-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsanlage mit einer ringförmigen Behandlungskammer mit Sprüh,- Spritz- oder Strahldüsen und einer im Zentrum angeordneten Drehvorrichtung für Werkstückaufnahmen, die innerhalb der Kammer entlang der Sprüh,- Spritz- oder Strahldüsen im Kreis geführt und quer zur Drehrichtung an Wellen drehbar an der Drehvorrichtung gelagert sind.
-
Durch die
DE 195 09 645 B4 ist eine Waschanlage zum Reinigen von Werkstücken in einer Wascheinrichtung bekannt, wobei die Wascheinrichtung eine stationäre Waschkammer, die Spüleinrichtung eine stationäre Spülkammer und die Trocknungseinrichtung eine stationäre Trocknungskammer aufweist, die der Reihe nach hintereinander angeordnet und durch eine Transportbahn miteinander verbunden sind, auf der die Werkstücke befördert werden. Die Waschkammer die Spülkammer und die Trocknungskammer sind in einem offenen Bogen angeordnet. Die Transportbahn ist in einem geschlossenen Bogen durch die Kammern hindurchgeführt. Auf der Transportbahn zwischen der Waschkammer und der Trocknungskammer ist eine Lade- und Entladezone vorgesehen. Im Einzelnen ist die Transportbahn als Drehtisch ausgeführt, der an einer zentralen Säule befestigt und mit einem Getriebemotor angetrieben wird. Der Drehtisch ist von einer tunnelartigen Gehäuse umgeben in dem sich die Sprüh,- Spritz- oder Strahldüsen befinden. Bei dieser Waschanlage ist keine Werkstückaufnahme für die Werkstücke vorhanden. Die Werkstücke werden lose auf den Drehtisch in der Ladezone abgelegt und nach dem Durchlauf in der Entnahmezone entnommen, beispielsweise von Hand. Bei der bekannten Waschanlage können die Werkstücke folglich nicht während des Umlauf gedreht oder geschwenkt werden, um alle Seiten des Werkstückes in den Wirkbereich der Sprüh,- Spritz- oder Strahldüsen zu bringen.
-
Durch die
DE 103 29 957 A1 ist eine Reinigungsanlage bekannt, die als Einsäulen-Anlage ausgebildet ist. Es sind verschließbare Behandlungskammern vorhanden, die jeweils um 90° zueinander versetzt um eine zentrale Säule herum angeordnet sind. Die Be- und Entladestation ergänzt einen Vollkreis, so dass die Anlage in 90° Taktschritten steuerbar ist. Die Behandlungskammern sind geteilt und weisen einen Deckel und eine in Richtung des Deckels schiebbare Haube auf. Es sind vier gleiche Deckel und drei Hauben vorhanden.
-
Die Deckel sind an der Säule angebracht und werden durch von der Säule beabstandeten Lagerböcken getragen. Den Innenseiten der Deckel ist je Werkstückaufnahme zugeordnet, so dass bei geschlossenen Hauben die Aufnahmen mit den Werkstücken sich in der jeweiligen Behandlungskammer befinden. Die Werkstückaufnahmen sind um eine Welle drehbar und über je eine Kupplung mit je einem Antriebsmotor verbunden, mit denen die Werkstückaufnahmen in den Behandlungskammern in Rotation versetzt werden können. Die Kupplungen werden für die Verstellung der Säule ausgerückt. Zum Drehen der Säule in 90° Schritten ist ein steuerbarer Elektroantrieb vorgesehen. Bei dieser Ausführung können die Werkstücke in den Behandlungskammern während der Behandlung in Rotation versetzt werden, so dass eine gründliche Reinigung der Werkstücke erfolgt. Bei dieser Ausführung ist ein verhältnismäßig großer technischer Aufwand für die Ausbildung der Rotationsvorrichtungen erforderlich, weil für den Antrieb der Werkstückaufnahmen je ein Motor und je eine Kupplung erforderlich sind.
-
Eine ähnliche Ausführung zeigt die
DE 10 2007 023 440 A1 bei der eine Werkstückaufnahme zum Drehen oder Schwenken eines Werkstückes in der Behandlungsstation mit einer Rotationseinrichtung beschrieben ist, wobei die Werkstückaufnahme zur Verbindung mit der Rotationseinrichtung eine Konsole aufweist, an der zwei gegenüberliegende Ausleger angebracht sind, zwischen denen das Werkstück gehalten ist. Ein Ausleger ist um eine feste Achse drehbar an der Konsole gelagert und bildet einen Hebelmechanismus, der eine Kulissenführung mit einem Gleitstein aufweist. Der Hebel an dem Gleitstein ist schwenkbar gelagert und die Stellung des Gleitsteines durch einen Stößel verstellbar, der unter der Wirkung einer Feder steht. Mit der Federkraft kann der Ausleger aus einer Offenstellung in eine Schließstellung verstellt werden.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die eingangs beschriebene Reinigungsanlage hinsichtlich des technischen Aufbaues und der Wirkungsweise zu verbessern. Insbesondere sollen Antriebs- und Betätigungsmechanismus der Werkstückaufnahmen vereinfacht werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Bei der bekannten Reinigungsanlage wird jede Rotationsvorrichtung der Werkstückaufnahmen mit je einem separaten Motor angetrieben, der über je eine ausrückbare Kupplung mit der Welle der Werkstückaufnahme verbunden ist. Damit ist es möglich das Werkstück während der Behandlung in Rotation zu versetzen, um das Behandlungsergebnis zu verbessern. Für eine übliche Reinigungsanlage mit vier Werkstückaufnahmen sind dementsprechend vier Antriebsmotoren erforderlich, was einen erheblichen technischen Aufwand erforderlich macht.
-
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sind für die Rotationsvorrichtungen der Werkstückaufnahmen keine separaten Antriebe erforderlich. Es ist lediglich ein zentraler Antrieb mit einem Verteilergetriebe vorgesehen, das die Drehung eines Antriebsrades auf Abtriebsräder der Rotationsvorrichtungen der Werkstückaufnahmen übersetzt. Für diesen Zweck sind die Abtriebsräder gleich groß und stehen mit dem Antriebsrad in Wirkverbindung, so dass das Antriebsrad alle Abtriebsräder gleichzeitig antreibt. Die Wellenachsen der Abtriebsräder liegen in einer Ebene und sind radial auf die Drehachse des Antriebsrades ausgerichtet, so dass es sich um eine sich kreuzende Wellenanordnung von Antriebsrad und Abtriebsrädern handelt. Alternativ ist bei einer Parallelanordnung der Wellen eine Umlenkung der vertikalen Abtriebsachsen in die horizontale Ebene erforderlich.
-
Je nach Verwendungszweck und Verfahrensablauf der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage sind mehrere Varianten möglich. Bei einer ersten Variante ist die Drehvorrichtung mit zwei gegenüberliegenden Werkstückaufnahmen mit Rotationsvorrichtungen ausgerüstet. Dementsprechend treibt das Antriebsrad des Verteilergetriebes zwei Abtriebsräder an. Wenn eine Werkstückaufnahme in der Be- und Entladeposition ist, befindet sich die gegenüberliegende Werkstückaufnahme in der der Behandlungsstation. Es erfolgt dementsprechend eine taktweise Steuerung der Drehvorrichtung in 180° Schritten. Eine weitere Variante sieht vor, dass zwei Behandlungsstationen, beispielsweise zum Waschen und Spülen installiert und drei Werkstückaufnahmen an der Drehvorrichtung montiert sind. Wenn eine Werkstückaufnahme sich in der Be- und Entladeposition sich befindet, wird in den beiden Behandlungsstationen Gewaschen und Gespült. Dementsprechend sind die Werkstückaufnahmen jeweils um 120° zueinander versetzt abgeordnet. Die Steuerung des Drehtisches erfolgt in 120° Schritten. Eine vorteilhafte Variante hat drei Behandlungsstationen und vier Werkstückaufnahmen. Es besteht somit die Möglichkeit eine Wasch- und Spülstation, eine Station zum Passivieren und eine Trocknungsstation einzurichten. Es erfolgt eine Steuerung der Drehvorrichtung in 90° Schritten. Die Reihe der Varianten lässt sich im Sinne einer Erweiterung der Behandlungsstationen, beispielsweise mit vier Behandlungsstationen und fünf Werkstückaufnahmen noch erweitern. Es sei bemerkt, dass mit der genannten Schrittsteuerung der Drehvorrichtung in 180°; 120°; 90° oder 72° Schritten, auch eine solche Steuerung der Drehvorrichtung erfasst ist, mit der ein kontinuierlicher Transport der Werkstücke durch die Behandlungsstationen erfolgt.
-
Um eine gegenseitige Beeinflussung der Behandlungsstationen untereinander zu vermeiden, ergeben sich bestimmte Abmessungen der ringförmigen Behandlungskammer die nicht zu unterschreiten sind, so dass ein verhältnismäßig großer zentraler Innenbereich vorhanden ist, der die technische Einrichtung der Drehvorrichtung zur taktweisen Steuerung der Werkstückaufnahmen aufnimmt. Die Lagerung der rotierenden Werkstückaufnahmen erfolgt innerhalb des zentralen Innenbereiches. Dadurch, kann ein verhältnismäßig großer Abstand von gegenüberliegenden Abtriebsrädern geschaffen werden, der wie nachfolgend erläutert wird, zur Unterbringung von Betätigungseinrichtungen für die Werkstückaufnahmen genutzt wird. Dadurch bedingt ist ein Antriebsrad erforderlich, dessen Größe dem Abstand von gegenüberliegenden Abtriebsrädern angepasst ist. Um die Bauhöhe des Rädergetriebes möglichst klein zu halten, sind die Abtriebsräder wesentlich kleiner als die Größe des Antriebsrades ausgeführt. Das Größenverhältnis von Antriebsrad zu Abtriebsrad liegt in einem Bereich zwischen 1:2 und 1:5.
-
Da das Verteilergetriebe in einer feuchten Umgebung arbeitet, muss bei einem Zahnradgetriebe, beispielsweise einem Kegelradgetriebe für eine geeignete Schmierung gesorgt werden, die eine Kontaminierung der Behandlungsmedien verhindert.
-
Vorteilhaft ist dass Verteilergetriebe als Reibradgetriebe unmittelbarer Bauart ausgebildet, das keine Schmierung benötigt. Das Grundprinzip des Reibradantriebes besteht darin, dass das Antriebsrad mit einer Kraft gegen die Abtriebsräder gedrückt wird, dessen Drehmoment durch die Reibungskraft an die Abtriebsräder übertragen und dabei im Verhältnis der Reibradien gewandelt wird. Eine Änderung der Übersetzung ist möglich, wenn eine Verschiebung der Abtriebsräder, also eine Verstellung des Reibradius erfolgt. Vorteilhaft ist das Antriebsrad als Radscheibe mit einer glatten Reibfläche ausgestattet, während die Abtriebsräder mit an den Reibflächen angebrachten Gummi-Reibringen ausgerüstet sind. Um einen Zwangsschlupf zwischen den Berührungsflächen zu vermeiden wird reines Abwälzen durch kegelige Ausformungen der Berührungsflächen der Reibräder erreicht.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Antriebsrad mit dem Achsstumpf eines Getriebemotors gekuppelt, der mit seinem Gehäuse an einer stationären zentralen Säule im Zentrum der Behandlungskammer geführt und mit einer Drehmomentstütze an der Säule drehgesichert ist. Die zentrale Säule kann an dem Gehäuse der Drehvorrichtung für die taktweise Steuerung der Werkstückaufnahmen angebracht werden.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Drehvorrichtung einen mittels Motor angetriebenen Drehtisch auf. Der Drehtisch ist taktgesteuert und bewegt die Werkstückaufnahmen, beispielsweise in 90° Schritten durch die Behandlungskammer hindurch.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Wellen der Werkstückaufnahmen mit einem Lagerbock im Randbereich des Drehtisches gelagert. Die Wellen ragen mit einem auskragenden Ende in die Behandlungskammer hinein und sind mit Flansche ausgerüstet, an denen die Werkstückaufnahmen befestigt sind. An den gegenüberliegenden Enden befinden sich die Abtriebsräder. Insgesamt ergibt sich eine Anordnung, die einen taktgesteuerten Drehtisch aufweist, auf dem Rotationsvorrichtungen für Werkstückaufnahmen montiert sind, die in die Behandlungskammer hineinragen.
-
Es ist ein Verteilergetriebe vorhanden, das angetriebene Räder an den Rotationsvorrichtungen und ein zentrales Antriebsrad aufweist, das mit einem Getriebemotor gekuppelt ist, der an der zentralen Säule geführt und an dem Gehäuse der Drehvorrichtung angebracht ist. Mit dieser Anordnung wird sowohl eine Drehung der Werkstückaufnahmen im Kreis herum um die Drehachse des Drehtisches und eine Rotationsbewegung der Werkstückaufnahme quer zur Drehrichtung des Drehtisches erzeugt. Für diesen Zweck hat die Behandlungskammer an ihrem Innenmantel einen umlaufenden Schlitz, der mit Hilfe eines beweglichen Blechkranzes abgedeckt und mit Führungen im Randbereich des Schlitzes gehalten ist. Der Blechkranz hat Durchlässe für die Wellen. Gehalten wird der Blechkranz mit einer Flanschverbindung an den Lagerböcken. Es besteht eine feste Verbindung des Blechkranzes über die Lagerböcke zum Drehtisch. Wenn der Drehtisch bewegt wird, bewegt sich der Blechkranz in den Führungen mit.
-
Die Behandlungskammer weist eine verschließbare Be- und Entnahmeöffnung für die Werkstücke auf, die in der Be- und Entnahmestellung, beispielsweise mit einem Handhabungsgerät in die Werkstückaufnahme eingesetzt bzw. daraus entnommen werden. Die Werkstückaufnahmen haben einen Fixierdorn, der mit einer Aufnahme des Werkstückes korrespondiert. Mit einer an den Werkstückaufnahmen gelagerten Klinke erfolgt eine Verriegelung des Werkstückes in der Werkstückaufnahme, so dass während der Rotation eine sichere Halterung des Werkstückes erfolgt.
-
Die Klinke ist mit einem durch die Welle hindurch geführten verschiebbaren Stößel verstellbar, der aus dem Abtriebsrad herausragt und mit einer Druckfeder an dem Abtriebsrad oder dem Lagerbock abgestützt und entgegen der Federwirkung verstellbar ist im Sinne einer Öffnung der geschlossenen Klinke. Für diesen Zweck ist das andere Ende des Stößels mit einem Hebelarm der Klinke verbunden. Zur Betätigung des Stößels befindet sich ein von der zentralen Säule abstehender Linearantrieb, beispielsweise Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, der in der Position hin zur Be- und Entnahmeöffnung ausgerichtet ist und in der Be- und Entnahmestellung der Werkstückaufnahme dem Klinkenstößel gegenüberliegt. Durch Betatigung des Linearantriebes kommt der Stößel des Linearantriebes mit dem Stößel der Klinke in Eingriff. Dabei wird der Klinkenstößel entgegen der Federwirkung bewegt und die Klinke geöffnet. Bei Entlastung des Stößels wird die Klinke durch die Kraft der Feder geschlossen. Erst in dieser Stellung kann der Drehtisch bewegt werden.
-
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 die Frontansicht der Reinigungsanlage teilweise im Schnitt dargestellt,
-
2 die Draufsicht nach 1 teilweise im Schnitt, mit Sicht in die Behandlungskammer.
-
Die Reinigungsanlage 1 weist eine kreisringförmige tunnelartige Behandlungskammer 2 auf, die an ihren Außenmantel eine verschließbare Be- und Entnahmeöffnung 3 für Werkstücke 4 besitzt. Die Behandlungskammer 2 besteht aus einer nicht näher bezeichneten Bodengruppe in der sich das abgespritzte Behandlungsmedium sammelt und einem nicht näher bezeichneten abnehmbaren Oberteil, das für Wartungsarbeiten an der Inneneinrichtung abgehoben werden kann. Die Behandlungskammer 2 ist mit Behandlungsstationen 5 ausgerüstet, die Düsenstöcke 6 mit Sprüh,- Spritz- und Strahldüsen 7 bestückt sind. Es sind drei Behandlungsstationen 5 vorhanden, von denen zwei gegenüberliegend und eine um 90° versetzt zu den anderen angebracht sind. Rechtwinklig zu den beiden gegenüberliegenden Behandlungsstationen 5 befindet sich die Be- und Entnahmestation 8, die der Be- und Entnahmeöffnung 3 gegenüberliegt. In den Behandlungsstationen 5 werden Werkstücke 4 gewaschen, gespült und ggf. getrocknet. Das flüssige Behandlungsmedium, beispielsweise eine wässrige Reinigungsflüssigkeit oder reines Wasser zum Spülen wird aus einem Tank 9 gespeichert und mit der Pumpe 10 zu den Düsenstöcken 6 geleitet.
-
Im Zentrum des Innenbereichs der kreisringförmigen Behandlungskammer 2 ist eine Drehvorrichtung 11 mit einem Drehtisch 12 angeordnet, der mit einem Motor 13 in 90° Schritten um eine horizontale Achse 14 verstellt werden kann. An dem Außenrand des Drehtisches 12 sind vier um 90° versetzt zueinander angeordnete Lagerböcke 15 angebracht, die jeweils eine quer zur horizontalen Achse 14 verlaufende Welle 16 aufnehmen. Alle Wellen 16 liegen in einer Ebene, wobei die Achsen 17 der Wellen 16 die horizontale Achse 14 kreuzen. Die Wellen 16 ragen mit einem Ende in die Behandlungskammer 2 hinein. Für diesen Zweck hat die Behandlungskammer 2 an ihrem Innenmantel einen nicht näher bezeichneten umlaufenden Schlitz. Der Schlitz wird mit Hilfe eines beweglichen Blechkranzes 18 abgedeckt und ist mit Führungen 19 im Randbereich des Schlitzes gehalten. Der Blechkranz 18 hat Durchlässe für die Wellen 16. Gehalten wird der Blechkranz 18 mit einer Flanschverbindung 20 von den Lagerböcken 15. Es besteht eine feste Verbindung des Blechkranzes 18 über die Lagerböcke 15 zum Drehtisch 12, d. h. wenn der Drehtisch 12 bewegt wird, bewegt sich der Blechkranz 18 in den Führungen 19 mit.
-
An den in die Behandlungskammer 2 hineinragenden Enden der Wellen 16 ist jeweils eine Werkstückaufnahme 21 angeschlossen. Werden die Wellen 16 angetrieben, rotieren die Werkstückaufnahmen 21 um die horizontalen Achsen 17. Die Anbringung der Sprüh,- Spritz- und Strahldüsen 7 ermöglicht an dem rotierenden Werkstück 4 eine Reinigung, der gesamten Oberfläche. Zum Drehen der Werkstückaufnahmen 21 ist ein gemeinsamer Antrieb mit einem Verteilergetriebe 22 vorgesehen, das ein zentrales Antriebsrad 23 und Abtriebsräder 24 an den Wellen 16 der Werkstückaufnahmen 21 aufweist. Die Abtriebsräder 24 sind an den, aus den Lagerböcken 15 hervorstehenden Enden angebracht. Das Antriebsrad 23 ist mit einem Getriebemotor 25 gekuppelt, der an einer zentralen Säule 26 geführt ist, deren Achse mit der horizontalen Achse 14 zusammen fällt. Die Säule 26 ist unbeweglich und ist am Gehäuse der Drehvorrichtung 11 abgestützt. Der Getriebemotor 25 hat eine Drehmomentstütze 27, mit der der Getriebemotor 25 an einer Führung der Säule 26 gesichert ist. Damit wird verhindert, dass sich der eingeschaltete Getriebemotor 25 um die Führung der Säule 26 dreht. Zur Verbesserung der Reibungszahl sind die Abtriebsräder 24 an den Reibflächen mit Gummi-Reibringen 28 ausgerüstet. Das Antriebsrad 23 hat eine glatte Reibfläche.
-
Die Werkstückaufnahmen 21 besitzen nicht näher bezeichnete Konsolen mit Fixierdorne 29, in die die Werkstücke 4 mit passenden Aufnahmen lose eingesetzt werden können, beispielsweise mit einem Roboter. Die Werkstückaufnahme 21 hat eine Klinke 30, die zum Be- oder Entladen geöffnet ist, um das Werkstück vom Fixierdorn zu entnehmen. Im Betrieb der Reinigungsanlage 1 sind die Klinken 30 geschlossen, d. h. sie arretieren mit einer nicht näher bezeichneten Nase das Werkstück 4 an dem Fixierdorn 29. Die Betätigung der Klinken 30 erfolgt automatisch. Die Klinke 30 ist um ein nicht näher bezeichnetes Lager schwenkbar an der Werkstückaufnahme 21 gelagert und hat einen vom Lager abstehenden Hebelarm 31. Wird der Hebelarm 31 in eine Richtung bewegt, öffnet sich die Klinke 30. In der entgegengesetzten Bewegungsrichtung schließ die Klinke 30. An dem Hebelarm 31 ist ein Stößel 32 gelagert, der durch die ganze Länge der Welle 16 verschiebbar hindurchgeführt ist und mit seinem freien Ende über das Ende der Welle 16 hinausragt. Der überstehende Teil des Stößels 32 nimmt eine Druckfeder 33 auf, die einerseits zwischen der Stirnseite der Welle 16 und einen Teller 34 des Stößels 32 eingespannt ist, was dazu führt, dass sich die Klinke 30 in Arretierstellung befindet. Wird der Stößel entgegen der Federwirkung betätigt, öffnet sich die Klinke 30. Die Betätigung des Stößels 32 erfolgt mit dem Linearantrieb 35, der an der zentralen Säule 26 befestigt und derart ausgerichtet ist, dass in der Be- und Entnahmestellung der Werkstückaufnahme 21 der Betätigungsstößel 36 des Linearantriebes 35 und der Klinkenstößel 32 sich gegenüberliegen. Durch Ansteuerung des Linearantriebs 35 greift der Betätigungsstößel 36 an den Klinkenstößel 32 an, der entgegen der Federwirkung verschoben und die Klinke 32 öffnet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19509645 B4 [0002]
- DE 10329957 A1 [0003]
- DE 102007023440 A1 [0005]
