DE102014203735A1

DE102014203735A1 - Reinigungssystem zum Reinigen von Werkstücken sowie ein Baukasten eines Reinigungssystems und ein Reinigungsverfahren

Info

Publication number: DE102014203735A1
Application number: DE102014203735.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Hüttinger; Karl-Friedrich Ossberger
Original assignee: OSSBERGER & CO KG GmbH; OSSBERGER GmbH and Co KG
Current assignee: OSSBERGER & CO KG GmbH; OSSBERGER GmbH and Co KG
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-03-01
Also published as: DE102014203735B4

Abstract

Reinigungssystem zum Reinigen von mindestens einem bearbeiten Werkstück von Bearbeitungsrückständen, Baukasten zum Aufbau eines derartigen Reinigungssystems sowie ein Reinigungsverfahren für dieses Reinigungssystem. Das Reinigungssystem weist die folgenden Merkmale auf: eine Werkstückzufuhr, mit der das mindestens eine Werkstück dem Reinigungssystem zuführbar ist, mindestens eine erste und eine zweite Mediumszone, die von dem mindestens einen Werkstück durchlaufbar sind, wobei die erste Mediumszone zumindest eine erste Trocknungsstation aufweist, in die das Werkstück zumindest teilweise von einem ersten Medium befreit wird und wobei die zweite Mediumszone zumindest eine Spülstation mit einem zweiten Medium und eine zweite Trocknungsstation aufweist, die das Werkstück zumindest teilweise von dem zweiten Medium befreit.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungssystem zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen, einen Baukasten zum Aufbau eines derartigen Reinigungssystems sowie ein Reinigungsverfahren für mindestens ein bearbeitetes Werkstück zum Entfernen von Bearbeitungsrückständen, wie beispielsweise partikulare Rückstände, Bearbeitungsspäne und Bearbeitungsflüssigkeit.
2. Hintergrund der Erfindung
Einzelne Werkstücke werden beispielsweise durch spanabhebende Verfahren, wie Drehen, Fräsen oder Bohren, hergestellt. Während dieser Herstellung werden meist Bearbeitungsflüssigkeiten, wie Kühl- und/oder Schmierstoffe eingesetzt. Diese Bearbeitungsflüssigkeiten kühlen das Werkstück und das Werkzeug während der Bearbeitung. Des Weiteren verhindern derartige Bearbeitungsflüssigkeiten eine übermäßige Abnutzung des Werkzeugs. Zudem gibt es nicht-spanabhebende Verfahren, in denen Werkstücke mit Bearbeitungsflüssigkeit in Kontakt kommen.
Nachdem das Werkstück fertig bearbeitet worden ist und zur Weiterverarbeitung zur Verfügung steht, haften an seiner Oberfläche Bearbeitungsrückstände, wie oben genannte Bearbeitungsflüssigkeiten und Späne. Diese Bearbeitungsrückstände müssen vor der weiteren Nutzung der hergestellten Werkstücke entfernt werden, wofür im Stand der Technik unterschiedliche Reinigungsvorrichtungen, -verfahren und Systeme bekannt sind.
DE 10 2006 053 892 A1 beschreibt beispielsweise ein Reinigungsverfahren für spanend bearbeitete Werkstücke, bei dem die Werkstücke gleichzeitig einer Schwingungsbewegung und einer spülenden Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt werden. Nachfolgend wird mit einem Trocknungsgas das Werkstück umströmt, um die Reinigungsflüssigkeit zu entfernen.
DE 103 12 023 B3 beschreibt eine Reinigungsvorrichtung für Werkstücke, in der die Werkstücke ebenfalls in Schwingungen versetzt werden. Mithilfe dieser Schwingungen werden Bearbeitungsrückstände auf der Oberfläche des Werkstücks mobilisiert, sodass sie dann mit einer geeigneten Vorrichtung abgesaugt werden können.
DE 43 41 020 A1 beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zum industriellen Reinigen von Werk-stücken mit Bearbeitungsrückständen. Zu diesem Zweck werden mehrere Werkstücke auf einem Schaltrad an einzelnen Werkstückhalterungen angeordnet. Das Schaltrad dreht taktweise die Werkstücke derart weiter, dass sie mehrere hintereinander geschaltete Behandlungsstationen durchlaufen. Zu diesen hintereinander geschalteten Behandlungsstationen zählen beispielsweise eine Injektionsflutwaschstation, eine Hochdruckreinigungsstation und eine Vakuumtrocknungsstation. Das Hintereinanderschalten von verschiedenen Behandlungsstationen führt dazu, dass die Medien der einzelnen Behandlungsstationen, wie beispielsweise der Reiniger aus der Injektionsflutwaschstation oder die Reinigungsflüssigkeit aus der Hochdruckreinigungsstation, jeweils in die nächstfolgende Station verschleppt werden. Dies reduziert die Standzeit der jeweils genutzten Medien aufgrund von Verschmutzung und beeinträchtigt zudem das Reinigungsergebnis der einzelnen Behandlungsstationen. Die Reinigungsmedien müssen häufiger ausgetauscht werden und Reinigungsvorgänge wiederholt werden.
Es ist daher die Aufgabe vorliegender Erfindung, bekannte Reinigungssysteme effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Die obige Aufgabe wird durch ein Reinigungssystem zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, durch einen Baukasten zum Aufbau eines derartigen Reinigungssystem gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 8 sowie durch ein Reinigungsverfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen vorliegender Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen sowie den anhängenden Ansprüchen hervor.
Vorliegende Erfindung umfasst zunächst ein Reinigungssystem zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen, wie beispielsweise Bearbeitungsspäne und Bearbeitungsflüssigkeit. Erfindungsgemäß weist das Reinigungssystem die folgenden Merkmale auf eine Werkstückzufuhr, mit der das mindestens eine Werkstück, vorzugsweise einzeln, dem Reinigungssystem zuführbar ist, mindestens eine erste und eine zweite Mediumszone, die von dem mindestens einen Werkstück durchlaufbar sind, wobei die erste Mediumszone zumindest eine erste Trockenstation aufweist, die das Werkstück zumindest teilweise von einem ersten Medium befreit, und wobei die zweite Mediumszone zumindest eine Spülstation mit einem zweiten Medium und eine zweite Trocknungsstation aufweist, die das Werkstück zumindest teilweise von dem zweiten Medium befreit, sodass bei einem Werkstückübergang zwischen Mediumszonen eine Medienverschleppung minimiert ist.
Nach ihrer Herstellung liegen bearbeitete Werkstücke mit einem bestimmten Verschmutzungsgrad vor. Diese Werkstücke weisen an den Oberflächen Bearbeitungsrückstände, wie beispielsweise Bearbeitungsspäne und Bearbeitungsflüssigkeit auf. Derartige Bearbeitungsspäne entstehen bei spanabhebenden Verfahren, wie beispielsweise dem Bohren, Fräsen oder Drehen. Bearbeitungsflüssigkeiten sind beispielsweise Kühlmittel oder Schmierstoffe, die während der Bearbeitung der Werkstücke auf die zu bearbeitende Oberfläche aufgebracht werden. Um die Werkstücke weiter verarbeiten zu können, müssen diese Bearbeitungsrückstände beseitigt werden.
Mittlerweile ist es bei einer derartigen Reinigung der Werkstücke nicht nur erforderlich, die Oberfläche der Werkstücke von Bearbeitungsrückständen zu reinigen. Ergänzend dazu muss auch berücksichtigt werden, welche Standzeiten die zur Reinigung eingesetzten Flüssigkeiten besitzen, mit welchem Energieaufwand derartige Reinigungssysteme arbeiten und wie effizient die eingesetzten Reinigungssysteme arbeiten. Daher muss vermieden werden, dass die in unterschiedlichen Bearbeitungsschritten am Werkstück vorliegenden Medien mit dem Medium eines darauffolgenden Bearbeitungsschritts in Kontakt kommt. Zudem ist es bevorzugt, in jeder der aufeinanderfolgenden Mediumszonen ein anderes oder zumindest nicht dasselbe Medium wie in der vorhergehenden Mediumszone einzusetzen. Dies stellt ein effektives und wirkungsvolles Reinigen sicher, weil jedes Medium jeder Mediumszone durch Trocknen entfernt wird. Denn eine derartige Medienverschleppung sorgt für eine rapide Verunreinigung des weiteren Mediums, verringert die Nutzungszeit für dieses Medium sowie die Reinigungswirkung durch dieses Medium und sorgt auf diese Weise für höhere Betriebskosten des Reinigungssystems.
Daher realisiert die vorliegende Erfindung jeweils eine weitestgehende Trocknung des bearbeiteten Werkstücks, bevor es mit einem neuen Medium zur weiteren Reinigung des Werkstücks in Kontakt gebracht wird. Dies stellt sicher, dass zunächst das auf dem Werkstück vorhandene Medium durch den Trocknungsschritt weitestgehend entfernt wird. In diesem definierten trockenen Zustand wird das Werkstück in die nächste Reinigungsstation und/oder Mediumszone überführt, wobei natürlich eine Verschleppung des ersten Mediums in die Kontaktzone mit dem zweiten Medium, beispielsweise eine Reinigungsflüssigkeit, verhindert wird. Wird nun das Werkstück mit einer Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise bei einem Spülvorgang, in Kontakt gebracht, so bildet diese Spülflüssigkeit ein eigenes Medium und definiert auf diese Weise auch eine Mediumszone des Werkstücks. Sobald die Bearbeitung des Werkstücks in der Mediumszone abgeschlossen werden soll, findet wieder ein Entfernen der Reinigungsflüssigkeit – also des Mediums – von der Werkstückoberfläche mithilfe eines Trocknungsschritts statt. Erst wenn dieser Trocknungsschritt abgeschlossen ist, darf das Werkstück in eine weitere Bearbeitungsstation mit beispielsweise einem weiteren Medium überführt werden.
Die im oben beschriebenen Reinigungssystem zentrale und in jeder Mediumszone jeweils genutzte Trocknungsstation erzeugt vorzugsweise Warmluft und/oder Druckluft und/oder Absaugluft, um die Oberfläche des Werkstücks von dem jeweils darauf befindlichen Medium zu befreien. Die Trocknung wird gemäß einer weiteren Ausführungsform durch die gezielte Schwingung des Werkstücks unterstützt. Während im Stand der Technik Schwingungen im Frequenzbereich von 20–100 Hz genutzt werden, haben sich gerade in erfindungsgemäß bevorzugten Konfigurationen des Reinigungssystems Schwingungsbereiche zur Unterstützung der Trocknung in Frequenzbereichen von 120–600 Hz, weiter bevorzugt von 180–250 Hz, zudem bevorzugt im Bereich von 600–1200 Hz und ebenfalls bevorzugt zwischen 800 und 1200 Hz bewährt. Mit der erfindungsgemäßen Trocknungsstation wird somit gezielt das gerade auf der Werkstückoberfläche befindliche Medium entfernt. Da diese Trocknung einzeln in jeder Mediumszone stattfindet, ist auch sichergestellt, dass die Trocknungsstation das spezifische Medium dieser Mediumszone entfernt und sammelt. Findet vorzugsweise eine Trocknung direkt nach der Bearbeitung des Werkstücks statt, dann entfernt die Trocknungsstation Bearbeitungsrückstände von der Oberfläche des Werkstücks. Diese Bearbeitungsrückstände, wie beispielsweise Bearbeitungsflüssigkeiten, werden nach einer Filterung in einem Behälter gesammelt und der Werkstückbearbeitung wieder zugeführt. Findet die Trocknung in einer weiteren Mediumszone statt, dann wird in dieser weiteren Mediumszone beispielsweise ein Reiniger oder ein Spülwasser von der Oberfläche des Werkstücks entfernt und in entsprechenden Behältern aufgefangen. In einem speziellen darauf abgestimmten Kreislauf kann dann genau diese Flüssigkeit in dieser Mediumszone erneut eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß bevorzugt umfasst das vorliegende Reinigungssystem zudem eine dritte Mediumszone, die zumindest eine zweite Spülstation aufweist, in der das Werkstück mit einem Reiniger als drittes Medium spülbar ist. Die zweite Spülstation wird in Kombination mit einer dritten Trocknungsstation im erfindungsgemäßen Reinigungssystem eingesetzt. Daraus folgt, dass auch die dritte Mediumsstation eine individuelle dritte Trocknungsstation aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung umfasst das Reinigungssystem zumindest einen ersten Behälter zum Sammeln des ersten Mediums und einen zweiten Behälter zum Sammeln des zweiten Mediums. Diesen Behältern sind bevorzugt Medienfilter vorgeschaltet, mit dem feste Bearbeitungsrückstände aus dem ersten und/oder zweiten Medium entfernbar sind.
Die bevorzugten Behälter oder Tanks gewährleisten, dass die in einer Mediumszone eingesetzte Flüssigkeit, d. h. das spezielle Medium, aufgefangen werden kann und danach der Mediumszone zur Bearbeitung der Werkstücke wieder zuführbar ist. Da sich über den gesamten Reinigungsprozess beispielsweise feste Bearbeitungsrückstände, wie Späne, von der Werkstückoberfläche lösen, müssen diesen Behältern Filter vorgeschaltet sein. Andernfalls läuft man Gefahr, dass das Medium verunreinigt wird und sich somit die Standzeit des Mediums innerhalb des Reinigungsprozesses verkürzt. Des Weiteren gewährleisten derartige Medienfilter, dass die aufgefangenen Bearbeitungsrückstände auch einem entsprechend angepassten Recyclingkreislauf zuführbar sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungssystems sind die erste und zweite Mediumszone und vorzugsweise jede weitere Mediumszone jeweils auf einer räumlich begrenzten Bearbeitungskonstruktion mit einer Mehrzahl von einzelnen Werkstückhalterungen angeordnet. Vorzugsweise ist eine Bearbeitungskonstruktion ein Schaltteller, ein Bearbeitungstunnel, ein Doppelrevolver mit Bearbeitungsmöglichkeit oder eine andere funktionell gleichwirkende Konstruktion. Eine bevorzugte Übergabeeinheit zwischen derartigen Bearbeitungskonstruktionen realisiert den Werkstückübergang von der ersten zur zweiten Mediumszone. Derartige Bearbeitungskonstruktionen, die im weiteren am Beispiel eines Schalttellers beschrieben werden, realisieren zunächst die taktweise Bearbeitung der auf dem Schaltteller platzierten Werkstücke, in dem diese immer einen bestimmten Positionsabstand oder Drehwinkel weiterdrehen. Erfindungsgemäß bevorzugt beschränkt sich aber eine Mediumszone genau auf einen Schaltteller, um auch durch die räumliche Trennung von Mediumszonen eine Vermischung unterschiedlicher Medien zu vermeiden. Daraus folgt, dass auf einem Schaltteller nur ein Medium mit der Werkstückoberfläche im Kontakt ist. Vorzugsweise findet somit auf einem Schaltteller nur eine Trocknung des Werkstücks statt, sofern dass Werkstück gerade aus der Bearbeitung kommt und mit Bearbeitungsflüssigkeit und mit Bearbeitungsspänen verschmutzt ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, das Werkstück in der ersten Mediumszone mit Bearbeitungsflüssigkeit – also dem selben Medium wie auf der Werkstückoberfläche – zu spülen, um angetrockenete Bearbeitungsrückstände zu lösen. Nach erfolgter Trocknung realisiert die Übergabeeinheit den Werkstückübergang auf einen nächsten Schaltteller. Auf diesem Schaltteller findet dann beispielsweise das Spülen mit einer Reinigungsflüssigkeit und eine nachgeschaltete Trocknung statt. Aber auch auf diesem Schaltteller wird das Werkstück nur mit einem Medium in Verbindung gebracht werden, in diesem Fall eben die Spülflüssigkeit. Nach erfolgter Trocknung wird das Werkstück wieder in einem definierten weitestgehend trockenen Zustand in die nächste Mediumszone des Reinigungssystems überführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist in dem Reinigungssystem ein Wärmetauscher vorgesehen. Dieser Wärmetauscher gewährleistet, dass während eines Verdichtens von Luft zum Trocknen erzeugte Wärme über den Wärmetauscher einem Luft- und/oder Flüssigkeitsbehälter zuführbar ist. Mithilfe des Wärmetauschers findet somit eine energetische Unterstützung unterschiedlicher im Reinigungssystem ablaufender Prozesse statt. Da zum Trocknen des Werkstücks Luft mit beispielsweise Bearbeitungsrückständen oder einem anderen Medium vom Werkstück abgesaugt wird, erzeugt das dazu erforderliche Verdichten der Luft eine bestimmte Abwärme. Diese Abwärme wird jedoch nicht ungenutzt abgegeben. Statt dessen wird diese Abwärme über einen Wärmetauscher geleitet, sodass die Abwärme zur Erwärmung von einem beliebigen Medium, beispielsweise Reinigungsflüssigkeit, dient. Der auf diese Weise realisierte Energiekreislauf innerhalb des erfindungsgemäß bevorzugten Reinigungssystems sorgt somit für eine effizientere Ausnutzung der im Reinigungssystem vorhandenen Energiequellen.
Vorliegende Erfindung offenbart zudem einen Baukasten des oben beschriebenen Reinigungssystems zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen. Dieser Baukasten weist die folgenden kombinierbaren Komponenten auf: eine Werkstückzufuhr, eine Mehrzahl räumlich begrenzter Bearbeitungskonstruktionen mit einer Mehrzahl von einzelnen Werkstückhalterungen, eine Mehrzahl von Trocknungsstationen, zumindest eine Spülstation, sodass zumindest eine erste und eine zweite Mediumszone konfigurierbar sind, in denen das Werkstück von einem ersten und einem zweiten Medium säuberbar ist, wobei jede Mediumszone zumindest eine Trocknungsstation aufweist.
In Abhängigkeit davon, in welchem Zustand das Werkstück einen bestimmten Bearbeitungsprozess verlässt, lassen sich individuelle Reinigungssysteme mithilfe des bevorzugten Baukastens zusammenstellen. Dabei wird bereits das oben beschriebene Prinzip verwirklicht, dass zunächst unterschiedliche Mediumszonen definiert werden. Innerhalb dieser Mediumszonen findet jeweils eine Trocknung der Oberfläche des Werkstücks von dem jeweils auf der Oberfläche des Werkstücks vorhandenen Medium statt. Mithilfe des Baukastens lassen sich beliebig viele Mediumszonen hintereinander schalten und beispielsweise auf unterschiedlichen Bearbeitungskonstruktionen anordnen. Die Bearbeitungskonstruktionen sind allgemein getrennte räumliche Zonen mit einer separaten Werkstücklogistik. Die mindestens eine Trocknungsstation pro Mediumszone stellt sicher, dass die Medienverschleppung zwischen unterschiedlichen Mediumszonen minimiert ist.
Vorliegende Erfindung offenbart zudem ein Reinigungsverfahren für mindestens ein bearbeitetes Werkstück zum Entfernen von Bearbeitungsrückständen, wie beispielsweise Bearbeitungsspäne und Bearbeitungsflüssigkeit. Das Reinigungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: Umgeben des bearbeiteten Werkstücks in einer ersten Mediumszone mit einer ersten trocknenden Atmosphäre, und vorzugsweise Schwingen des Werkstücks, sodass Bearbeitungsrückstände von dem bearbeiteten Werkstück zumindest teilweise entfernt werden, nach dem ersten Schritt Bearbeiten des Werkstücks mit einer ersten Flüssigkeit, sodass weiter Bearbeitungsrückstände vom Werkstück entfernt werden und Umgeben des Werkstücks mit einer zweiten trocknenden Atmosphäre, sodass das Werkstück zumindest teilweise von der ersten Flüssigkeit befreit wird.
Auch in dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren setzt sich das bereits oben in Kombination mit dem Reinigungssystem beschriebene Konzept fort. Bevor ein Werkstück mit einem anderen Medium in Kontakt gebracht wird, beispielsweise mit einer Reinigungsflüssigkeit oder mit einem Konservierungsstoff, wird das Werkstück bzw. die Oberfläche des Werkstücks getrocknet. Durch diese Trocknung wird das Medium von der Werkstückoberfläche zumindest teilweise entfernt. Als ein Medium werden angesehen: Bearbeitungsrückstände, Reinigungsflüssigkeit, Spülflüssigkeit, Konservierungsstoffe und ähnliche Stoffe. Während das Werkstück mit nur einem Medium in Kontakt ist, sorgt der jeweilige Trocknungsschritt dafür, dass dieses eine Medium nicht in die nächste Mediumszone verschleppt wird, um dort für eine Verschmutzung des weiteren Mediums zu sorgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung wird die trocknende Atmosphäre in einer Umgebung des Werkstücks durch Absaugen von Umgebungsluft, Zuführen von erwärmter Luft und/oder Zuführen von Druckluft erzeugt. Es ist weiterhin bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Sammeln von entfernten Bearbeitungsrückständen und der ersten Flüssigkeit und/oder Übertragen von Abwärme beim Erzeugen der trocknenden Atmosphäre auf zumindest die erste Flüssigkeit und Vorwärmen der ersten Flüssigkeit. Mithilfe dieser beiden zuletzt genannten Schritte werden unterschiedliche Kreisläufe im erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren umgesetzt. Einerseits wird das jeweilige Medium in einer Mediumszone aufgefangen und in entsprechenden Behältern gesammelt. Dies ermöglicht die Wiederverwendung des aufgefangenen Mediums entweder in der gleichen Mediumszone oder in anderen dafür vorgesehenen Prozessen. Des Weiteren sorgt ein Energiekreislauf innerhalb des Reinigungsverfahrens dafür, dass im Reinigungsverfahren erzeugte Energie, beispielsweise als Nebenprodukt beim Verdichten von Luft erzeugte Wärme über einen Wärmetauscher einem Erwärmungsprozess von Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird. Diese gesteigerte Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens spart Betriebskosten und entlastet die Umwelt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens ist der folgende Schritt vorgesehen: erneutes Bearbeiten des Werkstücks mit der ersten Flüssigkeit oder einer zweiten Flüssigkeit gefolgt durch ein erneutes Umgeben des Werkstücks mit einer dritten trocknenden Atmosphäre, wobei jeder Flüssig-Bearbeitungsschritt in Kombination mit einem Trocknungsschritt stattfindet.
3. Kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen
Die bevorzugten Ausführungsformen vorliegender Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungssystems,
2 eine schematische Übersicht einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastens zum Aufbau des Reinigungssystems gemäß 1,
3 eine schematische Zusammenfassung einer bevorzugten Ausführungsform des Reinigungssystems vorliegender Erfindung,
4 eine bevorzugte Konfiguration des erfindungsgemäßen Reinigungssystems,
5 eine weitere bevorzugte Konfiguration des erfindungsgemäßen Reinigungssystems,
6 eine bevorzugte Ausführungsform eines Werkstückträgers des erfindungsgemäßen Reinigungssystems und
7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Werkstückträgers des erfindungsgemäßen Reinigungssystems.
5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Vorliegende Erfindung offenbart ein Reinigungssystem 1 zum Reinigen von einzelnen oder einer Mehrzahl von Werkstücken. Ein derartiges Reinigungssystem 1 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beispielgebend in 1 dargestellt. Das bevorzugte Reinigungssystem 1 besteht aus einer Vielzahl von Komponenten, wie beispielsweise einer Hochdruckspülstation, einer Niederdruckspülstation, einer Ultraschallreinigung und einer Trocknungsstation. Diese Stationen können einfach oder mehrfach und in beliebiger Kombination in dem erfindungsgemäß bevorzugten Reinigungssystem 1 kombiniert werden.
Die oben genannten Komponenten des Reinigungssystems 1 werden durch einen Baukasten 100 zum Aufbau des Reinigungssystems 1 angepasst an den jeweiligen Anwendungsfall bereitgestellt. Ein bevorzugter Baukasten 100 ist schematisch in 2 dargestellt. Der Baukasten umfasst bevorzugt die folgenden Komponenten. An den Bezugszeichen 34; 44 sind verschiedene Trocknungsstationen gezeigt. Diese Trocknungsstationen umgeben das Werkstück mit einer trocknenden Atmosphäre, um ein auf der Oberfläche des Werkstücks befindliches Medium (siehe unten) zu entfernen. Zu diesem Zweck wird als trocknende Atmosphäre das Werkstück mit kalter und/oder warmer Luft angeblasen und/oder Luft wird vom Werkstück bzw. der Umgebung des Werkstücks abgesaugt. Um das Trocknen zu unterstützen, wird das Werkstück vorzugsweise in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungen weisen je nach Reinigungsfall ausgewählte Frequenzbereiche auf, wie sie oben beschrieben worden sind. Des Weiteren ist es bevorzugt, die Trocknung durch das Erwärmen des Werkstücks zu unterstützen.
Des Weiteren wird das Werkstück mit einer Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt, um beispielsweise Bearbeitungsrückstände von der Werkstückoberfläche zu entfernen. Zu Bearbeitungsrückständen zählen Späne von spanabhebenden Bearbeitungsverfahren sowie Bearbeitungsflüssigkeit. Eine Bearbeitungsflüssigkeit ist beispielsweise ein Kühlmittel oder ein Schmierstoff bzw. Schmieröl, das während des Drehens, Fräsen oder Bohrens eines Werkstücks eingesetzt wird. Derartige Reinigungsflüssigkeiten oder Spülflüssigkeiten werden mithilfe unterschiedlicher Stationen auf das Werkstück aufgebracht. Diese Stationen umfassen bevorzugt ein Reinigungsbad, in dem das Werkstück eintauchbar ist, wie es schematisch am Bezugszeichen 32; 42 gezeigt ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Werkstück mithilfe einer Düsenanordnung mit einer Reinigungsflüssigkeit abgespritzt. Zudem ist es bevorzugt, dass Werkstück zu fluten oder unter einfachem oder hohem Flüssigkeitsdruck zu spülen. Dabei wird eine Flüssigkeitsleitung an das Werkstück und dessen Kavitäten angeschlossen und Reinigungsflüssigkeit in Hohlräume des Werkstücks gepumpt. Dieses Pumpen findet pulsierend statt und/oder erfolgt mit einer Variation des Volumenstroms der Reinigungsflüssigkeit. Die durch die unterschiedlichen Spülstationen aufgebrachte Flüssigkeitsmenge sowie die unterschiedliche Art des Aufbringens der Spülflüssigkeit wird durch die unterschiedlichen Symbole an den Bezugszeichen 32; 42 angedeutet. Des Weiteren ist der Druck der aufzubringenden Flüssigkeit variabel. Je nach Art der Werkstücke, Verschmutzungsgrad, Stadium der Reinigung und Art der Flüssigkeit wird diese in unterschiedlichen bevorzugten Druckbereichen auf die Werkstückoberfläche aufgebracht, wie vorzugsweise 10 bis 300 bar, weiter bevorzugt 11 bis 15 bar mit insbesondere ungefähr 12 bar sowie 90 bis 110 bar mit bevorzugt ungefähr 95 bar und des Weiteren 150 bis 170 bar mit bevorzugt ungefähr 160 bar und außerdem bevorzugt 260 bis 300 bar.
Wie es unten näher beschrieben ist, wird in jeder Mediumszone ein Flüssigkeitskreislauf realisiert. Zu diesem Zweck wird die jeweils in einer Mediumszone eingesetzte Flüssigkeit in einen dafür vorgesehenen Tank 20; 22; 24 zurückgeführt und diesem beim Aufbringen auf das Werkstück auch wieder entnommen. In gleicher Weise werden die von der Werkstückoberfläche entfernten Bearbeitungsrückstände, wie Späne und Bearbeitungsflüssigkeit, einem speziell dafür vorgesehenen Behälter bzw. Tank 20; 22; 24 zugeführt, um die Bearbeitungsflüssigkeit wieder dem Herstellungsprozess der Werkstücke zuführen zu können und um Späne zu recyceln. Dabei werden feste Bestandteile der zurückzuführenden Medien mithilfe einer einfachen oder mehrstufigen Filtration dem jeweiligen Medium entzogen und auf diese Weise getrennt. Vorzugsweise wird die Bearbeitungsflüssigkeit über mindestens einen ersten Filter, vorzugsweise ein 50 μm Beutelfilter, und bevorzugt über einen zweiten (20 μm Maschengröße) und dritten Filter (ca. 10 μm) geführt. Allgemein ist zur Filtration anzumerken, dass die Anzahl der eingesetzten Filter sowie die Art der Filter in Abhängigkeit von dem zu reinigenden Medium, der zu entfernenden Stoffe und der wirkenden Pumpleistung des zu reinigenden Mediums gewählt werden. Auf dieser Grundlage kommen Kerzenfilter, Beutelfilter und andere bekannte Filterkonstruktionen unterschiedlicher Maschengröße zum Einsatz.
Zudem umfasst der erfindungsgemäß bevorzugte Baukasten 100 zum Aufbau des Reinigungssystems 1 eine Prüfstation und/oder eine Sortierstation, wie sie am Bezugszeichen 48 symbolisiert ist. Ein Prüfen und/oder Sortieren erfolgt mithilfe von optischen oder taktilen Verfahren. Ein optisches Verfahren arbeitet beispielsweise mit einer Kamera oder einem Lasertaster, die die Werkstückoberfläche untersuchen. Bei taktilen Verfahren tastet ein entsprechender Taster die Oberfläche ab, um bestimmte Informationen zu ermitteln. Mithilfe dieser Verfahren können beispielsweise die Oberflächenbeschaffenheit, bestimmte Dimensionen und Formen sowie Lagetoleranzen des gesäuberten Werkstücks bestimmt werden.
Zum Aufbau des erfindungsgemäßen Reinigungssystems ist es ebenfalls bevorzugt, die Werkstücke aus dem Herstellungsprozess dem Reinigungssystem 1 zuzuführen. Dazu ist ein Beladesystem 10 erforderlich, das bevorzugt auch eine Vereinzelung der Werkstücke umfasst. Mithilfe dieses Beladesystems 10 werden die Werkstücke erfindungsgemäß bevorzugt einzeln dem Reinigungssystem 1 übergeben, vorzugsweise an den einzelnen Werkstückhalterungen.
In gleicher Weise ist es erforderlich, dass die gereinigten Werkstücke am Ausgang des Reinigungssystems mithilfe eines Entladesystems 90 abgeführt werden. Dieses Entladesystem 90 umfasst vorzugsweise eine Einzelentladung der Werkstücke. Diese Werkstücke werden danach beispielsweise in Kistenbunker oder auf Paletten gesammelt, sortiert, verpackt und/oder weiter transportiert.
Mithilfe des Baukastens 100 aus 2 lässt sich ein Reinigungssystem 1 beliebiger Konfiguration zusammenstellen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Reinigungssystems ist in 1 schematisch dargestellt. Dieses Reinigungssystem 1 weist die folgenden Bestandteile bzw. Komponenten auf. Zunächst werden die aus der Herstellung kommenden Werkstücke, die beispielsweise Bearbeitungsrückstände auf der Oberfläche aufweisen, über das Beladesystem 10 dem Reinigungssystem 1 zugeführt. Dieses Beladesystem 10 kann zunächst linear erfolgen, wie es in 1 dargestellt ist. Es ist ebenfalls erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Beladesystem 10 die einzelnen Werkstücke direkt der Mediumszone 30 (siehe unten) zuführt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die einzelnen Werkstücke nach dem Beladen vorgespült, was am Bezugszeichen 5 dargestellt ist. Die zum Vorspülen erforderliche Reinigungsflüssigkeit wird einem der Tanks 20; 22; 24 entnommen und diesem Tank 20; 22; 24 wieder zugeführt. Um eine möglichst lange Standzeit der Reinigungsflüssigkeit zum Vorspülen in der Vorspülstation 5 zu realisieren, wird die Reinigungsflüssigkeit vor der Rückführung in den entsprechenden Tank 20; 22; 24 gefiltert und dadurch von Bearbeitungsrückständen befreit. Eine derartige Filterung ist für jeden der Flüssigkeitskreisläufe bevorzugt. Dazu wird das Medium aus der Mediumszone kommend beim Rücklauf zum Tank 20; 22; 24 mit dem ersten groben Filter, bevorzugte Größe 50 μm gefiltert und erreicht dann den Tank 20; 22; 24. Bei der erneuten Zufuhr des Mediums zur Mediumszone durchläuft es mindestens einen feineren Filter, vorzugsweise Filter 2 mit 20 μm und Filter 3 mit 10 μm Größe.
Nach dem Vorspülen in der Vorspülstation 5 transportiert eine Übergabestation 15 die Werkstücke vorzugsweise einzeln in die erste Mediumszone 30. Diese Mediumszone 30 wird bevorzugt durch einen drehbaren Schaltteller mit einzelnen Werkstückhalterungen gebildet. Es ist ebenfalls bevorzugt, die einzelnen Werkstücke linear durch die Mediumszone 30 und die weiteren nachgeschalteten Mediumszonen 40 zu bewegen.
Die einzelnen Mediumszonen 30; 40 stellen sicher, dass in diesem räumlich begrenzten Bereich das Werkstück jeweils nur mit einem Medium, beispielsweise Bearbeitungsrückstände, Spülflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit, Konservierungsflüssigkeit oder dergleichen, in Berührung kommt. Um eine Verschleppung zwischen benachbarten Mediumszonen 30; 40 zu vermeiden, wenn ein Werkstück durch die Übergabestation 17 von einem Schaltteller der Mediumszone 30 auf den anderen Schaltteller der Mediumszone 40 überführt wird, wird das Werkstück in jeder Mediumszone 30; 40 getrocknet. Daher umfasst jede Mediumszone 30; 40 zumindest eine Trocknungsstation 34; 44. Des Weiteren sind bevorzugt in jeder Mediumszone 30; 40 Bearbeitungsstationen 32; 42 vorgesehen. Derartige Bearbeitungsstationen können eine Spülstation, eine Konservierungsstation, ein Reinigungsbad oder dergleichen umfassen, wie sie anhand des Baukastens 100 beschrieben worden sind. Die Bearbeitungsstationen 32; 42 werden mit entsprechender Flüssigkeit aus den Tanks 20; 22; 24 versorgt.
Da innerhalb einer Mediumszone 30; 40 das Werkstück nur mit einem Medium beaufschlagt wird, sorgt ein Kreislauf pro Mediumszone 30; 40 dafür, dass das durch die Bearbeitungsstationen 32; 42 genutzte Medium auch wieder dem entsprechenden Tank 20; 22; 24 zugeführt wird. Zum Entfernen von eventuellen festen Bestandteilen, wie beispielsweise Bearbeitungsspänen, wird das Medium vor der Rückführung in den Tank 20; 22; 24 gefiltert (siehe oben).
Die Trocknungsstationen 34; 44 arbeiten mit Luft, bevorzugt unter unterschiedlichen Druck- und Temperaturbedingungen. Die in den Trocknungsstationen 34; 44 genutzte Luft wird vorzugsweise mithilfe jeweils einer Absaugstation 36 aus der Umgebung des Werkstücks abgesaugt. Auf diese Weise werden die Werkstücke in der jeweiligen Mediumszone 30; 40 getrocknet. Nach Abschluss des Trocknens des Werkstücks überführt die Übergabestation 17 das Werkstück einzeln aus der Mediumszone 30 in die Mediumszone 40. In der Mediumszone 40 folgt dann eine weitere Bearbeitung des Werkstücks, wie beispielsweise ein weiteres Spülen oder Konservieren und ein abschließendes Trocknen.
Nachdem das Werkstück in der letzten Mediumszone 40 abschließend bearbeitet und getrocknet worden ist, wird es mithilfe des Entladesystems 90; 90' aus der Mediumszone 40 entladen. Mit diesem Entladen kann ein Verpacken und/oder Weitertransportieren zur Montage verbunden sein. Zudem ist diesem Entladen bevorzugt ein Prüfen und/oder Sortieren der Werkstücke vorgelagert oder zugeordnet.
Das oben beschriebene Reinigungssystem 1 dient somit bevorzugt zur Einzelteilreinigung von Werkstücken bzw. Bauteilen. Dabei werden die Bauteile einzeln durch das Be- 10 und Entladesystem 60 in das Reinigungssystem 1 gesetzt und diesem entnommen. Die verschiedenen Reinigungsstationen können je nach Anforderung an die Werkstückreinigung in beliebiger Reihenfolge und beliebiger Anzahl angeordnet werden.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden in unterschiedlichen Mediumszonen die Werkstücke mit unterschiedlichen oder von unterschiedlichen Medien gereinigt. Zu diesen Medien zählt beispielsweise Reinigungsflüssigkeit oder VE-Wasser (VE bezeichnet voll entsalztes Wasser), um eine Fleckenbildung nach Trocknung der Werkstücke auf der Werkstückoberfläche zu vermeiden. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß bevorzugt, das Werkstück mit Konservierungsstoffen auf wässeriger oder öliger Basis zu beaufschlagen, um es für die weitere Verarbeitung zu konservieren.
Die Bearbeitung des Werkstücks in jeder Mediumszone wird durch einen Trocknungsschritt abgeschlossen, der mithilfe der unterschiedlichen oben diskutierten Trocknungsstationen realisierbar ist. Während der Trocknung des Werkstücks, vorzugsweise mittels Schwingungsreinigen, wird das Werkstück wieder annähernd auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise überführt man das Werkstück in einen definierten Temperaturzustand, der die weitere Bearbeitung des Werkstücks vereinfacht. Auf dieser Grundlage ist es vorzugsweise möglich, ein unmittelbares Messen ohne eine Abkühlwartezeit oder ohne eine speziell dafür vorgesehene Abkühlstrecke an das Reinigen der Werkstücke anzuschließen. Des Weiteren ermöglicht ebenfalls diese gezielte Vorbereitung des Werkstücks, dass mithilfe unterschiedlicher Prüf- oder Sortierstationen eine Messaufgabe in das Reinigungssystem 1 integrierbar ist. Nachdem das Werkstück das Reinigungssystem durchlaufen hat, erfolgt das Verpacken des Werkstücks, vorzugsweise in Transportbehälter.
Das Reinigungssystem benötigt während seines Betriebes Prozesswärme, die beispielsweise zum Erwärmen von Spül- oder Reinigungsflüssigkeit oder zum Erwärmen des Werkstücks erforderlich ist. Diese Prozesswärme wird in internen Vorgängen des Reinigungssystems 1 erzeugt und über einen Wärmetauscher beispielsweise dem Flüssigkeitstank 20; 22; 24 für die entsprechende Reinigungsflüssigkeit oder der Werkstückhalterung zum Erwärmen des Werkstücks zugeführt. Innerhalb des Reinigungssystems entsteht diese Wärme bzw. wird diese Wärme als Abwärme erzeugt, wenn vorzugsweise Luft beim Absaugen der trocknenden Atmosphäre aus der Bauteilumgebung abgesaugt wird. Daraus folgt, dass im Dauerbetrieb des Reinigungssystems 1 keine Zusatzheizung erforderlich ist. Somit arbeitet das Reinigungssystem 1 energieeffizient und kostengünstig.
Des Weiteren ist hervorzuheben, dass erfindungsgemäß bevorzugt im Reinigungssystem 1 ein sparsamer Ressourceneinsatz erfolgt. Denn die gröbsten Verunreinigungen des Werkstücks können beispielsweise in der Vorreinigung entfernt werden. Eine weitere Reinigung erfolgt dann in den entsprechend konfigurierten Mediumszonen 30; 40; 50. Die in diesen Mediumszonen eingesetzten Medien werden gesammelt, bei Bedarf gefiltert, dem jeweiligen Speicher bzw. Tank 20; 22; 24 wieder zugeführt und dann erneut aus diesem Tank 20; 22; 24 in die Mediumszone transportiert, um die Reinigung eines neuen Werkstücks vorzunehmen. Aufgrund der Vermeidung der Medienverschleppung zwischen benachbarten Mediumszonen 30; 40; 50 sowie durch die gezielte Filterung und Aufbereitung der Medien im Kreislauf innerhalb der Mediumszonen 30; 40; 50 werden Bearbeitungsmedien gespart sowie Bad- und Filterstandzeiten erhöht.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Reinigungssystem 1 lässt sich daher mithilfe der Darstellung in 3 schematisch vereinfacht zusammenfassen. Die Werkstücke werden vorzugsweise einzeln im Reinigungssystem 1 über das Beladesystem 10 zugeführt und auf einzelnen Werkstückhalterungen plaziert. Zur Reinigung des einzelnen Werkstücks umfasst das Reinigungssystem 1 mindestens zwei Mediumszonen 30; 40; 50, die in 3 mit Zone 1, 2, 3 bezeichnet sind. Innerhalb einer Mediumszone ist oder wird das Werkstück nur mit einem Medium beaufschlagt. Als Medium werden gemäß dieser Definition angesehen: Bearbeitungsflüssigkeit aus dem Herstellungsprozess, Reinigungsflüssigkeit zum Betrieb von Spül- und Waschstationen zum Abreinigen der Bearbeitungsrückstände, wie Späne und Bearbeitungsflüssigkeit, VE-(voll entsalztes)Wasser zum Betrieb von Spül- und Waschstationen zum Abreinigen der Verarbeitungsrückstände, wie Späne und Bearbeitungsflüssigkeit, Konservierungsflüssigkeit zum Konservieren des Werkstücks sowie ähnliche Medien.
Die Beaufschlagung mit dem nur einen Medium in der Mediumszone erfolgt über die bereits oben erwähnten und im Baukasten als Komponenten enthaltenen Stationen. Diese Stationen sind zumindest mit S1 und S2 in 3 bezeichnet. Derartige Stationen S1, S2 sind gemäß bekannten Reinigungssystemen aufgebaut als Konservierungsstation 42, Flutstation, Reinigungsbad, Spritzreinigungsstation, Hochdruckspül- oder Spülstation 32. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die einzelnen Werkstücke bereits mit einem Medium beaufschlagt in die Mediumszone 30; 40 eingebracht werden.
In diesem Fall wird das Werkstück nur mit Bearbeitungsrückständen beaufschlagt in die erste Mediumszone 30 transportiert, um dort von dem Medium Bearbeitungsflüssigkeit befreit zu werden. Zum Befreien des Werkstücks von dem Medium der jeweiligen Mediumszone 30; 40 umfasst jede Mediumszone 30; 40 mindestens eine Trocknungsstation 34 als Station S3 oder S3, S4. Die Trocknungsstation entfernt das Medium, vorzugsweise Bearbeitungsflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit, Spülflüssigkeit, VE-Wasser und Konservierungsflüssigkeit, vom Werkstück. Das Trocknen erfolgt vorzugsweise durch Erzeugen einer trocknenden Atmosphäre in der Umgebung des Werkstücks. Eine trocknende Atmosphäre bezeichnet das Absaugen von Luft aus der Werkstückumgebung sowie das Anblasen des Werkstücks mit kalter und/oder warmer Luft. Unterstützt werden diese Trocknungsvorgänge dadurch, dass man das Werkstück in Schwingungen versetzt, das Werkstück erwärmt, Hohlräume im Werkstück mittels Eindringen von Lanzen reinigt bzw. trocknet.
Durch die mindestens eine Trocknungsstation 34/S3, S4 in jeder Mediumszone 30; 40 wird das Medium vom Werkstück entfernt und bevorzugt gesammelt und zu seiner Quelle, hier die Auffangbehälter bzw. Tanks 20; 22; 24 zurückgeführt. Da die Trocknung jeweils vor dem Transport des Werkstücks in die nächste Mediumszone 40; 50 erfolgt, vermeidet man dadurch eine Medienverschleppung in die nächste Mediumszone 40; 50. So wird bevorzugt Bearbeitungsflüssigkeit, wie Kühlflüssigkeit, in der Mediumszone 30 entfernt. Daher ist die Verunreinigung von Spülflüssigkeit der nächsten Mediumszone 40 durch Kühlflüssigkeit der vorhergehenden Mediumszone reduziert oder vollständig verhindert. Diese konzeptionelle Idee setzt sich auch in den beliebig zu ergänzenden Medienzonen 50 fort.
Da in jeder Mediumszone 30; 40; 50 eine Rückgewinnung des jeweiligen Mediums ohne Verschleppung und Verschmutzung durch ein Medium der Nachbar-Mediumszone stattfindet, werden dadurch die Standzeiten bzw. Nutzungszeiten der Medien erhöht. Gleichzeitig entstehen weniger Abfälle durch verunreinigte Medien. Ebenfalls werden Kosten eingespart, da die Neubeschaffung und das Recyceln von Medien in geringerem Umfang nötig sind. Der in jeder Mediumszone 30; 40; 50 realisierte Mediumskreislauf steigert somit die Effizienz des Reinigungssystems 1. Gleichzeitig können wiedergewonnene Bearbeitungsflüssigkeiten/-stoffe der Herstellung des Werkstücks erneut zugeführt werden.
Anhand der Darstellungen in den 4 und 5 werden unterschiedliche bevorzugte Konfigurationen des Reinigungssystems 1 erläutert. Diese bevorzugten Ausführungsformen veranschaulichen, wie die unterschiedlichsten Komponenten des Baukastens 100 (2) miteinander kombinierbar sind, um ein erfindungsgemäß bevorzugtes Reinigungssystem 1 zu konfigurieren. Es versteht sich, dass die Komponenten des Reinigungssystems 1 der 4 und 5 austauschbar, ergänzbar und erweiterbar sind, um das individuelle Reinigungsziel des Reinigungssystems 1 zu erreichen.
4 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Reinigungssystems 1. Dieses Reinigungssystem 1 setzt sich aus den zwei Mediumszonen 30 und 40 zusammen. Zunächst wird das Werkstück beaufschlagt mit Bearbeitungsrückständen, wie Spänen und Bearbeitungsflüssigkeit, der Mediumszone 30 zugeführt. Die Bearbeitungsspäne weisen eine Größe von über 1000 μm auf. Die Bearbeitungsflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche ist in diesem Fall ein Bearbeitungsöl. Beim Eintritt des Werkstücks in die Mediumszone 30 befinden sich etwa 0,7 g der Bearbeitungsflüssigkeit auf der Oberfläche des Werkstücks. Aufgrund der auf der Werkstückoberfläche ausreichend vorhandenen Bearbeitungsrückstände als Medium der Mediumszone 30 wird das Werkstück nur in mindestens einer Trocknungsstation 34 der Mediumszone 30 bearbeitet. Vorzugsweise wird in der Trocknungsstation 34 das Werkstück in Schwingungen versetzt, wie durch das untere Symbol am Bezugszeichen 34 angedeutet ist. Gleichzeitig wird das Werkstück mit einer trocknenden Atmosphäre umgeben, um die Bearbeitungsrückstände zu entfernen. Als trocknende Atmosphäre wird die Luft in der Umgebung des Werkstücks abgesaugt, um auf diese Weise die Bearbeitungsrückstände, wie Öl und Späne zu entfernen. Zum Auffangen der entfernten Bearbeitungsrückstände dienen die Tanks 20 und 22. Dies ist durch die Pfeile angedeutet. Zum Erzeugen der trocknenden Atmosphäre wird der Umgebung des Werkstücks kalte Luft zugeführt, was ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Um die Späne von dem Öl in der Gesamtheit der entfernten Bearbeitungsrückstände trennen zu können, werden ein oder mehrere Filter eingesetzt. Das dann im Tank 20 vorliegende Öl kann dem Herstellungsprozess des Werkstücks erneut zugeführt werden. Die im Tank 22 vorhandenen Späne werden einem späteren Recyclingvorgang zugeführt. Da das Werkstück während des Trocknens mit kalter Luft angeblasen wird, sinkt die Temperatur des Werkstücks auf unterhalb der Raumtemperatur. Nachdem das Werkstück ausreichend getrocknet worden ist, wird es durch die nicht gezeigte Übergabestation 15 in die angrenzende Mediumszone 40 überführt. Bei dieser Überführung hat das Werkstück eine Temperatur unterhalb der Raumtemperatur, einen Restölgehalt von ca. 0,009 g auf der Werkstückoberfläche sowie Rest-Bearbeitungspartikel bzw. Späne in einer Größe < 500 μm.
In der nachfolgenden Mediumszone 40 wird das Werkstück in der Station S2 mit einer Reinigungsflüssigkeit gespült. Vorzugsweise weist diese Reinigungsflüssigkeit einen Druck von 10 bar auf, während die Reinigungsflüssigkeit auf die Werkstückoberfläche aufgebracht wird. Dieses Spülen erfolgt vorzugsweise durch eine spritzende Düsenanordnung oder ein Fluten des Werkstücks. Alternativ dazu ist es natürlich ebenfalls bevorzugt, ein Reinigungsbad oder ein Hochdruck-Spülen zur Reinigung des Werkstücks anzuwenden.
Zum Spülen des Werkstücks in der Station S2 wird somit die Reinigungsflüssigkeit aus dem Tank 24 entnommen und dem Werkstück zugeführt. Da in der Mediumszone 40 ein Mediumskreislauf installiert ist, wird die zum Spülen verwendete Reinigungsflüssigkeit auch wieder in den Tank 24 zurückgeführt. Um eine Verschmutzung der Reinigungsflüssigkeit im Tank 24 zu vermeiden, werden während der Rückführung mehrere oder nur eine Filterstufe durchlaufen, um Späne bzw. Partikel aus der Reinigungsflüssigkeit zu entfernen (siehe oben).
Zur Unterstützung der Reinigungswirkung der Reinigungsflüssigkeit wird diese vor dem Aufbringen auf die Werkstückoberfläche bevorzugt auf eine bestimmte Temperatur, hier vorzugsweise 30–60°C, weiter bevorzugt 40–50°C oder 45°C, erwärmt. Die Wärme zum Erhitzen der Reinigungsflüssigkeit liefert die Abwärme, die beim Verdichten von Luft entsteht. Da nämlich die trocknende Atmosphäre in den Trocknungsstationen abgesaugt werden muss, ist dazu ein Verdichten der Luft erforderlich. Beim Verdichten von Luft entsteht Abwärme, die mithilfe eines Wärmetauschers (nicht gezeigt) dem Tank 24 für Reinigungsflüssigkeit zuführbar ist. Nachdem das Spülen des Werkstücks in der Station 2 beendet ist, wird das Werkstück in der Station 3 getrocknet. Zu diesem Zweck wird das vorzugsweise auf einem Schaltteller in einer Einzelaufnahme installierte Werkstück eine Station weiter gedreht. Da sich vorzugsweise eine Mediumszone auf nur einen taktweise drehbaren Schaltteller beschränkt, ermöglicht das Weiterdrehen zwischen einzelnen Stationen einer Mediumszone 40 eine weitere gewisse räumliche Trennung zwischen der Bearbeitung des Werkstücks. Natürlich ist es ebenfalls bevorzugt, das Werkstück auf einer linear bewegbaren Werkstückhalterung zu plazieren und entsprechend von Station zu Station weiter zu bewegen.
Nach dem Spülen in Station S2 besitzt das Werkstück ca. eine Temperatur von 40°C, da die Reinigungsflüssigkeit mit einer Temperatur von ca. 45°C auf die Werkstoffoberfläche während des Spülvorgangs getroffen ist. Die Oberfläche des Werkstücks weist ca. 100% der Reinigungsflüssigkeit sowie Bearbeitungsrückstände mit einer Partikelgröße von kleiner als 250 μm auf. Nach dem Spülen erfolgt das Trocknen des Werkstücks in der Station S3. Da während des Trocknens die Reinigungsflüssigkeit und die Partikel aus der Bearbeitung des Werkstücks entfernt werden, wird vorzugsweise eine Mehrzahl von Trocknungsstationen 34 hintereinander geschaltet. In der bevorzugten Ausführungsform gemäß 4 sind drei Trocknungsstationen 34 in den Stationen S3, S4, S5 hintereinander geschaltet.
Aufgrund der Beschaffenheit des Werkstücks mit verschiedenen Bohrungen, in denen sich Verunreinigungen befinden können, werden Lanzen in der Station S3 zur unterstützenden Reinigung eingesetzt. Diese Lanzen dringen in die Hohlräume bzw. Kavitäten des Werkstücks ein, um Bearbeitungsrückstände auszublasen oder aus diesen Kavitäten abzusaugen. Des Weiteren wird als trocknende Atmosphäre die Werkstückoberfläche mit kalter Luft angeblasen, während gleichzeitig das Werkstück in Schwingungen versetzt wird. Diese angeblasene Luft wird zum Abführen abgesaugt, wozu wiederum ein Verdichten der Luft und ein Erzeugen von Abwärme erforderlich ist. Diese Abwärme dient wiederum dem Erhitzen des Tanks 24 mit Reinigungsflüssigkeit. Die während des Trocknens abgeführte Reinigungsflüssigkeit und die Partikel werden den Tanks 24 und 22 zugeführt, wie es vorne schon beschrieben worden ist.
Nach diesem Trocknungsschritt weist das Werkstück eine Temperatur von ca. 30°C sowie einen zehnprozentigen Rest von Reinigungsflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche auf. In der Station S4 wird der Trocknungsprozess der Station S3 in gleicher Weise wiederholt. Nachdem der Trocknungsprozess in der Station S4 beendet ist, liegt das Werkstück mit Raumtemperatur und einem einprozentigen Rest von Reinigungsflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche vor. Die restlichen auf der Werkstückoberfläche befindlichen Partikel haben eine Größe von > 250 μm.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird noch eine weitere Trocknungsstation in der Station S5 in der Mediumszone 40 eingesetzt, um das Werkstück vollständig von der Reinigungsflüssigkeit zu befreien. In der letzten Trocknungsstation 34 wird das Werkstück ebenfalls mit kalter Luft angeblasen, wie anhand des Pfeils im unteren Teil der Darstellung von 4 zu erkennen ist. Die durch diese trocknende Atmosphäre entfernte Reinigungsflüssigkeit wird nach entsprechender Filtration dem Tank 24 zugeführt. Die herausgefilterten Partikel werden wiederum dem Tank 22 zugeführt. Nach Abschluss der Trocknung in der Station S5 liegt das Werkstück in Raumtemperatur vor, wobei sich keine Reinigungsflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche mehr befindet.
Mithilfe des Entladesystems 90 wird das Werkstück der Mediumszone 40 entnommen und zur weiteren Verarbeitung weiter transportiert.
5 zeigt eine weitere bevorzugt Konfiguration des erfindungsgemäßen Reinigungssystems 1. Im Unterschied zum Reinigungssystem der 4 sind im Reinigungssystem 1 der 5 drei Mediumszonen vorgesehen. Des Weiteren wird neben der Reinigungsflüssigkeit im Tank 24 eine weitere Flüssigkeit zum Reinigen der Werkstücke eingesetzt. Es handelt sich bei dieser weiteren Flüssigkeit um VE-Wasser, das bei einer Temperatur von 45°C im Tank 26 gespeichert ist. Im Vergleich dazu weist die Reinigungsflüssigkeit im Tank 24 eine Temperatur von 60°C auf. Zunächst wird mithilfe des Beladesystems 10 ein Werkstück aus der Fertigung in die Mediumszone 30 überführt. Das Werkstück weist an seiner Oberfläche Bearbeitungsrückstände, wie Kühlschmierstoff als Bearbeitungsflüssigkeit sowie Späne als feste Bearbeitungspartikel, auf. Zum Zeitpunkt des Eintritts des Werkstücks in die Mediumszone 30 besitzt das Werkstück Raumtemperatur und an seiner Oberfläche sind ca. 2 g des Kühlschmierstoffs und Partikel der Größe von mehr als 1000 μm abgelagert. In der Mediumszone 30 erfolgt zunächst in Analogie zum Reinigungssystem 1 der 4 ein Trocknen mit der Trocknungsstation 34. Hier werden mithilfe von Schwingungen, der Zufuhr von kalter Luft und dem Absaugen dieser trocknenden Atmosphäre Bearbeitungsrückstände von der Oberfläche des Werkstücks entfernt. Die Bearbeitungsflüssigkeit wird zurückgeführt in den Tank 20. Die aus der Bearbeitungsflüssigkeit herausgefilterten Bearbeitungsrückstände bzw. Partikel werden in den Tank 22 geleitet. Zum Absaugen der Luft in der Trocknungsstation 34 muss Luft verdichtet werden, was die bereits oben diskutierte Abwärme erzeugt. Diese Abwärme wird über einen Wärmetauscher den Tanks 24, 26 zugeführt, um diese auf den gewünschten Temperaturen von bevorzugt 45°C und 60°C zu halten. Nachdem die Trocknung beendet ist, liegt das Werkstück mit Raumtemperatur, einem Rest von 0,05 g an Bearbeitungsflüssigkeit auf der Werkstückoberfläche sowie mit Bearbeitungspartikeln in einer Größe von < 500 μm vor.
Anschließend wird das Werkstück in die benachbarte Mediumszone 40 überführt, die vorzugsweise auf einem benachbarten Schaltteller angeordnet ist. In der Mediumszone 40 sind die beiden Stationen S2 und S3 angeordnet. In der Station S2 erfolgt das Spülen des Werkstücks mit der Reinigungsflüssigkeit aus dem Tank 24, die eine bevorzugte Temperatur von 60°C aufweist. Es ist ebenfalls bevorzugt, die Reinigungsflüssigkeit mit einer anderen Temperatur zu nutzen. Während vorzugsweise das Werkstück mit einem Flüssigkeitsdruck in der Reinigungsflüssigkeit von ca. 12 bar gespült wird, wird gleichzeitig das Werkstück gedreht. Auf diese Weise kann die gesamte Oberfläche des Werkstücks mit der spülenden Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden. In gleicher Weise ist es natürlich möglich, eine die Reinigungsflüssigkeit ausgebende Düsenanordnung um das Werkstück zu bewegen. Die genutzte Reinigungsflüssigkeit wird nach einer entsprechenden Filterung in den Tank 24 zurückgeführt, während gleichzeitig die gefilterten Partikel in den Tank 22 zurückgeführt werden. Nach Abschluss des Spülvorgangs weist das Werkstück eine Temperatur von ca. 50°C auf. Von der Werkstückoberfläche wurden die Rückstände der Bearbeitungsflüssigkeit nahezu vollständig entfernt, sodass nur noch Reinigungsflüssigkeit auf der Oberfläche des Werkstücks vorhanden ist. Die Bearbeitungspartikel sind nur noch in einer Restgröße auf der Werkstückoberfläche vorhanden, die kleiner ist als 400 μm.
Nun dreht sich der Schaltteller um zumindest eine Station weiter, sodass sich das Werkstück in der Trocknungsstation 34 (Station S3) befindet. Hier wiederholt sich der Trocknungsvorgang der Station S1, mit dem Unterschied, dass Reinigungsflüssigkeit des Tanks 24 und Bearbeitungspartikel von der Werkstückoberfläche entfernt werden. Am Ende des Trocknungsvorgangs der Station S3 liegt das Werkstück mit einer Temperatur von 40°C vor. Auf der Oberfläche des Werkstücks befindet sich vorzugsweise keine Reinigungsflüssigkeit mehr.
Im nächsten Schritt wird das Werkstück in die Mediumszone 40 überführt und dort in der Station S4 einem Hochdruckspülen ausgesetzt. Dieses Hochdruckspülen wird vorzugsweise mit VE-Wasser bei einem Druck von 95 bar und einer Temperatur von 45°C durchgeführt. Es ist ebenfalls bevorzugt, eine andere Reinigungsflüssigkeit sowie einen anderen Druck und einen anderen Temperaturbereich zu wählen. Während des Hochdruckspülens des Werkstücks wird ebenfalls bevorzugt das Werkstück gedreht, sodass die gesamte Oberfläche des Werkstücks mit dem VE-Wasser beaufschlagt wird. In gleicher Weise ist es natürlich ebenfalls denkbar, die Düsenanordnung, die das VE-Wasser ausgibt, um das Werkstück zu bewegen.
Während beim Spülen in der Station S2 lose Partikel von der Werkstückoberfläche entfernt worden sind, entfernt das Hochdruckspülen in der Station S4 an der Werkstückoberfläche anhaftende Flitter und Feinstpartikel. Das aus dem Tank 26 entnommene VE-Wasser wird nach dem Hochdruckspülen und einem anschließenden Filtern dem Tank 26 erneut zugeführt. Die aus dem VE-Wasser herausgefilterten Partikel werden dem Tank 22 zugeführt. Es wird somit auch in der Mediumszone 40 ein Mediumskreislauf verwendet. Nach dem Hochdruckspülen liegt das Werkstück mit einer Temperatur von 45°C vor. Von der Werkstückoberfläche wurden weitere Bearbeitungspartikel entfernt, sodass nun nur noch Partikel der Größe < 200 μm vorhanden sind. Des Weiteren ist die Werkstückoberfläche mit einer Schicht aus 100% VE-Wasser beschichtet.
Vorzugsweise wird nach dem Hochdruckspülen das Werkstück in zwei aufeinanderfolgenden Trocknungsstationen 34 in den Stationen S5 und S6 vom VE-Wasser befreit. Es ist ebenfalls denkbar, hier nur eine Trocknungsstation 34 einzusetzen. In Abhängigkeit von der Dauer und Intensität des Trocknungsvorgangs in der Trocknungsstation 34/S5 und S6 bzw. nur S5 wird das VE-Wasser von der Werkstückoberfläche vollständig entfernt. Des Weiteren wird der Trocknungsvorgang dazu genutzt, um das Werkstück wieder auf Raumtemperatur abzukühlen. Dies ist gerade dadurch realisierbar, da zum Trocknen das Werkstück mit kalter Luft angeblasen wird. Zusätzliche Schwingungen des Werkstücks unterstützen das Entfernen des VE-Wassers sowie der noch vorhandenen Bearbeitungspartikel. Nach dem das Trocknen in den Stationen S5 und S6 oder nur in der Station S5 abgeschlossen ist, liegt das Werkstück im getrockneten Zustand und einer Temperatur gleich der Raumtemperatur vor. Das Werkstück ist somit vorbereitet, um direkt in eine bevorzugte Mess-/Prüf- oder Sortierstation überführt zu werden. Denn der definierte Zustand des Werkstücks garantiert, dass beispielsweise keine Materialausdehnung durch eine überhöhte Temperatur des Werkstücks für Mess- oder Sortierfehler in dieser Station 48 sorgt. Die weiter Zufuhr bzw. Verarbeitung des Werkstücks erfolgt über das Entladesystem 90.
Alternativ zu dem in 1 gezeigten Schaltteller im Reinigungssystem 1 zeigen die 6 und 7 andere Werkstückaufnahmen zur Reinigung der Werkstücke. In 6 ist eine bevorzugte Doppelrevolver-Werkstückaufnahme exemplarisch gezeigt, die aus zwei Schalträdern R1 und R2 besteht. Dieses System dient ebenfalls zur Einzelteilreinigung von Werkstücken ähnlich dem Schaltteller des Reinigungssystems 1 aus 1. Zur Reinigung werden die Werkstücke von einem nicht gezeigten Beladesystem in das Rad R1 eingesetzt. Dies erfolgt an der Lageposition bzw. Zuführposition 72. Das Rad R1 dreht dann taktweise um einen Drehwinkel von hier bevorzugten 60° weiter, um das an der Zuführposition 72 geladene Werkstück 70 den nächsten Bearbeitungspositionen zuzuführen. An diesen Bearbeitungspositionen findet dann ein Reinigen des Werkstücks mit einer einstellbaren Taktzeit statt. Sobald sich das Rad R1 so weit gedreht hat, dass das Werkstück 70 gegenüber einer freien Zuführposition im zweiten Rad R2 angeordnet ist, erfolgt eine Übergabe des Werkstücks 70 von Rad R1 zu Rad R2. Erfindungsgemäß bevorzugt werden die Werkstücke 70 im Rad R1 von der Vorderseite gereinigt. Es ist ebenfalls bevorzugt, im Rad R1 die Werkstücke 70 einer Vorreinigung zu unterziehen. Im zweiten Rad R2 erfolgen eine Reinigung der Rückseite der Werkstücke und/oder eine bevorzugte Feinreinigung der Werkstücke. Nachdem das Werkstück 70 vollständig gereinigt worden ist, dreht sich das Rad R2 taktweise weiter, bis das Werkstück an der Abführposition 74 durch ein Entladesystem entnommen werden kann. Um die Reinigung der Werkstücke zu unterstützen, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, die Räder R1, R2 in Schwingungen zu versetzen. Des Weiteren wird das Werkstück 70 von dem ersten Rad R1 auf das zweite Rad R2 ohne einen entsprechenden Übertragungsmechanismus übertragen. Sofern der Mechanismus der 6 entsprechend der Darstellung senkrecht angeordnet ist, erfolgt eine Übertragung des Werkstücks an der Übertragungsposition 73 mittels Gravitation. Somit fällt das Werkstück aus der Position im Rad R1 in eine Halteposition im Rad R2. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass Werkstück 70 zwischen den Rädern R1, R2 mithilfe von Druckluft zu übertragen. Insofern wird das Werkstück durch Blasen vom Rad R1 in das Rad R2 übertragen oder das Werkstück 70 wird von dem Rad R2 zur Übertragung angesaugt. Bei dieser Art der Werkstückübertragung können die Räder 1, 2 in beliebiger räumlicher Orientierung angeordnet sein.
7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Werkstückhalterung zum Reinigen von Hohlräumen bzw. Kavitäten in diesem Werkstück. Das Werkstück ist in diesem Fall ein Ventilstößel, der eine zentrale axiale Bohrung aufweist. Der Ventilstößel 70 wird in der Werkstückaufnahme 75 gehalten und in Schwingungen versetzt. Während dieses Vorgangs fahren eine oder mehrere Lanzen 80 in die entsprechenden Bohrungen oder Hohlräume des Werkstücks 70. Während des Reinigungsprozesses werden die Verunreinigungen durch die Schwingungen gelöst und von dem durch die Lanze strömenden Medium, beispielsweise Reinigungsflüssigkeit oder VE-Wasser, aus der Kavität des Werkstücks 70 getrieben. Zu diesem Zweck sind die Lanzen 80 ähnlich einer Kanüle ausgebildet, sodass sie eine innere Flüssigkeitsleitung aufweisen und an ihrer Spitze oder an möglichen lateralen Öffnungen die Reinigungsflüssigkeit innerhalb der Kavität abgeben können. Der Reinigungsprozess wird vorzugsweise auch dadurch unterstützt, dass die Lanzen 80 innerhalb der Kavität bewegt werden. Diese Fahrbewegung der Lanzen 80 unterstützt das Lösen von Verunreinigungen. Nachdem die Verunreinigungen gelöst worden sind, werden die Lanzen 80 aus dem Werkstück entfernt und das Werkstück wird einer Trocknungsstation zugeführt.
Bezugszeichenliste

1: Reinigungssystem
5: Vorspülstation
10: Beladesystem
15, 17: Übergabestation
20, 22, 24, 26: Tank
30, 40: Mediumszone
32: Spülstation
34: Trocknungsstation
36: Saugerbehälter
42: Konservierungsstation
44: Trocknungsstation
48: Prüf-, Mess-, Sortierstation
70: Werkstück
72: Zuführposition
73: Übergabeposition
74: Abführposition
75: Werkstückaufnahme
80: Lanze
S1–S4: Stationen
R1, R2: Schaltrad
100: Baukasten.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006053892 A1 [0004]
DE 10312023 B3 [0005]
DE 4341020 A1 [0006]

Claims

Reinigungssystem zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen, das die folgenden Merkmale aufweist: a. eine Werkstückzufuhr, mit der das mindestens eine Werkstück, vorzugsweise einzeln, dem Reinigungssystem zuführbar ist, b. mindestens eine erste und eine zweite Mediumszone, die von dem mindestens einen Werkstück durchlaufbar sind, wobei die erste Mediumszone zumindest eine erste Trockenstation aufweist, die das Werkstück zumindest teilweise von einem ersten Medium befreit, und wobei die zweite Mediumszone zumindest eine Spülstation mit einem zweiten Medium und eine zweite Trocknungsstation aufweist, die das Werkstück zumindest teilweise von dem zweiten Medium befreit, sodass c. bei einem Werkstückübergang zwischen Mediumszonen eine Medienverschleppung minimiert ist.
Reinigungssystem gemäß Anspruch 1, in dem mit der Trocknungsstation Warmluft und/oder Druckluft und/oder Absaugluft, vorzugsweise in Kombination mit einer Werkstückschwingung, generierbar sind.
Reinigungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem eine dritte Mediumszone vorgesehen ist, die zumindest eine zweite Spülstation, in der das Werkstück mit einem Reiniger als drittes Medium spülbar ist, in Kombination mit einer dritten Trocknungsstation aufweist.
Reinigungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das zumindest einen ersten Behälter zum Sammeln des ersten Mediums und einen zweiten Behälter zum Sammeln des zweiten Mediums aufweist.
Reinigungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das mindestens einen Medienfilter umfasst, mit dem feste Bearbeitungsrückstände aus dem ersten und/oder zweiten Medium entfernbar sind.
Reinigungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die erste und zweite Mediumszone jeweils auf einer räumlich begrenzten Bearbeitungskonstruktion mit einer Mehrzahl von einzelnen Werkstückhalterungen angeordnet ist und mit einer Übergabeeinheit der Werkstückübergang von der ersten zur zweiten Mediumszone realisierbar ist.
Reinigungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem ein Wärmetauscher vorgesehen ist, so dass während eines Verdichtens von Luft zum Trocknen erzeugte Wärme über den Wärmetauscher einem Luft- und/oder Flüssigkeitsbehälter zuführbar ist.
Baukasten eines Reinigungssystems zum Reinigen von mindestens einem bearbeiteten Werkstück von Bearbeitungsrückständen, der die folgenden kombinierbaren Komponenten aufweist: eine Werkstückzufuhr, eine Mehrzahl räumlich begrenzter Bearbeitungskonstruktionen mit einer Mehrzahl von einzelnen Werkstückhalterungen, eine Mehrzahl von Trocknungsstationen, zumindest eine Spülstation, sodass zumindest eine erste und eine zweite Mediumszone konfigurierbar sind, in denen das Werkstück von einem ersten und einem zweiten Medium säuberbar ist, wobei jede Mediumszone zumindest eine Trocknungsstation aufweist.
Reinigungsverfahren für mindestens ein bearbeitetes Werkstück zum Entfernen von Bearbeitungsrückständen, wie beispielsweise Bearbeitungsspäne und Bearbeitungsflüssigkeit, das die folgenden Schritte aufweist: a. Umgeben des bearbeiteten Werkstücks mit einer ersten trocknenden Atmosphäre, und vorzugsweise Schwingen des Werkstücks, sodass Bearbeitungsrückstände von dem bearbeiteten Werkstück zumindest teilweise entfernt werden, b. nach Schritt a. Bearbeiten des Werkstücks mit einer ersten Flüssigkeit, sodass weiter Bearbeitungsrückstände vom Werkstück entfernt werden und Umgeben des Werkstücks mit einer zweiten trocknenden Atmosphäre, sodass das Werkstück zumindest teilweise von der ersten Flüssigkeit befreit wird.
Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die trocknende Atmosphäre in einer Umgebung des Werkstücks durch Absaugen von Umgebungsluft, Zuführen von erwärmter Luft und/oder Zuführen von Druckluft erzeugt wird.
Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, mit dem weiteren Schritt: Sammeln von entfernten Bearbeitungsrückständen und der ersten Flüssigkeit und/oder Übertragen von Abwärme beim Erzeugen der trocknenden Atmosphäre auf zumindest die erste Flüssigkeit und Vorwärmen der ersten Flüssigkeit.
Reinigungsverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10 mit dem weiteren Schritt: erneutes Bearbeiten des Werkstücks mit der ersten Flüssigkeit oder einer zweiten Flüssigkeit gefolgt durch ein erneutes Umgeben des Werkstücks mit einer dritten trocknenden Atmosphäre, wobei jeder Flüssig-Bearbeitungsschritt in Kombination mit einem Trocknungsschritt stattfindet.