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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Bearbeitungswerkzeugs für Werkstücke, insbesondere aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder Faserverbundwerkstoffen, bei dem das Werkzeug in einem Reinigungsbereich gereinigt wird und in einem Wiederaufbereitungsbereich wiederaufbereitet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von Bearbeitungswerkzeugen für Werkstücke, insbesondere aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder Faserverbundwerkstoffen, die eine Reinigungseinrichtung und eine Wiederaufbereitungseinrichtung aufweist.
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Stand der Technik
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Bei der Bearbeitung von Werkstücken kommen oftmals Schmierstoffe oder Emulsionen zum Einsatz. Darüber hinaus entstehen während der Bearbeitung Rückstande an dem Bearbeitungswerkzeug. Derartige Ablagerungen können jedoch die zu bearbeitenden Werkstücke schädigen.
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Die Bearbeitungswerkzeuge müssen folglich gereinigt werden, um solche Beschädigungen zu verhindern. Jedoch kommt es oftmals, gerade auf Grund des Reinigungsvorgangs, zu weiteren Beschädigungen oder Verschmutzungen der Werkstücke oder der Bearbeitungswerkzeuge.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einfacher Gestaltung ein Reinigungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung für Bearbeitungswerkzeuge zu schaffen, sodass das Werkzeug nach dem Reinigungsvorgang zur Bearbeitung des Werkstücks einsetzbar ist. Dabei sollen weder das Werkzeug, das anschließend zu bearbeitende Werkstück noch der Bereich, indem die Bearbeitung durchzuführen ist, durch die Reinigung oder infolge derer beeinträchtigt oder beschädigt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Reinigen eines Bearbeitungswerkzeugs mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demzufolge wird das Bearbeitungswerkzeug in einen Reinigungsbereich eingebracht, in dem Reinigungsbereich gereinigt und aus dem Reinigungsbereich entfernt. Anschließend wird das Bearbeitungswerkzeug in einem Wiederaufbereitungsbereich wiederaufbereitet, sodass das Werkzeug zum Bearbeiten des Werkstücks einsetzbar ist, wobei der Wiederaufbereitungsbereich zumindest abschnittsweise von einem Bearbeitungsbereich, in den das Werkzeug zur Bearbeitung einsetzbar ist, abgetrennt, bevorzugt umschlossen, ist.
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Darüber hinaus ist gemäß der Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von Bearbeitungswerkzeugen vorgesehen, die vorzugsweise mobil ist. Die Reinigungsvorrichtung weist eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Werkzeugs und eine Wiederaufbereitungseinrichtung zur Wiederaufbereitung des Werkzeugs auf, sodass das Werkzeug zum Bearbeiten des Werkstücks einsetzbar ist. Dabei ist die Wiederaufbereitungseinrichtung zumindest abschnittsweise von einem Bearbeitungsbereich, in den das Werkzeug zur Bearbeitung einsetzbar ist, abgetrennt, bevorzugt umschlossen.
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Unter der Wiederaufbereitung eines Werkzeugs ist im Wesentlichen ein Herstellen des Zustands des Werkzeugs zu verstehen, in dem sich das Werkzeug ursprünglich vor Verunreinigung befunden hat. Insbesondere werden bei der Wiederaufbereitung Rückstände von dem Werkzeug entfernt, die erst durch die Reinigung an dem Werkzeug entstanden sind. Dadurch, dass das Werkzeug nach dem Reinigen wiederaufbereitet wird, ist ein sofortiger Einsatz des Werkzeugs zur Bearbeitung eines Werkstücks möglich, ohne dass das Werkzeug, beispielsweise durch Korrosion, oder das Werkstück, beispielweise durch Reinigungsrückstände, beschädigt werden würde. Somit wird nicht nur sichergestellt, dass das Werkstück nicht beschädigt wird, sondern auch, dass das Werkzeug selbst in Folge der Reinigung nicht beschädigt wird.
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Dabei ist der Wiederaufbereitungsbereich zumindest abschnittsweise von dem Bearbeitungsbereich getrennt, sodass Rückstände am oder im Werkzeug bei der Wiederaufbereitung des Werkstücks nicht in den Bearbeitungsbereich eindringen. Insbesondere ist der Wiederaufbereitungsbereich von dem Bearbeitungsbereich auf eine umschlossene Weise abgetrennt. Wenn der Wiederaufbereitungsbereich vollständig von dem Bearbeitungsbereich abgetrennt ist, kann mit größter Sicherheit davon ausgegangen werden, dass der Bearbeitungsbereich während der Wiederaufbereitung nicht verunreinigt wird. Denkbar ist auch, dass das Werkzeug zur Wiederaufbereitung aus dem Bearbeitungsbereich heraus in den Wiederaufbereitungsbereich gebracht wird. Jedoch kann beispielsweise auch eine Wiederaufbereitungseinrichtung in den Bearbeitungsbereich gebracht werden, durch die der Bearbeitungsbereich zumindest abschnittsweise von dem Wiederaufbereitungsbereich abgetrennt ist.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Werkzeuge in einem Ablauf zu reinigen und wiederaufzubereiten. Durch die Wiederaufbereitung wird gewährleistet, dass eine Bearbeitung eines Werkstücks durch das gereinigte und wiederaufbereitete Werkzeug direkt nach Reinigen und Wiederaufbereiten des Werkzeugs erfolgen kann. Dadurch, dass die Wiederaufbereitung in einem Wiederaufbereitungsbereich erfolgt, der von dem Bearbeitungsbereich zumindest abschnittsweise abgetrennt ist, wird der Bearbeitungsbereich beim Wiederaufbereiten des Werkzeugs nicht verunreinigt oder beschädigt.
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Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Wenn das Bearbeitungswerkzeug in einen Reinigungs- und/oder Wiederaufbereitungsbereich eingebracht wird, der außerhalb des Bearbeitungsbereichs liegt, kann mit noch größerer Sicherheit davon ausgegangen werden, dass der Bearbeitungsbereich bei der Reinigung und/oder durch die Wiederaufbereitung des Werkzeugs nicht verschmutzt oder beeinträchtigt wird.
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Es ist vorzuziehen, dass der Reinigungsbereich eine Flüssigkeit aufweist und das Werkzeug mittels der Flüssigkeit gereinigt wird. Dabei kann eine gründliche Reinigung des Bearbeitungswerkzeugs durchgeführt werden. Insbesondere wenn die Reinigung in der Flüssigkeit unter Einwirkung von Ultraschallwellen erfolgt, kann das Reinigungsergebnis weiter verbessert werden.
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Vorzugsweise wird das Werkzeug während der Wiederaufbereitung rotiert. Die Rotation des Werkzeugs führt insbesondere nach einer Reinigung mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, dazu, dass durch die Zentrifugalkraft Rückstände, insbesondere flüssige durch die Reinigung, aus dem Werkzeug entfernt werden, indem sie im Wesentlichen „abgeschleudert” werden. Insbesondere durch eine hohe Drehzahl bei der Drehung des Werkzeugs können sich im Werkzeug befindliche Flüssigkeitstropfen nach außen befördert werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass im Wesentlichen keine Flüssigkeit im Werkzeug, insbesondere in innenliegenden Bereichen, vorliegt, was zu Korrosion und zu einer Beschädigung des Werkzeugs führen könnte. Ebenso wird dadurch weiter verhindert, dass das zu bearbeitende Werkstück beschädigt wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Werkzeug durch Einwirkung von Wärme wiederaufbereitet werden, vorzugsweise ohne weitere Wiederaufbereitungsschritte. Dabei kann warme Luft zugeführt werden, die zur Trocknung des Werkzeugs beiträgt.
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Vorzugsweise befinden sich der Reinigungsbereich und der Wiederaufbereitungsbereich in einer Reinigungsvorrichtung, die insbesondere mobil sein kann. Dazu wird das Werkzeug in den Reinigungsbereich und den Wiederaufbereitungsbereich der Reinigungsvorrichtung eingebracht. Durch die Verwendung einer Reinigungsvorrichtung kann das Reinigen und Wiederaufbereiten des Bearbeitungswerkzeugs auf annehmliche Weise durchgeführt werden. Wenn die Reinigungsvorrichtung mobil ist, kann sie an eine entsprechende Stelle beispielsweise einer Bearbeitungsvorrichtung bewegt werden, an der sich das zu reinigende Werkzeug befindet.
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Darüber hinaus kann die Reinigungsvorrichtung einen Reinigungsbereich mit einem Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit und weiter vorzugsweise mit einer Ultraschallquelle, und eine Wiederaufbereitungseinrichtung aufweisen, die einen Wiederaufbereitungsbereich zur Aufnahme, vorzugsweise einer rotierbaren, des Werkzeugs aufweist. Als Fluid kann eine Flüssigkeit, Luft oder insbesondere Stickstoff eingesetzt werden. Der Wiederaufbereitungsbereich kann als Wärmekammer zum Wiederaufbereiten des Werkzeugs durch Wärmeeinwirkung ausgebildet sein.
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Die Reinigungsvorrichtung kann beispielsweise auch einen weiteren Bereich aufweisen, in den das Werkzeug zum Spülen und/oder Pflegen eingebracht wird. So kann das Werkzeug vor Einbringen in den Wiederaufbereitungsbereich oder den Bearbeitungsbereich in einem weiteren Bereich behandelt werden, vorzugsweise in einem Spülbereich gespült und/oder gepflegt werden.
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Vorzugsweise wird Flüssigkeit, die aus dem Reinigungsbereich beim Einbringen des Werkzeugs verdrängt wird, in einem Ausgleichsbehälter aufgenommen. Dabei kann die Flüssigkeit in den Ausgleichsbehälter hineinfließen. Die Reinigungsvorrichtung kann dazu einen Reinigungsbereich aufweisen, der in fluider Kommunikation mit einem Ausgleichsbehälter zum Aufnehmen von durch das Werkzeug aus dem Reinigungsbereich verdrängter Flüssigkeit verbunden ist. Der Ausgleichsbehälter stellt sicher, dass verdrängte Flüssigkeit nicht „verloren geht”, sondern in einem Behälter (zwischen) gespeichert wird.
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Die Reinigungsvorrichtung kann einen Wiederaufbereitungsbereich aufweisen, der einen Abfluss zum Abfließen bzw. einen Absauganschluss zum Absaugen von Flüssigkeit aufweist. Insbesondere kann so Flüssigkeit abfließen bzw. abgesaugt werden, die beim Wiederaufbereiten des Werkzeugs abgegeben wird.
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Darüber hinaus kann Flüssigkeit, die von dem Werkzeug beim Wiederaufbereiten abgegeben wird, in dem Ausgleichsbehälter aufgenommen werden. Vorzugsweise fließt die Flüssigkeit dabei von dem Wiederaufbereitungsbereich in den Ausgleichsbehälter hinein. Die Reinigungsvorrichtung kann dementsprechend einen Ausgleichsbehälter aufweisen, der mit dem Wiederaufbereitungsbereich durch den Abfluss in fluider Kommunikation verbunden ist. Insbesondere bei Rotation des Werkzeugs beim Wiederaufbereiten wird Flüssigkeit abgegeben werden, die in den Ausgleichsbehälter aufgenommen werden kann. Dadurch wird verhindert, dass Reinigungsflüssigkeit „verloren geht”, und ermöglicht, dass sie zur weiteren Reinigung eingesetzt werden kann.
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Vorzugsweise kann Flüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter in den Reinigungsbereich gepumpt werden. Dementsprechend kann der Ausgleichsbehälter eine Pumpe zum Pumpen von Flüssigkeit in den Reinigungsbereich aufweisen. Dadurch kann ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf erhalten werden, der ein unkompliziertes und gut handbares Reinigungsverfahren ermöglicht. Die Pumpe sorgt dafür, dass der Flüssigkeitsstand im Reinigungsbereich auf einem gewünschten Niveau gehalten wird.
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Wenn das Bearbeitungswerkzeug beim Reinigen und/oder Wiederaufbereiten in einer Spindel aufgenommen ist, kann eine einfache Handhabung sichergestellt werden. Die Spindel kann dabei eine Bearbeitungsspindel sein, in die das Werkzeug zur Bearbeitung aufgenommen ist. Alternativ kann die Spindel eine zu der Bearbeitungsspindel unterschiedliche Spindel sein, die beispielsweise an der Reinigungsvorrichtung angebracht ist.
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Vorzugsweise wird das Werkzeug rotiert, indem die Spindel, in der das Werkzeug aufgenommen ist, mithilfe der Spindel-Drehzahl geschleudert wird. Dabei kann eine hohe Drehzahl und somit hohe Zentrifugalkraft erhalten werden, die zuverlässig und in hohem Maße Flüssigkeit aus dem Werkzeug „heraustreibt”.
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Nach dem Wiederaufbereitungsschritt kann das Werkzeug direkt in ein Werkzeugmagazin und/oder eine Bearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung aufgenommen und zur Bearbeitung eingesetzt werden. Dadurch ist ein schnelles und damit kostengünstiges Reinigungsverfahren geschaffen.
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Insbesondere kann bei dem Reinigungsverfahren eine Übermittlungseinrichtung eingesetzt werden, in die das Werkzeug aufgenommen wird und die das Werkzeug aus einem Werkzeugmagazin und/oder einer Bearbeitungsvorrichtung übermittelt und/oder das Werkzeug von dem Reinigungsbereich zu dem Wiederaufbereitungsbereich übermittelt und/oder das Werkzeug zu einem Werkzeugmagazin und/oder einer Bearbeitungsvorrichtung übermittelt. Solch eine Übermittlungseinrichtung, die zum Beispiel als zusätzlicher Schwenkarm oder Handlingseinrichtung und/oder an der Reinigungsvorrichtung ausgebildet sein kann, ermöglicht ein beispielsweise von einem Bearbeitungszentrum unabhängiges Reinigungsverfahren, in dem das Werkzeug aufgenommen ist.
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Vorzugsweise kann die Reinigungsvorrichtung einen Reinigungsbereich und einen Wiederaufbereitungsbereich aufweisen, die jeweils im Wesentlichen abgeschlossen sind und vorzugsweise jeweils eine Öffnung aufweisen, in die das Werkzeug eingebracht werden kann. Solch eine Reinigungsvorrichtung ermöglicht eine einfache Handhabung zur Reinigung und Wiederaufbereitung, während der das Werkzeug in einer Spindel aufgenommen ist. Während der Reinigung und der Wiederaufbereitung ist das Werkzeug in einem abgeschlossenen Bereich aufgenommen, wobei eine leichte Zugänglichkeit durch die Öffnung und somit gute Durchführbarkeit des Reinigens und Wiederaufbereitens gegeben ist.
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Vorzugsweise weist die Reinigungsvorrichtung einen Reinigungsbereich mit zumindest einer Düse zur Zuführung des Fluids auf. Dadurch kann beispielsweise Luft oder Stickstoff zugeführt werden, die/der zur Reinigung verwendet wird.
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Die Übermittlungseinrichtung weist vorzugsweise eine Spindel und einen Motor zum Rotieren des Werkzeugs auf. Damit ist die Reinigungsvorrichtung unabhängig davon einsetzbar, ob das zu reinigende Werkzeug in einer Bearbeitungsspindel aufgenommen ist. Der von einem Bearbeitungszentrum unabhängige Einsatz der Reinigungsvorrichtung wird dadurch ermöglicht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung noch näher ersichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die Figur zeigt eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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Ausführliche Beschreibung einer Ausführungsform
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
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Die Reinigungsvorrichtung 3, die in der Figur gezeigt ist, ist mobil und auf Rollen gelagert. Ein zu reinigendes Bearbeitungswerkzeug (nicht gezeigt) kann in einen Reinigungsbereich 1 zum Reinigen eingebracht werden und in einem Wiederaufbereitungsbereich 2 wiederaufbereitet werden, sodass das Werkzeug ohne Rückstände, die insbesondere durch die Reinigung entstanden sind, zur Bearbeitung eines Werkstücks einsetzbar ist. In der gezeigten Reinigungsvorrichtung 3 sind der Reinigungsbereich 1 und der Wiederaufbereitungsbereich 2 voneinander vollständig getrennt und nebeneinander angeordnet.
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Es ist denkbar, dass neben dem Reinigungsbereich 1 und dem Wiederaufbereitungsbereich 2 ein weiterer Bereich vorgesehen ist, beispielsweise ein Spülbereich, in den das Werkzeug vor der Wiederaufbereitung gebracht wird.
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In dem Reinigungsbereich 1 der Reinigungsvorrichtung 3 ist eine Flüssigkeit aufgenommen. Eine Ultraschallquelle (nicht gezeigt) ist so angeordnet, dass Ultraschallwellen auf den Reinigungsbereich 1 einwirken können.
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Das Werkzeug kann durch die Öffnung 5 in den Reinigungsbereich eingebracht werden. Es ist möglich, dass das Werkzeug dabei in einer Spindel aufgenommen ist und über eine Übermittlungseinrichtung in die Öffnung 5 eingebracht und während des Reinigungsvorgangs so gehalten wird. Beim Einbringen bzw. Eintauchen des Werkzeugs kann Flüssigkeit, die aus dem Reinigungsbereich 1 verdrängt wird, in dem Ausgleichsbehälter 4 aufgenommen werden. Das Werkzeug wird in dem Reinigungsbereich 1 gereinigt, wobei die Ultraschallquelle eingeschaltet ist. Nach dem Reinigen wird das Werkzeug mithilfe der Spindel aus dem Reinigungsbereich 1 durch die Öffnung 5 entnommen und durch die Öffnung 6 in den Wiederaufbereitungsbereich 2 eingeführt. Während der Wiederaufbereitung kann das Werkzeug in der Spindel aufgenommen in dem Wiederaufbereitungsbereich 2 gehalten werden. Die Spindel wird rotiert und damit wird Restnässe oder -feuchtigkeit aus dem Werkzeug geschleudert. Diese Flüssigkeit fließt dann in den Ausgleichsbehälter 4 über einen Abfluss (nicht gezeigt) zurück.
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Des Weiteren weist der Ausgleichsbehälter 4 eine Pumpe 7 zum Pumpen von Flüssigkeit in den Reinigungsbereich 1 auf. Die Pumpe 7 des Ausgleichsbehälters 4 kann die aus dem Reinigungsbereich 1 verdrängte Flüssigkeit und die beim Rotieren des Werkzeugs abgegebene Flüssigkeit in den Reinigungsbereich 1 zurückpumpen.
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Nach dem Abschleudern der Restflüssigkeit wird das Werkzeug wieder durch die Öffnung 6 aus der Reinigungsvorrichtung 3 entfernt und zurück in das Werkzeugmagazin beziehungsweise die Bearbeitungsvorrichtung gebracht.
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Die Reinigungsvorrichtung 3 kann eine Übermittlungseinrichtung (nicht gezeigt) aufweisen, durch die das Werkzeug oder die Spindel aus der Bearbeitungsvorrichtung entnommen und in den Reinigungsbereich geführt, von dem Reinigungsbereich zu dem Wiederaufbereitungsbereich übertragen und von dem Wiederaufbereitungsbereich zu der Bearbeitungsvorrichtung zurückgebracht wird.
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Das Werkzeug ist nach der Wiederaufbereitung aufgrund der Rotation im Wesentlichen frei von Flüssigkeit und kann, falls nötig, aufgrund von Restwärme, die das Werkzeug aufgrund der Erwärmung in der erwärmten Flüssigkeit in dem Reinigungsbereich erfahren hat, schnell vollständig abtrocknen.
