DE10336390B4

DE10336390B4 - Method for releasing contaminants adhering to a workpiece and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: DE10336390B4
Application number: DE10336390A
Authority: DE
Inventors: Dirk Klein; Ulf Nägele
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: DE10336390A1

Abstract

Verfahren zum Lösen von an einem Werkstück (12) haftenden Verunreinigungen, bei dem das verunreinigte Werkstück (12) in eine Werkstückaufnahme (16) eingesetzt wird und bei dem das Werkstück (12) unmittelbar von zumindest einem auf das Werkstück (12) einwirkenden Impulsübertrager (18) mit zumindest einer impulsartigen Richtungsänderung gerüttelt wird.method to release from on a workpiece (12) adhering contaminants, in which the contaminated workpiece (12) in a workpiece holder (16) is used and in which the workpiece (12) directly from at least one on the workpiece (12) acting pulse transformer (18) is shaken with at least one pulse-like change of direction.

Description

Die Vorrichtung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von an einem Werkstück haftenden Verunreinigungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The Apparatus relates to a method for removing adhering to a workpiece Impurities and a device for carrying out the Process.

Aus der DE 196 33 771 C2 ist ein Verfahren zum Entfernen von an einem Werkstück haftenden flüssigen und/oder festen Verunreinigungen, insbesondere Ölen und Emulsionen, bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Verunreinigungen mittels eines durch mindestens eine Düse geführten Luftstroms abgesaugt. Während der Absaugung wird das Werkstück in Schwingungen versetzt, wobei die Schwingungen in einer derartigen Frequenz erzeugt werden, dass das Werkstück in einer stehenden Welle schwingt. Die Verunreinigungen sammeln sich an den Knotenpunk ten der stehenden Welle. Die Absaugung ist auf die Knotenpunkte der stehenden Welle ausgerichtet, wodurch die Verunreinigungen dort gezielt abgesaugt werden. Die Werkstücke werden durch Schwingungserzeuger mit speziellen Adapterelementen aufgenommen, um eine stehende Welle an der Oberfläche des Werkstücks zu erzeugen.From the DE 196 33 771 C2 is a method for removing adhering to a workpiece liquid and / or solid impurities, in particular oils and emulsions known. In this method, the impurities are sucked by means of a guided through at least one nozzle air flow. During extraction, the workpiece is vibrated, the vibrations being generated at a frequency such that the workpiece vibrates in a standing wave. The impurities accumulate at the junctions of the standing wave. The suction is aligned with the nodes of the standing wave, whereby the impurities are selectively sucked out there. The workpieces are picked up by vibrators with special adapter elements to create a standing wave on the surface of the workpiece.

Die Erzeugung derartiger Schwingungen, die das Werkstück zur Eigenresonanz und zur Ausbildung einer stehenden Welle anregen, weist den Nachteil auf, dass diese einen sehr störungsanfälligen technischen Vorgang darstellen. Darüber hinaus können diese Schwingungen zur Rissbildung des Werkstückes führen. Des Weiteren weisen die Emulsionen und Öle eine große Bindungswirkung zur Werkstückoberfläche auf, so dass durch die stehende Welle Bereiche zwischen den Knotenpunkten in nicht ausreichendem Maße von Verunreinigungen befreit werden.The Generation of such vibrations, the workpiece for self-resonance and to stimulate the formation of a standing wave, has the disadvantage on that this is a very fault-prone technical Represent process. About that can out cause these vibrations to crack the workpiece. Furthermore, the Emulsions and oils a big Binding effect to the workpiece surface, so that by the standing wave areas between the nodes inadequate be removed from impurities.

Eine Vorrichtung zum Vibrationstrocknen und/oder Vibrationsreinigen gemäß der DE 101 50 594 C1 weist eine an die Werkstücksform angepasste Werkstückaufnahme auf. An dieser Werkstückaufnahme sind auf das Werkstück einwirkende Anschlagmittel vorgesehen, um eine Vibrationsreinigung zu ermöglichen. Zur Durchführung der Reinigung ist erforderlich, dass nach dem Einlegen des Werkstücks ein Deckelteil zum Grundteil zu verbinden ist. Im Anschluss daran wird ein mit der Werkstückaufnahme verbundener Schwingerzeuger in Betrieb genommen, um die Vibrationsreinigung durchzuführen.An apparatus for vibration drying and / or vibration cleaning according to DE 101 50 594 C1 has a workpiece holder adapted to the workpiece shape. At this workpiece holder acting on the workpiece stop means are provided to allow a vibration cleaning. To carry out the cleaning, it is necessary to connect a cover part to the base after inserting the workpiece. Subsequently, a vibration generator connected to the workpiece holder is put into operation to perform the vibration cleaning.

Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass den Öffnungs- und Schließmechanismen für das Deckelteil die Vibrationsschwingung aufgezwungen wird. Insbesondere in einer Fertigungsanlage werden aufwändige Öffnungs- und Schließmechanismen benötigt, um das Deckelteil zum Grundteil zu fixieren, damit die Absaugung wirkungsvoll ermöglicht ist und dass diese Mechanismen aufgrund der Schwingbeanspruchung eine hohe Lebensdauer aufweisen.These Device has the disadvantage that the opening and closing mechanisms for the Lid part the vibration vibration is imposed. Especially In a production plant, elaborate opening and closing mechanisms are used needed to fix the lid part to the base part, so that the suction is effectively enabled and that these mechanisms due to the vibrational stress a have a long service life.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, anzugeben, das beziehungsweise die eine voll ständige und gründliche Reinigung des Werkstücks und einen einfachen Aufbau der Werkstückaufnahme ermöglicht.Therefore the invention has the object, a method of the initially mentioned type and a device, in particular for carrying out the Procedures to specify which one or more fully and thorough Cleaning the workpiece and allows a simple construction of the workpiece holder.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst sowie durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11.These The object is achieved by a method according to the features of the independent claim 1 solved and by a device according to the features of claim 11.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass durch die zumindest eine impulsartige Richtungsänderung des zumindest einen Impulsübertragers ein Rütteln der Werkstücke erzeugt wird, wodurch die an einer Werkstückoberfläche haftenden Verunreinigungen von dieser gelöst werden. Durch die impulsartige Richtungsänderung der Bewegung des Werkstückes wird dem Werkstück eine Umkehrbeschleunigung aufgezwungen. Die an der Oberfläche des Werkstücks anhaftenden Verunreinigungen lösen sich, sobald die Adhäsionskräfte beziehungsweise die Kohäsionskräfte nicht mehr ausreichen, um den Umkehrbeschleunigungen zu widerstehen. Der größte Reinigungseffekt kann an denjenigen Oberflächen des Werkstückes auftreten, die senkrecht zur Bewegungsrichtungsänderung sind oder an Kanten, die dann als Abrisskanten wirken.The inventive method according to the characteristics of claim 1 has the advantage that by at least a pulse-like change of direction the at least one pulse transformer a shake the workpieces is generated, whereby the adhering to a workpiece surface impurities solved by this become. By the pulse-like change in direction of the movement of the workpiece is the workpiece imposed a reversal acceleration. The on the surface of the workpiece dissolve adhering impurities as soon as the adhesion forces respectively the cohesion forces are not more to resist the reverse accelerations. Of the biggest cleaning effect can on those surfaces of the workpiece occur perpendicular to the direction of motion change or on edges, which then act as demolition edges.

Durch das unmittelbare Einwirken von zumindest einem Impulsübertrager auf das Werkstück kann ohne Dämpfung eine Änderung der Bewegungsrichtung erzielt werden, wodurch die Umkehrbeschleunigung sehr hoch ist. Diese Ausgestaltung wird besonders bei unempfindlichen oder größeren Werkstücken eingesetzt, welche ein unmittelbares Auftreffen des Impulsübertragers auf das Werkstück ermöglichen.By the direct action of at least one pulse transformer on the workpiece can without damping a change the direction of movement can be achieved, whereby the reversal acceleration is very high. This embodiment is particularly insensitive or larger workpieces, which allow a direct impact of the pulse transformer on the workpiece.

Durch das unmittelbare Einwirken des zumindest einen Impulsübertragers auf das Werkstück wird vorteilhafterweise eine Schwingungsentkopplung zur Werkstückaufnahme erzielt. Dadurch kann der mechanische Aufbau der wenigstens aus zwei Formhälften bestehenden Werkstückaufnahme vereinfacht ausgebildet werden, da die Rüttel-/Vitrationsbelastungen verringert sind. Auch die Handhabungstechnik zum Öffnen und Schließen der Werkstückaufnahme wird erheblich geringeren Belastungen ausgesetzt.By the direct action of the at least one pulse transformer on the workpiece, a vibration decoupling is advantageously achieved for workpiece reception. Thereby, the mechanical structure of the existing at least two mold halves workpiece holder can be made simpler, since the Rüttel- / Vitrationsbelastungen are reduced. Also, the handling technique for opening and closing the workpiece holder will significantly lower Belastun exposed.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können jegliche Geometrien von Werkstücken nach demselben Prinzip von Verunreinigungen befreit werden, indem den Werkstücken in rascher Folge Umkehrbeschleunigungen aufgezwungen werden, welche größer als die Adhäsionskräfte beziehungsweise Kohäsionskräfte der Verunreinigungen zur Oberfläche des Werkstückes sind, um diese Verunreinigungen von der Oberfläche zu lösen.By the method according to the invention can be any Geometries of workpieces be freed from impurities by the same principle by the workpieces in quick succession reversal accelerations are imposed, which greater than the adhesion forces or cohesive forces of the Impurities to the surface of the workpiece are to dissolve these contaminants from the surface.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Verfahren ist vorgesehen, dass das Werkstück zwischen zumindest einem Impulsübertrager und zumindest einem festen Anschlag gerüttelt wird. Der feste Anschlag stellt quasi einen passiven Impulsübertrager dar, der die Bewegungsrichtung auf den Anschlag zu abbremst und durch die Elastizität des Werkstückes und/oder des Anschlags eine Rückstellbewegung und somit eine Bewegungsrichtungsumkehr bewirkt, ohne dass eine zusätzliche Impulseinbringung gegeben ist.To a further advantageous embodiment of the method is provided that the workpiece between at least one pulse transformer and at least one firm stop is shaken. The firm stop represents a kind of passive pulse transformer, which represents the direction of movement decelerates to the stop and by the elasticity of the workpiece and / or the stop a return movement and thus causes a reversal of direction of motion, without a additional Impulse input is given.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Werkstück durch zumindest zwei im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung wirkende Impulsübertrager gerüttelt wird. Dadurch kann eine schnelle Hin- und Herbewegung beziehungsweise Rüttelbewegung erfolgen, wobei durch das Einbringen von Impulsen zur Richtungsänderung innerhalb sehr kurzen Zeitspannen sehr hohe Beschleunigungskräfte und somit eine hohe Reinigungswirkung erzielt wird.advantageously, is provided that the workpiece by at least two substantially in the opposite direction acting pulse transformer shaken becomes. This allows a quick back and forth movement respectively shaking take place, whereby by the introduction of pulses to change direction Within very short periods very high acceleration forces and thus a high cleaning effect is achieved.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Verfahren ist vorgesehen, dass durch die Impulsübertrager in wenigstens zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Raumrichtungen Bewegungsrichtungsänderungen eingeleitet werden. Optimale Reinigungsergebnisse werden dann erzielt, wenn für jede Oberfläche möglichst eine senkrechte Bewegungsänderung erzielt wird. In Abhängigkeit der Bauteilgeometrie und der Oberflächenausrichtung können vorteilhafterweise zwei oder mehrere entgegengesetzt zueinander angeordnete Impulsübertrager oder zumindest ein Impulsübertrager und zumindest ein fester Anschlag vorgesehen sein. Insbesondere durch Überlagerungen der Bewegungsrichtungsänderungen können auch Oberflächen gereinigt werden, welche nahe zumindest einer senkrechten Bewegungsrichtungsänderung liegen, die durch den zumindest einen Impulsübertrager erzeugt werden.To a further advantageous embodiment of the method provided that in at least two by the pulse transformer perpendicular to each other aligned directions in space movement direction changes be initiated. Optimal cleaning results are achieved when for every surface preferably a vertical movement change is achieved. In dependency of Component geometry and surface orientation can advantageously two or more opposite to each other arranged pulse transformer or at least one pulse transformer and at least one fixed stop be provided. Especially through overlays the movement direction changes can also surfaces which are close to at least one vertical movement direction change lie, which are generated by the at least one pulse transformer.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei rotationssymmetrischen Werkstücken zumindest eine exzentrisch zum Schwerpunkt erfolgende impulsartige Richtungsänderung durch Impulsübertrager eingeleitet wird. Dadurch kann zusätzlich zur Hin- und Herbewegung eine rotatorische Bewegung eingeleitet werden, so dass durch die exzentrische Anordnung wenigstens zweier Impulsübertragungspunkte alle Werkstückoberflächen gereinigt werden, das heißt, dass durch die Drehung möglichst jede Oberfläche zu einem Zeitpunkt während der Reinigungsphase senkrecht zur Bewegungsrichtungsänderung steht.To a further advantageous embodiment of the invention provided that at rotationally symmetrical workpieces at least an eccentric to the center of gravity impulsive change of direction by pulse transformer is initiated. This can be in addition to the back and forth movement a rotational movement can be initiated, so that through the eccentric arrangement of at least two momentum transfer points cleaned all workpiece surfaces be, that is, that by the rotation as possible every surface at a time during the cleaning phase is perpendicular to the movement direction change.

Bei einem kubischen oder anderen nicht drehbaren Werkstücken ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Werkstück in wenigstens zwei Raumrichtungen gleichzeitig oder nacheinander zumindest eine impulsartige Richtungsänderung durch Impulsübertrager erfährt. Die Anzahl der Impulsübertrager, zwischen denen das Werkstück hin und her gerüttelt wird, ist bevorzugt auf die Geometrie beziehungsweise den Oberflächenverlauf der Werkstücke abgestimmt. Beispielsweise können an zwei einander gegenüberliegenden Körperkanten ein Paar oder mehrere paarweise einander zugeordnete Impulsübertrager vorgesehen sein.at a cubic or other non-rotatable workpieces advantageously provided that the workpiece in at least two spatial directions simultaneously or successively at least one pulse-like change in direction by pulse transformer experiences. The number of impulse transformers, between which the workpiece shaken to and fro is, is preferably on the geometry or the surface profile matched to the workpieces. For example, you can at two opposite ones body edges a pair or a plurality of mutually associated pulse transformer be provided.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Verfahren ist vorgesehen, dass der zumindest eine Impulsübertrager mit einer Frequenz zwischen 50 und 100 Hz betrieben wird. Dadurch können gute Reinigungsergebnisse erzielt werden. Eine Erhöhung der Rüttelfrequenz bewirkt eine Erhöhung der Beschleunigungskräfte, da das Werkstück bei gleichem Spiel zwischen den Impulsübertragern beziehungsweise den Impulsübertragern und den festen Anschlägen die gleiche Strecke schneller zurücklegt und somit ein höherer Impuls bei Richtungsänderung wirkt. Die Frequenz, die Amplitude und das Aufnahmespiel werden vorteilhafterweise auf einen Wert begrenzt, der sicherstellt, dass weder das Werkstück, noch die Impulsübertragung, noch der beziehungsweise die festen Anschläge beschädigt werden. Des Weiteren wird bei höherer Rüttelfrequenz eine Erhöhung der Impulshäufigkeit erreicht. Sowohl die Erhöhung der Bewegungsrichtungsänderungen beziehungsweise der Umkehrbeschleunigungen als auch die Impulshäufigkeit wirken sich vorteilhaft auf das Ablösen von Verunreinigungen aus.To a further advantageous embodiment of the method provided that the at least one pulse transformer with a frequency between 50 and 100 Hz is operated. This can give good cleaning results be achieved. An increase the vibration frequency causes an increase the acceleration forces, because the workpiece at same game between the pulse transducers or the momentum transferers and the solid stops travels the same distance faster and thus a higher impulse when changing direction acts. The frequency, the amplitude and the recording play become advantageously limited to a value that ensures that neither the workpiece, still the momentum transfer, still the or the fixed stops are damaged. Furthermore, will at higher vibration frequency an increase the pulse frequency reached. Both the increase the movement direction changes or the reversing accelerations as well as the pulse frequency have an advantageous effect on the removal of impurities.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Verfahren ist vorgesehen, dass die Frequenz, die Amplitude und das Aufnahmespiel der auf das Werkstück einwirkenden Impulsübertrager auf die Festigkeit des zu reinigenden Werkstückes angepasst wird. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Beschädigung ausbleibt. Je größer der Elastizitätsmodul des Werkstückes und des Impulsübertragers beziehungsweise des festen oder der festen Anschläge sind, desto größer werden die Beschleunigungskräfte. Dadurch wird der Stoß für die Bewegungsrichtungsänderung härter, wodurch erhöhte Umkehrbeschleunigungen erzielt werden.To a further advantageous embodiment of the method is provided that the frequency, the amplitude and the recording play on the workpiece acting pulse transformer adapted to the strength of the workpiece to be cleaned. Thereby it is ensured that damage does not occur. The bigger the modulus of elasticity of the workpiece and the pulse transformer or fixed or fixed stops, the bigger you get the acceleration forces. This will be the kick for the change of direction harder, which increased Reverse accelerations are achieved.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die durch die impulsartigen Richtungsänderungen gelösten Verunreinigungen durch eine an der Werkstückaufnahme angeordnete oder zur Werkstück positionierte Düse zumindest abgesaugt oder abgeblasen werden. Die Reinigungswirkung wird vorteilhafterweise erhöht, sofern der Abtransport der gelösten Verunreinigungen durch zusätzliche Maßnahmen wie Absaugen, Abblasen oder eine Kombination hiervon unterstützt wird. Die Absaugungen werden vorteilhafterweise möglichst nahe an der Oberfläche des Werkstückes vorgenommen, wobei die Düsen zum Werkstück ausreichend Spiel aufweisen, um die Rüttelbewegung nicht oder bewusst in Analogie zum festen Anschlag zu beeinflussen.To a further advantageous embodiment of the method is provided that the impurities dissolved by the pulse-like changes of direction by one on the workpiece holder arranged or to the workpiece positioned nozzle at least sucked off or blown off. The cleaning effect is advantageously increased, provided the removal of the dissolved Contamination by additional activities such as aspirate, blow off or a combination thereof is supported. The aspirations are advantageously as close as possible to the surface of the workpiece made, with the nozzles to the workpiece have enough play, not aware of the shaking movement in analogy to the fixed stop to influence.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst, welche insbesondere zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist. Durch die Positionierung von zumindest einem Impulsübertrager zu einem Werkstück wird ermöglicht, dass ein Stoßimpuls auf das Werkstück unmittelbar übertragen wird. Die dadurch erzielte Umkehrbe schleunigung führt zum Ablösen von Verunreinigungen an der Oberfläche des Werkstücks. Diese durch die Impulsübertragung erzeugten Stoßimpulse wirken über die gesamte Oberfläche am stärksten dort, wo die Oberfläche einer senkrechten Bewegungsrichtungsänderung zugeordnet ist oder Abrisskanten vorhanden sind. Dadurch kann ein wirkungsvolles Lösen von Verunreinigungen bewirkt werden.The The object underlying the invention is achieved by a device according to the characteristics of claim 11 solved, which in particular to carry out provided the inventive method is. By the positioning of at least one pulse transformer becomes a workpiece allows that a shock pulse on the workpiece transferred immediately becomes. The resulting reversal acceleration leads to supersede of impurities on the surface of the workpiece. These through the impulse transmission generated shock pulses work over the entire surface at most where the surface is is associated with a vertical movement direction change or Abrisskanten are present. This can effectively solve Impurities are effected.

Vorteilhafterweise ist der Impulsübertrager selbst als schwingfähiges System ausgebildet oder schwingfähig gelagert und entkoppelt zur Werkstückaufnahme angeordnet.advantageously, is the pulse transformer itself as swinging System trained or capable of oscillating stored and decoupled arranged for workpiece holder.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Werkstück zwischen wenigstens zwei Impulsübertragern angeordnet ist. Dadurch kann wechselseitig ein Stoßimpuls auf das Werkstück einwirken, um die Bewegungsrichtungsänderung zu erzeugen.advantageously, is provided that the workpiece between at least two pulse transducers is arranged. This can be mutually a shock pulse on the workpiece act to produce the change of movement direction.

Alternativ kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass einem Impulsübertrager gegenüberliegend ein im Wesentlichen fester Anschlag zugeordnet ist. Dieser Anschlag kann auch als passiver Impulsübertrager fungieren. Dadurch kann an dem festen Anschlag ein Abpralleffekt erzielt werden, der vorteilhafterweise zu einer betragsmäßig anderen Umkehrbeschleunigung als der eines Impulsübertragers führt.alternative can advantageously be provided that a pulse transformer opposite a substantially fixed stop is assigned. This stop Can also be used as a passive pulse transformer act. This can cause a rebound effect on the fixed stop can be achieved, which advantageously to a different amount of reverse acceleration as that of a pulse transmitter leads.

Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Impulsübertrager als Stößel oder Nocken ausgebildet ist. Dadurch kann eine gezielte Einwirkung des Stoßimpulses auf das Werkstück ermöglicht sein. Die Auftrefffläche als auch die Geometrie des Nockens oder Stößels oder des Auftreffpunktes der Werkstückaufnahme können an die Größe der Werkstücke sowie deren Geometrien angepasst werden, so dass nahezu jede Größe der Oberfläche eines Werkstückes zur Einleitung eines Stoßimpulses einsetzbar ist.Of Furthermore, it is advantageously provided that the pulse transformer as a pestle or Cam is formed. As a result, a targeted action of the shock pulse on the workpiece allows be. The impact area as well as the geometry of the cam or pestle or the impact point of the Workpiece holder can to the size of the workpieces as well their geometries are adjusted so that almost every size of the surface of a workpiece can be used to initiate a shock pulse is.

Die Oberflächenhärte der Impulsübertrager, die Frequenz und die Amplitude müssen so abgestimmt sein, dass Beschädigungen an der Oberfläche des Werkstückes ausbleiben.The Surface hardness of Pulse transformer, the Frequency and amplitude need be tuned so that damage on the surface of the workpiece fail.

Die Impulsübertrager werden bevorzugt elektrisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder in einer Kombination hiervon angetrieben. Diese Antriebe können in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraumes ausgebildet werden. Beispielsweise können Elektromagneten, Kurbeltriebe oder dergleichen verwendet werden, um die Stoßimpulse zu erzeugen.The Pulse transformers are preferred electrically, mechanically, hydraulically, pneumatically or driven in a combination of these. These drives can be used in dependence of the available Installation space can be formed. For example, electromagnets, crank mechanisms or The same can be used to generate the shock pulses.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass in dem zumindest einen Impulsübertrager oder dem zumindest einen Anschlag eine Düse zur Absaugung oder Abblasung integriert ist. Dadurch kann eine platzsparende Ausführungsform vorgesehen sein, wodurch zwei Funktionen miteinander kombinierbar sind.To a further advantageous embodiment of the device is provided in that in the at least one pulse transformer or the at least one Stop a nozzle is integrated for suction or blow-off. This can be a space-saving embodiment be provided, whereby two functions can be combined are.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The Invention and further advantageous embodiments and further developments The same will be described below with reference to the drawing Example closer described and explained. The The description and the drawing to be taken features can individually for themselves or applied to several in any combination according to the invention become. Show it:

1 eine schematische Darstellung in der Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Reinigung eines rotationssymmetrischen Werkstückes und 1 a schematic representation in the plan view of a device for cleaning a rotationally symmetrical workpiece and

2 eine schematische Darstellung in der Draufsicht gesehen auf eine Vorrichtung zur Reinigung eines kubischen Werkstücks. 2 a schematic representation in plan view of a device for cleaning a cubic workpiece.

In 1 ist schematisch vereinfacht eine Vorrichtung 11 zur Durchführung eines Verfahrens zum Lösen von an einem Werkstück 12 haftenden Verunreinigungen dargestellt. Die Vorrichtung 11 weist eine Haltevorrichtung 14 auf, welche beispielsweise als Platte ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung 14 ist lediglich schematisch dargestellt. Von der Haltevorrichtung 14 wird eine Werkstückaufnahme 16 aufgenommen, in die ein Werkstück 12 einsetzbar und positionierbar ist. Die Haltevorrichtung 14 kann auch in der Werkstückaufnahme 16 integriert sein. Die Werkstück aufnahme 16 entspricht einer Negativform des Werkstücks 12, wobei die Werkstückaufnahme 16 geringfügig größer als das Werkstück 12 ausgebildet ist, so dass zwischen den äußeren Flächen des Werkstücks 12 und der Werkstückaufnahme 16 ein geringer Spalt ausgebildet ist.In 1 is a simplified schematic device 11 for performing a method for releasing on a workpiece 12 adhesive contaminants shown. The device 11 has a holding device 14 on, which is formed for example as a plate. The holding device 14 is shown only schematically. From the holding device 14 becomes a workpiece holder 16 taken into a workpiece 12 can be used and positioned. The holding device 14 can also work in the workpiece holder 16 be integrated. The workpiece holder 16 corresponds to a negative mold of the workpiece 12 , where the workpiece holder 16 slightly larger than the workpiece 12 is formed so that between the outer surfaces of the workpiece 12 and the workpiece holder 16 a small gap is formed.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Werkstück 12 als rotationssymmetrisches Bauteil dargestellt, wie beispielsweise einem Reifen, einem Ring, einer Scheibe oder dergleichen. Es sind Impulsübertrager 18 vorgesehen, welche beispielsweise am Außenumfang des rotationssymmetrischen Werkstücks 12 angreifen. Die Impulsübertrager 18 sind einander gegenüberliegend vorgesehen und deren Wirklinien greifen exzentrisch zum Schwerpunkt 17 an. Dadurch wird während eines Reinigungsvorganges das Werkstück 12 gemäß Pfeil A hin und her bewegt. Zusätzlich wird das rotationssymmetrische Werkstück 12 in Rotation gemäß Pfeil B versetzt.In the embodiment according to 1 is the workpiece 12 shown as a rotationally symmetrical component, such as a tire, a ring, a disc or the like. They are pulse transformers 18 provided which, for example, on the outer circumference of the rotationally symmetrical workpiece 12 attack. The pulse transformer 18 are provided opposite each other and their action lines are eccentric to the center of gravity 17 at. As a result, during a cleaning process, the workpiece 12 moved back and forth according to arrow A. In addition, the rotationally symmetrical workpiece 12 rotated according to arrow B.

Der Impulsübertrager 18 ist beispielsweise als Stößel oder Nocken oder Werkstückaufnahme selber ausgebildet, der elektrisch, pneumatisch, hydraulisch, mechanisch oder in einer Kombination hiervon angetrieben ist. Der Stößel oder Nocken des Impulsübertragers 18 wird durch einen Wandabschnitt der Werkstückaufnahme 16 hindurchgeführt, damit dieser unmittelbar auf das Werkstück 12 einwirkt.The pulse transformer 18 is for example designed as a plunger or cam or workpiece holder itself, which is driven electrically, pneumatically, hydraulically, mechanically or in a combination thereof. The plunger or cam of the pulse transformer 18 is through a wall section of the workpiece holder 16 passed through, so that this directly on the workpiece 12 acts.

Zum Impulsübertrager 18 benachbart ist eine Düse 21 vorgesehen, durch welche eine Absaugung oder Abblasung von gelösten Verunreinigungen erfolgt. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass durch eine Düse ein Saugstrom dem Werkstück 12 zugeführt wird und durch die gegenüberliegende Düse die Verunreinigungen abgesaugt werden. Dadurch wird der Abtransport der gelösten Verunreinigungen unterstützt.To the pulse transformer 18 adjacent is a nozzle 21 provided by which a suction or blow-off of dissolved impurities takes place. Advantageously, it is provided that a suction flow through the nozzle to the workpiece 12 is supplied and the impurities are sucked through the opposite nozzle. This supports the removal of the dissolved impurities.

Die Anordnung des Werkstückes 12 zwischen zwei einander im Wesentlichen gegenüberliegenden Impulsübertragern 18, die zusammenwirken, ist nur beispielhaft. Es können ebenso weitere paarweise einander zugeordnete Impulsübertrager 18 vorgesehen sein, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind oder senkrecht zu den dargestellten Impulsübertragern 18 auf das Werkstück 12 einwirken. Die Werk stückaufnahme 16 kann in Abhängigkeit des Werkstücks 12 sowie der Anordnung von Impulsübertragern 18 und der Düsen 21 teilweise oder vollständig geschlossen ausgebildet sein.The arrangement of the workpiece 12 between two mutually substantially opposite pulse transducers 18 that work together is just an example. There may also be further pairs of mutually associated pulse transformer 18 be provided, which are arranged distributed uniformly over the circumference or perpendicular to the pulse transducers shown 18 on the workpiece 12 act. The work piece shot 16 can depend on the workpiece 12 and the arrangement of pulse transducers 18 and the nozzles 21 be formed partially or completely closed.

Eine alternative Ausführungsform in 1 umfasst einen Impulsübertrager 18 und einen im Wesentlichen gegenüberliegenden festen Anschlag anstelle eines weiteren Impulsübertragers 18. Des Weiteren ist alternativ möglich, dass die Düse 21 als Impulsübertrager 18 oder fester Anschlag ausgebildet ist, so dass zwei Funktionen in einem Bauteil ineinander integriert sind. Ebenso kann zusätzlich zum Impulsübertrager 18 die Düse 21 Stoßimpulse auf das Werkstück 12 ausüben.An alternative embodiment in 1 includes a pulse transformer 18 and a substantially opposite fixed stop instead of another pulse transformer 18 , Furthermore, it is alternatively possible that the nozzle 21 as a pulse transformer 18 or solid stop is formed, so that two functions are integrated into one another in one component. Likewise, in addition to the pulse transformer 18 the nozzle 21 Shock pulses on the workpiece 12 exercise.

Die Reinigung des Werkstückes 12 erfolgt durch ein Rütteln. Durch die Impulsübertrager 18 wirken Stoßimpulse auf das Werkstück ein, wodurch impulsartige Richtungsänderungen in der Bewegung des Werkstückes 12 erzielt werden. Die Frequenz und die Amplitude, mit welcher die Stoßimpulse ausgegeben werden, können einstellbar sein. Vorteilhafterweise ist eine Rüttelbewegung zwischen 50 bis 100 Hz vorgesehen. Je höher die Umkehrbeschleunigungen durch die nacheinander einwirkenden Stoßimpulse auf das Werkstück sind, desto leichter lösen sich Verunreinigungen von den Oberflächen des Werkstückes.The cleaning of the workpiece 12 done by shaking. Through the pulse transformer 18 Shock pulses act on the workpiece, causing impulsive changes in direction in the movement of the workpiece 12 be achieved. The frequency and amplitude at which the shock pulses are output may be adjustable. Advantageously, a shaking movement between 50 to 100 Hz is provided. The higher the reversing accelerations due to the successive impact pulses on the workpiece, the easier it is to remove contaminants from the surfaces of the workpiece.

Der zwischen dem Werkstück 12 und der Werkstückaufnahme 16 ausgebildete Spalt ermöglicht, dass das Werkstück innerhalb der Werkstückaufnahme eine Rüttelbewegung zum Ablösen von Verunreinigungen durchführt.The between the workpiece 12 and the workpiece holder 16 formed gap allows the workpiece within the workpiece holder performs a shaking movement to remove contaminants.

In 2 ist schematisch eine alternative Ausgestaltung einer Vorrichtung 11 zum Reinigen eines kubischen Werkstückes 12 dargestellt. Diesem Werkstück 12 sind beispielsweise an jeder Seitenfläche zwei paarweise einander gegenüberliegende Impulsträger 18 positioniert. Zwischen den jeweils an einer Seite des Werkstücks 12 zugeordneten Impulstragern 18 ist eine Düse 21 vorgesehen, um die abgelösten Verunreinigungen zu entfernen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass an zwei Seitenflächen des Werkstücks 12 Impulsübertrager 18 vorgesehen sind und den beiden Seitenflächen jeweils gegenüberliegend feste Anschläge ausgebildet sind. Durch die Anordnung der Impulsübertrager 18 gemäß 2 können zwei Bewegungsrichtungen gemäß Pfeilen A und B dem Werkstück 12 aufgezwungen werden, um eine Abreinigung zu erzielen.In 2 schematically is an alternative embodiment of a device 11 for cleaning a cubic workpiece 12 shown. This workpiece 12 For example, on each side surface, two pairs of opposite pulse carrier 18 positioned. Between each on one side of the workpiece 12 associated impulse bearings 18 is a nozzle 21 provided to remove the detached contaminants. Alternatively it can be provided that on two side surfaces of the workpiece 12 Pulse transformers 18 are provided and the two side surfaces each opposite fixed stops are formed. By the arrangement of the pulse transformer 18 according to 2 can two directions of movement according to arrows A and B the workpiece 12 forced to achieve a cleaning.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Stoßimpulse der Impulsübertrager 18 unmittelbar auf das Werkstück 12 eingeleitet. Somit wird das Werkstück 12 in Bewegung gesetzt. Dadurch wird zumindest eine impulsartige Richtungsänderung dem Werkstück 12 aufgezwungen.At the in 2 illustrated embodiment, the shock pulses of the pulse transformer 18 directly on the workpiece 12 initiated. Thus, the workpiece becomes 12 set in motion. As a result, at least one pulse-like change in direction of the workpiece 12 imposed.

Bei Werkstücken 12, welche aufwendige oder komplizierte geometrische Formen aufweisen, kann zur Herstellung einer optimalen Absaugung eine durchsichtige Abdeckung auf die Werkstückaufnahme 12 positioniert werden, um im Anschluss daran über zunächst provisorisch angeordnete Düsen 21 die Saugströmung zu ermitteln, damit eine optimale Positionierung der Düsen 21 zur maximalen Absaugung der gelösten Verunreinigungen ermöglicht ist.For workpieces 12 , which have elaborate or complicated geometric shapes, can for producing an optimal suction a transparent cover on the workpiece holder 12 be positioned to thereafter via initially provisionally arranged nozzles 21 to determine the suction flow, thus ensuring optimum positioning of the nozzles 21 for maximum suction of dissolved impurities is.

Bei der vorliegenden Erfindung findet somit eine Rüttelreinigung zum Lösen von Verunreinigungen statt, indem die Oberflächenkräfte durch ihnen entgegenwirkende Trägheitskräfte bei impulsartiger Bewegungsrichtungsumkehr aufgehoben werden. Bei derartigen Rüttelreinigungen tritt der größte Ablöseeffekt an Oberflächen von Werkstücken 12 auf, die senkrecht zur Bewegungsrichtungsumkehr oder an Abrisskanten ausgerichtet sind. Dadurch können die Adhäsionskräfte beziehungsweise Kohäsionskräfte, durch welche die Verunreinigungen an der Oberfläche des Werkstückes anhaften, gelöst werden. Die Frequenz und die Amplitude der Rüttelbewegung der Werkstückaufnahme beziehungsweise der durch die Impulsübertrager 18 eingebrachten Stoßimpulse sind auf einen Wert begrenzt, der sicherstellt, dass weder das Werkstück 12, noch der Impulsübertrager 18, noch die festen Anschläge, sofern diese vorgesehen sind, beschädigt werden. In Abhängigkeit der Lage der Oberflächen des zu reinigenden Werkstückes 12 können vorzugsweise senkrecht zu jeder Oberfläche Impulsübertrager 18 vorgesehen sein, zwischen denen eine Bewegungsrichtungsänderung beziehungsweise -umkehr zur Reinigung erzeugt wird.Thus, in the present invention, shaker cleaning for dissolving contaminants takes place by canceling the surface forces by counteracting inertial forces upon impulse-type reversal of the direction of travel. In such Rüttelreinigungen occurs the largest detachment effect on surfaces of workpieces 12 on, which are aligned perpendicular to the direction of movement reversal or on tear-off edges. As a result, the adhesion forces or cohesive forces, by means of which the contaminants adhere to the surface of the workpiece, can be released. The frequency and the amplitude of the shaking movement of the workpiece holder or by the pulse transformer 18 introduced shock pulses are limited to a value that ensures that neither the workpiece 12 , nor the pulse transformer 18 , nor the fixed stops, if they are provided, damaged. Depending on the position of the surfaces of the workpiece to be cleaned 12 may preferably perpendicular to each surface impulse transformer 18 be provided between which a movement direction change or reversal is generated for cleaning.

Claims

Method for releasing on a workpiece ( 12 ) adhering contaminants, in which the contaminated workpiece ( 12 ) in a workpiece holder ( 16 ) is used and in which the workpiece ( 12 ) directly from at least one on the workpiece ( 12 ) acting pulse transformer ( 18 ) is shaken with at least one pulse-like change of direction.

Method according to claim 1, characterized in that the workpiece ( 12 ) between at least one pulse transformer ( 18 ) and at least one substantially opposite stop is shaken.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece ( 12 ) by at least two substantially in the opposite direction acting pulse transformer ( 18 ) is shaken.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the pulse transformer ( 18 Moving direction changes are initiated in at least two mutually perpendicular spatial directions.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in rotationally symmetrical workpieces ( 12 ) an eccentric to the center of gravity ( 17 ) pulse-like direction change by at least one pulse transformer ( 18 ) or through the workpiece holder ( 16 ) is initiated.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in cubic or non-rotatable workpieces ( 12 ) in at least two spatial directions simultaneously or successively the pulse-like change in direction by at least one pulse transformer ( 18 ) is initiated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one pulse transformer ( 18 ) is operated at a frequency between 50 to 100 Hz.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency and the amplitude of the at least one on the workpiece ( 12 ) acting momentum transmitter ( 18 ) on the modulus of elasticity and the strength of the workpiece ( 12 ) is adjusted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece ( 12 ) by shock pulses of the at least one pulse carrier ( 18 ) and at least a pulse-like change in direction of the workpiece ( 12 ) is produced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the impurities dissolved by pulse-like direction changes with at least one on a surface of the workpiece ( 12 ) arranged nozzle ( 21 ) are removed at least by suction or blow-off.

Device for releasing on a workpiece ( 12 ) adhering impurities, in particular for carrying out the method according to claims 1 to 10, with a workpiece holder ( 16 ), with at least one associated pulse transformer ( 18 ), characterized in that the at least one pulse transformer ( 18 ) at least one pulse-like change in direction of the workpiece ( 12 ) generated by shock pulses and directly on the in the workpiece holder ( 16 ) arranged workpiece ( 12 ) acts.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the at least one pulse transformer ( 18 ) vibration-free decoupled to the workpiece holder ( 16 ) is arranged.

Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that at least two pulse transformer ( 18 ) are provided, between which the workpiece ( 12 ) is arranged and which output shock pulses in the opposite direction.

Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that at least one pulse transformer ( 18 ) and at least one substantially opposite solid stop is provided.

Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that in the workpiece holder ( 16 ) at least two connection openings for nozzles ( 21 ) are provided and a suction flow along the at least one surface portion of the workpiece ( 12 ) is formed.

Device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the at least one pulse transformer ( 18 ) is designed as a plunger or cam.

Apparatus according to claim 11 to 16, characterized in that the at least one pulse transformer ( 18 ) is driven electrically, mechanically, hydraulically, pneumatically or in a combination thereof.

Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that a nozzle ( 21 ), which is provided for the suction or blow-off of dissolved impurities and at least one pulse transformer ( 18 ) are combined in one.