DE102010060995A1

DE102010060995A1 - Reinigungsvorrichtung und Verfahren hierzu

Info

Publication number: DE102010060995A1
Application number: DE102010060995A
Authority: DE
Inventors: Ralf Ott
Original assignee: RNB OTT UG; RNB-OTT UG
Current assignee: OTT, RALF, DE
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung (100) zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, umfassend eine Reinigungsmaschine (10) zum Reinigen der Werkteile mit mindestens einer Zentrifugeneinrichtung (12) zum rotationsbedingten Reinigen darin einzeln angeordneter Werkteile, und eine Spüleinrichtung (20) zum Spülen der Werkteile und mindestens einer Spülmittelaufbereitungseinheit (22). Weiterhin betriff die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, umfassend die Schritte Vereinzeln der Werkteile, Spülen der vereinzelten Werkteile und Reinigen der vereinzelten und gespülten Werkteile. Die Reinigungsvorrichtung (100) zeichnet sich dadurch aus, dass Kopplungsmittel (30) zum Koppeln der Spüleinrichtung (20) mit der Reinigungsmaschine (10) vorgesehen sind, sodass eine integrierte Reinigungsvorrichtung mit gekoppelter Spülreinrichtung und Reinigungsmaschine realisiert ist, um die Werkteile einerseits zu spülen und andererseits nach einem Spülen zu Reinigen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Spülen der vereinzelten Werkteile gekoppelt mit dem Reinigen der vereinzelten Werkteile in einem gekoppelt Verfahren durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Werkteilen wie Metallteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Werkteilen wie Metallteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Reinigungsmaschinen zum Reinigen von Werkteilen sind allgemein bekannt. Dabei werden die Werkteile zum Beispiel von noch anhaftenden Verschmutzungen oder Spänen des Fertigungsprozesses gereinigt.
Die DE 40 15 146 A1 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen anhaftenden Schmiermittels von Werkstücken, insbesondere kaltverformten Werkstücken wie Schrauben, Bolzen, Muttern oder Nieten; mit Hilfe einer einen herausnehmbaren Trommeleinsatz für die Werkstücke aufweisenden Zentrifugenstation, mit der durch Schleudern die Abscheidung des Schmiermittels von den Werkstücken erfolgt. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Zentrifugenstation eine Füllstation mit einem Trommeleinsatz zum Füllen mit mit Schmiermittel behafteten Werkstücken vorgeschaltet und eine Entleerstation mit einem Trommeleinsatz zum Entleeren der gesäuberten Werkstücke nachgeschaltet ist, dass in der Zeit, in der ein Trommeleinsatz, gefüllt mit mit Schmiermittel behafteten Werkstücken, in der Zentrifuge geschleudert wird, ein anderer Trommeleinsatz gleichzeitig in der Füllstation gefüllt und ein weiterer Trommeleinsatz mit gereinigten Werkstücken aus der Zentrifuge gleichzeitig in der Entleerstation geleert wird, dass nachdem das Schleudern, das Füllen und das Entleeren der Trommeleinsätze beendet ist, alle Trommeleinsätze gleichzeitig zur nächsten Station, das heißt der gefüllte Trommeleinsatz zur Zentrifuge, der geschleuderte Trommeleinsatz zur Entleerstation und der geleerte Trommeleinsatz zur Füllstation weitertransportiert werden.
Aus der US 3,578,002 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von Werkteilen mittels einer Zentrifugenstation mit einem Trommeleinsatz bekannt. Der Reinigungsvorgang geschieht hier vor allem durch das aneinander Reiben der Werkteile in dem Trommeleinsatz.
Die US 4,938,840 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Vielzahl von einzelnen Werkteilen, wobei die Werkteile als Schüttgut in einen rotierenden Behälter eingebracht werden.
Derartige Vorrichtungen bzw. Verfahren sind vor allem für das Reinigen von Schüttgut mit einfachen geometrischen Formen wie Schrauben, Muttern, Bolzen etc. ausgelegt, welches nicht einzeln, sondern in größeren Mengen eingebracht und wird. Bei derartigen Reinigungsverfahren reiben die eingebrachten Werkteile gegeneinander, wodurch sich dieses Verfahren jedoch nicht zur Reinigung von empfindlichen Teilen eignet. Zudem sind aufwendigere Werkteile mit komplexen geometrischen Formen, beispielsweise rohrartige Werkteile, nicht mehr zu verlässig zu reinigen, das Verschmutzungen im Inneren der Werkteile durch ein Aneinanderreiben mit anderen Teilen nicht entfernt werden können.
Dahingegen ist aus der DE 10 2007 002 774 B4 ist eine Reinigungsmaschine zum Entfernen von fließfähigen Verschmutzungen an in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Teilen, insbesondere zum Entölen von Metallteilen, mittels einer Rotationseinrichtung zum Reinigen einzeln eingebrachter Werkteile, bekannt. Die Rotationseinrichtung umfasst wenigstens drei Rotationsköpfe mit jeweils mehreren Aufnahmekammern für die zu reinigenden Teile hat, wobei die Rotationsköpfe auf einem Drehteller angeordnet sind, der die Rotationsköpfe getaktet nacheinander in eine Beladeposition, dann in eine Zentrifugierposition, in der der jeweilige Rotationskopf in Rotation versetzt wird, und dann in eine Ausgabeposition bringt, wobei die Aufnahmekammern an mindestens einer Seite, insbesondere nach oben und am Umfangsrand des Rotationskopfes, offen sind und zur einzelnen Aufnahme der zu reinigenden Teile, die über eine Bestückungseinheit jeweils einzeln in die Aufnahmekammern eingelegt werden, ausgebildet sind, um die Teile einzeln zu reinigen, wobei in der Zentifugierposition des Rotationskopfes eine Abdeckhaube oder eine andere Abdeckung die offenen Seiten der Aufnahmekammern überdeckt. Die Reinigung der Teile erfolgt hierbei nicht als Schüttgut, sondern einzeln. Somit ist diese Reinigungsmaschine auch zum Reinigen empfindlicher Werkteile geeignet. Weiterhin weist jeder Rotationskopf mehrere im Abstand von seiner Mittelachse radial ausgerichtete Aufnahmekammern auf. Die Bestückung der Aufnahmekammern und die Entnahme der Teile erfolgen in einem weitgehend kontinuierlichen, getakteten Bestückungs- und Entnahmevorgang, während gleichzeitig der Zentrifugiervorgang abläuft. Jede Aufnahmekammer weist zudem einen in eine nach außen geneigte Auswurfposition verschwenkbaren Boden auf. In einer Ausführungsform dieser Reinigungsmaschine sind auf dem Drehteller insgesamt vier Rotationsköpfe angeordnet, wobei sich ein Rotationskopf nach dem Zentrifugiervorgang in einer Behandlungsposition befindet. Weiterhin erfolgt in einer Ausführungsform eine CO₂-Begasung der gereinigten Metallteile nach dem Zentrifugiervorgang in der Behandlungsposition.
Bei derartigen Reinigungsmaschinen für einzelne Werkteile, besteht jedoch weiterhin die Möglichkeit, dass Verschmutzungen im Inneren von komplexen Bauteilen nicht vollständig entfernt werden.
Des Weiteren sind Spülmaschinen bekannt. Dabei werden verschiedene Werkteile, insbesondere Flasche, mittels einem Spülmittel gereinigt. Aus der DE 299 03 697 U1 ist eine Reinigungsmaschine für Behälter mit einem drehantreibbaren Rotor bekannt, wobei der Rotor umfangseitig aufeinanderfolgend zwischen einer Normalposition und einer Reinigungsposition verschwenkbare Behälter-Greifzangen und diesen zugeordnete Reinigungsdüsen trägt, die an Steuerventile für wenigstens ein Reinigungsmedium angeschlossen sind, und mit einer die Steuerventile betätigenden Steuereinrichtung. Diese Reinigungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass für eine Düsengruppe aus den Düsen mindestens zweier benachbarter Greifzangen jeweils ein gemeinsames Steuerventil vorgesehen ist. Mittels dieser Spülmaschine sind Werkteile mit komplexen Formen, wie beispielsweise Flaschen, auch von innen reinigbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsmaschine und ein entsprechendes Reinigungsverfahren zu schaffen, welche Werkteile vollständig und zuverlässige von festen und fließfähigen Verschmutzungen reinigt, wobei auch empfindliche Werkteile mit komplexen geometrischen Formen ohne Schaden zu nehmen reinigbar sein sollen.
Diese und weitere Aufgaben werden ausgehend von einer Reinigungsvorrichtung nach dem Anspruch 1 und einem Verfahren zum Reinigen nach dem Anspruch 9 in Verbindung mit deren Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Metallteilen, umfassend eine Reinigungsmaschine zum Reinigen der Werkteile mit mindestens einer Zentrifugiereinrichtung zum rotationsbedingten Reinigen darin einzeln angeordneter Werkteile, und eine Spüleinrichtung zum Spülen der Werkteile mit einem Spülmittel mit mindestens einer Spülkammer und mindestens einer Spülmittelaufbereitungseinheit zum Aufbereiten eines Spülmittels, vorgesehen ist, dass Kopplungsmittel zum Koppeln der Spüleinrichtung mit der Reinigungsmaschine vorgesehen sind, sodass eine integrierte Reinigungsvorrichtung mit gekoppelter Spüleinrichtung und Reinigungsmaschine realisiert ist, um die Werkteile einerseits zu Spülen und andererseits nach dem Spülen zu Reinigen.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung arbeitet vorteilhafterweise nach Prinzip einer Reinigungsmaschine gemäß der DE 10 2007 002 774 B4 , wobei jedoch zusätzlich eine Spüleinrichtung in die Reinigungsvorrichtung integriert bzw. mit der Reinigungsmaschine gekoppelt ist. Somit sind die zu reinigenden Werkteile zum einen von fließfähigen Verschmutzungen befreit, welche mittels der Zentrifugiereinrichtung abgeschleudert werden, und zum anderen von haftenden festen Verschmutzungen, wie Graten, gesäubert, welche mittels der Spüleinrichtung abgespült werden können. Die Kopplung der Reinigungsmaschine mit der Spüleinrichtung ist erfindungsgemäß vielfältig ausgestaltet. Sie erfolgt beispielsweise mechanisch und/oder durch die beidseitige Verwendung von Bauteilen.
Die Reinigungsmaschine besitzt mindestens einen Rotationskopf, der getaktet nacheinander eine Beladeposition, eine Reinigungsposition und eine Ausgabeposition einnimmt. Bevorzugt weist die Reinigungsmaschine mehrere, insbesondere zwei, drei, vier oder mehr Rotationsköpfe auf, die getaktet nacheinander eine Bestückungsposition, dann eine Reinigungsposition und eine Entladeposition durchlaufen. Die Reinigungsposition wird beispielsweise durch eine Zentrifugierposition oder eine Bürststation ausgebildet. In der Zentrifugierposition werden Verschmutzungen wie Späne oder Öle von den Werkteilen abgeschleudert. In der Bürststation werden die Verschmutzungen wie Grate dahingegen von den Werkteilen abgebürstet. Durch die Kopplung der Reinigungsmaschine mit einer Spüleinrichtung kommt eine zusätzliche Spülposition hinzu. Vorteilhafterweise ist die Spülposition nach der Zentrifugierposition angeordnet.
In einer Ausführungsform weist die Reinigungsmaschine der Reinigungsvorrichtung vier Rotationsköpfe auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass während der Bestückung eines der Rotationsköpfe ein anderer Rotationskopf in die Reinigungsposition verschoben wird und dabei die Entölung bzw. Reinigung der in ihm einliegenden Teile erfolgt. Gleichzeitig wird bei dem dritten Rotationskopf, das Spülen der Teile in der Spülposition durchgeführt und bei dem vierten Rotationskopf, der sich in der Ausgabeposition befindet, die Ausgabe der darin befindlichen, gereinigten Teile durchgeführt. Wenn nun der in Beladeposition befindliche Rotationskopf bestückt ist, werden alle vier Rotationsköpfe um eine Position weitergetaktet, sodass jeder der Rotationsköpfe die nächste Position in der Reinigungsmaschine mit angekoppelter Spülmaschine einnimmt. Auf diese Weise erhält man eine zeitsparende Durchführung, des Reinigungs- bzw. Spülprozesses, wobei ständig verschmutzte Teile zugeführt und gereinigte Teile entnommen werden können.
Mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung kann mit einer Taktfrequenz von zwei Sekunden oder auch weniger ein Reinigungsprozess durchgeführt werden, bei dem die Teile einzeln gereinigt und somit beschädigungsfrei, kostengünstig und zeitsparend in einem Zentrifugierverfahren mit anschließendem Spülverfahren gereinigt werden können. Die Kopplung zwischen Reinigungsmaschine und Spüleinrichtung ist dabei unterschiedlich ausführbar.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kopplungsmittel eine gemeinsame Steuerung zur gemeinsamen Ansteuerung der Spüleinrichtung und der Reinigungsmaschine umfassen. Diese Steuerung steuert vorteilhafterweise die Taktfrequenz, mit der die zu reinigenden Werkteile von Position zu Position gebracht werden. Dabei ist es sinnvoll, die Taktfrequenz und die Arbeitsgeschwindigkeit der jeweiligen Position derart aufeinander abzustimmen, dass keine unnötigen Wartezeiten entstehen.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kopplungsmittel einen gemeinsamen Antrieb zum gemeinsamen Antreiben der Spüleinrichtung und der Reinigungsmaschine umfassen. Vorteilhafterweise umfasst der Antrieb einen Motor. Der Motor ist in einer Ausführungsform mit einem Schleudergetriebe verbunden, welches eine Zentrifuge der Zentrifugierposition oder Bürsten der Bürstposition antreibt. Das Schleudergetriebe ist vorteilhafterweise weiterhin mit einem Taktgetriebe verbunden. Das Taktgetriebe steuert und treibt die Taktung der Rotationsköpfe von einer Position zur nächsten Position.
Das Schleudergetriebe setzt die Zentrifuge in Rotation, und zwar beispielsweise mit einer Drehzahl von 2.000–3.000 Umdrehungen pro Minute. Der Bestückungsvorgang und der Reinigungsvorgang sind zeitlich so aufeinander abgestimmt, dass keine unnötigen Wartezeiten entstehen. Auch die Ausgabe der gereinigten Teile läuft schrittweise im gleichen Zeitrahmen ab, wie die Bestückung und wie der Reinigungs- und der Spülvorgang. Dadurch wird eine kontinuierliche Reinigung und Spülung der Werkteile möglich.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kopplungsmittel einen gemeinsamen Rundtakttisch der Reinigungsmaschine und der Spüleinrichtung umfassen. Vorteilhafterweise sind die Rotationsköpfe auf einem Rundtakttisch angeordnet. Mittels des Rundtakttisches sind die Rotationsköpfe von einer Position zur nächsten Position taktbar. Dabei werden die Positionen der Reinigungsmaschine – Beladeposition, Zentrifugier- bzw. Bürstposition und Entladeposition – genauso angetaktet wie die Spülposition der Spüleinrichtung. Weiterhin sind die Rotationsköpfe in einer speziellen Ausführungsform zusätzlich um eine eigene Achse rotierbar. Diese Ausführungsform ist in Abhängigkeit der verwendeten Werkteilhalter bzw. der zu reinigenden Teile wählbar.
In einer Ausführungsform werden die Rotationsköpfe in gleichen Zeitabständen von einer Position zur nächsten bewegt werden. Hierfür ist der Rundtakttisch vorgesehen, auf dem die Rotationsköpfe angeordnet sind. Die vorteilhafterweise vier Rotationsköpfe werden mittels des Rundtakttisches im zeitlichen Abstand von einigen Sekunden immer um 90° weitergedreht, sodass beispielsweise der erste Rotationskopf in die Position des letzten Rotationskopfes bewegt wird. Der dritte Rotationskopf befindet sich dann in der Position, in der sich der vierte Rotationskopf befand.
In einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass jede Bearbeitungseinheit mindestens einen Werkteilhalter aufweist, um jeweils mindestens ein einzelnes Werkteil aufzunehmen und zu halten. Die Werkteilhalter sind vorteilhafterweise jeweils auf den Rotationsköpfen angeordnet. Jeder Werkteilhalter weist vorteilhafterweise mindestens eine Aufnahmekammer auf. In einer Ausführungsform werden die Rotationsköpfe beim Bestücken und auch bei der Entnahme der Teile vorzugsweise um ihre Mittelachse so getaktet, dass jeweils eine Aufnahmekammer mit einer Bestückungseinheit bzw. mit einer Ausgabevorrichtung korrespondiert. Die Bestückungseinheit ist beispielsweise auf dem Rundtakttisch angeordnet. Um die in der mindestens einen Aufnahmekammer einliegenden und gereinigten Teile auf einfache Weise auswerfen zu können, besitzt jede Aufnahmekammer in einer besonderen Ausführungsform einen aus der horizontalen Position verschwenkbaren Boden, sodass die Teile an der Ausgabevorrichtung durch einseitiges Anheben des Bodens aus dem Rotationskopf ausgekippt werden können. Vorzugsweise umfassen die Rotationsköpfe hierzu Aufnahmekammern, die an ihren der Mittelachse des Rotationskopfes abgewandten Stirnseite offen sind. Damit die einliegenden Teile während des Reinigungsvorgangs in den Aufnahmekammern sicher gehalten werden, kann optional eine Abdeckhaube die offenen Seiten der Aufnahmekammern in der Reinigungsposition überdecken. Diese Abdeckhaube kann in einer Ausführungsform beim Zentrifugiervorgang mit dem Rotationskopf rotieren und einen geringen Abstand bzw. Spalt zum Rotationskopf aufweisen. Für eine einfache Bestückung der Aufnahmekammern in dieser Ausführungsform und auch für eine einfache Ausgabe der Teile ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmekammern nicht nur an der äußeren Stirnseite des Rotationskopfes offen sind, sondern auch an ihrer Oberseite.
Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung sieht vor, dass der Werkteilhalter als Spanndorn ausgeführt ist. Der Spanndorn ersetzt hier somit vorteilhafterweise die Aufnahmekammern. Ein derartiger Werkteilhalter ist vor allem für Werkteile mit komplexen Formen, welche teilweise auch Löcher oder Ausbohrungen aufweisen, geeignet. Vorteilhafterweise ist auch mehr als ein Werkteilhalter, bevorzugt zwei, drei oder vier Werkteilhalter, auf einem Rotationskopf anordnenbar. In dieser Ausführungsform ist ein takten bzw. rotieren der Rotationsköpfe um eine eigene Achse vorteilhaft. Die Anzahl der Werkteilhalter bzw. die Anzahl der einzuspannenden Teile pro Rotationskopf ist hierbei von der Teileausführung abhängig und ist variabel ausführbar.
In noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Spüleinrichtung ein Spülmittel umfasst, wobei das Spülmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Spülmedien, umfassend: Öl, Luft, Wasser und Verbindungen hieraus. In einer Ausführungsform wird als Spülmittel dasselbe Öl verwendet, welches auch zum Schmieren bzw. Konservieren der Werkteile verwendet wird.
Das Spülmittel wird vorteilhafterweise nachdem Spülvorgang gesammelt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zum Spülen das gleiche Spülmittel eingesetzt wird, welches im Zentrifugiervorgang als Öl von den zu reinigenden Werteilen abtropft. Der Einfachheit halber eignet sich besonders eine Anordnung der Spülmittelaufbereitungseinheit unter dem Rundtakttisch, sodass das im Zentrifugiervorgang abtropfende Spülmittel bzw. das beim Bürstvorgang mit abgebürstete Spülmittel einfach aufgefangen werden kann und zum Spülen verwendbar ist. Weiterhin dient die Spülmittelaufbereitungseinheit zum Sammeln und Reinigen des beim Spülen verschmutzten Spülmittels. Durch die Spülmittelaufbereitungseinheit entsteht ein nahezu geschlossener Kreislauf des zum Spülen verwendeten Spülmittels, wobei das im Krauslauf befindliche Spülmittel lediglich durch das beim Zentrifugiervorgang abtropfende Spülmittel ergänzt wird.
Es liegt selbstverständlich im Rahmen dieser Erfindung, dass die Kopplungsmittel nicht nur in Alleinstellung, sondern auch in beliebiger Kombination ausführbar sind.
Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre das bei einem Verfahren zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Metallteilen, umfassend die Schritte Vereinzeln. der Werkteile, Spülen der vereinzelten Werkteile und Reinigen der vereinzelten und gespülten Werkteile Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Spülen der vereinzelten Werkteile gekoppelt mit dem Reinigen der vereinzelten Werkteile in einem gekoppelten Verfahren durchgeführt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Für gleiche oder ähnliche Bauteile oder Merkmale werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Merkmale oder Bauteile verschiedener Ausführungsformen können kombiniert werden, um so weitere Ausführungsformen zu erhalten. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können so für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
2 eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung nach der 1;
3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
4 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
5 eine schematische Querschnittsansicht einer Spülposition der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
6 eine schematische Querschnittsansicht einer Bürstposition der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.
Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 100 zum Reinigen von Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Metallteilen. Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst eine Reinigungsmaschine 10 zum Reinigen der Werkteile und eine Spüleinrichtung 20 zum Spülen der Werkteile mit einem Spülmittel. Die Reinigungsmaschine 10 umfasst eine Zentrifugiereinrichtung 12 zum rotationsbedingten Reinigen einzeln angeordneter Werkteile. Die Spüleinrichtung 20 umfasst eine Spülkammer 21 und eine Spülmittelaufbereitungseinheit 22 zum Aufbereiten eines Spülmittels. Die Zentrifugiereinrichtung ist optional durch eine Bürsteinrichtung zum Abbürsten der Werkteile ersetzbar.
Die Spüleinrichtung 20 ist mit der Reinigungsmaschine 10 mittels verschiedener Kopplungsmittel 30 gekoppelt. Durch die Kopplung wird erfindungsgemäß eine integrierte Reinigungsvorrichtung 100 mit gekoppelter Spüleinrichtung 20 und Reinigungsmaschine 10 geschaffen, um die Werkteile einerseits zu spülen und andererseits nachdem Spülen zu Reinigen. Die Kopplungsmittel 30 der Spüleinrichtung 20 und der Reinigungsmaschine 10 umfassen in der Ausführungsform der 1 eine gemeinsame Steuerung 31, einen gemeinsamen Antrieb 32, einen gemeinsamen Rundtakttisch 11 und vier gemeinsame Werkteilhalter 33.
Der Werkteilhalter 33 ist in dieser Ausführungsform als Spanndorn ausgeführt. Mittels des Spanndorns sind die zu reinigenden Werkteile einspannbar. Die Anzahl der einspannbaren Werkteile ist abhängig von ihrer Größe bzw. ihrer geometrischen Form. In der Ausführungsform der 1 wird jeweils ein Werkteil in einen Spanndorn verspannt.
Die zu reinigenden Werkteile durchlaufen nacheinander getaktet vier verschiedene Positionen: An der Beladeposition 41 erfolgt das Einspannen des zu reinigenden Werkteiles in den Spanndorn des Werkteilhalters 33. In der Spülposition 42 erfolgt das Spülen des zu reinigenden Werkteiles. In der Zentrifugierposition 43 wird das Werkteil zum Abschleudern von Verschmutzungen rotiert. Bei der Entladeposition 44 wird das gereinigte Werkteil aus dem Werkteilhalter 33 entnommen. Diese Positionen – Beladeposition 41, Spülposition 42, Zentrifugierposition 43 und Entladeposition 44 – werden in dieser Reihenfolge getaktet durchlaufen. Dabei ist die Taktfrequenz auf die Dauer der einzelnen Vorgänge untereinander abgestimmt. Das Werkteil, welches in einem ersten Takt in der Beladeposition 41 war, befindet sich in einem zweiten Takt in der Spülposition 42 und wird gespült, während ein weiteres Werkteil sich wiederum in der Beladeposition 41 befindet. Das Beladen und Entladen der Werkteilhalter erfolgt bei jedem Takt, sodass die vier Positionen stets mit Werkteilen besetzt sind.
Der Weitertransport der Werkteile in den Werkteilhaltern von Position zu Position erfolgt dabei durch eine getaktete Rotation des Rundtakttisches 11, auf dem die Werkteilhalter montiert sind. Die Steuerung der Taktfrequenz und der Rotationsgeschwindigkeit beispielsweise wird von der Steuerung 31 geregelt. Die Steuerung 31 stellt somit ein Kopplungsmittel 30 zwischen der Reinigungsmaschine 10 und der Spüleinrichtung 20 dar.
Das zum Spülen der Werkteile verwendete Spülmittel wird in der Spülmittelaufbereitungseinheit wieder aufbereitet, In der Spülposition 42 werden die Werkteile in einer Spülkammer 21 mit dem Spülmittel gespült. Dabei nimmt das Spülmittel die abgespülten Späne und/oder fließfähigen Verschmutzungen der Werkteile auf. Die Spülmittelaufbereitungseinheit 22 ist in dieser Ausführungsform unterhalb des Rundtakttisches 11 angeordnet. In der Spülmittelaufbereitungseinheit 22 wird das Spülmittel aufgefangen und aufbereitet, das heißt gereinigt, sodass es wieder zum Spülen der Werkteile verwendbar ist. Das Reinigen umfasst beispielsweise eine Filterung. Weiterhin werden die von den Werkteilen in der Zentrifugierposition abgeschleuderten Verschmutzungen gesammelt. Dabei handelt es sich meist um fließfähige Verschmutzungen wie Öl. In einer Ausführungsform handelt es sich bei diesem Öl um das gleiche Öl, welches als Spülmittel und zum Konservieren der Werkteile verwendet wird. In diesem Fall wird das Öl ebenfalls in die Spülmittelaufbereitungseinheit eingeschleust und weiter verwendet.
Die 2 zeigt eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 100 nach der 1. Diese Detailansicht zeigt den Rundtakttisch 11 mit der Beladeposition 41, der Spülposition 42, der Zentrifugierposition 43 und der Entladeposition 44.
Optional ist die Zentrifugierposition 43 durch eine Bürstposition 43a mit einer Bürsteinrichtung ersetzbar.
Die 3 und 4 zeigen eine schematische Seitenansicht und eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 100. Die Reinigungsvorrichtung 100 entspricht der Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 100 aus der 1. Auf eine ausführliche Beschreibung wird daher verzichtet. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Spülposition 42 der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 100. In der Spülposition 42 werden die Werkteile in einer Spülkammer 21 mit einem Spülmittel gespült und so von Verschmutzungen befreit. Das Spülmittel wird in dieser Ausführungsform durch Hochdruckdüsen 23 auf das Werkteil gesprüht.
In dieser Ausführungsform ist der Werkteilhalter 33 als Spanndorn 33a ausgeführt. Die zu reinigenden Werkteile werden eingespannt, um sie während des gesamten Reinigungs- bzw. Spülvorgangs zu fixieren.
Die Kupplung erfolgt hierbei über den Antrieb 32. Der Antrieb 32 umfasst einen Motor 51, welcher sowohl mit einem Schleudergetriebe 52 als auch mit einem Taktgetriebe 53 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt über die Kupplung 54. Das Taktgetriebe 53 sorgt für den getakteten Weitertransport der Werkteile von einer Position zur nächsten. Das Schleudergetriebe treibt die Zentrifuge der Zentrifugierposition 43 an.
Die 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Bürstposition 43a der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 100. In der Bürstposition 43a werden die zu reinigenden Werkteile mittels Bürsten von anhaftenden Verunreinigungen wie Vergratungen befreit. Die Bürstposition 43a ist alternativ zur Zentrifugierposition 43.
Der Antrieb 50 entspricht dem Antrieb 32 der 5. Auf eine ausführliche Beschreibung wird daher verzichtet. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bezugszeichenliste

10: Reinigungsmaschine
11: Rundtakttisch
12: Zentrifugiereinheit
20: Spüleinrichtung
21: Spülkammer
22: Spülmittelaufbereitungseinheit
23: Hochdruckdüsen
30: Kopplungsmittel
31: Steuerung
32: Antrieb
33: Werkteilhalter
33a: Spanndorn
41: Beladeposition
42: Spülposition
43: Zentrifugierposition
43a: Bürstposition
44: Entladeposition
50: Antrieb
51: Motor
52: Schleudergetriebe
53: Taktgetriebe
54: Kupplung
100: Reinigungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4015146 A1 [0004]
US 3578002 [0005]
US 4938840 [0006]
DE 102007002774 B4 [0008, 0014]
DE 29903697 U1 [0010]

Claims

Reinigungsvorrichtung (100) zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Werkteilen wie Metallteilen, umfassend: eine Reinigungsmaschine (10) zum Reinigen der Werkteile mit mindestens einer Zentrifugeneinrichtung (12) zum rotationsbedingten Reinigen darin einzeln angeordneter Werkteile, und eine Spüleinrichtung (20) zum Spülen der Werkteile mit einem Spülmittel mit mindestens einer Spülkammer (21) und mindestens einer Spülmittelaufbereitungseinheit (22) zum Aufbereiten eines Spülmittels, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungsmittel (30) zum Koppeln der Spüleinrichtung (20) mit der Reinigungsmaschine (10) vorgesehen sind, sodass eine integrierte Reinigungsvorrichtung mit gekoppelter Spülreinrichtung und Reinigungsmaschine realisiert ist, um die Werkteile einerseits zu Spülen und andererseits nach einem Spülen zu Reinigen.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel (30) eine gemeinsame Steuerung (31) zur gemeinsamen Ansteuerung der Spüleinrichtung (20) und der Reinigungsmaschine (10) umfassen.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel (30) einen gemeinsamen Antrieb (32) zum gemeinsamen Antreiben der Spüleinrichtung (20) und der Reinigungsmaschine (10) umfassen.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel (30) einen gemeinsamen Takttisch (11) mit mehreren Bearbeitungseinheiten umfassen, um in den Bearbeitungseinheiten einzeln angeordnete Werkstücke getaktet zumindest von der Spüleinrichtung zu der Reinigungsmaschine zu bewegen.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bearbeitungseinheit mindestens einen Werkteilhalter (33) aufweist, um jeweils mindestens ein einzelnes Werkteil aufzunehmen und zuhalten.
Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkteilhalter (33) als Spanndorn (33a) ausgeführt ist.
Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spüleinrichtung (20) ein Spülmittel umfasst, wobei das Spülmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Spülmedien, umfassend: Öl, Luft, Wasser und Verbindungen hieraus.
Verfahren zum Reinigen von einzeln gelagerten Werkteilen, insbesondere zum Entölen und Entfernen von Spänen und/oder fließfähigen Verschmutzungen, insbesondere von in einem vorausgehenden Fertigungsprozess hergestellten Werkteilen wie Metallteilen, umfassend die Schritte: Vereinzeln der Werkteile, Spülen der vereinzelten Werkteile und Reinigen der vereinzelten und gespülten Werkteile dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen der vereinzelten Werkteile gekoppelt mit dem Reinigen der vereinzelten Werkteile in einem gekoppelt Verfahren durchgeführt wird.