EP2156905A1

EP2156905A1 - Behandlungsvorrichtung für Werkstücke

Info

Publication number: EP2156905A1
Application number: EP08014920A
Authority: EP
Inventors: Joachim Schwarz
Original assignee: MAFAC Ernst Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: MAFAC Ernst Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: EP2156905B1

Abstract

Beschrieben wird eine Behandlungsvorrichtung für Werkstücke, die aufweist: eine Behandlungskammer (1), einen in der Behandlungskammer angeordneten Werkstückträger (2), eine in der Behandlungskammer angeordnete Düsenvorrichtung (4) mit einer Anzahl Düseneinheiten (5), die jeweils wenigstens eine Düse und wenigstens einen an die wenigstens eine Düse gekoppelten Düsenaktor (55) aufweisen, wobei der Werkstückträger (2) in der Behandlungskammer rotierbar ist und/oder wobei die Düseneinheiten um den Werkstückträger bewegbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels eines Behandlungsmediums, insbesondere eine Behandlungsvorrichtung zur reinigenden oder trocknenden Behandlung von Werkstücken.
Aus der EP 0 507 294 B1 , der WO 98/45059 oder der DE 10 2004 046 802 A1 sind jeweils Behandlungsvorrichtungen zur reinigenden oder trocknenden Behandlung von Werkstücken bekannt, die eine Behandlungskammer, einen in der Behandlungskammer angeordneten Werkstückträger und eine Düsenvorrichtung mit wenigstens einer Düse aufweisen, wobei die Düse einen auf den Werkstückträger gerichteten Auslass für ein Behandlungsmedium, beispielsweise ein flüssiges Reinigungsmedium oder ein gasförmiges Trocknungsmedium, besitzt. Die Düsenvorrichtung oder der Werkstückträger oder beide sind bei den bekannten Vorrichtungen um eine gemeinsame Rotationsachse drehbar gelagert, so dass die wenigstens eine Düse und der Werkstückträger relativ zueinander in einer um die Rotationsachse verlaufenden Rotationsrichtung bewegbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels eines Behandlungsmediums zur Verfügung zu stellen, die eine effektive Behandlung von Werkstücken bei einem niedrigeren Einsatz von Ressourcen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Behandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung für Werkstücke umfasst: eine Behandlungskammer; einen in der Behandlungskammer angeordneten Werkstückträger; eine in der Behandlungskammer angeordnete Düsenvorrichtung mit mehreren Düseneinheiten, die jeweils wenigstens eine Düse und wenigstens einen Düsenaktor aufweisen; wobei der Werkstückträger in der Behandlungskammer rotierbar ist und/oder wobei die Düseneinheiten um den Werkstückträger bewegbar sind.
Bei dieser Behandlungsvorrichtung sind die einzelnen Düseneinheiten durch den jeweils zugeordneten wenigstens einen Düsenaktor unabhängig voneinander betätigbar. Die wenigstens eine Düse einer Düseneinheit kann dadurch unabhängig von der wenigstens einen Düse jeder der anderen Düseneinheiten bewegt, insbesondere geschwenkt werden. Hierdurch ist für die wenigstens eine Düse einer Düseneinheit beispielsweise ein Auftreffwinkel, unter dem ein Strahl des durch die Düse abgegebenen Behandlungsmediums auf den Werkstückträger mit dem Werkstück oder den Werkstücken auftrifft, unabhängig von den Auftreffwinkeln der Düsen der anderen Düseneinheiten einstellbar und während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung variierbar. Die Effektivität einer durch diese Behandlungsvorrichtung durchgeführten Behandlung ist gegenüber herkömmlichen Behandlungsvorrichtungen dadurch erhöht. Die individuelle Einstellbarkeit der einzelnen Düsen macht es möglich, einen durch die Behandlungsvorrichtung durchführbaren Behandlungsprozess speziell auf die Geometrie eines Werkstücks abzustimmen, das während des Behandlungsprozesses durch den Werkstückträger gehalten ist.
Die Anzahl der Freiheitsgrade, die für die Bewegung der Düse einer Düseneinheit zur Verfügung stehen, ist abhängig von der Art und der Anzahl der Düsenaktoren, die der wenigstens einen Düse einer Düseneinheit zugeordnet sind. Eine hohe Bewegungsfreiheit lässt sich in diesem Zusammenhang dann erreichen, wenn einer Düse wenigstens drei Düsenaktoren zugeordnet sind, die unabhängig voneinander betätigbar sind. Drei Düsenaktoren können hierbei nach Art eines Dreibeins (Tripod) angeordnet sein. Bei einem Beispiel ist vorgesehen, der wenigstens einen Düse einer Düseneinheit sechs Düsenaktoren zuzuordnen, die nach Art eines Hexapods angeordnet sind.
Bei einem Beispiel ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Düseneinheiten mehrere Düsen aufweist, die gemeinsam durch den wenigstens einen Düsenaktor betätigbar sind. Diese Düsen sind hierzu durch ein Kopplungselement, an dem der wenigstens eine Düsenaktor angreift, mechanisch miteinander gekoppelt. Bedingt durch diese mechanische Kopplung der Düsen aneinander und des wenigstens einen Düsenaktors an das Kopplungselement kann eine gleiche Bewegung der einzelnen Düsen einer Düseneinheit erreicht werden. Das Kopplungselement ist bei einem Beispiel eine Stange bzw. ein Balken und bildet zusammen mit den Düsen einen Düsenbalken, der durch den wenigstens einen Düsenaktor bewegbar ist. Bei einem anderen Beispiel ist das Kopplungselement eine Platte oder ein Gitter, das zusammen mit den Düsen eine Düsenmatrix oder ein "Düsenarray" bildet, das durch den wenigstens einen Düsenaktor bewegbar ist. Hinsichtlich der Anzahl der Düsenaktoren gilt bei Düseneinheiten mit mehreren Düsen das gleiche wie für Düseneinheiten mit nur einer Düse.
Die Düsenaktoren sind beispielsweise piezoelektrische Aktoren oder fluidische Aktoren. Fluidische Aktoren sind pneumatische Aktoren, die durch ein gasförmiges Medium, z.B. Luft, betätigbar sind, oder hydraulische Aktoren, die durch ein flüssiges Medium, wie z.B. Wasser betätigbar sind.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Figuren erläutert. Die Figuren sind dabei nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, der Schwerpunkt liegt vielmehr auf der Erläuterung des Grundprinzips. In den Figuren sind lediglich die zum Verständnis dieses Grundprinzips notwendigen Teile bzw. Bauelementzonen dargestellt. In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

Figur 1: veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Behandlungsvorrichtung, die eine Behandlungskammer, einen Werkstückträger und eine Düsenvorrichtung mit mehreren Düseneinheiten aufweist, anhand einer Querschnittsdarstellung.
Figur 2: veranschaulicht ein zweites Beispiel einer Behandlungsvorrichtung anhand einer Querschnittsdarstellung.
Figur 3: veranschaulicht ein drittes Beispiel einer Behandlungsvorrichtung anhand einer Querschnittsdarstellung.
Figur 4: veranschaulicht ein Beispiel einer Düseneinheit, die eine Düse gemäß einem ersten Beispiel und Düsenaktoren aufweist, anhand einer Querschnittsdarstellung.
Figur 5: veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer Düse.
Figur 6: veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer Düseneinheit anhand einer Querschnittsdarstellung.
Figur 7: veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Düseneinheit, die mehrere Düsen aufweist.
Figur 8: veranschaulicht weitere Beispiele einer Düseneinheit, die mehrere Düsen aufweist.
Figur 9: veranschaulicht ein Beispiel eines als Piezoaktor ausgebildeten Düsenaktors.
Figur 10: veranschaulicht ein erstes Ansteuerkonzept für Piezoaktoren anhand eines elektrischen Ersatzschaltbilds.
Figur 11: veranschaulicht ein zweites Ansteuerkonzept für Piezoaktoren anhand eines elektrischen Ersatzschaltbilds.
Figur 12: veranschaulicht ein Beispiel einer Düse, deren Düsenkanal durch einen Piezoaktor gebildet ist.
Figur 13: veranschaulicht ein Beispiel eines als pneumatischer Aktor ausgebildeten Düsenaktors.

Figur 1 veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Werkstücken anhand einer Querschnittsdarstellung. Diese Behandlungsvorrichtung weist eine Behandlungskammer 1 und einen in der Behandlungskammer 1 angeordneten Werkstückträger 2 auf. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass die Behandlungskammer 1 eine im Wesentlichen quaderförmige oder zylinderförmige Geometrie besitzt, sie kann jedoch auch beispielsweise kugelförmig sein (nicht dargestellt). Die Behandlungskammer weist in nicht näher dargestellter Weise eine verschließbare Zuführöffnung auf. Diese Zuführöffnung dient zum Einbringen von Werkstücken in die Behandlungskammer 1 vor Beginn eines durch die Behandlungsvorrichtung durchführbaren Behandlungsprozesses und zum Herausnehmen der Werkstücke nach Beendigung des Behandlungsprozesses.
Der Werkstückträger 2 weist eine Werkstückaufnahme 21 zur Aufnahme eines oder mehrerer einzelner Werkstücke oder eines Werkstückkorbes mit darin angeordneten Werkstücken auf. Ein solches Werkstück oder ein solcher Werkstückkorb ist in Figur 1 schematisch als Quader dargestellt und mit dem Bezugszeichen W bezeichnet. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass mittels der Behandlungsvorrichtung selbstverständlich Werkstücke beliebiger Geometrie behandelt werden können.
Der Werkstückträger 2 kann fest innerhalb der Behandlungskammer 1 angeordnet sein. Er kann jedoch auch rotierbar um eine Rotationsachse Z angeordnet sein, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. In diesem Fall weist der Werkstückträger 2 eine Welle 22 auf, an der die Werkstückaufnahme 21 befestigt ist und die in dem dargestellten Beispiel an einer Seite aus der Behandlungskammer 1 herausragt und die außerhalb der Behandlungskammer 1 an ein Getriebe (nicht dargestellt) gekoppelt ist, über welches die Welle 22, und damit der Werkstückträger 2 in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann. Die Seite der Behandlungskammer 1, an der die Welle 22 aus der Behandlungskammer 1 herausragt, wird nachfolgend als erste Stirnseite der Behandlungskammer 1 bezeichnet.
Die Behandlungsvorrichtung weist außerdem eine Düsenvorrichtung 4 mit einer Anzahl von Düseneinheiten 5 auf. Diese Düseneinheiten sind in Figur 1 lediglich schematisch dargestellt und werden nachfolgend anhand weiterer Figuren noch im Detail erläutert werden. Die in Figur 1 beispielhaft dargestellte Düsenvorrichtung 4 umfasst ein Düsenrohr 41, an dem die einzelnen Düseneinheiten 5 angeordnet sind und über welches den einzelnen Düseneinheiten 5 ein Behandlungsmedium zugeführt werden kann. Dieses Behandlungsmedium kann ein flüssiges Behandlungsmedium, wie z.B. eine wässrige Reinigungsflüssigkeit zur reinigenden Behandlung der Werkstücke, oder ein gasförmiges Behandlungsmedium, wie z.B. Luft zum Trocknen der Werkstücke nach Beendigung eines Reinigungsprozesses, sein. Das Düsenrohr 41 besitzt in dem dargestellten Beispiel eine L-förmige Geometrie mit einem ersten Rohrabschnitt 41₁, der sich im Wesentlichen parallel zu einer ersten Stirnseite der Behandlungskammer erstreckt, und mit einem zweiten Rohrabschnitt 41₂, der senkrecht zu dem ersten Rohrabschnitt 41₁ angeordnet ist und der im Wesentlichen parallel zu peripheren Seitenwänden der Behandlungskammer 1 verläuft. "Periphere Seitenwände" sind bei dem dargestellten Beispiel solche Seitenwände, die parallel zu der Rotationsachse Z verlaufen.
Optional weist das Düsenrohr 41 einen weiteren Düsenrohrabschnitt 41₃ auf, der dem ersten Düsenrohrabschnitt 41₁ über den Werkstückträger hinweg gegenüberliegt und an dem ebenfalls Düseneinheiten angeordnet sein können. Die drei Düsenrohrabschnitte 41₁, 41₂, 41₃ umschließen in diesem Fall den Werkstückträger U-förmig. Bei einem weiteren Beispiel (nicht dargestellt) ist vorgesehen, das Düsenrohr bogenförmig zu gestalten, insbesondere bei einer kugelförmigen Behandlungskammer.
Düseneinheiten 5 können an dem ersten, zweiten oder dritten Rohrabschnitt oder - wie dargestellt - an allen drei Rohrabschnitten des Düsenrohres 41 angeordnet sein. Anstatt nur eines L-förmigen oder U-förmigen Abschnittes kann das Düsenrohr 41 auch zwei L-förmige oder U-förmige Abschnitte aufweisen zwischen denen die Werkstückaufnahme 21 bzw. die Werkstücke W angeordnet sind, wie dies strichpunktiert in Figur 1 dargestellt ist.
Die Düseneinheiten 5 können derart angeordnet sein, dass sie innerhalb der Behandlungskammer 1 um die Werkstückaufnahme 21 mit den Werkstücken W herum bewegbar sind. Die Düsenvorrichtung 4 weist hierzu beispielsweise eine Welle 42 auf, die sich an den ersten Rohrabschnitt 41₁ anschließt, die im Wesentlichen senkrecht zu diesem ersten Rohrabschnitt 41₁ verläuft und die an der ersten Stirnseite aus der Behandlungskammer 1 herausgeführt ist. Diese Welle 42 ist in nicht näher dargestellter Weise an ein Getriebe gekoppelt, über welches die Welle 42 in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann. Bei einer solchen Rotationsbewegung der Welle 42 werden der zweite Rohrabschnitt 41₂ und die an diesem Rohrabschnitt 41₂ angeordneten Düseneinheiten 5 auf einer durch die Geometrie des ersten und zweiten Rohrabschnitts 41₁, 41₂ vorgegebenen Umlaufbahn um die Werkstücke W herumgeführt.
Die Welle 42 der Düsenvorrichtung 4 kann in grundsätzlich bekannter Weise zur Zuführung des Behandlungsmediums zu dem ersten und zweiten Rohrabschnitt 41₁, 41₂ und dadurch zu den Düseneinheiten 5 dienen. Die Welle 42 der Düsenvorrichtung 4 kann darüber hinaus in grundsätzlich bekannter Weise derart realisiert sein, dass die Welle 22 des Werkstückträgers 2 innerhalb einer Ausnehmung der Welle 42 der Düsenvorrichtung 4 angeordnet ist.
Anstatt die Wellen 22, 42 des Werkstückträgers 2 und der Düsenvorrichtung 4 gemeinsam an der ersten Stirnseite aus der Behandlungskammer 1 herauszuführen, besteht bezugnehmend auf Figur 2 auch die Möglichkeit, den Werkstückträger 2 und die Düsenvorrichtung 4 so zu realisieren, dass deren Wellen 22, 42 an gegenüberliegenden Stirnseiten aus der Behandlungskammer herausgeführt sind.
Anstatt sowohl die Düsenvorrichtung 4 als auch den Werkstückträger 2 drehbar zu realisieren, besteht auch die Möglichkeit, die Düsenvorrichtung 4 als drehbare Vorrichtung zu realisieren und den Werkstückträger 2 starr in der Behandlungskammer anzuordnen. Auf die Welle 22 zum Drehen des Werkstückträgers 2 kann in diesem Fall verzichtet werden.
Bezugnehmend auf Figur 3 ist bei einem weiteren Beispiel vorgesehen, die Düseneinheiten 5 fest in der Behandlungskammer 1 - beispielsweise an der Wand der Behandlungskammer 1 - anzuordnen. Der Werkstückträger 2 kann in diesem Fall drehbar sein. Der Werkstückträger 2 kann jedoch auch starr sein, nämlich dann wenn eine für ein zufriedenstellendes Behandlungsergebnis ausreichende Zahl von Düsen vorhanden ist. Die Zuführung eines Behandlungsmediums zu den einzelnen Düseneinheiten kann bei einer solchen Vorrichtung über Zuführleitungen 44 erfolgen, die im Bereich der Düseneinheiten 5 durch die Wand der Behandlungskammer geführt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Figur 3 eine solche Zuführleitung 44 lediglich für eine der Düseneinheiten 5 dargestellt. Die einzelnen Düseneinheiten 5 können beliebig verteilt innerhalb der Behandlungskammer an den peripheren Seitenwänden und/oder den Stirnseiten angeordnet sein.
In nicht näher dargestellter Weise besteht auch bei festen Düseneinheiten 5 die Möglichkeit ein Düsenrohr im Innern der Behandlungskammer 1 anzuordnen und die einzelnen Düseneinheiten über dieses Düsenrohr zu versorgen.
Die einzelnen Düseneinheiten weisen jeweils wenigstens eine Düse und wenigstens einen an die wenigstens eine Düse gekoppelten Düsenaktor auf, über den eine Düsenstellung der Düse einstellbar ist. Die Düsenstellung bestimmt hierbei eine Strahlrichtung, in der durch die Düse ein Strahl des Behandlungsmediums abgegeben wird. Ein solcher Strahl des Behandlungsmediums wird nachfolgend auch als Behandlungsstrahl bezeichnet. Die Richtung, in der ein solcher Behandlungsstrahl durch eine Düse abgegeben wird, ist abhängig von einer räumlichen Position einer Düsenöffnung der Düse.
Ein erstes Beispiel einer Düseneinheit 5 wird nachfolgend anhand der Figuren 4A bis 4C erläutert. Die Figuren 4A und 4B sind dabei Querschnittsdarstellungen, die die Düseneinheit 5 für unterschiedliche Düsenstellungen zeigen, und Figur 4C ist eine Draufsicht auf die Düseneinheit 5. Die dargestellte Düseneinheit 5 umfasst eine Düse 50 mit einer Düsenöffnung 52 und einem in die Düsenöffnung 52 mündendem Düsenkanal 53. Die in Figur 4A dargestellte Düse ist an einem Düsenrohr 41 angeordnet. Der Düsenkanal 53 ist dabei an einem der Düsenöffnung 52 abgewandten Ende derart mit einer Auslassöffnung 42 des Düsenrohrs 41 verbunden, dass ein Behandlungsmedium, das während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung im Düsenrohr 41 strömt, in den Düsenkanal 53 geleitet und über die Düsenöffnung 52 in das Innere der Behandlungskammer 1 abgegeben wird. Das Düsenrohr kann ein innerhalb der Behandlungskammer drehbares oder ein starres Düsenrohr sein. Die nachfolgenden Ausführungen zu Figur 4 und den weiteren Figuren gelten entsprechend für eine Anordnung, bei der die Düseneinheiten 5 an der Wand der Behandlungskammer angeordnet sind. Anstatt an eine Auslassöffnung des Düsenrohrs 41 ist der Zuführkanal 53 dann an eine Öffnung der Behälterwand, über welche aus der externen Zuführleitung (44 in Figur 3) die Zuführung eines Behandlungsmediums zu der Düseneinheit erfolgt, angeschlossen. Der Begriff "Auslassöffnung" bezeichnet nachfolgend eine Auslassöffnung des Düsenrohrs (wie dargestellt) oder eine Auslassöffnung an der Behälterwand (nicht dargestellt).
Die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 42 und dem Düsenkanal 53 ist in dem dargestellten Beispiel durch einen flexiblen Schlauch 57 gewährleistet, der einerseits an dem Düsenrohr 41 im Bereich der Auslassöffnung 42 befestigt ist und der andererseits an einem Düsenkörper 51 der Düse 50 im Bereich des Düsenkanal 53 befestigt ist. Anstelle eines flexiblen Schlauchs kann hierbei ein beliebiges anderes flexibles Verbindungselement verwendet werden, das geeignet ist, das Behandlungsmedium von dem Düsenrohr 41 zu der Düse 50 zu leiten.
Mit S ist in den Figuren 4A und 4B eine Strahlrichtung bezeichnet, in der während des Betriebs der Behandlungsstrahl über die Düsenöffnung 52 abgegeben wird. S bezeichnet dabei eine "Hauptstrahlrichtung", also die Richtung, in der der Behandlungsstrahl hauptsächlich abgegeben wird. Denn, abhängig von der Geometrie der Düsenöffnung 52 kann es vorkommen, dass Behandlungsflüssigkeit nicht als Vollstrahl nur in der Strahlrichtung S abgegeben wird, sondern beispielsweise kegelförmig als Sprühkegel oder fächerförmig als Sprühfächer über die Düsenöffnung 52 abgegeben wird. Die Strahlrichtung S bezeichnet in diesem Fall eine Richtung, die in der Mitte aller durch einen solchen Sprühkegel oder Sprühfächer definierten Richtungen liegt.
Die Düse 50 ist beweglich gegenüber dem Düsenrohr 41 gelagert, so dass die Strahlrichtung S variiert werden kann. Im Zusammenhang mit der nachfolgenden Erläuterung wird lediglich eine Bewegung der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 und damit eine Variation der Strahlrichtung S gegenüber dem Düsenrohr 41 näher betrachtet. Ist das Düsenrohr 41 in bereits erläuterter Weise bewegbar gelagert und wird das Düsenrohr 41 während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung bewegt, so überlagert sich die Bewegung der Düse 50 bzw. die Variation der Strahlrichtung mit einer solchen Bewegung der Düse, die durch die Bewegung des Düsenrohrs 41 um die Werkstückaufnahme (21 in den Figuren 1 und 2) herum vorgegeben ist. Die Düse 50 ist so an dem Düsenrohr 41 angeordnet, dass Behandlungsflüssigkeit über die Düse 50 gerichtet auf die durch den Werkstückträger 2 gehaltenen Werkstücke W abgegeben werden kann. Die Düse kann hierzu beispielsweise zwischen dem Düsenrohr 4 und dem Werkstückträger 2 angeordnet sein oder kann seitlich an dem Düsenrohr mit auf den Werkstückträger gerichteten Auslass angeordnet sein..
Um eine Bewegung der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 zu ermöglichen, ist wenigstens ein Düsenaktor 55 vorhanden, der zwischen der Düse 50 und dem Düsenrohr 41 angeordnet ist. Bei dem in den Figuren 4A bis 4C dargestellten Beispiel ist der Düsenaktor 55 an der Düse 50 einerseits und unmittelbar an dem Düsenrohr 41 andererseits befestigt. Anstatt den Düsenaktor 55 unmittelbar an dem Düsenrohr 41 zu befestigen, könnte auch eine Haltevorrichtung, insbesondere eine plattenförmige Haltevorrichtung, an dem Düsenrohr 41 befestigt sein, an der wiederum der Düsenaktor 55 befestigt ist. Ein solches Vorgehen ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Düse 50 über das Düsenrohr hinausragt - wie dies in dem Beispiel in Figur 3C dargestellt ist - und wenn der Düsenaktor 55 an einer Position der Düse 50 befestigt werden soll, die sich an einem über das Düsenrohr 41 herausragenden Abschnitt der Düse 50 befindet.
Die in den Figuren 4A bis 4C dargestellte Düseneinheit 5 weist einen Düsenaktor 55 auf, der eine veränderbare Länge besitzt. Ein solcher Aktor wird nachfolgend als Linearaktor bezeichnet. Figur 4A zeigt den Düsenaktor 55 in einem ersten Betriebszustand, bei dem dieser eine Länge 11 aufweist, und Figur 4B zeigt den Düsenaktor 55 in einem zweiten Betriebszustand, bei dem dieser eine zweite Länge 12 aufweist. Beabstandet zu dem Düsenaktor 55 ist eine Befestigungsvorrichtung 56 vorgesehen, durch welche die Düse 55 an dem Düsenrohr 41 im Bereich der Auslassöffnung gehalten ist.. Diese Befestigungsvorrichtung 56 ist dahingehend flexibel oder gelenkig, dass sie solche unterschiedlichen Winkelstellungen der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 zulässt, die sich bei den verschiedenen Betriebszuständen bzw. verschiedenen Längen des Düsenaktors 55 einstellen. Der Düsenaktor 50 ist beispielsweise über gelenkige oder flexible Kopplungselemente 55₁, 55₂ an dem Düsenrohr 41 einerseits und der Düse 50 andererseits befestigt. Diese Kopplungselemente sind dabei so realisiert, dass sie ein Schwenken der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 ermöglichen, wenn sich der Düsenaktor 55 ausdehnt oder zusammenzieht.
Der Düsenaktor 55 kann so gewählt sein, dass er lediglich zwei unterschiedliche Betriebszustände, und damit zwei unterschiedliche Längen annehmen kann. In diesem Fall sind über den Düsenaktor 55 lediglich zwei Winkelstellungen der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 einstellbar. Der Düsenaktor 55 kann jedoch auch so realisiert sein, dass seine Länge stufenlos innerhalb eines vorgegebenen Längenbereiches variiert werden kann. In diesem Fall sind eine Vielzahl unterschiedlicher Winkelstellungen der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 einstellbar.
Um die Düse 50 stabil gegenüber der Düsenvorrichtung 41 zu lagern und um unter Verwendung des Düsenaktors 55 eine definierte Schwenkbewegung zu ermöglichen, ist die Befestigungsvorrichtung 56 beispielsweise nach Art eines Scharniers ausgebildet. Bezugnehmend auf Figur 4C können auch zwei beabstandet zueinander vorgesehene Befestigungsvorrichtungen 56₁, 56₂ vorgesehen sein, die die Düse 50 an zwei voneinander beabstandeten Punkten an dem Düsenrohr 41 befestigen.
Durch die bewegliche, insbesondere schwenkbare Lagerung der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 kann im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsvorrichtungen, die starre Düsen besitzen, bei einer gleichen Anzahl von Düsen ein größerer Bereich der Werkstücke mit dem Behandlungsmedium beaufschlagt werden. Oder umgekehrt: Um eine gleiche Fläche der Werkstücke mit Behandlungsmedium zu beaufschlagen, müssen bei der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung weniger Düsen vorgesehen werden. Die schwenkbare Lagerung der Düsen 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 ermöglicht es außerdem, während des Behandlungsprozesses die Strahlrichtung S immer wieder zu verändern, und dadurch einen Winkel, unter dem der Behandlungsstrahl auf das Werkstück auftrifft, immer wieder zu ändern. Hierdurch kann beispielsweise eine besonders effektive Reinigung erreicht werden.
Der Winkelbereich, innerhalb dessen die Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 geschwenkt werden kann, ist in verständlicher Weise abhängig von den Eigenschaften des Düsenaktors 55 und insbesondere abhängig von dem Maß, um welches die Länge des Düsenaktors 55 variabel ist. In dem in den Figuren 4A bis 4C dargestellten Beispiel verläuft eine Ebene, innerhalb derer die Strahlrichtung S veränderlich ist, parallel zu einer Längsrichtung L des Düsenrohrs 41, da die Befestigungspunkte des Düsenaktors 55 und der Befestigungsvorrichtung 56 an dem Düsenrohr 41 in dieser Längsrichtung L zueinander beabstandet sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Ebene, innerhalb derer die die Strahlrichtung S variiert werden kann, durch die Wahl der Befestigungspunkte des Düsenaktors 55 und der Befestigungsvorrichtung 56 an dem Düsenrohr 41 selbstverständlich beliebig eingestellt werden kann.
Die Anzahl der Freiheitsgrade für die Variation der Strahlrichtung S kann gegenüber dem zuvor erläuterten Beispiel erhöht werden, wenn zwei oder mehr Linearaktoren vorgesehen werden, die beabstandet zueinander an dem Düsenkörper 51 der Düse 50 angeordnet sind. Figur 5 zeigt in Draufsicht eine Düse 50 an deren Düsenkörper 51 beabstandet zueinander drei Düsenaktoren 55A, 55B, 55C angeordnet sind. Entsprechend des Düsenaktors, der zuvor anhand der Figuren 4A bis 4C erläutert wurde, sind die einzelnen Düsenaktoren 55A, 55B, 55C an dem Düsenkörper 51 einerseits und dem Düsenrohr 41 - bzw. einer an dem Düsenrohr 41 befestigten Haltevorrichtung - andererseits befestigt. Die Düsenaktoren 55A-55C sind dabei derart gelenkig oder flexibel an dem Düsenkörper 51 und dem Düsenrohr 41 bzw. der Haltevorrichtung befestigt, dass ein Schwenken der Düse 55 gegenüber dem Düsenrohr 41 möglich ist. Bei dem in Figur 5 dargestellten Beispiel bilden die Punkte, an denen die Düsenaktoren 55A - 55C an dem Düsenkörper 51 angeordnet sind, ein gleichschenkliges Dreieck. Dies ist lediglich als Beispiel zu verstehen; die einzelnen Düsenaktoren 55A - 55C können selbstverständlich in einer beliebigen Dreieckskonfiguration angeordnet sein. Darüber hinaus können in nicht näher dargestellter Weise auch mehr als drei Düsenaktoren vorgesehen werden, z.B. sechs Düsenaktoren, die ein Hexapod (nicht dargestellt) bilden.
Die für den anhand der Figuren 4A bis 4C erläuterten Düsenaktor 55 gemachten Ausführungen hinsichtlich dessen Funktionsweise gelten entsprechend für die Düsenaktoren 55A-55C gemäß Figur 5. So können diese Düsenaktoren 55A-55C beispielsweise so realisiert sein, dass sie lediglich zwei unterschiedliche Betriebszustände mit unterschiedlichen Längen aufweisen können. Diese Düsenaktoren können jedoch auch so realisiert sein, dass deren Länge innerhalb eines vorgegebenen Variationsbereiches stufenlos oder annähernd stufenlos einstellbar ist. Bei einfachen Düsenaktoren, die lediglich zwei unterschiedliche Betriebszustände annehmen können, können bereits 8 (=2³) unterschiedliche Strahlrichtungen S eingestellt werden. Bezeichnet man mit a die Anzahl der unterschiedlichen Längen, die die einzelnen Düsenaktoren annehmen können, so gilt allgemein für eine Anzahl N, die die unterschiedlichen Strahlrichtungen bezeichnet: N = a³. Bei Verwendung von Linearaktoren mit stufenlos verstellbaren Längen lassen somit beliebig viele unterschiedliche Winkelstellungen einstellen.
Drei Düsenaktoren 55A-55C, die in einer Dreieckskonfiguration angeordnet sind, erlauben drei Freiheitsgrade für die Bewegung der Düse 50 und ermöglichen damit ein beliebiges räumliches Schwenken der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41.
Figur 6 zeigt ein weiteres Beispiel einer Düseneinheit 5 im Querschnitt. Anstelle eines flexiblen Verbindungsschlauches zwischen der Auslassöffnung 42 des Düsenrohrs 41 und dem Düsenkanal 53 ist bei dieser Düseneinheit 5 ein kalottenfömiger Anschlussstutzen 54 vorgesehen, der im Bereich der Auslassöffnung 42 an dem Düsenrohr 41 befestigt ist und der einen Durchflusskanal für das Behandlungsmedium aufweist. Ist die Düseneinheit 5 unmittelbar an der Behälterwand befestigt (nicht dargestellt), so befindet sich der kalottenförmige Anschlussstutzen an der Behälterwand.
Der kalottenförmige Anschlussstutzen 54 kann beispielsweise mittels eines Schraubgewindes in das Düsenrohr 41 bzw. die Behälterwand eingeschraubt sein. Der Düsenkörper 51 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel eine an die Geometrie des Anschlussstutzens 54 angepasste Aussparung 58 in die ein dem Düsenrohr 41 abgewandtes Ende des Anschlussstutzens 54 eingesetzt ist. Der Düsenkörper 51 ist aufgrund der kalottenförmigen Aussparung 58 und der kalottenförmigen Geometrie des Anschlussstutzens 54 um den Anschlussstutzen 54 herum schwenkbar. Zum Schwenken des Düsenkörpers 51 gegenüber dem Düsenrohr 41 ist wenigstens ein Düsenaktor vorgesehen, der zwischen dem Düsenkörper 51 und dem Düsenrohr 41 bzw. der Behälterwand angeordnet ist. Die für die Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 4 und 5 gemachten Ausführungen hinsichtlich der Anzahl und der Funktion der verwendeten Düsenaktoren gelten für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 entsprechend.
Bei den bisher erläuterten Beispielen umfasst jede der Düseneinheiten 5 nur eine Düse, der ein oder mehrere Düsenaktoren zugeordnet sind. Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, anstatt nur einer Düse zwei oder mehr Düsen pro Düseneinheit 5 vorzusehen, denen wenigstens ein Düsenaktor zugeordnet ist. Die einzelnen Düsen sind hierbei durch ein Kopplungselement miteinander gekoppelt und über dieses Kopplungselement gemeinsam bewegbar.
Figur 7 zeigt ein Beispiel einer solchen Düseneinheit 5, die mehrere - in dem Beispiel zwei - Düsen aufweist. Diese einzelnen Düsen sind in dem dargestellten Beispiel dadurch gebildet, dass mehrere Düsenkanäle 53₁, 53₂ in einem gemeinsamen Düsenkörper 51 angeordnet sind. Eine Mediumszufuhr zu den einzelnen Düsenkanälen erfolgt in dem dargestellten Beispiel über Zuführkanäle 57₁, 57₂. Der gemeinsame Düsenkörper 51 wirkt als Kopplungselement, das die einzelnen Düsen miteinander koppelt. Die Düsenaktoren 55, 56 greifen an diesem Kopplungselement an und bewirken dadurch eine gleiche Bewegung der einzelnen Düsen der Düseneinheit.
Bezugnehmend auf Figur 8A, die ein Beispiel einer Düseneinheit mit mehreren - in dem Beispiel drei - Düsen in Draufsicht zeigt, können die einzelnen Düsen der Düseneinheit 3 in einer Reihe angeordnet sein. Der als Kopplungselement wirkende Düsenkörper 51 ist in diesem Fall stabförmig oder balkenförmig ausgebildet und bildet mit den Düsen einen durch die Düsenaktoren (in Figur 8A nicht dargestellt) bewegbaren, insbesondere schwenkbaren, Düsenbalken.
Bezugnehmend auf Figur 8B, die ein Beispiel einer Düseneinheit mit mehreren - in dem Beispiel acht - Düsen in Draufsicht zeigt, können die einzelnen Düsen der Düseneinheit 5 auch matrixartig oder beliebig anderweitig verteilt an einem plattenförmigen oder gitterförmigen (nicht dargestellt) Kopplungselement angeordnet sein. Das Kopplungselement 51 bildet in diesem Fall mit den Düsen einen durch die Düsenaktoren (in Figur 8B nicht dargestellt) bewegbares, insbesondere schwenkbares, Düsenarray.
Als Linearaktoren zum Schwenken der Düse 50 gegenüber dem Düsenrohr 41 eignen sich beispielsweise Piezoaktoren. Solche Piezoaktoren sind spannungsgesteuerte Aktoren, deren Längenausdehnung über eine Spannung gesteuert werden kann, die zwischen Anschlusselektroden des Piezoaktors anliegt. Figur 9 zeigt schematisch einen solchen Piezoaktor 55. Der dargestellte Piezoaktor weist mehrere Piezoelementen 55_1...55_n auf, die zwischen Anschlusselektroden 59₁, 59₂ gestapelt sind. Über die Anschlussklemmen kann eine Betriebsspannung Vb an den Aktor angelegt werden, die dessen Länge l bestimmt. Solche Piezoaktoren sind grundsätzlich bekannt, so dass auf weitere Ausführungen hierzu verzichtet werden kann.
Zur Ansteuerung der einzelnen Aktoren ist eine Ansteuereinheit vorhanden, die die Betriebsspannung Vb der einzelnen Aktoren vorgibt, und die damit die Düsenstellungen der Düsen der einzelnen Düseneinheiten 5 vorgibt. Die Ansteuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Versorgungsspannungen Vb der einzelnen Düsenaktoren zeitlich zu variieren, um dadurch eine zeitliche Variation der Düsenstellungen der Düsen zu erreichen. Die Versorgungsspannungen Vb der einzelnen Aktoren können dabei insbesondere so rasch variieren, dass die einzelnen Düsen 50 während einer vollständigen Umdrehung des Werkstückträgers 2 (wenn dieser drehbar ist) oder während einer vollständigen Umrundung der Düseneinheiten 5 um das Werkstück mehrere Düsenstellungen annehmen.
Bezugnehmend auf Figur 1 kann die Ansteuereinheit 6 beispielsweise innerhalb der Behandlungskammer 1 vorgesehen und insbesondere an dem Düsenrohr 41 befestigt sein. Eine Spannungsversorgung der Ansteuereinheit 6 und damit der einzelnen Aktoren wird beispielsweise durch eine Batterie gewährleistet, die Bestandteil der Ansteuereinheit 6 ist. Diese Batterie kann beispielsweise während solcher Zeitdauern über eine Spannungsversorgung von Außen nachgeladen werden, während derer die Behandlungskammer 1 für die Zuführung oder die Entnahme von Werkstücken geöffnet ist. Darüber hinaus ist anzumerken, dass die Leistungsaufnahme gängiger Piezoaktoren vergleichsweise gering ist, so dass deren Leistungsbedarf durch gängige Akkus, wie z.B. Lithium-Ion-Akkus auch für mehrere Stunden oder gar Tage gewährleistet werden kann, so dass ein Nachladen beispielsweise während der Stillstandszeiten der Behandlungsvorrichtung erfolgen kann.
Von der Ansteuereinheit 6 kann in nicht näher dargestellter Weise eine separate Leitungsverbindung zu jedem der Aktoren vorhanden sein, wobei über diese Leitungsverbindung dem jeweiligen Aktor die Betriebsspannung Vb von der Ansteuereinheit 6 zugeführt ist. Es besteht die Möglichkeit, mehrere Piezoaktoren an eine gemeinsame Leitung anzuschließen, so dass sie dieselbe momentane Betriebsspannung Vb erhalten, wenn diese mehreren Aktoren in gleicher Weise angesteuert werden sollen. Es ist dadurch auf einfache Weise und mit geringem Aufwand möglich, mehrere Düsen jeweils gleichförmig zu bewegen. Die Ansteuereinheit 6 ist beispielsweise derart programmierbar, dass zeitliche Verläufe der Versorgungsspannungen Vb der einzelnen Aktoren von Außen vorgegeben werden können. Über diese zeitlichen Verläufe der Versorgungsspannungen sind Bewegungsprofile der einzelnen Düsen programmierbar.
Figur 10 veranschaulicht ein Konzept bei dem mehrere Ansteuerleitungen - jeweils für einen oder für mehrere Aktoren - vorgesehen sind, anhand eines elektrischen Ersatzschaltbildes. Die Ansteuerschaltung 6 weist in diesem Beispiel separaten Ansteuerausgänge 6₁...6_n für jeden der anzusteuernden Aktoren 55₁...55_n auf, über die Betriebsspannungen Vb₁...Vb_n der jeweiligen Aktoren 55₁...55_n zur Verfügung gestellt werden. Die einzelnen Anschlussklemmen sind dabei jeweils an einen ersten Anschluss der einzelnen Aktoren 55₁...55_n angeschlossen. Die jeweils zweiten Anschlüsse der Aktoren sind an einen Anschluss für ein gemeinsames Bezugspotential, beispielsweise Masse angeschlossen. Die Rückleitung von den zweiten Anschlüssen der Aktoren zu der Ansteuereinheit 6 kann beispielsweise durch das Düsenrohr 41 erfolgen, wenn die Düseneinheiten an einem Düsenrohr 41 angeordnet sind und dieses aus einem elektrisch leitenden Material besteht. In dem dargestellten Beispiel ist nur jeweils ein Aktor an eine Ansteuerleitung angeschlossen. In erläuterter Weise besteht jedoch auch die Möglichkeit, mehrere gleichförmig anzusteuernde Aktoren an eine Ansteuerleitung anzuschließen.
Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, den Aktoren Spannungsregler zuzuordnen, die an eine gemeinsame Versorgungsspannung angeschlossen sind und die die Betriebsspannungen für die Aktoren zur Verfügung stellen. Den einzelnen Spannungsreglern sind hierbei über separate Datenleitungen oder über ein Datenbussystem Ansteuerinformationen zugeführt, die die Betriebsspannungen der einzelnen Aktoren vorgeben, welche die einzelnen Spannungsregler für die Aktoren erzeugen. Ein solches Konzept ist anhand eines elektrischen Ersatzschaltbilds in Figur 11 dargestellt.
Die Ansteuerschaltung 6 stellt bei diesem Ausführungsbeispiel eine gemeinsame Versorgungsspannung V zur Verfügung. Mit 7₁, 7₂, 7₃ sind in Figur 11 Spannungsregler bezeichnet, von denen jeder in Reihe zu einem Düsenaktor 55₁, 55₂, 55_n zwischen Spannungsversorgungsklemmen, an denen die Versorgungsspannung V anliegt, geschaltet ist. In nicht näher dargestellter Weise können hierbei auch mehrere Düsenaktoren parallel geschaltet und an einen gemeinsamen Spannungsregler angeschlossen werden. Diese parallel geschalteten Aktoren erhalten dann dieselbe Versorgungsspannung und werden dadurch in gleicher Weise angesteuert.
Die einzelnen Spannungsregler 7₁, 7₂, 7₃ erzeugen aus der Versorgungsspannung V die Betriebsspannungen Vb₁, Vb2, Vb_n für die einzelnen Piezoaktoren 55₁, 55₂, 55_n und zwar abhängig von Ansteuerinformationen 56₁, S6₂, S6_n, die den einzelnen Spannungsreglern 7₁, 7₂, 7₃ von der der Ansteuereinheit 6 zugeführt sind. Diese Ansteuerinformationen können in bereits erläuterter Weise jeweils über separate Datenleitungen oder auch über ein Datenbussystem an die einzelnen Spannungsregler 7₁, 7₂, 7_n geliefert werden. Das anhand von Figur 11 erläuterte Konzept bietet den Vorteil, dass lediglich eine spannungsführende Leitung vorgesehen sein muss, an die die einzelnen Reihenschaltungen mit den Spannungsreglern und den Piezoaktoren angeschlossen sind. Die Ansteuerinformationen können über die Datenleitungen bzw. die Bus-Datenleitung als elektrische Impulse übertragen werden. Als Datenleitungen können jedoch auch Lichtwellenleiter vorgesehen sein. In diesem Fall werden die Ansteuerinformationen in Form von Lichtsignalen zu den einzelnen Spannungsreglern übertragen.
Anstatt die Ansteuerschaltung innerhalb der Behandlungskammer 1 anzuordnen, besteht auch die Möglichkeit, die Ansteuerschaltung außerhalb der Behandlungskammer 1 anzuordnen. Signal- oder Versorgungsleitungen von der Ansteuerschaltung 6 zu den einzelnen Düsenaktoren sind in diesem Fall durch die Behälterwand in das Innere zu führen. Bei Düseneinheiten, die drehbar an einem Düsenrohr angeordnet sind, wie sie anhand der Figuren 1 und 2 erläutert wurden, kann dies mittels einer sogenannten Drehdurchführung erfolgen.
Figur 2 veranschaulicht ein Beispiel einer Behandlungsvorrichtung, bei der die Ansteuerschaltung 6 außerhalb der Behandlungskammer angeordnet ist. Die Welle 42 der Düsenvorrichtung 4 weist hierbei eine Anzahl "Einkopplungskontakte" 44₁, 44₂, 44_n auf. Diese Kontakte sind zum Einen jeweils an einen der Ausgänge 6₁, 6₂, 6_n, der Ansteuerschaltung 6 gekoppelt und sind zum Anderen an Versorgungs- oder Signalleitungen angeschlossen, die entlang der Welle 42 oder innerhalb der Welle 42 und entlang des Düsenrohres 41 zu den einzelnen Düseneinheiten 5 geführt sind. Die Einkopplungskontakte können Schleifkontakte oder induktive Kontakte sein. Die Einkopplung von Signalen auf Leitungen einer sich drehenden Welle mittels solcher Schleifkontakte oder induktiver Kontakte ist hinlänglich bekannt, so dass auf weitere Ausführungen hierzu verzichtet werden kann. In diesem Zusammenhang sei lediglich angemerkt, dass es solche Schleifkontakte oder Schleifringe für die gleichzeitige Einkopplung von einigen zehn bis zu über hundert Signalen gibt.
Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, zwar die Versorgungsspannung von außen zuzuführen, die eigentliche Ansteuerschaltung allerdings innerhalb der Behandlungskammer vorzusehen.
Sind die Düseneinheiten fest in der Behandlungskammer 1 angeordnet, so können die Versorgungs- oder Signalleitungen zu den einzelnen Düsen unmittelbar - und abgedichtet - durch die Behälterwand zu den einzelnen Düsen geführt werden.
Figur 12 veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer Düseneinheit 5 im Schnitt längs eines Düsenkanals (Figur 12A) und im Schnitt quer zum Düsenkanal (Figur 12B). Ein Düsenaktor und die Düse bilden hierbei eine Einheit, indem der Düsenkanal 53 der Düse durch den Düsenaktor 55 selbst gebildet ist. Der Düsenaktor besitzt hierbei eine röhrenförmige Geometrie mit Seitenwänden aus einem Piezomaterial. Je nach konkreter Realisierung des Aktors kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Variation des Düsenquerschnitts - und damit des Strahlquerschnitts - oder ein Schwenken der Düsenöffnung am Ende des Düsenkanals erreicht werden. Für den zuletzt genannten Fall weist der Aktor bezugnehmend auf Figur 12B beispielsweise zwei oder mehr unabhängig voneinander ansteuerbare Piezosegmente 55₁, 55₂, 55₃ auf, die elektrisch gegeneinander isoliert sind und die in Umfangsrichtung des Düsenkanals 53 benachbart zueinander angeordnet sind. Wird nur eines dieser Segmente kontrahiert, so "verbiegt" sich der Düsenkanal 53 in Richtung des kontrahierten Segments. Die Stellung des Düsenausgangs ist hierbei abhängig davon, welches der Segmente 55₁, 55₂, 55₃ angesteuert wird.
Ein weiteres Beispiel für Linearaktoren, wie sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind fluidische Aktoren, also hydraulische Aktoren oder pneumatische Aktoren, die auch als pneumatische Muskeln bezeichnet werden. Bezugnehmend auf Figur 13A umfasst ein solcher fluidischer Aktor 55 einen Hohlzylinder aus einem flexiblen Material. Wird dieser Hohlzylinder mit Druck beaufschlagt, so verformen sich die Seitenwände wodurch es zu einer "Kontraktion" und damit einer Längenverkürzung kommt, was schematisch in Figur 13B dargestellt ist. Gestrichelt sind in Figur 13B die Abmessungen des Hohlzylinders in nicht kontrahiertem Zustand dargestellt.
Zur Steuerung solcher Aktoren sind fluidische, d.h. hydraulische Aktoren oder pneumatische Stellelemente und ein Druckspeicher erforderlich. Diese Stellelemente und der Druckspeicher können entsprechend der Ansteuereinheit 6, wie sie zuvor im Zusammenhang mit Piezoaktoren erläutert wurde, in der Behandlungskammer 1 vorgesehen sein. Der Druckbehälter kann dabei entsprechend der zuvor erläuterten elektrischen Akkus während der Stillstandszeiten der Reinigungsvorrichtung nachgeladen werden. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die einzelnen Aktoren von außen anzusteuern, indem die zu den einzelnen Aktoren führenden Druckleitungen über eine Drehdurchführung nach außen gelegt werden. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die Fluidversorgung für die Aktoren von außen zuzuführen, die eigentliche Ansteuerschaltung allerdings innerhalb der Behandlungskammer vorzusehen. Eine Information, in welcher Weise die einzelnen Aktoren anzusteuern sind, kann dieser Ansteuerschaltung beispielsweise mittels elektrischer Signale von außen zugeführt werden. Diese elektrischen Signale werden hierzu beispielsweise mittels zuvor erläuterter Schleifkontakte in die Behandlungskammer eingekoppelt.
Sind die Düseneinheiten 5 fest in der Behandlungskammer 1 angeordnet, so können die Druckluftleitungen zu den einzelnen Düsen unmittelbar - und abgedichtet - durch die Behälterwand zu den einzelnen Düsen geführt werden.

Claims

Behandlungsvorrichtung für Werkstücke, die aufweist:
eine Behandlungskammer (1),

einen in der Behandlungskammer angeordneten Werkstückträger (2),

eine in der Behandlungskammer angeordnete Düsenvorrichtung (4) mit einer Anzahl Düseneinheiten (5), die jeweils wenigstens eine Düse und wenigstens einen an die wenigstens eine Düse gekoppelten Düsenaktor (55) aufweisen,
wobei der Werkstückträger (2) in der Behandlungskammer rotierbar ist und/oder wobei die Düseneinheiten um den Werkstückträger bewegbar sind.
Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Düsenvorrichtung (4) ein Düsenrohr (41) aufweist, an dem die Düseneinheiten angeordnet sind.
Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Düseneinheiten an einer Wand der Behandlungskammer (1) angeordnet sind.
Behandlungsvorrichtung nach 3, bei der die Düse einen Düsenkörper (51) mit einem Düsenauslass (52) aufweist und bei der der wenigstens eine Düsenaktor (55) zwischen dem Düsenkörper (51) und dem Düsenrohr (41) oder der Wand angeordnet ist.
Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Düse wenigstens zwei Düsenaktoren aufweist, die beabstandet zueinander angeordnet sind.
Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Düseneinheiten (5) jeweils drei oder mehr Düsenaktoren aufweisen.
Behandlungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der wenigstens eine Düsenaktor ein piezoelektrischer Aktor ist.
Behandlungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der wenigstens eine Düsenaktor ein fluidischer Aktor ist.
Behandlungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der wenigstens eine der Düseneinheiten mehrere Düsen aufweist, die durch ein Kopplungselement miteinander gekoppelt sind, und bei der
der wenigstens eine Düsenaktor an dem Kopplungselement angeordnet ist.