DE202019105621U1

DE202019105621U1 - Reinigungseinrichtung

Info

Publication number: DE202019105621U1
Application number: DE202019105621.5U
Authority: DE
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2029-10-12
Also published as: KR20200001585U; JP6808763B2; JP2020108875A; KR200493723Y1; CN210497393U

Abstract

Reinigungsmaschine (10, 100), mit der eine Strahlströmung (49) in ein zu reinigendes Objektloch (33, 35) eines Objekts (30, 130), das dieses Objektloch (33, 35) enthält, einspritzbar ist, um das Objektloch (33, 35) zu reinigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmaschine (10, 100) umfasst:
eine Spannvorrichtung (40, 140), durch die das Objekt (30, 130) gehalten werden kann,
eine Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90), die von der Spannvorrichtung (40, 140) gehalten ist, wenn ein Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) in das Objektloch (33, 35) eingesteckt ist, sowie eine Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung, mit der eine Strahlströmung (49) erzeugbar ist,
wobei die Reinigungsmaschine (10, 100) so ausgebildet ist, dass die von der Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung erzeugte Strahlströmung (49) in das andere Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90), die in das Objektloch eingesteckt wurde, eingespritzt wird, und aus einem Ende (27) der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) ausgespritzt wird und dann mit dem Boden des Objektlochs (33, 35) zusammenstößt und damit aus dem Objektloch (33, 35) abgegeben wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist eine Abwaschmaschine oder ein Gebläse, in der oder in dem ein Abwaschen unter Nutzung von Zusammenstößen einer Strahlströmung einer Reinigungsflüssigkeit oder einer trockenen Luft mit einem Objekt erfolgt, bekannt (zum Beispiel japanisches Patent Nr. 6227496 , japanische Patentanmeldung Nr. S2018-118237 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der Reinigung eines Objektloches, z. B. eines Innengewindes oder eines Sackloches durch eine Strahlströmung ist die Situation gegeben, dass Fremdkörper am Boden des Lochs oder im Gewindes zurückbleiben. Es werden ein Reinigungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung, mit denen ein Objektloch sauberer gemacht werden kann, vorgeschlagen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren für ein Objektloch, wobei
eine Einsteckdüse mit einem Becherabschnitt und einem Schaftabschnitt so eingesteckt wird, dass der Schaftabschnitt in das Objektloch eingesteckt wird,
eine Strahlströmung mit einer Düse zur Strahlströmungserzeugung erzeugt wird,
die Strahlströmung in den Becherabschnitt eingespritzt und aus einem Ende des Schaftabschnitts ausgespritzt wird, um mit dem Boden des Objektlochs zusam m enzustoßen,
die Strahlströmung zwischen der Außenseite des Schaftabschnitts und dem Objektloch fließt und damit aus dem Objektloch abgegeben wird.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Reinigungsmaschine, die eine Spannvorrichtung und eine Düse zur Strahlströmungserzeugung aufweist, wobei
die Spannvorrichtung eine Einsteckdüse aufweist,
die Einsteckdüse einen Becherabschnitt, einen Halsabschnitt und einen Schaftabschnitt umfasst, wobei der Becherabschnitt in Form eines umgekehrten Konus vorliegt und einen Kranz aufweist, der einen Kranzdurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des in einem Objekt vorgesehenen Objektloches ist, aufweist, wobei der Halsabschnitt an einem Scheitelabschnitt des Becherabschnitts angeordnet ist, wobei der Schaftabschnitt eine mit dem Halsabschnitt verbundene Bohrung und einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Objektloches ist, aufweist, wobei der Schaftabschnitt in das Objektloch des Objekts eingesteckt wird, die Einsteckdüse mittels der Spannvorrichtung am Objekt befestigt ist.
Als Fluid wird Druckluft, Trockenluft oder Reinigungsflüssigkeit verwendet. Die Reinigungsflüssigkeit kann auch eine Reinigungslösung auf Wasserbasis sein.
Das Objekt bezieht sich auf einen als zu reinigendes Objekt dienenden Gegenstand. Das Objekt ist beispielsweise eine mechanische Komponente. Das Objekt enthält ein Objektloch oder mehrere Objektlöcher. Das Objektloch ist ein als zu reinigendes Objekt dienendes Loch. Das Objektloch ist ein Loch mit einem Boden. Das Objektloch ist beispielsweise ein Ölloch oder ein Innengewinde. Das Objektloch kann auch ein Ölloch mit einem Innengewinde sein.
Die Fremdkörper sind beispielsweise Späne, Schleifgüter, Flusen oder Öle. Bei Verwendung von Druckluft oder Trockenluft als Fluid umfassen die Fremdkörper die im Objektloch zurückbleibende Reinigungsflüssigkeit.
Es ist wenigstens für ein Objektloch eine Einsteckdüse vorgesehen. Jeweils eine Einsteckdüse ist einem Objektloch zugeordnet. Es ist auch möglich, ein Objektloch zu haben, dem keine Einsteckdüse zugeordnet ist. Der Schaftabschnitt der Einsteckdüse wird vom Eingang des Objektloches eingeführt.
Die Reinigungseinrichtung kann auch eine Bewegungseinrichtung, mit der die Düse zur Strahlströmungserzeugung bezüglich des Objektloches relativ bewegt wird, umfassen. Die Reinigungseinrichtung kann auch eine numerische Steuereinrichtung enthalten. Die Bewegungseinrichtung kann auch von der numerischen Steuereinrichtung numerisch gesteuert werden.
Die Einstellrichtung der Einsteckdüse ist beliebig. Beispielsweise kann der Becherabschnitt abwärts in Richtung der Schwerkraft oder in einer Horizontalrichtung angeordnet sein. Bei der Reinigung des Objektloches durch die Düse zur Strahlströmungserzeugung ist der Becherabschnitt der Einsteckdüse so angeordnet, dass er sich in Richtung der Düse zur Strahlströmungserzeugung erweitert.
Die Einsteckdüse weist beispielsweise eine Trichterform auf. Der Becherabschnitt stellt einen Konus mit einer nach unten gerichteten Spitze, d.h. ein umgekehrter Konus, dar, wenn der Becherabschnitt nach oben gerichtet ist. Im Längsschnitt kann die Becherfläche, die als die Innenoberfläche des Becherabschnitts dient, als eine nach außen gewölbte Kurve ausgebildet sein. Unter dem Längsschnitt versteht man einen Schnitt, der von einer Ebene, die durch die Mittelachse des Becherabschnitts oder die Mittelachse des Kranzes verläuft, geschnitten wird. Im Längsschnitt kann die Becherfläche auch als nach der Becherabschnittsmitte gewölbte Kurve ausgebildet sein. Im Längsschnitt ist es auch möglich, die Verbindung von der Becherfläche zum Halsabschnitt mit einer glatten Kurve herzustellen. In der Nähe des Halsabschnitts kann der Winkel, den die Tangente an die Innenoberfläche der Einsteckdüse mit der Mittelachse einschließt, mit der zunehmenden Näherung des Kranzes an den Halsabschnitt verkleinert werden.
Der Halsabschnitt ist eine Öffnung, die im Boden des Becherabschnitts angeordnet ist. Der Halsabschnitt ist mit einer Bohrung (in English: bore), die innerhalb des Schaftabschnitts vorgesehen ist, verbunden. Die Bohrung ist an einem Ende geöffnet. Das Innere der Einsteckdüse stellt einen Durchgang dar. Der Durchgang verläuft vom Kranz aus durch die als die Innenoberfläche des Becherabschnitts dienende Becherfläche, den Halsabschnitt und die Bohrung hindurch bis an das Ende.
Im Längsschnitt ist es auch möglich, mittels einer glatten Kurve den Halsabschnitt mit der Bohrung zu verbinden.
Vorzugsweise beträgt die Länge des Becherabschnitts das 0,7- bis 2-fache des Durchmessers des Kranzes. Hier ist die Länge des Becherabschnitts die Länge von dem Kranz bis dem Halsabschnitt. Der Durchmesser des Kranzes ist der Innendurchmesser des Kranzes.
Vorzugsweise ist der Rohrdurchmesser, der den Durchmesser der Außenoberfläche des Schaftabschnitts darstellt, kleiner als der Innendurchmesser des Objektlochs. Beispielsweise beträgt der Rohrdurchmesser das 0,5- bis 0,8-fache des Innendurchmessers des Objektlochs.
Die Mitte des Becherabschnitts kann auch in Bezug auf die Mitte des Schaftabschnitts geneigt sein. Nun ist es bevorzugt, dass sich die Mitte des Becherabschnitts und die Mitte des Schaftabschnitts in der Nähe des Halsabschnitts schneiden. Der Halsabschnitt ist in Richtung der Mittelachse des Schaftabschnitts gesehen an der Innerseite des Kranzes angeordnet.
Die Reinigungseinrichtung kann auch einen Antriebszylinder umfassen. Die Einsteckdüse wird durch den Antriebszylinder in eine Einsteckstellung, in der die Einsteckdüse in das Objektloch eingesteckt ist, bewegt und in eine Rückziehstellung, in der die Einsteckdüse von dem Objektloch gelöst wird, bewegt.
Ferner kann bei dem Reinigungsverfahren die Einsteckdüse so eingesteckt werden, dass die Mittelachse des Schaftabschnitts mit der Mittelachse des Objektlochs zusammenfällt. Ferner kann die Düse zur Strahlströmungserzeugung in Bezug auf das Objektloch relativ bewegt werden.
Die von der Düse zur Strahlströmungserzeugung erzeugte Strahlströmung wird über die Einsteckdüse in das Innere des Objektlochs eingeleitet. Die Strahlströmung wird aus dem in das Innere des Objektlochs eingesteckten Ende des Schaftabschnitts ausgespritzt. Dann spritzt sie in das Objektloch und stößt mit dem Boden des Objektlochs zusammen, damit sie durch die Außenseite des Schaftabschnitts aus der Öffnung des Objektlochs abgegeben wird.
Es werden ein Reinigungsverfahren und eine Reinigungseinrichtung, mit denen ein Objektloch sauberer gemacht werden kann, bereitgestellt.
Figurenliste

1 zeigt eine Reinigungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform;
2A zeigt eine Einsteckdüse gemäß der ersten Ausführungsform in einer Längsschnittdarstellung;
2B zeigt eine erste Variation einer Einsteckdüse gemäß der ersten Ausführungsform in einer Längsschnittdarstellung;
2C zeigt eine zweite Variation einer Einsteckdüse gemäß der ersten Ausführungsform in einer Längsschnittdarstellung;
2D zeigt eine dritte Variation einer Einsteckdüse gemäß der ersten Ausführungsform in einer Längsschnittdarstellung;
3 zeigt ein Reinigungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform;
4 zeigt einen Reinigungszustand gemäß der ersten Ausführungsform;
5 zeigt in einer lokalen perspektiven Darstellung eine abgeschnittene Reinigungsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform;
6 zeigt eine Schnittdarstellung der Fläche VI in 5.

Bezugszeichenliste

10, 100: Reinigungsmaschine
20, 60, 70, 80, 90: Einsteckdüse
21, 61, 71, 81, 91: Becherabschnitt
22, 82: Kranz
24, 64, 74, 84, 94: Halsabschnitt
25, 65, 75, 85, 95: Schaftabschnitt
26, 66, 76, 86, 96: Befestigungsloch
27: Ende
30, 130: Objekt
33, 35: Objektloch
40, 140: Spannvorrichtung
42, 103: Antriebszylinder
47: Düse zur Strahlströmungserzeugung
49: Strahlströmung

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste Ausführungsform
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Reinigungsmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform eine Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 und eine Spannvorrichtung 40. Die Reinigungsmaschine 10 kann auch eine Pumpe 48 sowie eine Bewegungseinrichtung 51 umfassen. Die Spannvorrichtung 40 umfasst eine Einsteckdüse 20, eine Klemmeinrichtung 43 und eine Platte 45.
Die Spannvorrichtung 40 kann einen Stützstift 46 enthalten. Das Objekt 30 und die Einsteckdüse 20 werden mit der Spannvorrichtung 40 gehalten.
Die Pumpe 48 kann eine Kreiselpumpe, eine Zahnradpumpe oder eine Kolbenpumpe sein. Die Reinigungsflüssigkeit wird durch die Pumpe 48 ausgetragen.
Zusätzlich kann die Pumpe 48 durch einen Kompressor oder ein Gebläse ersetzt werden.
Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 ist mit der Pumpe 48 verbunden. Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 erzeugt eine Strahlströmung 49. Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 ist beispielsweise eine Rohrdüse oder eine Direktstrahldüse.
Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 wird durch die Bewegungseinrichtung 51 relativ zu dem Objekt 30 bewegt. Für die Bewegungseinrichtung 51 kann zum Beispiel ein parallelgeschalteter horizontaler Mehrgelenkroboter, ein Orthogonalachsenroboter oder eine Kombination aus einer Bewegungssäule und einer Zuführeinrichtung verwendet werden. Eine numerische Steuerung kann auch für die Bewegungseinrichtung 51 durchgeführt werden.
Beispielsweise bewegt sich die Bewegungseinrichtung 51 in einer Richtung parallel zur Mittelachse 34 des Objektlochs 33 (Z-Richtung), in einer Richtung senkrecht zur Z-Richtung (X-Richtung) und in einer Richtung senkrecht zur Z-Richtung und zur X-Richtung (Y-Richtung). Hier stellt die positive Z-Richtung eine Richtung, in der die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 von dem Objektloch 33 weg entfernt ist, dar (Z⁺-Richtung). Die Bewegungseinrichtung 51 kann auch so ausgeführt werden, dass die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 in einer Rotationsrichtung bezüglich der X-Richtung oder Z-Richtung relativ zum Objekt 30 bewegt wird. Nachfolgend ist zur Vereinfachung der Erläuterung die Z⁺-Richtung aufwärts und die Z^--Richtung abwärts gezeigt. Außerdem können die Namen und die Richtungen der Achsen frei geändert werden.
Das Objekt 30 umfasst mindestens ein Objektloch 33. Unter gemeinsamer Bezugnahme auf 2A erstreckt sich das Objektloch 33 entlang der Mittelachse 34. Das Objektloch 33 weist eine Öffnung 36, eine Innenoberfläche 31 und einen Boden 32 auf. Die Innenoberfläche 31 weist beispielsweise ein Gewinde auf. Das Objektloch 33 hat einen Innendurchmesser D2.
Durch die Platte 45 werden die Klemmeinrichtung 43, die Einsteckdüse 20, das Objekt 30 und der Stützstift 46 gehalten. Das Objekt 30 wird mittels des Stützstifts 46 positioniert und gelagert.
Die Klemmeinrichtung 43 umfasst einen Antriebszylinder 42 und einen Greifer 41. Der Greifer 41 und die Einsteckdüse 20 werden durch den Antriebszylinder 42 in die Einsteckstellung oder die Rückziehstellung bewegt. Der Greifer 41 liegt in der Einsteckstellung an dem Objekt 30 an und übt eine Kraft in Richtung des Stützstifts 46 auf das Objekt 30 aus. Der Greifer 41 ist in der Rückziehstellung vom Objekt 30 getrennt.
2A zeigt eine Schnittdarstellung, die durch die XZ-Ebene geschnitten ist, wobei die XZ-Ebene durch die Mittelachse 34 verläuft. 2B, 2C und 2D sind ebenfalls gleichartige Schnittdarstellungen.
Wie in 2A gezeigt, weist der Greifer 41 ein Befestigungsloch 26 auf. Das Befestigungsloch 26 umfasst eine Anlagefläche 261 und eine Kreiszylinderfläche 262. Die Anlagefläche 261 liegt senkrecht zur Kreiszylinderfläche 262. Wenn sich der Greifer 41 in der Einsteckstellung befindet, fällt die Mittelachse 28 der Kreiszylinderfläche 262 mit der Mittelachse 34 zusammen.
Die Einsteckdüse 20 ist an dem Greifer 41 befestigt. Die Einsteckdüse 20 umfasst einen Kranz 22, einen Becherabschnitt 21, einen Halsabschnitt 24, einen Schaftabschnitt 25 und ein Ende 27. Die Einsteckdüse 20 hat beispielsweise eine trichterartige Form. Der Kranz 22, der Becherabschnitt 21, der Halsabschnitt 24, der Schaftschnitt 25 und das Ende 27 sind koaxial mit der Mittelachse 28 angeordnet.
Der Becherabschnitt 21 weist einen Flansch 291, eine Becherfläche 23, eine Außenmantelfläche 292 und ein Einsteckloch 293 auf. Die untere Oberfläche des Flansches 291 liegt an der Anlagefläche 261 an. Die Außenmantelfläche 292 liegt an der Kreiszylinderfläche 262 an. Der Becherabschnitt 21 wird positioniert, indem seine zwei Flächen mit dem Befestigungsloch 26 in Kontakt gebracht werden. Die Becherfläche 23 ist eine umgekehrt konische Oberfläche und stellt eine Innenoberfläche des Becherabschnitts 21 dar. Das obere Ende der Becherfläche 23 ist der Kranz 22. Die Form des Kranzes 22 ist kreisförmig. Die Becherfläche 23 verengt sich mit dem zunehmenden Abstand vom Kranz 22. Der Halsabschnitt 24 ist am Scheitelabschnitt des Becherabschnitts 21 angeordnet. Der Halsabschnitt 24 gehört zum dünnsten Teil des Becherabschnitts 21. Das Einsteckloch 293 ist am unteren Ende des Becherabschnitts 21 angeordnet. Das Einsteckloch 293 ist an einer Position, die tiefer als der Halsabschnitts 24 liegt, angeordnet. Das Einsteckloch 293 ist ein kreiszylindrisches Loch. Der Kranzdurchmesser D3, der als der Innendurchmesser des Kranzes 22 dient, ist vorzugsweise größer als der Innendurchmesser D2. Hier wird die Länge vom Kranz 22 zum Halsabschnitt 24 als eine Becherabschnittslänge L2 bezeichnet. Die Becherabschnittslänge L2 beträgt beispielsweise das 0,7- bis 2-fache des Kranzdurchmessers D3.
Der Schaftabschnitt 25 stellt ein hohles Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt dar. Der Schaftabschnitt 25 hat eine Außenoberfläche 251 und eine als Hohlraum dienende Bohrung 252. Der Schaftabschnitt 25 wird in das Einsteckloch 293 eingesteckt und an dem Becherabschnitt 21 befestigt. Die Außenoberfläche 251 liegt an dem Einsteckloch 293 an. Das Ende 27 ist das untere Ende des Schaftabschnitts 25. Der Rohrdurchmesser (Außendurchmesser) D1, der als der Durchmesser der Außenoberfläche 251 dient, ist kleiner als der Innendurchmesser D2. Beispielsweise beträgt der Rohrdurchmesser D1 das 0,5- bis 0,8-fache des Innendurchmessers D2.
Wenn sich der Greifer 41 in der Rückziehstellung befindet, ist der Schaftabschnitt 25 von der Öffnung 36 des Objektlochs 33 entfernt. Wenn sich der Greifer 41 in der Einsteckstellung befindet, wird der Schaftabschnitt 25 in die Öffnung 36 mit einer Einstecktiefe L1 eingesteckt.
Wenn beispielsweise das Objektloch M6X25 und der Kopfsenker φ8X3,5 (Einheit: mm) ist, beträgt der Kranzdurchmesser D3 = 20 mm, der Halsdurchmesser 2 mm, der Rohrdurchmesser D1 = 4 mm, die Einstecktiefe L1 = 2 mm, und die Becherlänge L2 = 25 mm.
2B zeigt das Befestigungsloch 66 und die Einsteckdüse 60 in der ersten Variation.
Das Befestigungsloch 66 weist eine konische Oberfläche 663 und eine Kreiszylinderfläche 664 auf. Die Einsteckdüse 60 umfasst einen Kranz 22, einen Becherabschnitt 61, einen Halsabschnitt 64, einen Schaftabschnitt 65 und ein Ende 27.
Die konische Oberfläche 663 ist die Innenoberfläche und eine umgekehrt konische Oberfläche. Die konische Oberfläche 663 ist oberhalb der Kreiszylinderfläche 664 vorgesehen. Die Kreiszylinderfläche 664 ist die Innenoberfläche. Die konische Oberfläche 663 und die Kreiszylinderfläche 664 sind durchgehend und weisen jeweils eine Mittelachse 28 auf.
Der Becherabschnitt 61 weist eine Becherfläche 63, eine konische Oberfläche 691 und eine Kreiszylinderfläche 692 auf. Im Längsschnitt bildet die Becherfläche 63 eine konvexe Kurve in Richtung der Mittelachse 28 bis zum Halsabschnitt 64 und ist mit der Bohrung 652 bündig verbunden. Die konische Oberfläche 691 ist die Außenoberfläche und eine umgekehrt konische Oberfläche. Die Form der konischen Oberfläche 691 entspricht im Wesentlichen der Form der konischen Oberfläche 663 und liegt an der konischen Oberfläche 663 an. Die Kreiszylinderfläche 692 ist unter der konischen Oberfläche 691 so angeordnet, dass diese Kreiszylinderfläche mit der konischen Oberfläche 691 kontinuierlich verläuft. Die Kreiszylinderfläche 692 liegt an der Kreiszylinderfläche 664 an. Der Becherabschnitt 61 ist positioniert und an dem Befestigungsloch 66 befestigt, indem die zwei konischen Oberflächen 663, 691 und die Kreiszylinderflächen 664, 692 jeweils aneinander anliegen.
Der Schaftabschnitt 65 hat eine Außenoberfläche 651 und eine Bohrung 652. Der Schaftabschnitt 65 kann einstückig mit dem Becherabschnitt 61 ausgebildet sein.
2C zeigt das Befestigungsloch 76 und die Einsteckdüse 70 in der zweiten Variation.
Die Einsteckdüse 70 umfasst einen Kranz 22, einen Becherabschnitt 71, einen Halsabschnitt 74, einen Schaftabschnitt 75 und ein Ende 27. Die Einsteckdüse 70 ist als Ganzes in Form von einem Rohr ausgebildet, bei dem der Becherabschnitt 71 gewölbt ist. Der Becherabschnitt 71 weist eine Becherfläche 73 und eine Außenoberfläche 79 auf. Im Längsschnitt ist mit der Becherfläche 73 von der Mittelachse 28 in Richtung der Außenoberfläche 79 eine konvexe, sanfte Kurve abgebildet und die Becherfläche vom Kranz 22 zum Halsabschnitt 74 verkleinert. Der Schaftabschnitt 75 umfasst eine Außenoberfläche 751 und eine Bohrung 752. Im Längsschnitt ist mit der Bohrung 752 von der Außenoberfläche 751 in Richtung der Mittelachse 28 eine konvexe, sanfte Kurve abgebildet und eine Verbindung vom Halsabschnitt 74 zum Ende 27 hergestellt. Ein Kreiszylinder liegt nahe an dem Ende der Bohrung 752. Die Verbindung von der Becherfläche 73 zur Bohrung 752 ist mittels glatt verbundener, gekrümmter Oberflächen hergestellt. Die Außenoberfläche 79 ist so ausgebildet, dass deren Dicke der Dicke des Becherabschnitts 71 von der Becherfläche 73 zur Außenoberfläche 79 im Wesentlichen entspricht. In ähnlicher Weise ist die Außenoberfläche 751 so ausgebildet, dass deren Dicke der Dicke des Schaftabschnitts 75 von der Bohrung 752 zur Außenoberfläche 751 im Wesentlichen entspricht.
Das Befestigungsloch 76 weist eine Kreiszylinderfläche 765 und eine konische Oberfläche 766 auf. Die Kreiszylinderfläche 765 ist die Innenoberfläche. Der Außendurchmesser der Kreiszylinderfläche 765 ist gleich groß wie der Außendurchmesser des Kranzes 22. Die konische Oberfläche 766 ist die Innenoberfläche und eine umgekehrt konische Oberfläche. Die konische Oberfläche 766 ist unterhalb der Kreiszylinderfläche 765 angeordnet. Die konische Fläche 766 und die Kreiszylinderfläche 765 sind durchgehend und weisen jeweils eine Mittelachse 28 auf. Die Öffnung des unteren Endes der konischen Oberfläche 766 steht in Kontakt mit der Außenoberfläche 79. Die konische Oberfläche 766 kann auch mit der Außenoberfläche 79 umschrieben sein. Die konische Oberfläche 766 und die Kreiszylinderfläche 765 können auch glatt verbunden sein. Die Kreiszylinderfläche 765 und die konische Fläche 766 stehen an zwei Stellen mit der Außenoberfläche 79 in Kontakt, wodurch die Einsteckdüse 70 positioniert wird. Die Einsteckdüse 70 kann auch in das Befestigungsloch 76 eingedrückt und durch Schweißen oder Kleben befestigt werden.
2D zeigt das Befestigungsloch 96 und die Einsteckdüse 90 in der dritten Variation.
Das Befestigungsloch 96 ist entlang der Mittelachse 28 angeordnet. Das Befestigungsloch 96 ist ein Stufenloch, das einen Abschnitt mit großem Durchmesser 967, eine Stufe 961 und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 962 aufweist.
Die Einsteckdüse 90 umfasst einen Kranz 22, einen Becherabschnitt 91, einen Halsabschnitt 94, einen Schaftabschnitt 95 und ein Ende 27. Die Einsteckdüse 90 weist im Inneren einen umgekehrt konischen Hohlraum auf. Der Becherabschnitt 91 hat eine Becherfläche 93, einen Flansch 991 und einen Kreiszylinderabschnitt mit einem kleinen Durchmesser 992. Der Becherabschnitt 91 kann auch eine Kreiszylinderfläche 931 als innere Oberfläche aufweisen. Im Längsschnitt ist mit der Becherfläche 93 in Richtung der Mittelachse 28 eine konvexe, sanfte Krümmung abgebildet und die Becherfläche ist in Richtung des Halsabschnitts 94 verkleinert. Die Kreiszylinderfläche 931 ist über der Becherfläche 93 angeordnet und verläuft kontinuierlich mit der Becherfläche 93. Der Flansch 991 kann auch in Form eines geraden Kreiszylinders vorliegen. Der Flansch 991 kann auch bereichsweise eine Kerbe aufweisen. Der Flansch 991 ist von dem Abschnitt mit großem Durchmesser 967 aufgenommen. Die untere Oberfläche des Flansches 991 liegt an der Stufe 961 an. Der Kreiszylinderabschnitt 992 liegt am Abschnitt mit kleinem Durchmesser 962 an. Der Becherabschnitt 91 wird positioniert, indem dessen zwei Flächen mit dem Befestigungsloch 96 aneinander anliegen.
Der Schaftabschnitt 95 weist eine Außenoberfläche 951 und eine an der Innenseite angeordnete Bohrung 952 auf und stellt die Form von einem hohlen Kreiszylinder dar. Das Basisende (das obere Ende) des Bohrung 952 ist im Querschnitt allmählich vergrößert, um mit dem Becherabschnitt 91 verbunden zu sein. Beispielsweise ist der Basisendabschnitt der Außenoberfläche 951 in einem Längsschnitt einen Kreisbogen abgebildet und somit mit dem Becherabschnitt 91 verbunden. Der Schaftabschnitt 95 kann auch einstückig mit dem Becherabschnitt ausgebildet sein.
Das Reinigungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Zur Vereinfachung der Erläuterung wird die Einsteckdüse 20 als Beispiel genommen. Gleiches gilt auch für die Einsteckdüsen 60, 70, 90.
Durch den Antriebszylinder 42 wird die Einsteckdüse 20 in das Objektloch 33 eingesteckt. Hierbei wird im Rahmen des Einsteckens des Schaftabschnitts 25 in das Objektloch 33 der Schaftabschnitt 25 mittels des Antriebszylinders 42 entlang der Mittelachse 34 in das Objektloch 33 eingeführt. Die Einsteckdüse 20 ist am Objektloch 33 befestigt (S1).
Die Reinigungsflüssigkeit wird durch die Pumpe 48 abgegeben. Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 erzeugt eine Strahlströmung 49 der Reinigungsflüssigkeit (S2). Ferner wird in dem Fall, in dem die Pumpe 48 durch einen Kompressor oder ein Gebläse ersetzt wird, eine Strahlströmung 49 aus Luft erzeugt. Die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 erzeugt eine Strahlströmung 49 in der Atmosphäre.
Mit der Bewegungseinrichtung 51 wird die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 in Richtung der Einsteckdüse gerichtet und die Strahlströmung 49 mit der Mittelachse 34 ausgerichtet (S3). Das heißt, die Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 wird mit der Bewegungseinrichtung 51 zu einer Position, der auf der Mittelachse 28 lokalisiert und in der diese Düse von der Einsteckdüse 20 getrennt ist, bewegt. Durch die Verwendung der Bewegungseinrichtung 51 wird bewirkt, dass die Mitte der Strahlströmung 49 mit der Mittelachse 34 zusammenfällt.
Die Strahlströmung 49 wird in den Becherabschnitt 21 eingespritzt. Die Strahlströmung 49 stößt mit der Becherfläche 23 zusammen und fließt entlang der Becherfläche 23 in Richtung des Halsabschnitts 24. Außerdem wird die Strahlströmung 49 direkt in den Halsabschnitt 24 eingespritzt. Die Strahlströmung 49 tritt durch den Halsabschnitt 24 durch und strömt in die Bohrung 252 ein. Die Strahlströmung 49 strömt entlang der Innenwand der Bohrung 252. Dann wird die Strahlströmung 49 aus dem Ende 27 ausgespritzt (S4).
Die Strahlströmung 49 neigt dazu, sich mit zunehmendem Abstand von der Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 zu verbreitern. Wenn die Strahlströmung 49 breiter als die Öffnung 36 wird, ist es schwierig, dass die Strahlströmung 49 in das Objektloch 33 eintritt. Da in der vorliegenden Ausführungsform der Becherabschnitt 21 vorgesehen ist, kann die Öffnung 36 nicht durch die Strahlströmung 49 verstopft werden.
Weiterhin beträgt die Becherabschnittslänge L2 das 0,7- bis 2-fache des Kranzdurchmessers D3, fließt deshalb mit der mit der Schalenoberfläche 23 zusammenstoßenden Strahlströmung 49 entlang der Becherfläche 23 in den Halsabschnitt 24 ohne irgendwelche Verminderung der Strahlströmung.
Das Fluid wird durch das Innere der Bohrung 252 rektifiziert.
Da der Schaftabschnitt 25 vorgesehen ist, kommt das Fluid nicht mit der Innenoberfläche 31 des Objektlochs 33 in Kontakt. Die gesamte Menge des Fluids, die von der Becherfläche 23 aufgefangen wird, wird aus dem Ende 27, das innerhalb des Objektlochs 33 angeordnet ist, ausgespritzt.
Die aus dem Ende 27 ausgespritzte Strahlströmung 49 spritzt in den Zentralteil des Objektlochs 33 und stößt mit dem Boden 32 zusammen (S5). Da der Schaftabschnitt 25 innerhalb des Objektlochs 33 angeordnet ist, kann die Strahlströmung 49 mit einer guten Dynamik mit dem Boden 32 zusammenstoßen.
Die mit dem Boden 32 zusammenstoßende Strahlströmung 49 fließt derart entlang des Bodens 32, dass deren Strömungsrichtung umgekehrt wird. Zusätzlich gibt es auch einen Fall, in dem die Strahlströmung 49 mit dem Boden 32 zusammenstößt und damit zurückgeprallt wird. Die Strahlströmung 49 strömt am Außenumfang des Objektlochs nach oben und wird durch die Außenseite des Schaftabschnitts 25 aus der Öffnung 36 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt kommt die Strahlströmung 49 mit dem Boden 32 oder der Innenoberfläche 31 in Kontakt und die anhaftenden Fremdkörper 52 werden von dem Boden 32 oder der Innenoberfläche 31 abgezogen. Die abgezogenen Fremdkörper 52 werden zusammen mit dem Fluid aus der Öffnung 36 abgegeben (S6).
Mit Hilfe der Einsteckdüse 20 fließt die Strahlströmung 49 in den Mittelabschnitt des Objektlochs 33. Durch die Einsteckdüse 20 bildet die Strahlströmung 49 im Zentralteil des Objektlochs 33 eine Strömung in Richtung des Bodens 32, während sie im Außenumfang des Objektlochs 33 eine Strömung vom Boden 32 zu der Öffnung 36 bildet. Das Fluid bildet eine strukturierte Strömung innerhalb des Objektlochs 33, wodurch die Reinigung des Inneren des Objektlochs 33 gefördert wird.
Zweite Ausführungsform
Die Reinigungsmaschine 100 der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. Die Reinigungsmaschine 100 umfasst eine Pumpe 48, eine Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 und eine Spannvorrichtung 140. Durch die Spannvorrichtung 140 werden das Objekt 130 und die Einsteckdüse 80 gehalten.
5 zeigt die Spannvorrichtung 140, das Objekt 130 und die Einsteckdüse 80 in einer bereichsweisen geschnittenen Darstellung.
Die Spannvorrichtung 140 umfasst eine Klemmeinrichtung 43, eine Platte 45, ein Tragelement 146, einen Hubantriebszylinder 103, einen Tragstab 101, eine Gleitschiene 107 und eine Gleitwelle 105.
Durch die Platte 45 werden die Klemmeinrichtung 43, das Tragelement 146, der Antriebszylinder 103 und die Gleitschiene 107 gehalten. Mittels des Tragelements 146 wird das Objekt 130 positioniert und getragen. Von der Klemmeinrichtung 43 wird das Objekt 130 gehalten.
Das Objekt 130 weist im Zentrum ein Objektloch 35 auf. Zu beiden Seiten des Objektlochs 35 ist das Objektloch 33 benachbart zu dem Objektloch 35 in dem Objekt 130 angeordnet.
Ein Ende (das linke Ende in der Zeichnung) des Tragstabs 101 ist am Antriebszylinder 103 angeordnet. Der Antriebszylinder 103 bewegt sich parallel zur Mittelachse 34 hin und her. Die Gleitwelle 105 ist am anderen Ende (die rechte Seite der Zeichnung) des Tragstabs 101 angeordnet. Die Gleitwelle 105 ist parallel zur Mittelachse 34 angeordnet. Die Gleitwelle 105 ist an der Gleitschiene 107 so gelagert, dass sie entlang der Mittelachse 34 gleiten kann. Mit dem Hin- und Herziehen des Antriebszylinders 103 wird der Tragstab 101 mit der Gleitwelle 105 zu einer Einheit ausgebildet und damit bewegen sie sich parallel zur Mittelachse 34. Ein Durchgangsloch 109 ist im Zentrum des Tragstabs 101 angeordnet. Das Durchgangsloch 109 ist auf der Mittelachse des Objektlochs 35 angeordnet und weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser des Objektlochs 35 ist. Die zwei Einsteckdüsen 80 sind benachbart zum Durchgangsloch 109 und auf beiden Seiten des Durchgangslochs 109 angeordnet.
Durch den Antriebszylinder 103 wird der Tragstab 101 in die Einsteckstellung oder die Rückziehstellung bewegt, wobei in der Einsteckstellung die Einsteckdüse 90 in das Objektloch 33 eingesteckt ist und in der Rückziehstellung die Einsteckdüse 80 von dem Objektloch 33 getrennt ist.
6 zeigt eine Schnittdarstellung, die durch eine Fläche VI, die die Mitten des Objektlochs 35 und die Mittelachse 34 umfasst, geschnitten ist. Wie in 6 gezeigt, umfasst der Tragstab 101 ein Befestigungsloch 86. Das Befestigungsloch 86 stellt eine gerade konische Fläche dar, und die Becherabschnittmitte 282 als Mittelachse des Bohrungslochs 86 ist in Bezug auf die Mittelachse 34 geneigt. Die Becherabschnittmitte 282 ist derart geneigt, dass sie in der Aufwärtsrichtung von dem Durchgangsloch 109 weg verläuft.
Die Einsteckdüse 80 weist einen Kranz 82, einen Becherabschnitt 81, einen Halsabschnitt 84, einen Schaftabschnitt 85 und ein Ende 27 auf.
Der Becherabschnitt 81 umfasst eine Außenoberfläche 89 und eine Becherfläche 83, deren Mittelachse die Becherabschnittmitte 282 darstellt. Die Becherfläche 83 und die Außenoberfläche 89 sind umgekehrt konische Flächen. Die Außenoberfläche 89 liegt an dem Befestigungsloch 86 an. Der Kranz 82 ist entlang der oberen Oberfläche 108 des Tragstabs 101 angeordnet. Der Kranz 82 ist ellipsenförmig.
Der Schaftabschnitt 85 ist von der Nachbarschaft des Scheitelpunkts des Becherabschnitts 81 aus derart angeordnet, dass die Schaftabschnittmitte 281 den Mittelpunkt darstellt. Die Schaftabschnittmitte 281 ist koaxial mit der Mittelachse 34. Der Schaftabschnitt 85 hat die Form eines kreisförmigen Rohres. In der Innenseite des Schaftabschnitts 85 ist eine Bohrung 852 vorgesehen. Die Außenoberfläche 851 des Schaftabschnitts 85 ist so angeordnet, dass sie nicht mit dem Objektloch 33 in Kontakt steht. Die Bohrung 852 ist entlang der Schaftabschnittmitte 281 gesehen in der Innenseite des Kranzes 82 angeordnet.
Der Halsabschnitt 84 ist der Schnittpunkt der Bohrung 852 mit der Becherfläche 83.
Ferner können das Befestigungsloch 86, die Becherfläche 83 und die Außenoberfläche 89 schräg-konische Flächen darstellen. Nun ist der Kranz 82 kreisförmig.
Ein Verfahren zum Platzieren des Objekts 130 durch die Spannvorrichtung 140 wird anhand der 5 beschrieben. Zunächst wird das Objekt 130 von dem Tragelement 146 getragen. Anschließend wird mit der Klemmeinrichtung 43 das Objekt 130 gehalten. Schließlich wird von dem Antriebszylinder 103 der Tragstab 101 verschoben, um die Einsteckdüse 80 in die Einsteckstellung zu bewegen. Die Schritte für das Lösen des Objekts von der Spannvorrichtung 140 werden in der umgekehrten Reihenfolge der obengenannten Schritte durchgeführt.
Das Reinigungsverfahren ist das gleiche wie das der ersten Ausführungsform.
Nachfolgend werden die Wirkungseffekte erklärt. Die Becherabschnittmitte 282 ist in Bezug auf die Mittelachse 34 derart geneigt, dass die Becherfläche 83 von dem Objektloch 35 und dem Durchgangsloch 109 weg verläuft. Daher werden in der axialen Richtung des Objektlochs 35 gesehen das Durchgangsloch 109 und das Objektloch 35 nicht durch den Becherabschnitt 81 abgedeckt. Deshalb kann mittels der Düse zur Strahlströmungserzeugung 47 bewirkt werden, dass die Strahlströmung 49 durch das Durchgangsloch 109 hindurch strömt und in der Nähe der Wandoberfläche des Objektlochs 35 ein Zusammenstoß stattfindet. Die Bohrung 852 befindet sich in der Richtung der Z-Achse gesehen in der Innenseite des Kranzes 82, so dass die mit der Becherfläche 83 zusammenstoßende Strahlströmung 49 zügig in den Halsabschnitt 84 fließt.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, soweit sie nicht den Geist und Umfang der Erfindung verlassen, und die technischen Angelegenheiten, die in der in den Ansprüchen beschriebenen technischen Idee enthalten sind, sind alle Gegenstände der Erfindung. Die dargestellten Ausführungsformen sind lediglich die bevorzugten Ausführungsformen, aber von den Fachmännern können verschiedene Alternativen, Modifikationen, Variationen oder Verbesserungen basierend auf der Offenbarung der vorliegenden Beschreibung implementiert werden, die alle im technischen Umfang, der von den Ansprüchen definiert ist, enthalten sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6227496 [0002]
JP S2018118237 [0002]

Claims

Reinigungsmaschine (10, 100), mit der eine Strahlströmung (49) in ein zu reinigendes Objektloch (33, 35) eines Objekts (30, 130), das dieses Objektloch (33, 35) enthält, einspritzbar ist, um das Objektloch (33, 35) zu reinigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmaschine (10, 100) umfasst: eine Spannvorrichtung (40, 140), durch die das Objekt (30, 130) gehalten werden kann, eine Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90), die von der Spannvorrichtung (40, 140) gehalten ist, wenn ein Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) in das Objektloch (33, 35) eingesteckt ist, sowie eine Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung, mit der eine Strahlströmung (49) erzeugbar ist, wobei die Reinigungsmaschine (10, 100) so ausgebildet ist, dass die von der Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung erzeugte Strahlströmung (49) in das andere Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90), die in das Objektloch eingesteckt wurde, eingespritzt wird, und aus einem Ende (27) der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) ausgespritzt wird und dann mit dem Boden des Objektlochs (33, 35) zusammenstößt und damit aus dem Objektloch (33, 35) abgegeben wird.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) einen Becherabschnitt (21, 61, 71, 81, 91), einen Halsabschnitt (24, 64, 74, 84, 94) und einen Schaftabschnitt (25, 65, 75, 85, 95) umfasst, wobei der Becherabschnitt (21, 61, 71, 81, 91) in Form von einem umgekehrten Konus vorliegt und das andere Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) bildet und einen Kranz (22, 82) aufweist, der einen Kranzdurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Objektloches (33, 35) ist, wobei der Halsabschnitt (24, 64, 74, 84, 94) an einem Scheitelabschnitt des Becherabschnitts (21, 61, 71, 81, 91) angeordnet ist, wobei der Schaftabschnitt (25, 65, 75, 85, 95) das andere Ende, das in das Objektloch (33, 35) eingesteckt ist, bildet und eine mit dem Halsabschnitt (24, 64, 74, 84, 94) verbundene Bohrung und einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Objektloches (33, 35) ist, aufweist.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmaschine (10, 100) ferner einen Antriebszylinder (42, 103) aufweist, wobei durch den Antriebszylinder (42, 103) die Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) zwischen einer Einsteckstellung, in der die Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) in das Objektloch (33, 35) eingesteckt ist, und einer Rückziehstellung, in der diese von dem Objektloch (33, 35) gelöst wird, bewegt wird.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmaschine (10, 100) ferner eine Bewegungsvorrichtung aufweist, wobei mit der Bewegungsvorrichtung die Mitte der Strahlströmung (49) mit der Mittelachse des Objektloches (33, 35) zusammengefällt ist, und die Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung in eine Position, in der die Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung von der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) getrennt ist, bewegt wird.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlströmung (49) eine gasförmige Strahlströmung (49) ist.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlströmung (49) eine flüssige Strahlströmung (49) ist.
Reinigungsmaschine (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlströmung (49) an der Position, in der die Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung von dem anderen Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) getrennt ist, von der Düse (47) zur Strahlströmungserzeugung erzeugt und in das andere Ende der Einsteckdüse (20, 60, 70, 80, 90) eingespritzt wird.