-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsarmatur zur Behandlung eines Werkstückes in der Reinigungskammer einer Reinigungseinrichtung, wobei eine Wascharmatur einen in die Reinigungskammer hineinragenden Schaft aufweist, der mit einem Düsenkopf ausgerüstet ist, der mit Wasch-, Sprüh- oder Strahldüsen zur Abgabe eines Reinigungs- oder Strahlmediums bestückt ist, und eine Strahlarmatur vorgesehen ist, die ein in die Reinigungskammer hineinragendes Strahlrohr, zur Erzeugung eines konzentrierten Hochdruckstrahles eines Stahlmediums aufweist,
Durch die
DE 10 2011 112 692 A1 ist eine Reinigungsanlage mit einer Reinigungskammer beschrieben. Die Reinigungskammer weist ein Gehäuse mit am Außenmantel angebrachten Einrichtungen zum Abgeben eines Behandlungsmediums auf, die in einem Fall mit rotierenden Spritz-Strahl- oder Sprühdüsen und im anderen Fall mit einer Lanze zum Hochdruckstrahlen in die Reinigungskammer hineinragen. Die Hochdrucklanze gibt einen gebündelten Hochdruckstrahl mit ca. 200 bar ab und ist in Längsrichtung beweglich geführt und kann eine Hin- und Zurückbewegung ausführen. Die Reinigungskammer besitzt eine zentrale, dem Ablass gegenüberliegende Öffnung in der oberen Stirnwand des Gehäuses, die mit einem Deckel verschließbar ist. Es ist ein Hubarm vorgesehen, an dessen Ende ein Greifwerkzeug vorhanden ist, mit dem ein Werkstück von einer Ablage aufgenommen und in die Reinigungskammer hineingesenkt werden kann. In der Arbeitsstellung innerhalb der Reinigungskammer kann mit dem Hubarm eine Hin,- und Herbewegung, ggf. Drehbewegung durchgeführt werden, so dass das Werkstück an jeder gewünschten Stelle an den Spritz-Sprüh- oder Strahldüsen, während der Behandlung entlang geführt wird. Beispielsweise wird zunächst mit den Spritz-Strahl- oder Sprühdüsen die Oberfläche des Werkstückes gereinigt, d. h. Bearbeitungsrückstände wie Späne oder anhaftende öl- oder fetthaltigen Hilfsstoffe entfernt. In einem folgenden Behandlungsschritt kann der Hubarm das Werkstück an die Hochdrucklanze heranführen und in einem weiteren Schritt eine Justierung vornehmen, die es ermöglicht, die Hochdrucklanze in Vertiefungen oder Bohrungen hineinzusenken. Dabei wird in den Vertiefungen oder Bohrungen eine Reinigung durchgeführt oder eine Entgratung vorgenommen.
-
Diese Ausführung hat sich in der Praxis bewärt, jedoch sind mit den Spritz-Strahl- oder Sprühdüsen und der Hochdrucklanze zwei separate, in die Behandlungskammer hineinragende Behandlungsarmaturen vorgesehen, was den Platzbedarf in der Behandlungskammer vergrößert. Ferner können beide Behandlungsarmaturen wegen der räumlichen Entfernung von einander sinnvoll nur nacheinander aktiviert werden, was die Behandlungszeit verlängert. Mit der bekannten Anordnung können mit den beiden Armaturen nicht gleichzeitig mit der Hochdrucklanze abrasive Entgratungsarbeiten am Werkstück und um die Hochdruckdüse der Hochdrucklanze herum mit Spritz-Strahl- oder Sprühdüsen ein Waschvorgang des gleichen Bereiches vorgenommen werden.
-
Ferner kann mit der bekannten Anordnung nicht verhindert werden, dass mit dem Hochdruckstrahl abgespritzte Partikel in der Behandlungskammer herumvagabundieren und sich an einer anderen Stelle wieder an das Werkstück absetzen oder in Bohrungen hinein rutschen. Es ist nicht möglich, dass mit Niederdruckwasser der Spritz-Strahl- oder Sprühdüsen mit der Hochdruckdüse abgestrahlte Partikel aufgefangen und sofort vom Werkstück abgespült werden bevor sie in Bohrungen hinein rutschen können.
-
Durch die
DE 10 2006 026 171 A1 ist eine Einrichtung zur partiellen Strahlung eines Werkstückes in einer Bestrahlungskammer mit einem beweglichen Strahlrohr bekannt, das mit seiner Mündung an das Werkstück heran geführt wird und ein Strahlmedium konzentriert und mit hohem Druck abstrahlt. Die Bestrahlungskammer weist eine Richtvorrichtung für das Strahlrohr auf, die zwei voneinander unabhängig betätigbare Supporte enthält, mit denen Koordinaten zur Bestimmung der Lage des Strahlrohres innerhalb der Bestrahlungskammer in Abhängigkeit vorgebbarer Parameter einstellbar sind. Für die Längsverschiebung des Strahlrohres ist ein Linearantrieb vorgesehen, der das Strahlrohr in eine Bohrung hinein schieben oder hin- und her schieben kann.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Reinigungsarmatur zu schaffen, die gegenüber der eingangs beschriebenen Ausführung verbessert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erefindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Durch die Erfindung sind baulich verschiedene Wascharmaturen und Strahlarmaturen kombiniert und räumlich zusammengefasst und bilden eine Baueinheit. Der Vorteil ist, dass Wascharmatur und Strahlarmatur gleichzeitig aktiviert werden können. Somit kann mit einer zentralen Hochdruckdüse der Strahlarmatur eine Entgratung an einem Werkstück oder einem anderen Gegenstand vorgenommen, und mit Wasch,-Sprüh- oder Strahldüsen der Wascharmatur kann, um die Hochdruckdüse herum, ein Waschvorgang des gleichen Bereiches durchgeführt werden. Durch die Erfindung ist ferner gewährleistet, dass mit dem Hochdruckstrahl abgespritzte Partikel nicht in der Behandlungskammer herumvagabundieren und sich an einer anderen Stelle wieder an das Werkstück absetzen oder in Bohrungen hinein rutschen. Mit einem rotierenden Düsenkopf und kreisenden Bewegungen von Niederdruckwasser der Spritz-Strahl- oder Strahldüsen werden abgestrahlte Partikel aufgefangen und sofort vom Werkstück abgespült. Der Rotationsantrieb des Düsenkopfes erfolgt über ein, mit dem Schaft gekuppeltes Getriebe.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit den Strahldüsen der Wascharmatur auch ein Hochdruckstrahl abgegeben werden kann, mit dem um den Wirkbereich der Hochdruckdüse herum eine Strahlung der Werkstückoberfläche durchführbar ist, so dass im Ergebnis mit der Hochdruckdüse der Strahlarmatur die Reinigung und Entgratung einer Bohrung oder Vertiefung und gleichzeitig mit den Strahldüsen der Wascharmatur ein Hochdruckstrahl abgegeben werden kann, mit dem im Bereich um die Bohrung oder Vertiefung herum eine Entgratung oder Reinigung erfolgt. Die Hochdruckstrahlung kann mit einem Druck von 200 bar erfolgen.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Strahlrohr im Schaft der Reinigungsarmatur axial verschiebbar gelagert ist und der Düsenkopf eine zentrale Öffnung für das Strahlrohr aufweist, durch die hindurch das Strahlrohr mit der Hochdruckdüse über die Stirnseite des Düsenkopfes hinaus in die Reinigungskammer hinein verstellbar ist. Durch diese Ausbildung kann die Hochdruckdüse in Vertiefungen und Bohrungen eines Werkstückes eindringen, während der Düsenkopf mit den Wasch-, Sprüh- oder Strahldüsen mit kreisenden Bewegungen den Außenbereich um die Vertiefung oder Bohrung herum säubert und von der Hochdruckdüse abgelöste und heraus geschleuderte Partikel abspült.
-
Es können abrasive Entgratungsvorgänge mit der Hochdruckdüse durchgeführt werden. Zur Verbesserung dieser Vorgänge ist das Strahlrohr drehbar im Schaft der Wascharmatur geführt. Die Hochdruckdüse kann eine radiale Strahlführung aufweisen, so dass insbesondere die Wand einer Vertiefung oder Bohrung gestrahlt wird. Vorteilhaft ist, wenn bei der axialen Bewegung des Strahlrohres gleichzeitig eine Rotation erfolgt.
-
Vorteilhaft erhalten Düsenkopf und Hochdruckdüse separate Anschlüsse für ein Waschmedium, wie Wasser mit einer waschaktiven Substanz und für ein Strahlmedium, z. B. Wasser, das mit einem Druck von ca. 200 bar beaufschlagt ist, und ein abrasives Mittel, z. B. ein Mineralpulver oder Glaskügelchen enthalten kann, das eine Entgratung des Werkstückes fördert.
-
Für den Rotationsantrieb des Strahlrohres ist ein Rädergetriebe vorgesehen, dessen Antriebsrad am Strahlrohr gelagert ist. Der Motor des Rädergetriebes versetzt mit einer Übersetzung das Strahlrohr in Rotation, wobei die Drehrichtung in Drehrichtung des Düsenkopfes oder entgegengesetzt zur Drehrichtung des Düsenkopfes erfolgt.
-
Für die Axialverstellung des Strahlrohres ist ein Linearantrieb vorgesehen, mit dem über eine Hubeinheit die Hin- und Herbewegung erzeugt wird, wobei die Rotation des Strahlrohres durch das Rädergetriebe, z. B. einem Ketten- oder Riemenantrieb erfolgt. Das Rädergetriebe wird vom Strahlrohr oder der Hubeinheit des Linearantriebes getragen und bewegt sich mit dem Strahlrohr.
-
Alternativ kann die Rotation des Strahlrohres mit einem zwischen Linearantrieb und Strahlrohr ausgebildetes Spindelgetriebe erfolgen. Das Spindelgetriebe hat eine große Steigung, so dass mit dem Hub des Linearantriebes eine axiale Verstellung des Strahlrohres und gleichzeitig eine Drehung erfolgt. Hierfür ragt das Strahlrohr am gegenüberliegenden Ende des Düsenkopfes aus dem Schaft hervor und sein Ende ist als Spindel des Spindelgetriebes ausgebildet und die Spindelmutter ist mit der Hubeinheit des Linearantriebes verbunden. Vorteilhaft ist das Spindelgetriebe als Kugelschraubgetriebe ausgeführt.
-
Vorteilhaft ist die Reinigungsarmatur an einer Trägerplatte der Reinigungskammer befestigt, die eine Öffnung der Reinigungskammer abdeckt. In die Trägerplatte ist ein Lagergehäuse für den Schaft des Düsenkopfes eingelassen und der Antrieb des Düsenkopfes erfolgt über das mit dem Schaft gekuppelte Rädergetriebe mit Motor. Der Schaft besitzt eine Längsbohrung, die eine Verbindung zum Düsenkopf aufweist und die das Strahlrohr aufnimmt. Der Anschluss für das Reinigungsmedium ist an einem Durchbruch des Lagergehäuses vorgesehen und im Bereich des Durchbruches besteht eine Verbindung zur Längsbohrung des Schaftes. Damit ist ein Durchfluss des Reinigungsmediums vom Anschluss bis zum Düsenkopf hergestellt.
-
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
-
Es zeigen:
-
1 die schematische Darstellung einer Reinigungseinrichtung,
-
2 die Reinigungsarmatur der Reinigungseinrichtung nach 1.
-
Die 1 und 2 zeigen die wesentlichen Komponenten die zu der Reinigungseinrichtung 1 gehören. Es handelt sich um eine Reinigungskammer 2 und dem Greifarm 3 eines industriellen Roboters 4, dessen Ausleger durch ein Gelenk beweglich mit dem Greifarm 5 verbunden ist. Die Reinigungskammer 2 ist als Tank ausgeführt, der mit der Behandlungsarmatur 6 ausgerüstet ist. Die Behandlungsarmatur 6 besteht aus zwei Funktionseinheiten und weist eine Wascharmatur 6a und eine Strahlarmatur 6b auf, die an einer Wand der Reinigungskammer 2 angebracht ist und mit einem Düsenkopf 7 mit Spritz,-Sprüh- und Strahldüsen 8 für die Wascharmatur 6a und einem Strahlrohr 9 mit Hochdruckdüse 10 für die Strahlarmatur 6b ausgerüstet ist, die in die Reinigungskammer 2 hineinragen. Wascharmatur 6a und Strahlarmatur 6b sind miteinander kombiniert und bilden eine Baueinheit.
-
Im Zentrum des Düsenkopfes 7 um die Wasch,-Sprüh- oder Strahldüsen 8 herum ist die Hochdruckdüse 10 des Strahlrohres 9 angebracht, mit der ein konzentrierter Hochdruckstrahl zur abrasiven Bestrahlung erzeugt wird. Der Düsenkopf 7 ist um die Hochdruckdüse 10 herum drehbar. Das Strahlrohr 9, das die Hochdruckdüse 10 trägt ist axial verschiebbar in dem hohlen Schaft 11 des Düsenkopfes 7 gelagert und tritt durch eine zentrale Öffnung 12 aus dem Düsenkopf 7 heraus. Mit dem Strahlrohr 9 wird die Hochdruckdüse 10 in Vertiefungen und Bohrungen des Werkstückes 13 hingeschoben und mit einem konzentrierten Strahl des Strahlmediums Späne und Verunreinigungen entfernt. Ferner wird eine Entgratung vorgenommen, so dass ein Bereich des Werkstückes 13 gestrahlt, beispielsweise eine Bohrung gesäubert und entgratet und gleichzeitig mit dem Düsenkopf 7, um den Bereich um die Hochdruckdüse 10 herum gereinigt wird, wobei aus der Bohrung heraus gewirbelte Späne vom Werkstück 13 weggespült werden. Ferner kann der Düsenkopf 7 auch einen konzentrierten Hochdruckstrahl abgeben, so dass auch der Bereich um die Hochdruckdüse 10 herum für eine Entgratung genutzt werden kann.
-
Die Reinigungskammer 2 besitzt eine Zugangsöffnung 14, die mit einem zweiteiligen Schiebedeckel 15 abgedeckt ist. Der Schiebedeckel 15 ist von einer Offenstellung bis in eine Schließstellung bewegbar. Die Betätigung der Schiebedeckel 15 erfolgt durch jeweils einen Betätigungsmechanismus 16, hier als Pneumatik- oder Hydraulikzylinder ausgeführt. Mit dieser Anordnung kann mit dem Greifarm 5 das Werkstück 13 in die Reinigungskammer 2 eingesetzt werden. Der Greifarm 5 mit dem Greifwerkzeug 17 für das Werkstück 13 kann in der Reinigungskammer 2 bewegt und zur Reinigungsarmatur 6 hin justiert werden.
-
Die 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Reinigungsarmatur 6. Sie weist einen ins Innere der Reinigungskammer 2 ragenden Teil 18 und einen äußeren Teil 19 auf, welcher die Antriebsteile der Reinigungsarmatur 6 enthält. Die Reinigungsarmatur 6 ist an einer Trägerplatte 20 der Reinigungskammer 2 befestigt. Ein Lagergehäuse 21 ist in die Trägerplatte 20 eingelassen und mit einem Flansch 22 an der Trägerplatte 20 gehalten und weist Kammern 23, 24 mit nicht näher bezeichnete Aufnahmen für zwei Lager 25, hier als Kugellager ausgeführt, auf, von denen eine Kammer 23 in die Behandlungskammer 2 und die andere Kammer 24 außerhalb der Behandlungskammer 2 sich befindet, so dass beide Lager 25 im Abstand voneinander angeordnet sind. Beide Kammern 23, 24 sind mit Deckel 26 verschlossen. Die Lager 25 sind mit nicht näher bezeichneten Distanzringen in den Kammern 23, 24 fixiert. Die innen liegende Kammer 23 besitzt einen Durchbruch 27 im Gehäuse 21 und hat einen Anschluss für die Druckleitung 28 der Wasch- oder Strahlflüssigkeit. Jede Kammer 23, 24 enthält eine Stopfbuchsenpackung 28 mit denen die Lager 25 gegen das Eindringen von unter Druck stehender Waschflüssigkeit abgedichtet sind.
-
Die Lager 25 nehmen den hohlen rohrartigen Schaft 11 der Wascharmatur 6a auf, der an seinem, ins Innere der Reinigungskammer ragenden Ende den Düsenkopf 7 mit Wasch, -Sprüh- oder Strahldüsen 8 trägt, die in unterschiedlichen Richtungen strahlen. Am gegenüberliegenden, aus dem Gehäuse herausragenden Ende des Schaftes 11 ist das Antriebsrad 29 eines Getriebes 30 angebracht, über das der Schaft 11 mit seinem Düsenkopf 7 mit einem Motor 31 in Rotation versetzt wird. Wie 2 zeigt, ist der Schaft 11 geteilt, um den Düsenkopf 7 auf einfache Weise auswechseln zu können. In Höhe des Durchbruches 27 sind Bohrungen 32 im Schaft 11 vorhanden, mit denen die Wasch- oder Strahlflüssigkeit in einen Hohlraum zwischen Strahlrohr 9 und Schaft 11 geleitet wird und aus dem Düsenkopf 7 austritt, wie in 2 mit Pfeilen angedeutet ist.
-
Im Schaft 11 ist die Strahlarmatur 6b gelagert, die das Strahlrohr 9 aufnimmt, das an seinem Ende die Hochdruckdüse 10 trägt. Das Strahlrohr 9 hat einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Schaftes 11, so dass zwischen dem Strahlrohr 9 und dem Innendurchmesser des Schaftes 11 der Hohlraum vorhanden ist, durch den die Wasch- oder Strahlflüssigkeit in den Düsenkopf 7 strömt. Das Strahlrohr 9 ist mit zwei Lagern 33 im Schaft 11 und im Düsenkopf 7 gelagert und verschiebbar geführt. Es ist vorgesehen, dass das Strahlrohr 9 durch die Öffnung 12 im Düsenkopf 7 herausgeschoben wird und in einer vor der Hochdruckdüse 10 positionierten Bohrung eines Werkstückes 13 eindringen kann, um eine Entgratung vorzunehmen. Das Strahlrohr 9 ragt an seinem hinteren Ende aus dem Schaft 11 heraus und ist mit einem Linearantrieb 34 über die Hubeinheit 40 gekuppelt, mit dem eine Hin- und Herbewegung des Strahlrohres 9 erfolgt. Das Strahlrohr 9 ist an eine flexible Hochdruckleitung 35 angeschlossen, die über ein Ventil 36 zur Hochdruckpumpe 37 führt, die aus einem nicht dargestellten Tank ein abrasives Bestrahlungsmedium fördert. Das überstehende Ende des Strahlrohres 9 ist gemäß 1 als Spindel eines Spindelgetriebes 38 ausgebildet, dessen Spindelmutter 39 an der Hubeinheit 40 des Linearantriebes 34 befestigt ist. Es handelt sich dabei um ein Kugelschraubgetriebe. Mit dem Kugelschraubgetriebe wird bei einem Hub des Linearantriebes 34 gleichzeitig das Strahlrohr 9 in Rotation versetzt.
-
Gemäß 2 ist das Rädergetriebe 41 als Rotationseinrichtung für das Strahlrohr 9 vorgesehen, dessen Antriebsrad 42 am Strahlrohr 9 gelagert ist. Der Motor 43 des Rädergetriebes 41 setzt über das Antriebsrad 42 das Strahlrohr 9 in Rotation, wobei die Drehrichtung in Drehrichtung des Düsenkopfes 7 oder entgegengesetzt zur Drehrichtung des Düsenkopfes 7 erfolgt. Das Rädergetriebe 41 ist fest am Strahlrohr 9 oder der Hubeinheit 40 des Linearantriebs 34 gehalten und wird durch den Linearantrieb 34 mit bewegt. Im Betrieb der Reinigungsarmatur 6 sind der Rotationsantrieb des Düsenkopfes 7, der Rotationsantrieb des Strahlrohres 9 und der Linearantrieb 34 in Aktion.
-
Der Anschluss 27 ist über die Druckleitung 28 und einem Absperrventil 45 an die Förderpumpe 46 geführt, die Wasch- oder Strahlflüssigkeit aus einem nicht dargestellten Tank fördert.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011112692 A1 [0001]
- DE 102006026171 A1 [0004]
