DE212015000204U1 - Einrichtung zur Reinigung von Werkstücken - Google Patents

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Abstract

Einrichtung (1) zur Reinigung von Gegenständen (2), insbesondere von Werkstücken, mit einem in einem Stator (3) um eine Drehachse (5a) drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf (5), auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung für ein Reinigungsmedium verbindbare Düsen (6) angeordnet sind, wobei eine einen konkaven Prallbereich (14) ausbildende Seitenwand (12) eines Gehäuses (13) den Rotationsdüsenkopf (5) zumindest teilweise mit einem definierten Mindestabstand umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an den Prallbereich (14) des Gehäuses (13) ein erster Abströmbereich (15) für das Reinigungsmedium anschließt, wobei das Gehäuse (13) im ersten Abströmbereich (15) eine Querschnittsverengung (16) ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Gegenständen, insbesondere von Werkstücken, mit einem in einem Stator um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf, auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung für ein Reinigungsmedium verbindbare Düsen angeordnet sind, wobei eine einen konkaven Prallbereich ausbildende Seitenwand eines Gehäuses den Rotationsdüsenkopf zumindest teilweise mit einem definierten Mindestabstand umgibt.
  • Aus der WO 2009/094748 A1 ist eine Einrichtung zum Reinigen von Behältern mit einem rotierenden Düsenkopf bekannt, welcher eine Düsenanordnung aufweist. Der Düsenkopf ist teilweise von einem Prallblech umgeben, welches sicherstellt, dass der Hauptstrom des Reinigungsmediums zum Zentrum des zu reinigenden Behälters gerichtet ist.
  • Die DE 20 2013 009 510 U1 beschreibt eine Reinigungsvorrichtung und einen Düsenkopf mit zumindest zwei ersten Düsenringen mit wenigstens einer Düse mit tangentialer Wirkrichtung, zwischen welchen ein zweiter Düsenring mit radialer Wirkrichtung angeordnet ist.
  • Eine als hydraulische Wirbelstrahldüse ausgebildetes Arbeitswerkzeug ist aus der DE 34 12 319 C1 bekannt. Die Wirbelstrahldüse weist einen hülsenartigen Läufer auf mit Düseneinsätzen auf, aus welchen Strahlen radial austreten. Durch außermittige Anordnung von Düseneinsatzstücken wird eine Drehbewegung des Läufers erreicht.
  • Weitere Rotationsdüsen mit einem an einem Stator drehbar gelagerten, eine Vielzahl an Düsen aufweisenden Düsenkopf zum Reinigen von Gegenständen sind aus den Veröffentlichungen DE 20 2010 010 979 U1 , DE 20 2005 008 470 U1 , DE 35 32 045 C2 , DE 20 2006 017 974 U1 oder DE 89 09 228 U1 bekannt.
  • Bekannte Reinigungseinrichtungen haben den Nachteil, dass Verunreinigungen oft nur unzureichend entfernt werden, da die zu reinigenden Gegenstände mit dem abgespülten Schmutz wieder rekontaminiert werden. Deshalb ist in vielen Fällen eine Nachreinigung erforderlich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine verbesserte Reinigung von Gegenständen zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass an den Prallbereich des Gehäuses ein erster Abströmbereich für das Reinigungsmedium anschließt, wobei das Gehäuse im ersten Abströmbereich eine Querschnittsverengung ausbildet.
  • Der Prallbereich ermöglicht einerseits nur auf den zu reinigenden Gegenstand gerichtete Reinigungsstrahlen und verbessert den Drehantrieb des Rotationsdüsenkopfs durch den Impuls der aus den Düsen austretenden Strahlen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Prallbereich den Rotationsdüsenkopf in einem Winkelbereich von zumindest 120°, vorzugsweise von mindestens 135°, umgibt.
  • Der erste Abströmbereich, welcher vorteilhafterweise unterhalb des Rotationsdüsenkopfes und/oder unterhalb des Reinigungsbereichs angeordnet ist, ist so gestaltet, dass das Reinigungsmedium – beispielsweise Druckluft – samt den mitgerissenen Schmutzpartikeln rasch aus dem Bereich des Rotationsdüsenkopf und des zu reinigenden Gegenstandes abtransportiert wird. Dabei kann das Gehäuse unterhalb der Querschnittsverengung des Abströmbereichs schürzenartig erweiternd geformt sein. Versuche haben gezeigt, dass ein besonders guter Abtransport des Reinigungsmediums erreicht werden kann, wenn die Querschnittsverengung die Form einer Düse, vorzugsweise einer Lavaldüse, aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse im Bereich der Querschnittsverengung des ersten Abströmbereichs konvex geformt sein. Durch die Form der Querschnittsverengung kommt es unterhalb der Querschnittsverengung zu einem Unterdruck, wodurch das Reinigungsmedium samt den Schmutzpartikeln nach unten abtransportiert, beispielsweise abgesaugt, werden kann.
  • Der Abtransport des Reinigungsmediums samt dem gelösten Schmutz kann weiters verbessert werden, wenn das Gehäuse eine erste und davon in Richtung der Drehachse beabstandete zweite Stirnwand ausbildet, wobei die beiden Stirnwände zusammen mit der Seitenwand einen Arbeitsraum aufspannen, in welchem der Rotationsdüsenkopf angeordnet ist. Dabei kann der Arbeitsraum in einem der Seitenwand bezüglich des Rotationsdüsenkopfes abgewandten Reinigungsbereich freigestellt sein, um das zu reinigende Werkstück in einem definierten Abstand zum Rotationsdüsenkopf zu positionieren, wobei vorzugsweise der Reinigungsbereich seitlich des Rotationsdüsenkopfes angeordnet ist. Der Arbeitsraum wird somit von der Seitenwand, der ersten Stirnwand, der zweiten Stirnwand und dem Werkstück begrenzt, sodass außerhalb des Arbeitsraumes eine Kontaminierung mit dem vom Werkstück gelösten Schmutz weitgehend vermieden werden kann.
  • Das Gehäuse ist bevorzugt fest mit dem Stator der Einrichtung verbunden. Der Stator selbst – und somit die gesamte Einrichtung – kann in axialer Richtung verfahrbar ausgebildet sein, wobei der Antrieb des Stators elektrisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen kann. Dadurch ist eine optimale Reinigung von größeren Werkstücken, wie zum Beispiel Motorgehäusen, möglich.
  • Um eine optimale Reinigungswirkung zu erzielen, kann der Rotationsdüsenkopf mit mehreren verschiedenen Düsen bzw. Gruppen von Düsen ausgestattet sein. So kann der Rotationsdüsenkopf zumindest eine Reinigungsdüse aufweisen, wobei vorzugsweise die Reinigungsdüse in einer Normalebene auf die Drehachse angeordnet ist. Die Düsenachse der Reinigungsdüse weist also – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf – nur eine radiale und eine tangentiale Richtungskomponente auf. Reinigungsdüsen dienen primär zur Reinigung des Werkstückes durch den mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse austretenden Strahl des Reinigungsmediums.
  • Weiters kann in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Rotationsdüsenkopf zumindest eine Antriebsdüse aufweist, wobei vorzugsweise die Antriebsdüse die Normalebene auf die Drehachse schneidet. Die Düsenachse der Antriebsdüse weist – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf – eine radiale, eine tangentiale und eine axiale Richtungskomponente auf. Der Rotationsdüsenkopf weist bevorzugt zumindest zwei Antriebsdüsen auf, deren axiale Richtungskomponenten unterschiedlich orientiert und jeweils auf die nächstliegende Stirnwand gerichtet sind. Diese Antriebsdüsen – welche einen geringeren Innendurchmesser aufweisen können als die Reinigungsdüsen – dienen einerseits zum Antrieb des Rotationsdüsenkopfes und andererseits zur Erzeugung eines Luftbettes im Bereich jeder Stirnwand um eine Verschmutzung der Stirnwände mit den vom Werkstück abgelösten Schmutzteilen zu vermeiden. Durch das Luftbett finden gelöste Schmutzteile, wie beispielsweise Späne, keinen Totbereich zur Ablagerung und werden stets mit dem Luftstrom mitbewegt.
  • Eine ausreichende Reinigung kann mit zumindest zwei Reinigungsdüsen und zumindest zwei Antriebsdüsen erzielt werden. Um Unwucht zu vermeiden sollten diese gleichmäßig über den Umfang des Rotationsdüsenkopfes angeordnet sein. Versuche haben ergeben, dass bis zu vier Reinigungsdüsen für gute Reinigungseffekte eingesetzt werden können, ohne den Verbrauch an Reinigungsmedium nachteilig zu erhöhen.
  • Ein noch besserer Abtransport des verschmutzten Reinigungsmediums kann erfolgen, wenn eine Lüfterschaufelanordnung drehfest mit dem Rotationsdüsenkopf verbunden ist, wobei vorzugsweise die Lüfterschaufelanordnung in einem vom Arbeitsraum in axialer Richtung getrennten Lüfterraum angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Lüfterschaufelanordnung zwischen der zweiten Stirnwand und einer dritten Stirnwand des Gehäuses angeordnet, wobei die zweite Stirnwand zwischen der Lüfterschaufelanordnung und dem Rotationsdüsenkopf angeordnet ist.
  • Der Lüfterraum ist dabei mit dem Arbeitsraum über zumindest einen Strömungsdurchtritt in der zweiten Stirnwand strömungsverbunden. Weiters kann der Lüfterraum mit dem ersten Abströmbereich strömungsverbunden sein.
  • Mitunter kann ein noch besserer Abtransport des verschmutzten Reinigungsmediums erreicht werden, wenn der Lüfterraum mit einem vom ersten Abströmbereich getrennten zweiten Abströmbereich strömungsverbunden ist. Das Reinigungsmedium wird dabei aus dem ersten und dem zweiten Abströmbereich getrennt abgeführt, beispielsweise abgesaugt.
  • In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Stirnwand des Gehäuses zusammen mit der Seitenwand einen Arbeitsraum begrenzt, in welchem der Rotationsdüsenkopf angeordnet ist, wobei die Seitenwand den Rotationsdüsenkopf in Umfangsrichtung überwiegend, besonders vorzugsweise in einem Winkelbereich von zumindest 180°, vorzugsweise von mindestens 270°, umgibt. Der Arbeitsraum ist dabei in einem der ersten Stirnwand abgewandten Reinigungsbereich freigestellt, um den zu reinigenden Gegenstand in einem definierten Abstand zum Rotationsdüsenkopf zu positionieren, wobei vorzugsweise der Reinigungsbereich stirnseitig des Rotationsdüsenkopfes angeordnet ist. Die Reinigung des Gegenstandes erfolgt somit im Bereich der Stirnseite des Rotationsdüsenkopfes.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass die Düsenachse zumindest einer Düse – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf – keine radiale Richtungskomponente, sondern nur eine axiale Richtungskomponente und eventuell auch eine tangentiale Richtungskomponente aufweist. Eine besonders effektive Reinigung des Gegenstandes ist dabei möglich, wenn zumindest eine Düse auf einem Verbindungsrohr angeordnet ist, welches mit dem Rotationsdüsenkopf verbunden ist, wobei die Längsachse des Verbindungsrohres im Wesentlichen radial bezüglich des Rotationsdüsenkopfes angeordnet sein kann. Die Länge des Verbindungsrohres kann an den jeweils zu reinigenden Gegenstand angepasst werden, wobei die Länge des Verbindungsrohres die Betriebsdrehzahl des Rotationsdüsenkopfs und die Reinigungszeit beeinflussen. Durch die Verwendung von mehreren Düsen mit unterschiedlich langen Verbindungsrohren kann die Reinigungswirkung gesteigert werden.
  • Weiters lässt sich das durch die Düsen auf den Rotationsdüsenkopf übertragene Antriebsdrehmoment auf einfache Weise steuern, wenn zumindest eine Düse um eine Achse schwenkbar ausgebildet ist. Die Achse ist bevorzugt radial in Bezug zum Rotationsdüsenkopf ausgebildet, wobei die Achse mit der Längsachse des Verbindungsrohres zusammenfallen kann. Der Schwenkwinkelbereich kann beispielsweise zwischen 0° und 30° betragen.
  • In Abhängigkeit der Größe des zu reinigenden Gegenstandes können auch mehrere Rotationsdüsenköpfe innerhalb des Gehäuses angeordnet werden, deren Drehachsen parallel und in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der nichteinschränkenden Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung in einer ersten Ausführungsvariante in einem Schnitt gemäß der Linie I-I in 2;
  • 2 diese Einrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in 1;
  • 3 eine erfindungsgemäße Einrichtung in einer zweiten Ausführungsvariante, in einem Schnitt analog zu 1;
  • 4 eine erfindungsgemäße Einrichtung in einer dritten Ausführungsvariante, in einem Schnitt analog zu 1;
  • 5 eine erfindungsgemäße Einrichtung in einer vierten Ausführungsvariante in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in 6;
  • 6 diese Einrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5;
  • 7 eine Düse im Detail aus einer Richtung gemäß dem Pfeil VII in 5 in einer ersten Schwenkposition; und
  • 8 diese Düse in einer zweiten Schwenkposition.
  • Funktionsgleiche Teile sind in den Fig. mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die Fig. zeigen jeweils eine Einrichtung 1 zur Reinigung von Gegenständen 2, beispielsweise Werkstücke oder Maschinenteile. Die Einrichtung 1 zur Reinigung weist einen Stator 3 mit einem Druckanschluss 4 für eine nicht weiter dargestellte Druckleitung für ein beispielsweise durch Druckluft gebildetes Reinigungsmedium auf. Im Stator 3 ist ein Rotationsdüsenkopf 5 drehbar um eine im Wesentlichen horizontal angeordnete Drehachse 5a gelagert. Beim Stator 3 handelt es sich somit um einen nichtdrehbaren Gehäuseteil, welcher die Lagerung für den Rotationskopf 5 ausbildet. Der Rotationsdüsenkopf 5 weist mehrere mit diesem mitrotierende Düsen 6 auf, welche mit dem Druckanschluss 4 verbunden sind. In den Ausführungsbeispielen sind zwei Gruppen von Düsen 6 vorgesehen, nämlich Reinigungsdüsen 7, 7r und Antriebsdüsen 8.
  • Die Reinigungsdüsen 7 sind dabei in einer Normalebene ε auf die Drehachse 5a angeordnet, und weisen radiale Richtungskomponenten r und – in Abhängigkeit der Exzentrizität e zur Drehachse 5a – eine tangentiale Richtungskomponente t auf. Zumindest eine Reinigungsdüse 7r, weist im in 2 dargestellten Beispiel keine tangentiale Richtungskomponente, sondern nur eine radiale Richtungskomponente r auf.
  • Antriebsdüsen 8 sind dagegen geneigt zur Normalebene e ausgebildet und schneiden sich mit dieser in einem Punkt. Die Antriebsdüsen 8 weisen somit eine tangentiale Richtungskomponente t, eine radiale Richtungskomponente r und eine axiale Richtungskomponente a auf.
  • Der Rotationsdüsenkopf 5 ist in einem Arbeitsraum 9 angeordnet, welcher von einer ersten Stirnwand 10, einer zweiten Stirnwand 11 und der Seitenwand 12 eines mit dem Stator 3 fest verbundenen Gehäuses 13 aufgespannt wird. Das Gehäuse 13 wird beispielsweise durch Blech gebildet. Die erste und die zweite Stirnwand 10, 11 sind dabei – zumindest im Bereich des Rotationsdüsenkopfes 5 – im Wesentlichen normal auf die Drehachse 5a ausgebildet. Die Seitenwand 12 bildet einen im Wesentlichen zylindrischen konkaven Prallbereich 14 aus, welcher den Rotationsdüsenkopf 5 in einem definierten Abstand teilweise umgibt. Der Radius R14 des konkaven Prallbereichs 14 ergibt sich aus dem Radius R5 des Rotationsdüsenkopfes 5 und der maximalen Düsenlänge der Düsen 6, sowie einer Sicherheitszugabe von beispielsweise 5 mm. Über die Wahl der Sicherheitszugabe des Radius R14 des Prallbereichs 14 kann auch die Betriebsdrehzahl des Rotationsdüsenkopfes 5 definiert werden.
  • Unterhalb des Prallbereichs 14 des Gehäuses 13 schließt ein erster Abströmbereich 15 für das Reinigungsmedium an, wobei das Gehäuse 13 im ersten Abströmbereich 15 eine Querschnittsverengung 16 ausbildet, welche die Form einer Düse, insbesondere einer Lavaldüse, hat. Im Bereich der Querschnittsverengung 16 ist die Seitenwand 12 des Gehäuses 13 konvex geformt, wie 2 zeigt. Unterhalb der Querschnittsverengung 16 des ersten Abströmbereichs 15 ist das Gehäuse 13 schürzenartig erweitert.
  • Der Prallbereich 14 umgibt den Rotationsdüsenkopf 5 in den in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsvarianten in einem Winkelbereich α von zumindest 120°, vorzugsweise von mindestens 135°, wobei der Winkelbereich α – in einem Schnitt quer zur Drehachse 5a betrachtet – von den durch die Drehachse 5a verlaufenden äußersten radialen Geraden n1, n2 definiert wird, die auf die Seitenwand 12 normal stehen (siehe 2).
  • Der Stator 3 kann in Richtung der Drehachse 5a verfahrbar ausgebildet sein, wie durch Pfeil x in 1 angedeutet ist. Das fest mit dem Stator 3 verbundene Gehäuse 13 kann zusammen mit dem Stator 3 bewegt werden. Auf diese Weise können Gegenstände mit größerer axialer Erstreckung problemlos gereinigt werden.
  • Wie aus 2 hervorgeht, ist der Arbeitsraum 9 in einem bezüglich des Rotationsdüsenkopfes der Seitenwand 12 abgewandten Reinigungsbereich 17 freigestellt. Dadurch kann der zu reinigende Gegenstand 2 in einem definierten Abstand seitlich zum Rotationsdüsenkopf 5 positioniert werden, welcher Abstand beispielsweise dem Abstand des Prallblechs 14 vom Rotationsdüsenkopf 5 entsprechen kann.
  • Wie aus den 1, 3 und 4 zu sehen ist, weisen die axialen Richtungskomponenten a der geneigt zur Normalebene ε ausgebildeten Antriebsdüsen 8 unterschiedliche Orientierungen auf und sind zu den benachbarten ersten bzw. zweiten Stirnwänden 10, 11 gerichtet. Dadurch bildet sich im Bereich der Stirnwände 10, 11 ein Luftbett, welches Schmutzpartikel fern hält.
  • Durch die Querschnittsverengung 16 unterhalb des Arbeitsraumes 9 und die Drehung des Rotationsdüsenkopfes 5 bildet sich eine gerichtete Abströmung des Reinigungsmediums – in den 1 bis 4 nach unten – in Richtung des geringeren Druckes aus, wodurch die gelösten Verschmutzungen sehr rasch und ohne Gefahr einer Rekomtamination des Gegenstandes 2 abtransportiert werden können.
  • Reicht die Wirkung der Querschnittsverengung nicht aus, so kann der Abtransport der Verunreinigungen durch eine Lüfterschaufelanordnung 18 verbessert werden, welche drehfest mit dem Rotationsdüsenkopf 5 verbunden ist, wie in den 3 und 4 dargestellt ist. Die beispielsweise als Radiallüfter ausgebildete Lüfterschaufelanordnung 18 ist dabei in einem vom Arbeitsraum 9 in axialer Richtung getrennten Lüfterraum 19c angeordnet ist. In den 3 und 4 ist die Lüfterschaufelanordnung 18 zwischen der zweiten Stirnwand 11 und einer dritten Stirnwand 20 des Gehäuses 13 angeordnet ist, wobei die zweite Stirnwand 11 zwischen der Lüfterschaufelanordnung 18 und dem Rotationsdüsenkopf 5 angeordnet ist. Der Lüfterraum 19 ist mit dem Arbeitsraum 9 über zumindest einen Strömungsdurchtritt 21 in der zweiten Stirnwand 11 strömungsverbunden.
  • In 3 ist der Lüfterraum 19 mit dem ersten Abströmbereich 15 unterhalb des Arbeitsraumes 9 strömungsverbunden. 4 unterscheidet sich von dieser Ausführung dadurch, dass der Lüfterraum 19 mit einem zweiten Abströmbereich 22 strömungsverbunden ist, welcher vom ersten Abströmbereich 15 durch die nach unten verlängerte zweite Stirnwand 11 des Gehäuses 13 getrennt ist.
  • Das die Schmutzpartikel enthaltende Reinigungsmedium wird mittels der Lüfterschaufelanordnung 18 durch die Strömungsdurchtritte 21 vom Arbeitsraum 9 in den Lüfterraum 19 angesaugt und in weiter in den ersten Abströmbereich 15 (3) oder den zweiten Abströmbereich 22 (4) gefördert, von wo es problemlos abtransportiert, beispielsweise abgesaugt oder in nicht weiter dargestellte Fangbehälter gesammelt werden kann.
  • Die in den 5 und 6 gezeigte Einrichtung 1 unterscheidet sich von den bisher erläuterten Ausführungen dadurch, dass der Reinigungsbereich 14 nicht seitlich, sondern stirnseitig des Rotationsdüsenkopfes 5 ausgebildet ist. Die Seitenwand 12 des Gehäuses 13 umgibt den Rotationsdüsenkopf 5 in einem Winkelbereich α von zumindest 180°, vorzugsweise von zumindest 270° und begrenzt zusammen mit der ersten Stirnwand 10 den Arbeitsraum 9, in welchem der Rotationsdüsenkopf 5 angeordnet ist. Der den Prallbereich 14 der Seitenwand 12 ausbildende Winkelbereich α wird auch hier – in einem Schnitt quer zur Drehachse 5a betrachtet – von den durch die Drehachse 5a verlaufenden äußersten radialen Geraden n1, n2 der den Rotationsdüsenkopf 5 umgebenden Seitenwand 12 definiert wird, die auf die Seitenwand 12 gerade noch normal stehen.
  • Zu den rotierenden Düsen 6 sollte die Seitenwand 12 einen Sicherheitsabstand von beispielsweise mindestens 5 mm aufweisen.
  • Die Düsen 6 sind dabei jeweils an einem mit dem Rotationsdüsenkopf 5 verbundenen Verbindungsrohr 23 angeordnet, wobei die Längsachse 23a im Wesentlichen radial in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf 5 angeordnet ist. Die Düsen 6 können dabei um einen Winkel β zwischen etwa 0° und 30° geschwenkt werden (siehe 7, 8), wobei die Düsenachse 6a bei β = 0° nur eine axiale Komponente a aufweist (7). Eine radiale Komponente der Düsenachse ist in dieser Ausführung nicht erforderlich. Mit einem Winkel β = 0° fungieren die Düsen 6 als bloße Reinigungsdüsen ohne Antriebsfunktion. Durch Schwenken der Düsen 6 um einen Winkel β > 0° (8) wird ein zur Größe des Winkels proportionales Antriebsmoment auf den Rotationsdüsenkopf 5 übertragen. Der Antrieb wie auch die Drehzahleinstellung des Rotationsdüsenkopfes 5 erfolgt somit über die Anstellung der Düsen 6. Durch die schwenkbaren Düsen 6 kann eine Exzentrizität e der Düsenachsen in Bezug auf die Drehachse 5a entfallen.
  • Die Länge l der Verbindungsrohre 23 kann in Abhängigkeit der Größe des zu reinigenden Gegenstandes 2 und der zur Verfügung stehenden Taktzeit optimiert werden. Im Allgemeinen sind lange Verbindungsrohre 23 beispielsweise bei zu reinigenden Gegenständen 2 mit großen Abmessungen von Vorteil.
  • Versuche haben gezeigt, dass bis zu vier Verbindungsrohre 23 und darauf montierten Düsen 6 mit Vorteil vorgesehen werden können, wobei die Länge l der Verbindungsrohre 23 auch unterschiedlich sein kann, um einen bestmöglichen Reinigungseffekt zu erzielen. Beispielsweise ist es möglich eine erste Gruppe von zwei Düsen 6 mit jeweils kurzen Verbindungsrohren 23 und eine zweite Gruppe von zwei Düsen 6 mit jeweils langen Verbindungsrohren 23 vorzusehen, wobei jeweils gleich lange Verbindungsrohre 23 diametral bezüglich der Drehachse 5a angeordnet sein können, um Unwucht zu vermeiden.
  • 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
    • WO 2009/094748 A1 [0002]
    • DE 202013009510 U1 [0003]
    • DE 3412319 C1 [0004]
    • DE 202010010979 U1 [0005]
    • DE 202005008470 U1 [0005]
    • DE 3532045 C2 [0005]
    • DE 202006017974 U1 [0005]
    • DE 8909228 U1 [0005]

Claims (24)

  1. Einrichtung (1) zur Reinigung von Gegenständen (2), insbesondere von Werkstücken, mit einem in einem Stator (3) um eine Drehachse (5a) drehbar gelagerten Rotationsdüsenkopf (5), auf welchem mehrere mit zumindest einer Druckleitung für ein Reinigungsmedium verbindbare Düsen (6) angeordnet sind, wobei eine einen konkaven Prallbereich (14) ausbildende Seitenwand (12) eines Gehäuses (13) den Rotationsdüsenkopf (5) zumindest teilweise mit einem definierten Mindestabstand umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an den Prallbereich (14) des Gehäuses (13) ein erster Abströmbereich (15) für das Reinigungsmedium anschließt, wobei das Gehäuse (13) im ersten Abströmbereich (15) eine Querschnittsverengung (16) ausbildet.
  2. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung (16) die Form einer Düse, vorzugsweise einer Lavaldüse, aufweist.
  3. Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallbereich (14) den Rotationsdüsenkopf (5) in einem Winkelbereich (α) von zumindest 120°, vorzugsweise von mindestens 135°, umgibt (1 bis 4).
  4. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) im Bereich der Querschnittsverengung (16) des ersten Abströmbereichs (15) konvex geformt ist.
  5. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) fest mit dem Stator (3) verbunden ist.
  6. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) axial verfahrbar ist.
  7. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine erste Stirnwand (10) und eine davon in Richtung der Drehachse (5a) beabstandete zweite Stirnwand (11) ausbildet, wobei die beiden Stirnwände (10, 11) zusammen mit der Seitenwand (12) einen Arbeitsraum (9) aufspannen, in welchem der Rotationsdüsenkopf (5) angeordnet ist (1 bis 4).
  8. Einrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (9) in einem der Seitenwand (12) abgewandten Reinigungsbereich (14) freigestellt ist, um den zu reinigenden Gegenstand (2) in einem definierten Abstand zum Rotationsdüsenkopf (5) zu positionieren, wobei vorzugsweise der Reinigungsbereich (14) seitlich des Rotationsdüsenkopfes (5) angeordnet ist (1 bis 4).
  9. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) eine erste Stirnwand (10) ausbildet, wobei die erste Stirnwand (10) zusammen mit der Seitenwand (12) einen Arbeitsraum (9) begrenzt, in welchem der Rotationsdüsenkopf (5) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Seitenwand (12) den Rotationsdüsenkopf (5) in Umfangsrichtung überwiegend, besonders vorzugsweise in einem Winkelbereich (α) von zumindest 180°, vorzugsweise von mindestens 270°, umgibt (5 bis 8).
  10. Einrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (9) in einem der ersten Stirnwand (10) abgewandten Reinigungsbereich (14) freigestellt ist, um den zu reinigenden Gegenstand (2) in einem definierten Abstand zum Rotationsdüsenkopf (5) zu positionieren, wobei vorzugsweise der Reinigungsbereich (14) stirnseitig des Rotationsdüsenkopfes (5) angeordnet ist (5 bis 8).
  11. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsdüsenkopf (5) zumindest eine Reinigungsdüse (7, 7r) aufweist, wobei vorzugsweise die Düsenachse (7', 7r') der Reinigungsdüse (7, 7r) in einer Normalebene (ε) auf die Drehachse (5a) angeordnet ist.
  12. Einrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenachse (7') zumindest einer Reinigungsdüse (7, 7r) – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf (5) – eine radiale Richtungskomponente (r), und vorzugsweise eine tangentiale Richtungskomponente (t), aufweist.
  13. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsdüsenkopf (5) zumindest eine Antriebsdüse (8) aufweist, wobei vorzugsweise die Düsenachse (8') der Antriebsdüse (8) die Normalebene (ε) auf die Drehachse (5a) schneidet.
  14. Einrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenachse (8') zumindest einer Antriebsdüse (8) – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf (5) – eine radiale Richtungskomponente (r), eine tangentiale Richtungskomponente (t) und eine axiale Richtungskomponente (a) aufweist.
  15. Einrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsdüsenkopf (5) zumindest zwei Antriebsdüsen (8) aufweist, deren axiale Richtungskomponenten (a) unterschiedlich orientiert sind.
  16. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenachse (6a) zumindest einer Düse (6), – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf (5) – eine axiale Richtungskomponente (a), vorzugsweise auch eine tangentiale Richtungskomponente (t) aufweist.
  17. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Düse (6) auf einem Verbindungsrohr (23) angeordnet ist, welches mit dem Rotationsdüsenkopf (5) verbunden ist, wobei vorzugsweise die Längsachse (23a) des Verbindungsrohres (23) im Wesentlichen radial bezüglich des Rotationsdüsenkopfes (5) angeordnet ist.
  18. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Düse (6) um eine Achse, vorzugsweise um eine – in Bezug auf den Rotationsdüsenkopf (5) – radiale Achse, insbesondere die Längsachse (23a) des Verbindungsrohres (23) schwenkbar ausgebildet ist, wobei besonders vorzugsweise der Schwenkwinkelbereich (β) zwischen 0° und 30° beträgt.
  19. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lüfterschaufelanordnung (18) drehfest mit dem Rotationsdüsenkopf (5) verbunden ist, wobei vorzugsweise die Lüfterschaufelanordnung (18) in einem vom Arbeitsraum (9) in axialer Richtung getrennten Lüfterraum (19) angeordnet ist.
  20. Einrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterschaufelanordnung (18) zwischen der zweiten Stirnwand (11) und einer dritten Stirnwand (20) des Gehäuses angeordnet ist, wobei die zweite Stirnwand (11) zwischen der Lüfterschaufelanordnung (18) und dem Rotationsdüsenkopf (5) angeordnet ist, und wobei besonders vorzugsweise der Lüfterraum (19) mit dem Arbeitsraum (9) über zumindest einen Strömungsdurchtritt (21) in der zweiten Stirnwand (11) strömungsverbunden ist.
  21. Einrichtung (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfterraum (19) mit einem vom ersten Abströmbereich (15) getrennten zweiten Abströmbereich (22) strömungsverbunden ist.
  22. Einrichtung (1) nach Anspruch 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfterraum (19) mit dem ersten Abströmbereich (15) strömungsverbunden ist.
  23. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (5a) im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
  24. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abströmbereich (15) unterhalb des Rotationsdüsenkopfes (5) und/oder unterhalb des Reinigungsbereichs (17) angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Gehäuse (13) unterhalb der Querschnittsverengung (16) des ersten Abströmbereichs (15) schürzenartig erweiternd geformt ist.
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