichtung 16 (für
die Hub- und Senkbewegung des Deckels 8) ist mit einem
Gehäuseteil 18 der Reinigungsmaschine verbunden.
Dadurch sind die Deckel 8 stationär gegenüber
der Dreheinrichtung 4, auf der die einzelnen Reinigungskammern 2 angeordnet
sind. Die Dreheinrichtung 4 kann um die Drehachse 6 gedreht
werden.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine der Reinigungskammern 2, welche
auf der Dreheinrichtung 4 angeordnet sind. Die Drehrichtung
der Dreheinrichtung 4 ist in 3 durch
den Pfeil 20 gekennzeichnet. Im Innern 2a der
Reinigungskammern 2 ist mindestens eine Aufnahme für
ein zu reinigendes Werkstück vorgesehen. Die Aufnahme ist
dabei derart angeordnet, dass das Werkstück an keiner Wand
der Reinigungskammer 2 anliegt und somit allseitig von dem
Reinigungsmedium erreicht werden kann.
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4 zeigt
eine Seitenansicht der Reinigungskammer 2 und deren Anordnung
auf der Dreheinrichtung 4. Der für die Kammer
zum Verschließen vorgesehene Deckel 8 ist in der
Darstellung der 4 von der Reinigungskammer 2 abgenommen. Der
Deckel 8 ist dabei auch gestrichelt gekennzeichnet. Die
Bewegungsrichtung für das Abheben bzw. Absenken des Deckels 8 auf
die Reinigungskammer 2 ist durch den Doppelpfeil 24 gekennzeichnet.
Der Deckel 8 weist an seiner Oberseite 8a mindestens eine
Zuführung 30 für das Reinigungsmedium
auf. Auf der Unterseite 8b des Deckels 8 ist ein
Verteilsystem 32 für das Medium angeordnet. Über
das Verteilsystem 32 wird das für die Reinigung
beim jeweiligen Reinigungsschritt verwendete Medium auf das zu reinigende
Werkstück verbracht.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf den Deckel 8, mit dem jede der auf
der Dreheinrichtung 4 vorgesehene Reinigungskammer 2 verschlossen
werden kann. Der Deckel 8 weist auf seiner Oberfläche 8a mindestens
eine Zuführöffnung 30 bzw. einen Anschlussstutzen
für die Zuführung des für die Reinigung
verwendeten Mediums auf. Obwohl in der 5 nur eine
Zuführöffnung 30 für das Medium
dargestellt ist, soll dies nicht als eine Beschränkung
der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann
selbstverständlich, dass mehrere Zuführöffnungen
für das Medium in der Oberfläche 8a des
Deckels 8 ausgebildet sein können. Die Anzahl
der Zuführöffnungen richtet sich nach den Reinigungsanforderungen,
welche gestellt werden müssen, um eine entsprechende ausgezeichnete
Reinigung des Werkstücks zu erreichen. Ebenso richtet sich
die Verteilung der Zuführöffnungen 30 auf
der Oberfläche 8a des Deckels 8 danach,
wie homogen die Verteilung des Reinigungsmediums im Innern der Reinigungskammer 2 zu
erfolgen hat.
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6 zeigt
eine Seitenansicht des Deckels 8. Auf der Oberseite 8a des
Deckels 8 ist die Zuführöffnung 30 ausgebildet.
Auf der Unterseite 8b des Deckels 8 schließt
sich an die Zuführöffnung 30 eine Verteileinrichtung 32 für
das Medium an. In der in 6 dargestellten Ausführungsform
ist die Verteileinrichtung 32 als ein Rohrsystem dargestellt.
Es ist für einen Fachmann selbstverständlich,
dass die Verteileinrichtung 32 für das zur Reinigung
des Werkstücks verwendete Medium jede beliebige Form annehmen
kann. Es ist lediglich erforderlich, dass das beabsichtigte Reinigungsziel
erreicht wird. Für den Fall, dass eine der Reinigungskammern 2 als
Vakuumtrocknungskammer ausgebildet ist, kann die Zuführöffnung 30 im
Deckel 8 auch verschlossen sein. Bei der Vakuumtrocknungseinrichtung
kann somit das Vakuum durch die Öffnung 14 im
Boden 12 der Reinigungskammern 2 durchgeführt
werden.
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7 zeigt
eine Ansicht des Bodens 8b des Deckels 8. Am Boden 8b des
Deckels 8 befindet sich die Verteileinrichtung 32 für
das Medium, welches bei dem Reinigungsschritt verwendet wird. Je
nach zu reinigendem Werkstück kann diese Verteileinrichtung 32 entsprechend
ausgestaltet werden, damit ein effektiver und ökonomischer
Umgang mit dem Reinigungsmedium erzielt wird. Ist z. B. das zu reinigende Werkstück
kürzer als die Verteileinrichtung 32 am Boden 8b des
Deckels 8, so ist es sinnvoll, die Verteileinrichtung 32 an
die Länge des zu reinigenden Werkstücks anzupassen.
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Die
Erfindung wurde unter Berücksichtigung spezieller Ausführungsformen
beschrieben. Es ist jedoch denkbar, dass Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden
können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden
Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19544074
C2 [0003]
- - DE 29620946 U1 [0004]