DE10215589A1 - Device for especially cleaning of workpieces has at least one propeller immersible in treatment bath to create turbulent flow, and cleaning medium may be fed through hollow shaft of propeller into tank - Google Patents
Device for especially cleaning of workpieces has at least one propeller immersible in treatment bath to create turbulent flow, and cleaning medium may be fed through hollow shaft of propeller into tankInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Reinigen von Werkstücken, die ein Behandlungsbad einer Behandlungsflüssigkeit, in welches ein zu behandelndes Werkstück zum Durchführen der Behandlung eingetaucht wird, umfaßt. The present invention relates to a device for treating Workpieces, especially for cleaning workpieces that a Treatment bath of a treatment liquid, in which a workpiece to be treated immersed to carry out the treatment.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Reinigen von Werkstücken, bei dem ein zu behandelndes Werkstück in ein Behandlungsbad einer Behandlungsflüssigkeit zum Durchführen der Behandlung eingetaucht wird. The present invention further relates to a method for treating Workpieces, especially for cleaning workpieces, in which a treating workpiece in a treatment bath of a treatment liquid is immersed to carry out the treatment.
Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus der DE 37 31 410 C2 bekannt. Such a device and such a method are known, for example, from US Pat DE 37 31 410 C2 known.
Bei der Vorrichtung und dem Verfahren aus der DE 37 31 410 C2 wird eine Oberfläche eines in ein Bad einer Reinigungsflüssigkeit eingetauchten Werkstücks mit einem aus einer Düse austretenden Reinigungsflüssigkeitsstrahl beaufschlagt, um in dem Reinigungsflüssigkeitsbad eine Strömung zu erzeugen, welche das Ablösen von Verunreinigungen von dem zu reinigenden Werkstück begünstigt. In the device and the method from DE 37 31 410 C2 a Surface of a dipped in a bath of cleaning fluid Workpiece with a cleaning liquid jet emerging from a nozzle acts to generate a flow in the cleaning liquid bath, which is the detachment of contaminants from the workpiece to be cleaned favored.
Die Erzeugung einer solchen Strömung mittels einer aus einer Düse ausgestoßenen Flüssigkeit erfordert einen vergleichsweise hohen apparativen Aufwand und benötigt auch relativ viel Energie. The generation of such a flow by means of a from a nozzle ejected liquid requires a comparatively high expenditure on equipment and also requires a lot of energy.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Behandeln von Werkstücken der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine für die Behandlung des zu behandelnden Werkstücks in dem Behandlungsbad förderliche Strömung in der Behandlungsflüssigkeit in einfacher und energiesparender Weise erzeugbar ist. The present invention is therefore based on the object of a device to treat workpieces of the type mentioned, which one for the treatment of the workpiece to be treated in the Treatment bath conducive flow in the treatment liquid in simple and can be generated in an energy-saving manner.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mindestens einen in das Behandlungsbad eintauchenden Propeller umfaßt. This object is achieved in a device with the features of the preamble solved by claim 1 according to the invention in that the device comprises at least one propeller immersed in the treatment bath.
Durch den in das Behandlungsbad eintauchenden Propeller ist die erwünschte Strömung in der Behandlungsflüssigkeit mit weniger Energie erzeugbar, als dies unter Verwendung eines Düsensystems der Fall ist, weil die in den Düsen und in den Zuleitungen zu den Düsen auftretenden Strömungsverluste entfallen. The propeller immersed in the treatment bath makes the desired one Flow in the treatment liquid can be generated with less energy than this is the case using a nozzle system because of that in the nozzles and flow losses occurring in the feed lines to the nozzles omitted.
Ferner verringert sich der apparative Aufwand, da keine Pumpen oder ähnliches benötigt werden, um einen hohen Druck in der dem Behandlungsbad zuzuführenden Flüssigkeit zu erzeugen. Ferner entfallen auch die bei der Verwendung von Düsensystemen erforderlichen Rohrleitungsbauteile, Regel- und Meßgeräte. Furthermore, the expenditure on equipment is reduced since there are no pumps or Similar things are needed to maintain a high pressure in the treatment bath generate liquid to be supplied. Furthermore, the at Use of nozzle systems required piping components, control and Measuring device.
Durch den bei Verwendung des Propellers verringerten Energieeinsatz wird auch die Behandlungsflüssigkeit weniger stark aufgeheizt, als dies bei Verwendung eines Düsensystems der Fall ist. Due to the reduced energy consumption when using the propeller the treatment liquid also heated up less than this Use of a nozzle system is the case.
Ferner ist die Geräuschentwicklung des Propellers geringer als die Geräuschentwicklung eines Pumpensystems, wie es bei Verwendung eines Düsensystems erforderlich ist. Furthermore, the noise of the propeller is less than that Noise development of a pump system, as is the case when using a Nozzle system is required.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mittels des Propellers eine turbulente Strömung in dem Behandlungsbad erzeugbar ist. In a particularly preferred embodiment of the invention, that a turbulent flow in the treatment bath by means of the propeller can be generated.
Durch eine solche turbulente Strömung lassen sich feste, flüssige und gasförmige Bestandteile in kurzer Zeit sehr gleichmäßig in dem Behandlungsbad verteilen. Such a turbulent flow enables solid, liquid and gaseous components in a short time very evenly in the treatment bath to distribute.
Insbesondere können auf diese Weise die verschiedenen Komponente eines Lackierbades besonders gleichmäßig in der Lackierflüssigkeit verteilt werden. In particular, the various components of a Paint bath can be distributed evenly in the paint liquid.
Wenn es sich bei der Vorrichtung zum Behandeln von Werkstücken um eine Reinigungsvorrichtung handelt, so wird durch das Erzeugen einer turbulenten Strömung in dem Behandlungsbad erreicht, daß sich Verwirbelungen in der Reinigungsflüssigkeit ausbilden, welche Verunreinigungen besonders leicht von den Oberflächen des zu reinigenden Werkstücks lösen. Ferner wird durch die Verwirbelungen ein Austrag von Feststoffen und flüssigen Verunreinigungen, wie beispielsweise Ölen, aus Hohlräumen des zu reinigenden Werkstücks bewirkt. If the device for treating workpieces is a Cleaning device acts, so by generating a turbulent Flow in the treatment bath causes turbulence in the Form cleaning liquid, which contaminants are particularly easy to remove loosen the surfaces of the workpiece to be cleaned. Furthermore, the Swirling a discharge of solids and liquid impurities, such as oils, from cavities in the workpiece to be cleaned causes.
Der verwendete Propeller kann beispielsweise ein Propeller sein, wie er zum Antrieb von Booten mit Außenbordmotor benutzt wird. The propeller used can be, for example, a propeller as used for Propulsion of boats with an outboard motor is used.
Um das zu behandelnde Werkstück von mehreren Seiten zugleich mit einer turbulenten Strömung beaufschlagen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung mehrere Propeller umfaßt. To the workpiece to be treated from several sides at the same time with one turbulent flow, it is advantageous if the Device comprises several propellers.
Besonders günstig ist es, wenn mindestens zwei Propeller auf verschiedenen Seiten des Werkstücks angeordnet sind, insbesondere auf zwei einander diametral entgegengesetzten Seiten des Werkstücks. It is particularly favorable if at least two propellers are on different ones Sides of the workpiece are arranged, in particular on two each other diametrically opposite sides of the workpiece.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der Propeller mit einer Drehzahl von ungefähr 1000 U/min bis ungefähr 12.000 U/min betreibbar ist. It has proven to be particularly favorable if the propeller with a Speed of about 1000 rpm to about 12,000 rpm is operable.
Grundsätzlich können aber auch höhere oder niedrigere Drehzahlen verwendet werden. In principle, however, higher or lower speeds can also be used become.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Propeller eine Hohlwelle aufweist. In a special embodiment of the invention it is provided that the Propeller has a hollow shaft.
Insbesondere kann in diesem Fall vorgesehen sein, daß die Vorrichtung eine Dampfzuführeinrichtung umfaßt, mittels welcher Dampf durch die Hohlwelle des Propellers dem Behandlungsbad zuführbar ist. Das Zudosieren von Dampf, insbesondere heißem Dampf, durch die Hohlwelle des Propellers führt zur Ausbildung von Dampfblasen in der Behandlungsflüssigkeit, welche in der von dem Propeller erzeugten turbulenten Strömung implodieren. Durch die Implosionen der Dampfblasen entstehen Druckspitzen in der Behandlungsflüssigkeit, welche insbesondere zu einer wirksamen Ablösung von Verunreinigungen von den Oberflächen des zu behandelnden Werkstücks beitragen. In particular, it can be provided in this case that the device is a Steam supply device comprises, by means of which steam through the hollow shaft of the propeller can be fed to the treatment bath. Adding steam, especially hot steam, through the hollow shaft of the propeller leads to Formation of vapor bubbles in the treatment liquid, which in the of the Propellers generate turbulent flow implode. Through the implosions the steam bubbles generate pressure peaks in the treatment liquid, which, in particular, effectively removes impurities from the Contribute to the surfaces of the workpiece to be treated.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung eine Feststoffzuführvorrichtung umfaßt, mittels welcher ein Feststoff, insbesondere ein Strahlmittel, durch die Hohlwelle des Propellers dem Behandlungsbad zuführbar ist. Alternatively or additionally, it can be provided that the device comprises a solid feed device, by means of which a solid, in particular an abrasive, through the hollow shaft of the propeller Treatment bath can be supplied.
Durch das Zudosieren eines, insbesondere körnigen, Strahlmittels zu dem Behandlungsbad durch die Hohlwelle des Propellers ist es möglich, mit diesem Strahlmittel eine Oberflächenbearbeitung des zu behandelnden Werkstücks, beispielsweise eine Entgratung des Werkstücks, vorzunehmen. By adding a, in particular granular, blasting agent to the Treatment bath through the hollow shaft of the propeller, it is possible with this Abrasive a surface treatment of the workpiece to be treated, for example, deburring the workpiece.
Alternativ oder ergänzend hierzu ist es auch möglich, daß die Vorrichtung eine Flüssigkeitszuführeinrichtung umfaßt, mittels welcher eine Flüssigkeit durch die Hohlwelle des Propellers dem Behandlungsbad zuführbar ist. Eine solche Flüssigkeit kann beispielsweise ein Reinigungsmittelzusatz sein, welcher die Reinigungsfähigkeit einer Reinigungsflüssigkeit in dem Behandlungsbad erhöht. Ein solcher flüssiger Zusatzstoff wird durch die von dem Propeller erzeugte turbulente Strömung sehr gleichmäßig in dem Bad verteilt. Alternatively or in addition, it is also possible for the device to have a Liquid supply device comprises, by means of which a liquid through the Hollow shaft of the propeller can be fed to the treatment bath. Such Liquid can for example be a cleaning agent additive which Cleanability of a cleaning liquid in the treatment bath increased. On such liquid additive is generated by the propeller turbulent flow very evenly distributed in the bath.
Grundsätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, daß der Dampf, der Feststoff oder die Flüssigkeit dem Behandlungsbad nicht durch die Hohlwelle des Propellers, sondern auf andere Weise, beispielsweise durch eine separat von dem Propeller in das Behandlungsbad mündende Düse oder ein separat von dem Propeller in das Behandlungsbad mündendes Rohr, zuführbar sind. In principle, however, it can also be provided that the steam, the solid or the liquid does not pass through the hollow shaft of the treatment bath Propellers, but in other ways, for example through a separate one from that Propeller opening into the treatment bath or a separate nozzle Propeller in the treatment bath pipe, can be fed.
Insbesondere bei der Verwendung der Vorrichtung als Reinigungsvorrichtung hat es sich als günstig erwiesen, wenn der Propeller mit einer Drehzahl betreibbar ist, bei welcher an den Spitzen der Propellerblätter Kavitation auftritt. Especially when using the device as a cleaning device it has proven to be beneficial if the propeller rotates at a speed is operable, in which cavitation occurs at the tips of the propeller blades.
Durch die Kavitation werden in dem Behandlungsbad Druckspitzen erzeugt, welche insbesondere dazu führen, daß Verunreinigungen an den Oberflächen des Werkstücks noch wirksamer gelöst werden. Due to the cavitation, pressure peaks are generated in the treatment bath, which in particular lead to contamination on the surfaces of the workpiece can be solved even more effectively.
Um eine auf verschiedene Oberflächenbereiche des Werkstücks in gleicher Weise einwirkende Strömung in dem Behandlungsbad zu erzeugen, ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Propellers relativ zu dem Behandlungsbad umfaßt. To one on different surface areas of the workpiece in the same It is of course to generate acting flow in the treatment bath Advantage if the device is a movement device for moving the Propellers included relative to the treatment bath.
Ergänzend oder alternativ hierzu ist es zur möglichst gleichmäßigen Behandlung aller Oberflächen des Werkstücks von Vorteil, wenn die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Werkstückes relativ zu dem Behandlungsbad umfaßt. Eine solche Bewegungseinrichtung kann insbesondere eine Dreheinrichtung zum Drehen des Werkstückes relativ zu dem Behandlungsbad sein. Additionally or alternatively, it is to be as uniform as possible Treatment of all surfaces of the workpiece is advantageous if the device is a Movement device for moving the workpiece relative to the Treatment bath includes. Such a movement device can in particular a rotating device for rotating the workpiece relative to the Be a treatment bath.
Um eine der Behandlung förderliche intensive Strömung in einem Hohlraum eines Werkstücks zu erzeugen, ist es besonders günstig, wenn der Propeller in den Hohlraum des Werkstücks einführbar ist. An intensive flow in a cavity that promotes treatment to produce a workpiece, it is particularly favorable if the propeller in the cavity of the workpiece is insertable.
Besonders günstig ist es, wenn die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung umfaßt, mittels welcher der Propeller längs seiner Drehachse bewegbar ist. Durch eine solche Bewegung längs seiner Drehachse kann der Propeller insbesondere in einen Hohlraum eines zu behandelnden Werkstücks eingeführt oder aus dem Hohlraum wieder entfernt werden. It is particularly favorable if the device has a movement device comprises, by means of which the propeller is movable along its axis of rotation. By such a movement along its axis of rotation, the propeller can in particular inserted into a cavity of a workpiece to be treated or be removed from the cavity.
Zur Erzielung einer guten Behandlungswirkung ist das zu behandelnde Werkstück vorzugsweise vollständig in das Behandlungsbad eintauchbar. To achieve a good treatment effect, the one to be treated is Workpiece preferably completely immersed in the treatment bath.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem eine der Behandlung des zu behandelnden Werkstücks förderliche Strömung in der Behandlungsflüssigkeit auf einfache und energiesparende Weise erzeugt wird. The present invention is based on the further object of a method to treat workpieces of the type mentioned, which is beneficial to the treatment of the workpiece to be treated Flow in the treatment liquid on simple and energy-saving Way is generated.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 15 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Behandlungsbad mittels eines in das Behandlungsbad eintauchenden Propellers eine Strömung der Behandlungsflüssigkeit erzeugt wird. This task is carried out in a method with the features of the generic term of claim 15 according to the invention solved in that in the Treatment bath by means of a propeller immersed in the treatment bath Flow of treatment liquid is generated.
Die Verwendung eines Propellers zur Erzeugung der Strömung in der Behandlungsflüssigkeit führt im Vergleich zu der Verwendung eines Düsensystems zu einer Einsparung von Energie und zu einem geringeren apparativen Aufwand. The use of a propeller to generate the flow in the Treatment fluid results in compared to using a nozzle system a saving of energy and less equipment.
Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 16 bis 28, deren Vorteile bereits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert worden sind. Special configurations of the method according to the invention are Subject of the dependent claims 16 to 28, the advantages of which have already been stated above in connection with the special configurations of the device according to the invention have been explained.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further features and advantages of the invention are the subject of following description and the graphic representation of Embodiments.
In den Zeichnungen zeigen: The drawings show:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem Propeller, welcher relativ zu einem Behandlungsbad der Vorrichtung beweglich ist; Figure 1 is a schematic section through a first embodiment of a treatment device with a propeller which is movable relative to a treatment bath of the device.
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem Propeller, der eine Hohlwelle aufweist, durch welche Dampf dem Behandlungsbad zuführbar ist, und mit einer Dreheinrichtung für das zu behandelnde Werkstück; 2 is a schematic section through a second embodiment of a treatment device with a propeller having a hollow shaft, through which steam is fed to the Fig treatment bath, and with a rotating device for the workpiece to be treated.
Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem Propeller, der in einem Strömungsrohr angeordnet ist und relativ zu dem Behandlungsbad verschwenkbar ist; Figure 3 is a schematic section through a third embodiment of a treatment device with a propeller, which is arranged in a flow tube and can be pivoted relative to the treatment bath.
Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem geschlossenen Behälter, mehreren Propellern und einer Dreheinrichtung zum Drehen des Werkstücks relativ zu dem Behandlungsbad; und Fig. 4 is a schematic section through a fourth embodiment of a treatment device comprising a closed container, a plurality of propellers and a rotating means for rotating the workpiece relative to the processing bath; and
Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem Propeller, der längs der Propellerantriebswelle verschiebbar und in einen Hohlraum eines zu behandelnden Werkstücks einführbar ist. 5 shows a schematic section and a Fig. Through a fifth embodiment of a treatment device with a propeller taken along the propeller drive shaft slidably in a cavity workpiece to be treated can be introduced.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. The same or functionally equivalent elements are included in all figures the same reference numerals.
Eine in Fig. 1 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung zum Reinigen eines Werkstücks 102 umfaßt einen Behälter 104, der bis zu einem Badspiegel 106 mit einem Bad 108 einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist. A first embodiment of a treatment device for cleaning a workpiece 102 shown in FIG. 1 and designated 100 as a whole comprises a container 104 which is filled up to a bath level 106 with a bath 108 of a cleaning liquid.
Vor Durchführung eines Reinigungsvorgangs wird das Werkstück 102 mittels einer (nicht dargestellten) Einbring- und Ausbringvorrichtung in das Bad 108 eingebracht und in demselben gehalten. Before carrying out a cleaning process, the workpiece 102 is introduced into the bath 108 by means of an introduction and removal device (not shown) and held therein.
Ferner umfaßt die Behandlungsvorrichtung 100 eine Propellereinheit 110, die einen Propeller 112, einen Antriebsmotor 114 für den Propeller 112, ein zwischen dem Propeller 112 und dem Antriebsmotor 114 angeordnetes Führungsrohr 116 und eine sich durch das Führungsrohr 116 hindurch erstreckende Antriebswelle 118 umfaßt. The treatment device 100 further comprises a propeller unit 110 , which comprises a propeller 112 , a drive motor 114 for the propeller 112 , a guide tube 116 arranged between the propeller 112 and the drive motor 114 , and a drive shaft 118 extending through the guide tube 116 .
Der Propeller 112 ist um eine im wesentlichen vertikale Drehachse 120 drehbar und weist beispielsweise zwei Propellerblätter 122 auf. The propeller 112 is rotatable about an essentially vertical axis of rotation 120 and has, for example, two propeller blades 122 .
Die Propellereinheit 110 ist relativ zu dem Bad 108 in einer horizontalen Bewegungsrichtung 124 mittels einer als Ganzes mit 126 bezeichneten Bewegungseinrichtung zwischen zwei Endstellungen hin- und her bewegbar. The propeller unit 110 can be moved back and forth relative to the bath 108 in a horizontal direction of movement 124 by means of a movement device designated as a whole by 126 between two end positions.
Die Bewegungseinrichtung 126 umfaßt eine (nicht dargestellte) Halterung für die Propellereinheit 110, welche beispielsweise mittels zwei motorisch antreibbarer Reibräder 128 längs einer Laufschiene 130, die sich parallel zu der Bewegungsrichtung 124 erstreckt, bewegbar ist. The movement device 126 comprises a holder (not shown) for the propeller unit 110 , which can be moved, for example, by means of two motor-driven friction wheels 128 along a running rail 130 which extends parallel to the direction of movement 124 .
Der Propeller 112 ist während des Reinigungsvorgangs in das Bad 108 eingetaucht und wird mittels des Antriebsmotors 114 und gegebenenfalls eines zwischengeschalteten Getriebes mit einer Drehzahl im Bereich von ungefähr 1000 U/min bis 12.000 U/min gedreht. The propeller 112 is immersed in the bath 108 during the cleaning process and is rotated by means of the drive motor 114 and optionally an intermediate gear at a speed in the range from approximately 1000 rpm to 12,000 rpm.
Durch diese Drehbewegung des Propellers wird in dem Bad 108 eine sehr intensive, turbulente Strömung erzeugt, die dazu führt, daß sich feste und flüssige Verunreinigungen von den Oberflächen des Werkstücks 102 lösen. This rotational movement of the propeller generates a very intense, turbulent flow in the bath 108 , which leads to the fact that solid and liquid impurities are detached from the surfaces of the workpiece 102 .
Ferner bewirken die intensiven Verwirbelungen, welche durch die Drehung des Propellers 112 in dem Bad 108 erzeugt werden, daß Feststoffe und flüssige Verunreinigungen, wie beispielsweise Öle, aus in dem Werkstück 102 vorhandenen Hohlräumen herausgetragen werden. Furthermore, the intense turbulence generated by the rotation of the propeller 112 in the bath 108 causes solids and liquid contaminants, such as oils, to be carried out of voids present in the workpiece 102 .
Bei genügend hoher Drehzahl kommt es an den Spitzen der Propellerblätter 122 zur Kavitation, welche Druckspitzen in dem Bad 108 erzeugt. Diese Druckspitzen führen dazu, daß Verunreinigungen an den Oberflächen des Werkstücks 102 noch wirksamer gelöst werden. If the speed is sufficiently high, cavitation occurs at the tips of the propeller blades 122 , which generates pressure peaks in the bath 108 . These pressure peaks cause contaminants on the surfaces of the workpiece 102 to be removed even more effectively.
Um eine intensive Reinigung sämtlicher Oberflächen des Werkstücks 102 zu erzielen, kann die Propellereinheit 110 während des Betriebs des Propellers 112 längs der Bewegungsrichtung 124 relativ zu dem Bad 108 und damit relativ zu dem Werkstück 102 bewegt werden. In order to achieve intensive cleaning of all surfaces of the workpiece 102 , the propeller unit 110 can be moved relative to the bath 108 and thus relative to the workpiece 102 during the operation of the propeller 112 along the direction of movement 124 .
Eine in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 zum Reinigen eines Werkstücks 102 umfaßt einen Behälter 104, der bis zu einem Badspiegel 106 mit einem Bad 108 einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist und mittels eines Deckels 132 verschlossen ist. A second embodiment of a treatment device 100 for cleaning a workpiece 102 shown in FIG. 2 comprises a container 104 which is filled up to a bath level 106 with a bath 108 of a cleaning liquid and is closed by means of a lid 132 .
Das in das Bad 108 eingetauchte Werkstück 102 ist in einer Werkstückhalterung 134 gehalten, welche über eine abgedichtet durch den Deckel 132 hindurchgeführte Welle 136 mit einem Werkstück-Drehantrieb 138 verbunden ist, welcher die Werkstückhalterung 134 mit dem darin gehaltenen Werkstück 102 während des Reinigungsvorgangs um die vertikale Drehachse 139 der Welle 136 dreht. The workpiece 102 immersed in the bath 108 is held in a workpiece holder 134 , which is connected via a shaft 136 , which is sealed through the cover 132 , to a workpiece rotary drive 138 , which rotates the workpiece holder 134 with the workpiece 102 held therein during the cleaning process vertical axis of rotation 139 of shaft 136 rotates.
Ferner umfaßt die Behandlungsvorrichtung 100 eine Propellereinheit 110 mit einem Antriebsmotor 114 und einem vertikal ausgerichteten Führungsrohr 116, das abgedichtet durch den Deckel 132 des Behälters 104 hindurchgeführt ist und durch das sich ein vertikaler Abschnitt der Antriebswelle 118 des Propellers 112 erstreckt. Der vertikale Abschnitt der Antriebswelle ist über ein (nicht dargestelltes) Kardangelenk mit einem als Hohlwelle 140 ausgebildeten horizontalen Abschnitt der Antriebswelle verbunden, welcher an seinem dem Werkstück 102 zugewandten Ende die Propellerblätter 122 des Propellers 112 trägt. The treatment device 100 further comprises a propeller unit 110 with a drive motor 114 and a vertically oriented guide tube 116 , which is sealed through the cover 132 of the container 104 and through which a vertical section of the drive shaft 118 of the propeller 112 extends. The vertical section of the drive shaft is connected via a universal joint (not shown) to a horizontal section of the drive shaft which is designed as a hollow shaft 140 and which carries the propeller blades 122 of the propeller 112 at its end facing the workpiece 102 .
Das den Propellerblättern 122 abgewandte Ende der Hohlwelle 140 ist über eine Zuführleitung 142 mit einer Zuführeinrichtung 144 verbunden, mit welcher der Hohlwelle 140 beispielsweise heißer Dampf zugeführt werden kann. The end of the hollow shaft 140 facing away from the propeller blades 122 is connected via a feed line 142 to a feed device 144 with which, for example, hot steam can be fed to the hollow shaft 140 .
Durch das Zudosieren von heißem Dampf zu dem Bad 108 während des Reinigungsvorgangs und während des Rotierens des Propellers 112 entstehen in dem Bad 108 Dampfblasen 146, welche aufgrund der mittels des Propellers 112 in dem Bad 108 erzeugten turbulenten Strömung implodieren. Durch diese Implosionen der Dampfblasen 142 entstehen Druckspitzen in der Reinigungsflüssigkeit, welche zu einer wirksamen Ablösung von Verunreinigungen von den Oberflächen des Werkstücks 102 beitragen. By metering hot steam into the bath 108 during the cleaning process and during the rotation of the propeller 112 , steam bubbles 146 are formed in the bath 108 which implode due to the turbulent flow generated in the bath 108 by means of the propeller 112 . These implosions of the vapor bubbles 142 create pressure peaks in the cleaning liquid, which contribute to an effective detachment of contaminants from the surfaces of the workpiece 102 .
Bei einer Variante dieser zweiten Ausführungsform der Behandlungsvorrichtung 100 dient die Zuführvorrichtung 144 dazu, dem Bad 108 durch die Zuführleitung 142 und die Hohlwelle 140 des Propellers 112 ein körniges Strahlmittel, beispielsweise Sand, zuzuführen. In a variant of this second embodiment of the treatment device 100 , the feed device 144 serves to feed a granular abrasive, for example sand, to the bath 108 through the feed line 142 and the hollow shaft 140 of the propeller 112 .
Da die Achse der Hohlwelle 140 zu dem Werkstück 102 hin gerichtet ist, wird das Werkstück 102 bei dieser Ausführungsform mit einem Strahl des körnigen Strahlmittels beaufschlagt. Mit diesem Strahl kann eine Oberflächenbearbeitung des Werkstücks 102, insbesondere eine Entgratung des Werkstücks 102, vorgenommen werden. Since the axis of the hollow shaft 140 is directed toward the workpiece 102 toward the workpiece 102 is applied in this embodiment with a beam of the granular abrasive. With this beam, surface processing of the workpiece 102 , in particular deburring of the workpiece 102 , can be carried out.
Bei einer weiteren Variante dieser zweiten Ausführungsform könnte die Zuführvorrichtung 144 dazu dienen, dem Bad 108 über die Zuführleitung 142 und die Hohlwelle 140 des Propellers 112 einen flüssigen Zusatzstoff zuzuführen, beispielsweise einen Reinigungsmittelzusatz, welcher die Reinigungsfähigkeit der Reinigungsflüssigkeit in dem Bad 108 erhöht. Dieser flüssige Zusatzstoff wird durch die von dem Propeller 112 erzeugte turbulente Strömung in dem Bad 108 sehr gleichmäßig verteilt. In a further variant of this second embodiment, the feed device 144 could serve to feed a liquid additive to the bath 108 via the feed line 142 and the hollow shaft 140 of the propeller 112 , for example a detergent additive, which increases the cleanability of the cleaning liquid in the bath 108 . This liquid additive is distributed very evenly in the bath 108 by the turbulent flow generated by the propeller 112 .
Im übrigen stimmt die zweite Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Otherwise, the second embodiment of a treatment device 100 corresponds in terms of structure and function to the first embodiment, to the above description of which reference is made in this regard.
Eine in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 umfaßt ebenso wie die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform einen Behälter 104, der bis zu einem Badspiegel 106 mit einem Bad 108 einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist und mit einem Deckel 132 verschlossen ist. A third embodiment of a treatment device 100 shown in FIG. 3, like the second embodiment described above, comprises a container 104 which is filled up to a bath level 106 with a bath 108 of a cleaning liquid and is closed with a lid 132 .
In das Bad 108 ist das zu reinigende Werkstück 102 eingetaucht. The workpiece 102 to be cleaned is immersed in the bath 108 .
Ferner umfaßt die dritte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 eine Propellereinheit 110 mit einem Antriebsmotor 114, einem durch den Deckel 132 hindurchgeführten Führungsrohr 116, durch welches sich ein oberer Abschnitt 118a einer Antriebswelle 118 des Propellers 112 erstreckt, und einen unteren Antriebswellenabschnitt 118b, der über ein (nicht dargestelltes) Kardangelenk mit dem oberen Antriebswellenabschnitt 118a verbunden ist und an seinem dem Werkstück 102 zugewandten Ende die Propellerblätter 122 des Propellers 112 trägt. Furthermore, the third embodiment of a treatment device 100 comprises a propeller unit 110 with a drive motor 114 , a guide tube 116 passed through the cover 132 , through which an upper section 118 a of a drive shaft 118 of the propeller 112 extends, and a lower drive shaft section 118 b, which over a (not shown) universal joint is connected to the upper drive shaft section 118 a and carries the propeller blades 122 of the propeller 112 at its end facing the workpiece 102 .
Der Propeller 112 ist innerhalb eines hohlzylindrischen Strömungsrohrs 148 angeordnet, welches koaxial zu dem unteren Antriebswellenabschnitt 118b und somit zu der Drehachse 120 des Propellers 112 ausgerichtet und an dem Führungsrohr 116 der Propellereinheit 110 gehalten ist. The propeller 112 is arranged within a hollow cylindrical flow tube 148 which is aligned coaxially with the lower drive shaft section 118 b and thus with the axis of rotation 120 of the propeller 112 and is held on the guide tube 116 of the propeller unit 110 .
Durch das Strömungsrohr 148 wird erreicht, daß die mittels des Propellers 112 erzeugte Strömung im wesentlichen parallel zur Drehachse 120 des Propellers 112 und zur Achse des Strömungsrohrs 148 ausgebildet ist und somit gezielt auf das Werkstück 102 gerichtet werden kann. Through the flow tube 148 it is achieved that the flow generated by the propeller 112 is essentially parallel to the axis of rotation 120 of the propeller 112 and to the axis of the flow tube 148 and can thus be directed specifically at the workpiece 102 .
Um verschiedene Bereiche des Werkstücks 102 gezielt anströmen zu können, umfaßt die Behandlungsvorrichtung 100 eine als Ganzes mit 150 bezeichnete Schwenkeinrichtung, mit welcher die Propellereinheit 110 um eine horizontale Schwenkachse geschwenkt werden kann, so daß durch das Verschwenken die Drehachse 120 des Propellers 112 und damit das Strömungsrohr 148 einen variablen Neigungswinkel mit der Horizontalen einschließen. In order to be able to selectively flow to different areas of the workpiece 102 , the treatment device 100 comprises a pivoting device, designated as a whole by 150, with which the propeller unit 110 can be pivoted about a horizontal pivoting axis, so that the pivoting axis 120 of the propeller 112 and thus that Flow tube 148 include a variable angle of inclination with the horizontal.
Die Schwenkeinrichtung 150 umfaßt beispielsweise einen Pneumatikzylinder 152 mit einem darin aufgenommenen Kolben, dessen freies Ende über ein Zugseil 154 an einer oberhalb der Schwenkachse liegenden Stelle mit dem Führungsrohr 116 der Propellereinheit 110 verbunden ist, so daß durch eine Verschiebung des Kolbens in dem Hydraulikzylinder 152 das Führungsrohr 116 und somit die gesamte Propellereinheit 110 um die Schwenkachse verschwenkt werden kann, wie dies durch den Doppelpfeil 156 angedeutet ist. The pivoting device 150 comprises, for example, a pneumatic cylinder 152 with a piston accommodated therein, the free end of which is connected via a pulling rope 154 at a point above the pivot axis to the guide tube 116 of the propeller unit 110 , so that the piston is displaced in the hydraulic cylinder 152 Guide tube 116 and thus the entire propeller unit 110 can be pivoted about the pivot axis, as indicated by the double arrow 156 .
Im übrigen stimmt die dritte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 mit den ersten beiden Ausführungsformen überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. For the rest, the third embodiment of a treatment device 100 corresponds to the first two embodiments, to the above description of which reference is made in this regard.
Eine in Fig. 4 dargestellte vierte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 umfaßt einen geschlossenen Behälter 104 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, welcher im wesentlichen vollständig mit einem Bad 108 einer Reinigungsflüssigkeit angefüllt ist. A fourth embodiment of a treatment device 100 shown in FIG. 4 comprises a closed container 104 with an essentially circular cross section, which is essentially completely filled with a bath 108 of a cleaning liquid.
Das zu reinigende Werkstück 102 ist innerhalb des Bades 108 an einer Werkstückhalterung 134 gehalten, welche ihrerseits an einer Dreheinrichtung 158 gehalten ist, mittels welcher die Werkstückhalterung 134 in eine Drehung um die Längsachse 160 des im wesentlichen zylindrischen Behälters 104 versetzt werden kann, wie dies durch den Doppelpfeil 162 angedeutet ist. The workpiece 102 to be cleaned is held within the bath 108 on a workpiece holder 134 , which in turn is held on a rotating device 158 , by means of which the workpiece holder 134 can be rotated around the longitudinal axis 160 of the essentially cylindrical container 104 , as by the double arrow 162 is indicated.
Ferner umfaßt die Behandlungsvorrichtung 100 eine mantelseitige Propellereinheit 110 mit einem Antriebsmotor 114, einem Propeller 112 und einem durch die Mantelwand 164 des Behälters 104 abgedichtet hindurchgeführten Führungsrohr 116, durch welches sich die Antriebswelle des Propellers 112 in das Innere des Behälters 104 erstreckt. Diese Antriebswelle 118 trägt an ihrem dem Werkstück 102 zugewandten Ende die Propellerblätter 122 des Propellers 112. Furthermore, the treatment device 100 comprises a jacket-side propeller unit 110 with a drive motor 114 , a propeller 112 and a guide tube 116 , which is sealed through the jacket wall 164 of the container 104 and through which the drive shaft of the propeller 112 extends into the interior of the container 104 . This drive shaft 118 carries the propeller blades 122 of the propeller 112 at its end facing the workpiece 102 .
Weitere Propellereinheiten 110 sind an den Stirnwänden des im wesentlichen zylindrischen Behälters 104 angeordnet, und zwar so, daß die Drehachsen 120 dieser stirnseitigen Propeller 112 im wesentlichen koaxial zu der Längsachse 160 des Behälters 104 ausgerichtet sind, während die Drehachse 120 des mantelseitigen Propellers 112 im wesentlichen radial zu der Längsachse 160 und damit zu der Drehachse der Dreheinrichtung 158 ausgerichtet ist. Further propeller units 110 are arranged on the end walls of the essentially cylindrical container 104 , in such a way that the axes of rotation 120 of these end propellers 112 are aligned essentially coaxially with the longitudinal axis 160 of the container 104 , while the axis of rotation 120 of the shell-side propeller 112 is essentially is aligned radially to the longitudinal axis 160 and thus to the axis of rotation of the rotating device 158 .
Während des Reinigungsvorgangs wird mittels der Propeller 112 in dem Bad 108 eine starke turbulente Strömung erzeugt, und durch die Drehbewegung des Werkstücks 102 um die Längsachse 160 des Behälters 104 ist gewährleistet, daß alle Oberflächen des Werkstücks 102 gleichmäßig gereinigt werden. During the cleaning process, a strong turbulent flow is generated in the bath 108 by means of the propellers 112 , and the rotational movement of the workpiece 102 about the longitudinal axis 160 of the container 104 ensures that all surfaces of the workpiece 102 are cleaned uniformly.
Im übrigen stimmt die vierte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit den ersten drei Ausführungsformen überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Otherwise, the fourth embodiment of a treatment device 100 corresponds in terms of structure and function to the first three embodiments, to the above description of which reference is made in this regard.
Eine in Fig. 5 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 zum Reinigen eines Werkstücks 102 mit einem Hohlraum 166 umfaßt einen Behälter 104, der bis zu einem Badspiegel 106 mit einem Bad 108 einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt und mittels eines Deckels 132 verschlossen ist. A fifth embodiment of a treatment device 100, shown in FIG. 5, for cleaning a workpiece 102 with a cavity 166 comprises a container 104 which is filled up to a bath level 106 with a bath 108 of cleaning liquid and is closed by means of a lid 132 .
Das Werkstück 102 ist mittels einer (nicht dargestellten) Werkstückhalterung in dem Bad 108 gehalten. The workpiece 102 is held in the bath 108 by means of a workpiece holder (not shown).
Ferner umfaßt die Behandlungsvorrichtung 100 eine Propellereinheit 110 mit einem Antriebsmotor 114 und einem im wesentlichen horizontalen Führungsrohr 116, welches mittels einer Dichtungsmanschette 168 abgedichtet durch eine Seitenwand des Behälters 104 hindurchgeführt ist. Durch das Führungsrohr erstreckt sich eine Antriebswelle 118, die an ihrem dem Werkstück 102 zugewandten Ende die Propellerblätter 122 des Propellers 112 trägt. Furthermore, the treatment device 100 comprises a propeller unit 110 with a drive motor 114 and a substantially horizontal guide tube 116 , which is guided through a side wall of the container 104 in a sealed manner by means of a sealing sleeve 168 . A drive shaft 118 extends through the guide tube and carries the propeller blades 122 of the propeller 112 at its end facing the workpiece 102 .
Die Behandlungsvorrichtung 100 umfaßt eine (rein schematisch dargestellte) Bewegungseinrichtung 170, mit deren Hilfe das Führungsrohr 116 in seiner Längsrichtung verschoben werden kann. The treatment device 100 comprises a movement device 170 (shown purely schematically), with the aid of which the guide tube 116 can be displaced in its longitudinal direction.
Zum Einbringen des Werkstücks 102 in den Behälter 104 wird das Führungsrohr 116 so weit aus dem Behälter 104 herausgezogen, daß der Propeller 112 das Einführen des Werkstücks 102 in seine Reinigungsstellung nicht behindert. To insert the workpiece 102 into the container 104 , the guide tube 116 is pulled out of the container 104 so far that the propeller 112 does not hinder the introduction of the workpiece 102 into its cleaning position.
In der Reinigungsstellung ist das Werkstück 102 so ausgerichtet, daß eine Zugangsöffnung 172 des in dem Werkstück 102 vorhandenen Hohlraums 166 zu der Propellereinheit 110 hinweist. In the cleaning position, the workpiece 102 is aligned such that an access opening 172 of the cavity 166 present in the workpiece 102 points to the propeller unit 110 .
Nach dem Einbringen des Werkstücks 102 in die Reinigungsstellung wird die Propellereinheit 110 mittels der Bewegungseinrichtung 170 so verschoben, daß der Propeller 112 durch die Zugangsöffnung 172 in den Hohlraum 166 des Werkstücks 102 hineingelangt. After the workpiece 102 has been introduced into the cleaning position, the propeller unit 110 is displaced by means of the movement device 170 such that the propeller 112 enters the cavity 166 of the workpiece 102 through the access opening 172 .
Anschließend beginnt der Reinigungsvorgang durch Drehen des Propellers 112 um seine Drehachse 120 innerhalb des Hohlraums 166 des Werkstücks 102. The cleaning process then begins by rotating the propeller 112 about its axis of rotation 120 within the cavity 166 of the workpiece 102 .
Auf diese Weise wird in dem Hohlraum 166 eine starke turbulente Strömung der Reinigungsflüssigkeit erzeugt, welche in dem Hohlraum 166 vorhandene feste oder flüssige Verunreinigungen in sehr effizienter Weise aus dem Hohlraum hinaus befördert. In this way, a strong turbulent flow of the cleaning liquid is generated in the cavity 166, which conveys in the cavity 166 existing solid or liquid impurities in a highly efficient manner from the cavity out.
Nach Abschluß des Reinigungsvorgangs wird der Propeller 112 durch Herausziehen des Führungsrohrs 116 mittels der Bewegungseinrichtung 170 aus dem Hohlraum 166 des Werkstücks 102 herausbewegt, so daß das Werkstück 102 aus seiner Reinigungsstellung entnommen werden kann. After the cleaning process has been completed, the propeller 112 is moved out of the cavity 166 of the workpiece 102 by pulling out the guide tube 116 by means of the movement device 170 , so that the workpiece 102 can be removed from its cleaning position.
Im übrigen stimmt die fünfte Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit den ersten vier Ausführungsformen überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Otherwise, the fifth embodiment of a treatment device 100 corresponds in structure and function to the first four embodiments, to the above description of which reference is made.
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