-
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines Arbeitsraumes einer Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine kann zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Werkzeugmaschine ein Bearbeitungszentrum, eine Fräsmaschine, eine Bohrmaschine oder dergleichen sein.
-
Abhängig von der Bearbeitungsaufgabe, dem verwendeten Werkzeug, dem zu bearbeitenden Material des Werkstücks und den aktuellen Betriebseinstellungen während der Bearbeitung ist der Spänefall innerhalb des Arbeitsraumes sehr verschieden. Späne können abhängig von der Ausrichtung des Werkstücks und des Werkzeugs auf dem Werkstück oder auf Maschinenteilen im Arbeitsraum liegen bleiben, beispielsweise auf einer Werkzeugspindel, auf einer Werkstückhalterung, auf dem Werkstück oder auf einer Führung.
-
Es ist daher bekannt, den Arbeitsraum zu reinigen, beispielsweise mit einer Flüssigkeit, wie etwa dem in der Maschine ohnehin verfügbaren Kühlmittel bzw. Kühlschmiermittel.
DE 20 2010 010 979 U1 schlägt eine Rotationsdüse zum Ansprühen und Reinigen von Funktionsteilen und der Schutzkabine vor. Der Düsenkopf hat eine Mehrzahl von Düsenöffnungen, um Flüssigkeitsstrahlen zur Reinigung auszustoßen. Dabei rotiert der Düsenkopf um eine Längsachse, so dass um die Längsachse rotierende Flüssigkeitsstrahlen ausgestoßen werden.
-
Auch
EP 0 918 594 B1 schlägt vor, eine Reinigungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Reinigungsdüsen zu verwenden, die an einem beweglichen Düsenkopf angeordnet sind, so dass die Flüssigkeitsstrahlen periodisch durch den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine bewegt werden können.
-
Um bei der Bearbeitung entstehenden Staub einzufangen ist es auch bekannt, einen Sprühkegel um ein Werkstück zu legen. Der Sprühkegel ist bewegbar, so dass er mit einer Bewegung des Werkstücks mitgeführt werden kann. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus
EP 2 343 153 A1 bekannt.
-
JP H10-180585 A offenbart die Reinigung eines Werkstücks und das Entfernen von Spänen von einem Tisch im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine. Eine Düse, die Reinigungsmittel ausstößt, kann dabei entlang einer Trajektorie bewegt werden, indem sie um zwei Achsen geschwenkt wird. JP H10-118884 A beschreibt ein ähnliches Verfahren, wobei die Düse an einem Roboterarm angeordnet ist.
-
US 2018/0369838 A1 betrifft eine Waschdüse, um den Innenraum einer Werkzeugmaschine zu reinigen. Die Waschdüse hat rotierende Elemente mit mehreren Auslässen.
-
Eine Reinigungsdüse für ein Fluid mit zwei relativ zueinander verdrehbaren geschlitzten Hülsen ist in JP S61-234965 A beschrieben. Wenn der ausgestoßene Strahl auf die Schrägfläche der äußeren geschlitzten Hülse auftrifft, wird diese in Umfangsrichtung angetrieben.
-
Aus
US 5,361,993 A ist es bekannt, eine Betonschicht mit Wasserstrahlen zu bearbeiten.
-
Ausgehend vom Stand der Technik kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines Arbeitsraumes mit einer guten Reinigungswirkung und geringem Flüssigkeitsverbrauch zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung hat eine Reinigungsdüse, die dazu eingerichtet ist, einen einzigen kompakten Flüssigkeitsstrahl zu erzeugen. Die Reinigungsdüse kann daher auch als Einfachdüse bezeichnet werden. Der Flüssigkeitsstrahl weist keinen oder lediglich einen geringen Öffnungswinkel von vorzugsweise weniger als 3° bis 5° auf. Bei einer Ausführungsform kann der Flüssigkeitsstrahl einen Öffnungswinkel von weniger als 2°, weniger als 1° oder weniger als 0,5° aufweisen.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Flüssigkeitsstrahl an der Reinigungsdüse einen Durchmesser von 8 mm bis 12 mm. In zwei Metern Entfernung von der Reinigungsdüse hat der Flüssigkeitsstrahl einen Durchmesser von beispielsweise 20 mm bis 30 mm.
-
Die Reinigungsvorrichtung weist außerdem eine Schwenkanordnung auf. Die Reinigungsdüse ist an der Schwenkanordnung angeordnet. Die Schwenkanordnung ist dazu eingerichtet, die Reinigungsdüse zu schwenken. Dabei kann die Reinigungsdüse in einem ersten Schwenkwinkelbereich um eine erste Schwenkachse und in einem zweiten Schwenkwinkelbereich um eine zweite Schwenkachse geschwenkt werden. Die beiden Schwenkachsen sind rechtwinklig zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise schneiden sich die beiden Schwenkachsen nicht. Die erste Schwenkachse kann sich parallel zu einer Querrichtung und die erste Schwenkachse kann sich parallel zu einer Längsrichtung erstrecken.
-
Durch eine überlagerte Schwenkbewegung im ersten Schwenkwinkelbereich um die erste Schwenkachse und im zweiten Schwenkwinkelbereich um die zweite Schwenkachse kann auch mit einem kompakten Flüssigkeitsstrahl der Arbeitsraum vollständig gereinigt werden, insbesondere um Späne zu entfernen. Durch das Verwenden eines einzigen kompakten Flüssigkeitsstrahls zur Reinigung des Arbeitsraumes ist der benötigte Volumenstrom sehr gering und wesentlich geringer als beim Stand der Technik. Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt der Volumenstrom weniger als 30 l/min, vorzugsweise weniger als 20 l/min und beispielsweise ungefähr 8-12 l/min. Bei Reinigungseinrichtung aus dem Stand der Technik, die mit stillstehenden oder auch rotierenden Vielfachsprühdüsen arbeiten beträgt der benötigte Volumenstrom der zur Reinigung verwendeten Flüssigkeit etwa 150 l/min.
-
Der erfindungsgemäß geringe Volumenstrom verringert die zur Reinigung aufgewandte Energie. Außerdem entsteht durch die Reinigungsflüssigkeit eine Verdunstungswirkung in der Arbeitskammer, die die Maschine kühlt und damit für eine thermische Längenänderung sorgt. Je weniger Flüssigkeit beim Reinigen aufgewandt wird, desto geringer ist die Kühlungswirkung und damit eine durch das Reinigen verursachte thermische Längenänderung von Bestandteilen der Werkzeugmaschine. Durch den geringen Volumenstrom an Reinigungsflüssigkeit kann somit auch die Genauigkeit bei der Bearbeitung besser aufrechterhalten werden.
-
Das Schwenken der Reinigungsdüse um die erste Schwenkachse über den gesamten ersten Schwenkwinkelbereich kann bei einem maximal einstellbaren Schwenkwinkelbereich von beispielsweise 350°, 3 bis 5 Sekunden benötigen. Nach dem Schwenken der Reinigungsdüse durch den ersten Schwenkwinkelbereich kann die Reinigungsdüse durch eine Schrittbewegung oder Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse versetzt werden, wobei diese Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse in Schritten von weniger als 5° erfolgen kann, beispielsweise in Schritten um etwa 2°. Alternativ hierzu kann die Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse von einer Schwenkbereichsgrenze des zweiten Schwenkwinkelbereichs zur anderen Schwenkbereichsgrenze kontinuierlich durchgeführt werden, dabei vorzugsweise allerdings deutlich langsamer und beispielsweise zumindest um den Faktor 5-10 langsamer als die vorzugsweise kontinuierliche Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse von einer Schwenkbereichsgrenze des ersten Schwenkwinkelbereichs zur anderen Schwenkbereichsgrenze kontinuierlich durchgeführt.
-
Die Schwenkanordnung weist eine erste Schwenkeinrichtung mit einem Lagerteil auf. Die erste Schwenkeinrichtung ist dazu eingerichtet, die Schwenkbewegung des Lagerteils im ersten Schwenkwinkelbereich um die erste Schwenkachse zu erzeugen.
-
Die Schwenkanordnung weist zusätzlich eine zweite Schwenkeinrichtung auf. Die zweite Schwenkeinrichtung hat ein Gehäuseteil. Sie ist dazu eingerichtet, die Schwenkbewegung der Reinigungsdüse relativ zum Gehäuseteil im zweiten Schwenkwinkelbereich um die zweite Schwenkachse durchzuführen.
-
Es ist vorteilhaft, wenn das Gehäuseteil am Lagerteil der ersten Schwenkeinrichtung angeordnet ist. Dadurch wird eine Stapelung der Schwenkeinrichtungen erhalten. Die Schwenkeinrichtungen können gleichartig aufgebaut werden.
-
Wie bereits erwähnt, kann die erste Schwenkeinrichtung eine kontinuierliche Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse von einer Schwenkbereichsgrenze des ersten Schwenkwinkelbereichs zur anderen Schwenkbereichsgrenze des ersten Schwenkwinkelbereichs durchführen. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Schwenkeinrichtung eine kontinuierliche Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse von einer Schwenkbereichsgrenze des zweiten Schwenkwinkelbereichs zur anderen Schwenkbereichsgrenze des zweiten Schwenkwinkelbereichs durchführen. Unter der kontinuierlichen Bewegung ist eine Bewegung zu verstehen, die innerhalb des betreffenden ersten oder zweiten Schwenkwinkelbereichs zwischen den Schwenkbereichsgrenzen stillstandslos ausgeführt wird. Bei Erreichen einer Schwenkbereichsgrenze wird die Schwenkbewegungsrichtung umgekehrt.
-
Alternativ dazu kann die erste Schwenkeinrichtung bei einem Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet sein, eine Schrittschaltbewegung der Reinigungsdüse bzw. des Lagerteils um die erste Schwenkachse ausführen. Die zweite Schwenkeinrichtung kann bei einem Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet sein, die Reinigungsdüse in einer Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse zu schwenken.
-
Es ist bevorzugt, wenn zumindest eine der Schwenkbewegungen kontinuierlich ausgeführt wird, während die andere Schwenkbewegung kontinuierlich oder als Schrittschaltbewegung ausgeführt wird.
-
Der erste Schwenkwinkelbereich und/oder der zweite Schwenkwinkelbereich können wenigstens eine einstellbare Schwenkbereichsgrenze aufweisen. Die Schwenkbereichsgrenze kann beispielsweise mechanisch an der ersten Schwenkeinrichtung und/oder der zweiten Schwenkeinrichtung eingestellt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der erste Schwenkwinkelbereich 10° bis 350° betragen. Der zweite Schwenkwinkelbereich kann beispielsweise 10° bis 90° betragen. Die Größe der Schwenkwinkelbereiche hängt von der Abmessung des Arbeitsraumes in Längsrichtung und Querrichtung sowie der Anordnung der Reinigungsdüse innerhalb des Arbeitsraumes ab.
-
Vorzugsweise ist die Reinigungsdüse bzw. die Schwenkanordnung in einer Hochrichtung im oberen Bereich und beispielsweise an einer Oberseite oder Decke des Arbeitsraumes angeordnet. Die Hochrichtung ist rechtwinklig zur Längsrichtung und rechtwinklig zur Querrichtung ausgerichtet.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform können beide Schwenkbereichsgrenzen des ersten Schwenkwinkelbereichs und/oder des zweiten Schwenkwinkelbereichs einstellbar sein.
-
Zur Einstellung einer Schwenkbereichsgrenze kann die erste Schwenkeinrichtung und/oder die zweite Schwenkeinrichtung einen positionierbaren Anschlag aufweisen. Der Anschlag kann in einer gewünschten Position in Umfangsrichtung um die Schwenkachse angeordnet werden, wobei die Position die maximale Schwenkauslenkung im ersten Schwenkwinkelbereich bzw. zweiten Schwenkwinkelbereich angibt. Wenn alle Schwenkbereichsgrenzen einstellbar sind, weist die Schwenkanordnung vier positionierbare Anschläge auf.
-
Die Schwenkanordnung ist dazu eingerichtet, mittels der Flüssigkeitsströmung der ausströmenden Reinigungsflüssigkeit angetrieben zu werden. Die von einer Pumpe erzeugte Flüssigkeitsströmung kann beispielsweise ein Turbinenrad antreiben, das mittelbar oder über ein Getriebe untersetzt die Schwenkbewegung der Reinigungsdüse um die erste Schwenkachse und/oder die zweite Schwenkachse verursacht. Jede Schwenkeinrichtung kann einen separaten Antrieb aufweisen.
-
Die erste Schwenkeinrichtung und/oder die zweite Schwenkeinrichtung können nach Art eines Regners zur Gartenbewässerung ausgeführt werden, beispielsweise entsprechend der in
DE 24 12 748 A beschriebenen Beregnungsvorrichtung.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugmaschine mit einer Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines Arbeitsraumes,
- 2 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung der Werkzeugmaschine aus 1 in einer anderen Ansicht entsprechend der Linie II-II in 1,
- 3 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Reinigungsvorrichtung zur Reinigung des Arbeitsraumes aus den 1 und 2,
- 4 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines einstellbaren Schwenkwinkelbereichs einer Schwenkeinrichtung,
- 5 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebs zur Erzeugung einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse,
- 6 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Antriebs zur Erzeugung einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse, und
- 7 und 8 jeweils Prinzipdarstellungen von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen einer überlagerten Bewegung eines von der Reinigungsvorrichtung abgegebenen Flüssigkeitsstrahls in einer Bezugsebene, die durch eine Längsrichtung und eine Querrichtung aufgespannt ist.
-
In den 1 und 2 ist stark schematisiert eine Werkzeugmaschine 10 mit einem Arbeitsraum 11 veranschaulicht. Der Arbeitsraum 11 kann durch mehrere Wände 12 der Werkzeugmaschine 10 umschlossen sein.
-
Die Werkzeugmaschine 10 ist dazu eingerichtet, ein Werkstück 13 mit Hilfe eines Werkzeugs 14 im Arbeitsraum 11 zu bearbeiten und insbesondere spanend zu bearbeiten. Das Werkzeug 14 kann hierzu drehend angetrieben werden und ist beispielsgemäß in einer Werkzeugspindel 15 angeordnet. Das Werkstück 13 ist in einer Werkstückhalterung 16 angeordnet. Die Werkstückhalterung 16 und die Werkzeugspindel 15 sind im Arbeitsraum 11 relativ zueinander bewegbar, um das Werkzeug 14 mit dem Werkstück 13 in Eingriff zu bringen und das Werkstück 13 zu bearbeiten. Hierfür ist eine nicht näher dargestellte Maschinenachsanordnung mit wenigstens einer Linearachse und/oder wenigstens einer rotatorischen Achse vorhanden.
-
Bei der Bearbeitung des Werkstücks 13 im Arbeitsraum 11 fallen beispielsgemäß Späne an. Um die Späne von Komponenten der Werkzeugmaschine 10 bzw. vom Werkstück 13 zu entfernen, weist die Werkzeugmaschine 10 eine Reinigungsvorrichtung 20 auf. Die Reinigungsvorrichtung 20 ist nach Art eines Blockschaltbildes in den 3 und 5 veranschaulicht. Sie hat eine Reinigungsdüse 21, die an einer Schwenkanordnung 22 angeordnet ist. Die Schwenkanordnung 22 ist dazu eingerichtet, die Reinigungsdüse 21 in einem ersten Schwenkwinkelbereich α um eine erste Schwenkachse S1 und in einem zweiten Schwenkwinkelbereich β um eine zweite Schwenkachse S2 zu schwenken. Die erste Schwenkachse S1 ist in einer Querrichtung Q und die zweite Schwenkachse S2 ist in einer Längsrichtung L ausgerichtet.
-
Die Querrichtung Q und die Längsrichtung L sind rechtwinklig zueinander orientiert. Gemeinsam mit einer Hochrichtung H bilden sie ein kartesisches Koordinatensystem.
-
Mittels einer Pumpe oder einer anderen Druckquelle kann eine Flüssigkeitsströmung erzeugt werden, die an der Reinigungsdüse 21 austritt. Die Reinigungsdüse 21 erzeugt einen kompakten Flüssigkeitsstrahl F mit einem kleinen Öffnungswinkel. Bei einem Ausführungsbeispiel hat der Flüssigkeitsstrahl F an der Reinigungsdüse 21 einen Durchmesser von etwa 10 mm. In zwei Metern Entfernung kann der Flüssigkeitsstrahl F einen Durchmesser von 20mm bis 30 mm aufweisen. Vorzugsweise ist die Reinigungsdüse 21 dazu eingerichtet, einen Flüssigkeitsstrahl F zu erzeugen, der einen Öffnungswinkel γ von weniger als 2° bis 3° und bevorzugt von weniger als 1° aufweist.
-
Die Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse S1 und die Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse S2, die durch die Schwenkanordnung 22 verursacht wird, führt zu einer überlagerten Bewegung des kompakten Flüssigkeitsstrahls F im Arbeitsraum 11. In den 7 und 8 sind beispielhafte Bewegungsbahnen B des Flüssigkeitsstrahls F entlang einer Bezugsebene veranschaulicht, die durch die Längsrichtung L und die Querrichtung Q aufgespannt ist.
-
Bei dem in 7 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Schwenkbewegung sowohl um die erste Schwenkachse S1 als auch um die zweite Schwenkachse S2 zwischen den Schwenkbereichsgrenzen der Schwenkwinkelbereiche α, β stillstandslos.
-
Bei dem in 8 schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Schwenkanordnung 22 dazu eingerichtet, die Schwenkbewegung im zweiten Schwenkwinkelbereich β um die zweite Schwenkachse S2 als Schrittschaltbewegung um einen vorgegebenen Schwenkwinkelbetrag durchzuführen. Der Schwenkwinkelbetrag kann beispielsweise 1° bis 3° und beim Ausführungsbeispiel etwa 2° betragen. Wenn der Flüssigkeitsstrahl F den ersten Schwenkwinkelbereich α einmal vollständig durchlaufen hat, wird eine Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse S2 ausgelöst.
-
Zur Erzeugung der Schwenkbewegungen weist die Schwenkanordnung 22 bei der bevorzugten Ausführungsform eine erste Schwenkeinrichtung 23 und eine zweite Schwenkeinrichtung 24 auf. Die erste Schwenkeinrichtung 23 hat beispielsgemäß ein Lagerteil 25, an dem ein Gehäuseteil 26 der zweiten Schwenkeinrichtung 24 angeordnet ist. Die erste Schwenkeinrichtung 23 ist dazu eingerichtet, das Lagerteil 25 im ersten Schwenkwinkelbereich α um die erste Schwenkachse S1 zu schwenken und dadurch die zweite Schwenkeinrichtung 24 gemeinsam mit dem Lagerteil 25 um die erste Schwenkachse S1 zu schwenken. Die zweite Schwenkeinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, die Reinigungsdüse 21 relativ zum Gehäuseteil 26 im zweiten Schwenkwinkelbereich β um die zweite Schwenkachse S2 zu schwenken.
-
In 5 ist nach Art eines Blockschaltbilds ein Ausführungsbeispiel eines ersten Antriebs 30 für die erste Schwenkeinrichtung 23 veranschaulicht. Der erste Antrieb 30 hat ein durch die Flüssigkeitsströmung antreibbares Turbinenrad 31. Das Turbinenrad 31 ist mit einem Getriebe 32 antriebsverbunden, um die Rotationsbewegung des Turbinenrades 31 an einem Getriebeausgang zu verlangsamen und dadurch die Schwenkgeschwindigkeit um die erste Schwenkachse S1 gegenüber der Rotation des Turbinenrades 31 zu verlangsamen.
-
Der erste Antrieb 30 hat außerdem eine Umschalteinrichtung 33 zur Umkehr der Bewegungsrichtung der Schwenkbewegung. Die Richtungsumkehr der Schwenkbewegung wird dadurch erreicht, dass die Drehrichtung des Turbinenrades 31 umgekehrt wird. Die Umschalteinrichtung 33 hat hierfür ein Umschaltventil 34 zwischen einer Druckquelle 35 und einem ersten Flüssigkeitsauslass 36 sowie einem zweiten Flüssigkeitsauslass 37. Das Umschaltventil 34 kann entweder eine Flüssigkeitsströmung von der Druckquelle 35 zum ersten Flüssigkeitsauslass 36 oder zum zweiten Flüssigkeitsauslass 37 erlauben. Je nach dem, aus welchem Flüssigkeitsauslass 36 oder 37 Flüssigkeit auf das Turbinenrad 31 ausströmt, ergibt sich einmal eine Drehrichtung des Turbinenrades 31 im Uhrzeigersinn und einmal gegen den Uhrzeigersinn. Auf diese Weise kann die Schwenkrichtung um die erste Schwenkachse S1 umgekehrt werden.
-
Die Schaltstellung des Umschaltventils 34 kann beispielsweise durch einen Umschalthebel 40 veranlasst werden, der sich gemeinsam mit dem Lagerteil 25 um die erste Schwenkachse S1 schwenkt (4). Erreicht der Umschalthebel 40 einen Anschlag 41 an einer Schwenkbereichsgrenze G des ersten Schwenkwinkelbereichs α, gelangt er in Kontakt mit einem Anschlag 41 und wird aus seiner bisherigen Lage in eine jeweils andere Lage umgeschaltet, was zum Umschalten des Umschaltventils 34 von einer Schaltstellung in die andere Schaltstellung führt. Dann kehrt sich die Bewegungsrichtung des Lagerteils 25 und des Umschalthebels 40 um.
-
Auf diese Weise definiert jeder der Anschläge 41 die Position einer der beiden Schwenkbereichsgrenzen G des ersten Schwenkwinkelbereichs α. Wenigstens einer der Anschläge 41 ist in seiner Position um die erste Schwenkachse S1 einstellbar. Vorzugsweise sind beide Anschläge 41 in ihren Positionen um die erste Schwenkachse S1 einstellbar, so dass sowohl der Betrag des ersten Schwenkwinkelbereichs α, als auch dessen Winkellage um die erste Schwenkachse S1 einstellbar sind.
-
In 6 ist schematisch ein zweiter Antrieb 45 veranschaulicht, der beispielsgemäß zur Erzeugung der Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse S2 der zweiten Schwenkeinrichtung 24 eingerichtet ist.
-
Der zweite Antrieb 45 ist abgesehen von einem zusätzlichen Impulsgeber 46 analog zum ersten Antrieb 30 aufgebaut, so dass auf die vorstehende Beschreibung zu 5 verwiesen werden kann.
-
Wenn der Umschalthebel 40 des ersten Antriebs 30 betätigt wird, wird über den Impulsgeber 46, beispielsweise ein Ventil, kurzzeitig eine Flüssigkeitsströmung erlaubt, so dass der zweite Antrieb 45 während dieser Zeit eine Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse S2 ausführt. Dadurch ist es möglich, eine Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse S2 mittels des zweiten Antriebs 45 immer nur dann zu veranlassen, wenn der erste Antrieb 30 der ersten Schwenkeinrichtung 23 eine der Schwenkbereichsgrenzen G des ersten Schwenkwinkelbereichs α erreicht.
-
Wenn die Anzahl der Schrittschaltbewegungen um die zweite Schwenkachse S2 dazu führt, dass eine Schwenkbereichsgrenze G des zweiten Schwenkwinkelbereichs β erreicht wurde, wird über die Umschalteinrichtung 33 und beispielsgemäß das Umschaltventil 34 die Schrittschaltbewegung um die zweite Schwenkachse S2 umgekehrt.
-
Es versteht sich, dass sowohl für die erste Schwenkeinrichtung 23, als auch für die zweite Schwenkeinrichtung 24 der erste Antrieb 30 aus 5 verwendet werden kann, wenn beide Schwenkeinrichtungen 23, 24 eine kontinuierliche Schwenkbewegung um die jeweilige Schwenkachse S1 bzw. S2 verursachen. Anstelle des in 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiels können auch andere Antriebe zur Erzeugung einer Schrittschaltbewegung verwendet werden.
-
Vorzugsweise sind die Antriebe 30, 45 ohne elektrische Mittel und ohne elektrische Ansteuerung ausgeführt. Es ist bevorzugt, wenn die Antriebe 30, 45 rein mechanisch und/oder fluidisch gesteuert arbeiten.
-
Die Reinigungsvorrichtung 20 erzeugt lediglich einen einzigen kompakten Flüssigkeitsstrahl F mit einem kleinen Öffnungswinkel γ. Dieser Flüssigkeitsstrahl F wird entlang einer Bahn B durch den Arbeitsraum 11 bewegt. Beispiele für Bahnen B in Bezugsebenen, die durch die Längsrichtung L und die Querrichtung Q aufgespannt werden, sind in den 7 und 8 veranschaulicht. Dabei scannt der Flüssigkeitsstrahl F sozusagen den Arbeitsraum und reinigt diesen dadurch von Verunreinigungen, insbesondere von Spänen, die während einer Bearbeitung des Werkstücks 13 anfallen.
-
Durch das Verwenden eines einzigen kompakten Flüssigkeitsstrahls F zur Reinigung des Arbeitsraumes 11 wird lediglich ein geringes Flüssigkeitsvolumen benötigt. Der Volumenstrom beträgt bei einem Ausführungsbeispiel etwa 10 l/min.
-
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung 20 zur Reinigung eines Arbeitsraumes 11 einer Werkzeugmaschine 10. Die Reinigungsvorrichtung 20 weist eine Reinigungsdüse 21 auf, die dazu eingerichtet ist, einen einzigen kompakten Flüssigkeitsstrahl F zu erzeugen. Die Reinigungsdüse 21 ist mit einer Druckquelle 35 fluidisch verbindbar. Eine Schwenkanordnung 22 ist dazu eingerichtet, die Reinigungsdüse 21 um eine erste Schwenkachse S1 und eine rechtwinklig dazu ausgerichtete zweite Schwenkachse S2 zu schwenken. Die Schwenkbewegung wird bevorzugt durch die Flüssigkeitsströmung verursacht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Werkzeugmaschine
- 11
- Arbeitsraum
- 12
- Wand
- 13
- Werkstück
- 14
- Werkzeug
- 15
- Werkzeugspindel
- 16
- Werkstückhalterung
- 20
- Reinigungsvorrichtung
- 21
- Reinigungsdüse
- 22
- Schwenkanordnung
- 23
- erste Schwenkeinrichtung
- 24
- zweite Schwenkeinrichtung
- 25
- Lagerteil
- 26
- Gehäuseteil
- 30
- erster Antrieb
- 31
- Turbinenrad
- 32
- Getriebe
- 33
- Umschalteinrichtung
- 34
- Umschaltventil
- 35
- Druckquelle
- 36
- erster Flüssigkeitsauslass
- 37
- zweiter Flüssigkeitsauslass
- 40
- Umschalthebel
- 41
- Anschlag
- 45
- zweiter Antrieb
- 46
- Impulsgeber
- α
- erster Schwenkwinkelbereich
- β
- zweiter Schwenkwinkelbereich
- γ
- Öffnungswinkel
- F
- Flüssigkeitsstrahl
- G
- Schwenkbereichsgrenze
- H
- Hochrichtung
- L
- Längsrichtung
- S1
- erste Schwenkachse
- S2
- zweite Schwenkachse
- Q
- Querrichtung
