REINIGUNGSVORRICHTUNG UND CLEANING DEVICE AND
VERFAHREN ZUM REINIGEN VON BAUTEILEN METHODS OF CLEANING COMPONENTS
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfah ren zum Reinigen von insbesondere elektrischen Bauteilen mit einem gasför migen Reinigungsmedium. The present invention relates to a cleaning device and a procedural Ren for cleaning electrical components in particular with a gaseous cleaning medium.
Elektrische Bauteile, beispielsweise für elektrische Schaltungen oder Elektro motoren, können empfindliche Baugruppen aufweisen, zum Beispiel Leiterplat ten oder Wicklungen umfassende Baugruppen, die während und/oder nach der Fertigung gezielt abgereinigt werden müssen. Beispielsweise sind partikuläre Verunreinigungen zu entfernen, die im Betrieb der Bauteile zu elektrischen Kurzschlüssen und Durchbrüchen führen können und für den Ausfall elektri scher Komponenten verantwortlich sind. Wünschenswert ist eine Trockenreini gung mittels eines gasförmigen (Gas oder Gasgemisch) Reinigungsmediums, wobei eine gezielte Reinigung der Bauteile von Vorteil ist. Bekannt ist es, elektrische Bauteile mittels Druckluft abzublasen und von Partikeln zu befrei en. Electrical components, for example for electrical circuits or electric motors, can have sensitive assemblies, for example printed circuit boards or assemblies comprising windings that have to be specifically cleaned during and / or after production. For example, particulate contaminants that can lead to electrical short circuits and breakdowns during operation of the components and are responsible for the failure of electrical components must be removed. Dry cleaning using a gaseous (gas or gas mixture) cleaning medium is desirable, with targeted cleaning of the components being advantageous. It is known to blow off electrical components using compressed air and to free them from particles.
Die vorliegend beschriebene Reinigungsvorrichtung und das beschriebene Ver fahren können mit Bauteilen unterschiedlichster Art zum Einsatz kommen, sie eignen sich jedoch insbesondere für elektrische Bauteile. Beispielsweise sind dies Bauteile für Elektromotoren wie Spulenkörper, Gehäuse, Lager oder Wel len, hierunter besonders Bauteile mit Rotationssymmetrie oder zumindest ab schnittsweise zylindrischer Ausgestaltung, alternativ Bauteile für Leistungs elektronik oder elektrische Leiterplatten. The cleaning device described here and the process described can be used with components of various types, but they are particularly suitable for electrical components. For example, these are components for electric motors such as bobbins, housings, bearings or Wel len, including particularly components with rotational symmetry or at least partially cylindrical design, alternatively components for power electronics or electrical circuit boards.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von insbesondere elektrischen Bauteilen bereitzustel len, die bzw. das eine verbesserte Reinigungsleistung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von insbesondere elektrischen Bauteilen mit einem gasförmigen Rei nigungsmedium gelöst, welche Reinigungsvorrichtung eine Aufnahmeeinrich tung umfasst, an der das Bauteil festgelegt oder festlegbar ist, eine Düsenein richtung mit mindestens einem auf das Bauteil ausgerichteten oder ausrichtba- ren Düsenelement und eine Halteeinrichtung für dieses, wobei mindestens ein Düsenelement an mindestens eine Kontur des Bauteils angepasst ist, insbe sondere eine Außenkontur oder eine Hüllfläche, wobei die Reinigungsvorrich tung ferner eine Druckerzeugungseinrichtung zum Beaufschlagen der Düsen einrichtung mit dem Reinigungsmedium umfasst, wobei mindestens ein Dü senelement der Düseneinrichtung an der Halteeinrichtung auswechselbar und insbesondere lösbar festlegbar oder festgelegt ist, und wobei die Reinigungs vorrichtung mindestens eine Antriebseinrichtung umfasst, die mit dem Bauteil und/oder mit der Düseneinrichtung in Wirkverbindung steht, zum Erzielen ei ner Relativbewegung des Bauteils und des mindestens einen Düsenelementes während der Reinigung. The object of the present invention is to provide a cleaning device and a method for cleaning electrical components in particular, which has an improved cleaning performance. This object is achieved by a cleaning device according to the invention for cleaning, in particular, electrical components with a gaseous cleaning medium, which cleaning device comprises a receiving device on which the component is fixed or can be fixed, a nozzle device with at least one directed or alignable on the component Nozzle element and a holding device for it, wherein at least one nozzle element is adapted to at least one contour of the component, in particular an outer contour or an envelope surface, the cleaning device further comprising a pressure generating device for applying the cleaning medium to the nozzle device, with at least one nozzle element of the nozzle device is replaceable and in particular releasably fixable or fixed on the holding device, and wherein the cleaning device comprises at least one drive device that is connected to the component and / or to the nozzle device device is in operative connection to achieve a relative movement of the component and the at least one nozzle element during cleaning.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung weist eine hohe Vielseitigkeit auf, indem sie aufgrund der Möglichkeit, mindestens ein Düsenelement der Düseneinrichtung auszuwechseln, auf einfache Weise an zu reinigende Bautei le angepasst werden kann. Zu diesem Zweck kann mindestens ein Düsenele ment ausgewechselt werden, beispielsweise indem es an der Halteeinrichtung lösbar festgelegt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine bevor zugt ansteuerbare Verstelleinrichtung zum Auswechseln mindestens eines Dü senelementes vorgesehen sein. Mittels der Anpassung des Düsenelementes an zu reinigende Bauteile können diese gezielt abgereinigt werden. Dabei besteht insbesondere eine Anpassung des Düsenelementes an eine Kontur des Bau teils. Hierbei kann es sich zum Beispiel um eine Außenkontur handeln, zum Beispiel die Kontur eines Mantels oder die Kontur von Stirnflächen des Bau teils. Alternativ oder ergänzend kann die Anpassung des Düsenelementes an eine Innenkontur des Bauteils vorgesehen sein, beispielsweise die Kontur von
Hohlräumen, in die das Düsenelement eingeführt werden kann. Das bereits durch diese Ausgestaltung bessere Reinigungsergebnis gegenüber einer her kömmlichen Reinigungsvorrichtung kann weiter dadurch verbessert werden, dass erfindungsgemäß eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, mit der das mindestens eine Düsenelement und das Bauteil relativ zueinander während der Reinigung bewegt werden und unterschiedliche Oberflächenabschnitte des Bauteils erfasst werden können. The cleaning device according to the invention has a high degree of versatility in that it can be easily adapted to components to be cleaned due to the possibility of replacing at least one nozzle element of the nozzle device. For this purpose, at least one nozzle element can be exchanged, for example by being releasably attached to the holding device. In a preferred embodiment, a preferably controllable adjustment device for replacing at least one nozzle element can be provided. By adapting the nozzle element to the components to be cleaned, these can be cleaned in a targeted manner. In particular, there is an adaptation of the nozzle element to a contour of the construction part. This can be, for example, an outer contour, for example the contour of a jacket or the contour of the end faces of the component. As an alternative or in addition, the nozzle element can be adapted to an inner contour of the component, for example the contour of Cavities into which the nozzle element can be inserted. The already better cleaning result compared to a conventional cleaning device can be further improved by providing a drive device according to the invention with which the at least one nozzle element and the component can be moved relative to one another during cleaning and different surface sections of the component can be detected.
Die vorliegende Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen von insbesondere elektrischen Bauteilen mit einem gasförmigen Rei nigungsmedium gelöst, bei welchem Verfahren in Abhängigkeit des Bauteils mindestens ein an mindestens eine Kontur des Bauteils, insbesondere eine Außenkontur oder eine Hüllfläche, angepasstes Düsenelement einer Düsenein richtung ausgewählt und auf das Bauteil ausgerichtet und das Bauteil mit dem Reinigungsmedium beaufschlagt wird, wobei das Bauteil und das mindestens eine Düsenelement während der Reinigung relativ zueinander bewegt werden, und wobei die Auswahl des Düsenelementes insbesondere das Auswechseln des mindestens einen Düsenelementes an einer Halteeinrichtung umfasst. The present object is achieved by a method according to the invention for cleaning, in particular, electrical components with a gaseous cleaning medium, in which method, depending on the component, at least one nozzle element of a nozzle device adapted to at least one contour of the component, in particular an outer contour or an envelope surface, is selected and is aligned with the component and the component is acted upon with the cleaning medium, the component and the at least one nozzle element being moved relative to one another during cleaning, and wherein the selection of the nozzle element includes in particular replacing the at least one nozzle element on a holding device.
Die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der Reini gungsvorrichtung erwähnt wurden, können unter Einsatz des Verfahrens eben falls erzielt werden, so dass diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführun gen verwiesen werden kann. The advantages that have already been mentioned in connection with the explanation of the cleaning device can also be achieved using the method, so that in this regard reference can be made to the preceding statements.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reini gungsvorrichtung. Diese nachfolgend erläuterten Ausführungsformen können verfahrensgemäß umgesetzt werden, so dass zur Vermeidung von Wiederho lungen lediglich auf diese Ausführungsformen der Reinigungsvorrichtung ein gegangen wird.
Die mindestens eine Antriebseinrichtung ist vorteilhafterweise zum Erzielen einer Relativrotation des Bauteils und des mindestens einen Düsenelementes und/oder zum Erzielen einer translatorischen Bewegung des Bauteils und des mindestens einen Düsenelementes relativ zueinander ausgestaltet. Advantageous embodiments of the method according to the invention result from advantageous embodiments of the cleaning device according to the invention. These embodiments explained below can be implemented in accordance with the method, so that only these embodiments of the cleaning device are discussed in order to avoid repetitions. The at least one drive device is advantageously designed to achieve a relative rotation of the component and the at least one nozzle element and / or to achieve a translational movement of the component and the at least one nozzle element relative to one another.
Eine Frequenz der Rotation des Bauteils und/oder des Düsenelementes oder eine Rotationsfrequenz der Relativrotation kann beispielsweise ungefähr 0,1 Umdrehungen pro Sekunde bis 50 Umdrehungen pro Sekunde betragen, vorzugsweise bis ungefähr 10 Umdrehungen pro Sekunde. A frequency of the rotation of the component and / or the nozzle element or a rotation frequency of the relative rotation can be, for example, approximately 0.1 revolutions per second to 50 revolutions per second, preferably up to approximately 10 revolutions per second.
Bei translatorischer Bewegung, insbesondere linearer, geradliniger Bewegung, kann eine Geschwindigkeit der Relativbewegung des Bauteils und des mindes tens einen Düsenelementes zum Beispiel ungefähr 1 mm pro Sekunde bis 100 mm pro Sekunde betragen. In the case of translational movement, in particular linear, rectilinear movement, a speed of the relative movement of the component and of the at least one nozzle element can be, for example, approximately 1 mm per second to 100 mm per second.
Das gasförmige Reinigungsmedium kann insbesondere Druckluft sein. The gaseous cleaning medium can in particular be compressed air.
Der relative Überdruck des Reinigungsmediums kann beispielsweise von ober halb 0 bar bis ungefähr 15 bar betragen, bevorzugt ungefähr 0,2 bar bis 5 bar. The relative overpressure of the cleaning medium can be, for example, from above 0 bar to approximately 15 bar, preferably approximately 0.2 bar to 5 bar.
Die Druckerzeugungseinrichtung kann insbesondere ein Pumpaggregat umfas sen. The pressure generating device can in particular comprise a pumping unit.
Die Temperatur des Reinigungsmediums kann bevorzugt von oberhalb ca. 0°C bis ca. 80°C betragen, vorzugsweise ungefähr 15°C bis 60°C. The temperature of the cleaning medium can preferably be from above about 0 ° C to about 80 ° C, preferably about 15 ° C to 60 ° C.
Die relative Feuchte des Reinigungsmediums beträgt vorzugsweise weniger als ca. 60%. The relative humidity of the cleaning medium is preferably less than approx. 60%.
Die Reinigungsvorrichtung kann vorzugsweise eine Konditionierungseinrich tung zum Einstellen der Temperatur und/oder der Feuchte des Reinigungsme-
diums umfassen, insbesondere abhängig von der durchzuführenden Reini gungsaufgabe und/oder vom Werkstück. The cleaning device can preferably have a conditioning device for setting the temperature and / or the humidity of the cleaning device medium, in particular depending on the cleaning task to be performed and / or the workpiece.
Die Intensität der Reinigung kann vorzugsweise einstellbar sein. Die Einstel lung, insbesondere durch Ansteuerung der Reinigungsvorrichtung mittels einer Steuereinrichtung derselben, kann beispielsweise zumindest eines der Folgen den umfassen : The intensity of the cleaning can preferably be adjustable. The setting, in particular by controlling the cleaning device by means of a control device thereof, can for example include at least one of the following:
Einstellung des Drucks des Reinigungsmediums; Setting the pressure of the cleaning medium;
Einstellung der Prozesszeit der Beaufschlagung des Bauteils mittels min destens eines Düsenelementes und vorzugsweise einer Mehrzahl von Dü senelementen; Setting the process time for the application of the component by means of at least one nozzle element and preferably a plurality of nozzle elements;
Einstellung einer Geschwindigkeit der Relativbewegung des Bauteils und mindestens eines Düsenelementes, rotatorisch und/oder translatorisch; Einstellung oder Ändern einer Richtung der Relativrotation und/oder ei ner Bewegungsrichtung des Bauteils und mindestens eines Düsenele mentes, beispielsweise Vorsehen einer wiederholten Drehrichtungsum kehr; Setting a speed of the relative movement of the component and at least one nozzle element, rotationally and / or translationally; Setting or changing a direction of the relative rotation and / or egg ner direction of movement of the component and at least one Düsenele Mentes, for example providing a repeated reversal of the direction of rotation;
optional Auswahl und Einstellung des Reinigungsmediums. Je nach durchzuführender Reinigungsaufgabe kann vorgesehen sein, dass das Reinigungsmedium auswählbar ist; optional selection and setting of the cleaning medium. Depending on the cleaning task to be carried out, it can be provided that the cleaning medium can be selected;
Einstellung des Querschnitts mindestens einer Düsenöffnung mindestens eines Düsenelementes. Adjustment of the cross section of at least one nozzle opening of at least one nozzle element.
Vorgesehen sein kann, dass das Reinigungsmedium absaugbar ist. Der relative Unterdrück kann beispielsweise von ungefähr -10 mbar bis -500 mbar betra gen. It can be provided that the cleaning medium can be extracted. The relative negative pressure can be, for example, from approximately -10 mbar to -500 mbar.
Vorgesehen sein kann, dass ein Filterelement zur Reinigung des Reinigungs mediums aufstromseitig der Düseneinrichtung vorhanden ist. Auf diese Weise kann das zugeführte Reinigungsmedium von Partikeln befreit werden.
Vorgesehen sein kann, dass die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungskam mer umfasst oder bildet. In der Reinigungskammer kann eine vorzugsweise verwirbelte Strömung von Reinigungsmedium bei Beaufschlagung mit Über druck und/oder mit Unterdrück vorgesehen sein. Mittels der verwirbelten Strömung können am Bauteil anhaftende Partikel abgelöst und abgeführt wer den. Vorgesehen sein kann, dass das Reinigungsmedium tangential in die Rei nigungskammer einströmt, bezogen auf eine von dieser definierte Achse. Die se Achse kann zum Beispiel mit einer Rotationsachse für das Bauteil oder die Düseneinrichtung zusammenfallen. It can be provided that a filter element for cleaning the cleaning medium is present upstream of the nozzle device. In this way, the supplied cleaning medium can be freed from particles. It can be provided that the cleaning device comprises or forms a cleaning chamber. In the cleaning chamber, a preferably swirled flow of cleaning medium when subjected to excess pressure and / or negative pressure can be provided. By means of the swirling flow, particles adhering to the component can be detached and carried away. It can be provided that the cleaning medium flows tangentially into the cleaning chamber, based on an axis defined by the latter. This axis can coincide, for example, with an axis of rotation for the component or the nozzle device.
Vorgesehen sein kann, dass das Bauteil mittels einer elektrischen Beaufschla gungseinrichtung beaufschlagbar ist (DC- und/oder AC-Elektroden). Die Be aufschlagung kann zum Beispiel während der Reinigung mittels des Reini gungsmediums erfolgen. Alternativ oder ergänzend ist eine Beaufschlagung während des Tausches des Bauteils, beispielsweise mit der nachfolgend ge nannten Zuführeinrichtung, denkbar. It can be provided that the component can be acted upon by means of an electrical application device (DC and / or AC electrodes). The loading can take place, for example, during cleaning by means of the cleaning medium. As an alternative or in addition, it is conceivable that the component is acted upon while the component is being replaced, for example with the feed device mentioned below.
Vorgesehen sein kann, dass das mindestens eine Düsenelement ortsfest an der Halteeinrichtung festgelegt ist und dass das Bauteil mittels der Antriebs einrichtung relativ zum Düsenelement rotiert oder verschoben wird, oder dass das Bauteil ortsfest an der Aufnahmeeinrichtung festgelegt ist und dass das mindestens eine Düsenelement mittels der Antriebseinrichtung relativ zum Bauteil rotiert oder verschoben wird. It can be provided that the at least one nozzle element is fixed in place on the holding device and that the component is rotated or displaced relative to the nozzle element by means of the drive device, or that the component is fixed in place on the receiving device and that the at least one nozzle element is fixed by means of the drive device is rotated or moved relative to the component.
Das mindestens eine Düsenelement kann beispielsweise durch Kraft- und/oder Formschluss an der Halteeinrichtung festlegt sein. Denkbar ist insbesondere eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung und/oder eine Klemmverbin dung. Von Vorteil kann es sein, wenn das mindestens eine Düsenelement ma nuell und insbesondere werkzeuglos an der Halteeinrichtung festlegbar ist, um erforderliche Rüst- oder Tauschzeiten für das mindestens eine Düsenelement gering zu halten.
Von Vorteil sind korrespondierende Ausrichtelemente oder Codierelemente am mindestens einen Düsenelement und der Halteeinrichtung, um eine eindeutige Anordnung sicherzustellen. The at least one nozzle element can be fixed to the holding device, for example, by a force fit and / or form fit. In particular, a screw connection, a latching connection and / or a clamping connection is conceivable. It can be advantageous if the at least one nozzle element can be fixed manually and in particular without tools on the holding device in order to keep the required set-up or replacement times for the at least one nozzle element short. Corresponding alignment elements or coding elements on the at least one nozzle element and the holding device are advantageous in order to ensure a clear arrangement.
Von Vorteil ist es, wenn die Reinigungsvorrichtung eine vorzugsweise elektrisch ansteuerbare Verstelleinrichtung umfasst, mittels derer das mindes tens eine Düsenelement an der Halteeinrichtung auswechselbar gehalten ist. Auf diese Weise erweist sich die Reinigungsvorrichtung als besonders vielsei tig. Je nach durchzuführender Reinigungsaufgabe, vorzugsweise abhängig von dem zu reinigenden Bauteil, kann mindestens ein Düsenelement durch die Verstelleinrichtung ausgewechselt werden. Beispielsweise kann die bereits er wähnte Steuereinrichtung die Verstelleinrichtung ansteuern. Die Verstellein richtung kann von einem Benutzer betätigbar sein oder automatisch, bei spielsweise abhängig von einem mittels einer Erkennungseinheit erkannten Bauteil. It is advantageous if the cleaning device comprises a preferably electrically controllable adjusting device, by means of which the at least one nozzle element is held on the holding device in an exchangeable manner. In this way, the cleaning device proves to be particularly versatile. Depending on the cleaning task to be carried out, preferably depending on the component to be cleaned, at least one nozzle element can be exchanged by the adjusting device. For example, the control device already mentioned can control the adjustment device. The adjustment device can be actuated by a user or automatically, for example depending on a component recognized by means of a recognition unit.
Insgesamt ist es von Vorteil, wenn die Reinigungsvorrichtung eine Erken nungseinheit umfasst, mit der das Bauteil erkennbar ist, wobei mindestens ein Reinigungsvorgang und/oder mindestens ein Reinigungsparameter abhängig vom Bauteil einstellbar ist. Die Erkennung kann vorzugsweise kontaktlos erfol gen, beispielsweise optisch und/oder mittels andersartiger elektromagneti scher Strahlung, zum Beispiel durch eine RFID oder NFC-Technologie. Vorge sehen sein kann, dass dabei eine Kennzeichnung an dem Bauteil oder einem Tragelement (zum Beispiel der Aufnahmeeinrichtung) für das Bauteil kontakt los erfasst wird. Overall, it is advantageous if the cleaning device comprises a recognition unit with which the component can be recognized, at least one cleaning process and / or at least one cleaning parameter being adjustable as a function of the component. The detection can preferably take place without contact, for example optically and / or by means of other types of electromagnetic radiation, for example using RFID or NFC technology. It can be provided that an identification on the component or a support element (for example the receiving device) for the component is detected without contact.
Vorteilhafterweise umfasst die Düseneinrichtung einen Satz von gegeneinan der austauschbaren und vorzugsweise mittels einer Verstelleinrichtung aus wechselbaren Düsenelementen. Es kann gewissermaßen ein "Vorrat" vorgese hen sein, aus dem der Benutzer im Hinblick auf die Reinigungsaufgabe und das Bauteil auswählen kann. Vorteilhafterweise kann die Auswahl mittels der Verstelleinrichtung automatisch ohne Zutun des Benutzers erfolgen.
Das mindestens eine Düsenelement, insbesondere eine Düsenöffnung des mindestens einen Düsenelementes, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform an rotationssymmetrisch ausgestaltete Bauteile oder zumindest abschnittswei se zylindrisch ausgestaltete Bauteile angepasst. Beispielsweise ist mindestens ein Düsenelement angepasst zur Reinigung einer Mantelfläche eines Bauteils, wobei ein Mantel des Bauteils bei Rotation des Bauteils entlang des gesamten Umfangs abgereinigt werden kann. Alternativ oder ergänzend kann mindes tens ein Düsenelement zur Reinigung einer Stirnfläche des Bauteils angepasst sein, wobei dieses um eine die Stirnfläche quer und insbesondere senkrecht durchgreifende Achse rotierbar sein kann. The nozzle device advantageously comprises a set of nozzle elements which are interchangeable with one another and preferably made of interchangeable nozzle elements by means of an adjusting device. To a certain extent, a "supply" can be provided from which the user can select with regard to the cleaning task and the component. Advantageously, the selection can be made automatically by means of the adjustment device without any action on the part of the user. In a preferred embodiment, the at least one nozzle element, in particular a nozzle opening of the at least one nozzle element, is adapted to rotationally symmetrical components or at least partially cylindrical components. For example, at least one nozzle element is adapted for cleaning a jacket surface of a component, with a jacket of the component being able to be cleaned off along the entire circumference when the component is rotated. As an alternative or in addition, at least one nozzle element can be adapted for cleaning an end face of the component, it being possible for this to be rotatable about an axis extending transversely and in particular vertically through the end face.
Es versteht sich, dass mindestens ein Düsenelement eine Mehrzahl von Öff nungen umfassen kann, mit denen je nach Ausrichtung relativ zum Bauteil unterschiedliche Abschnitte des Bauteils abgereinigt werden können. Bei spielsweise besteht die Möglichkeit, mittels nur eines Düsenelementes unter schiedliche Seiten des Bauteils abzureinigen. Zum Beispiel können gleichzeitig eine Mantelfläche und eine Stirnfläche des Bauteils abgereinigt werden. It goes without saying that at least one nozzle element can comprise a plurality of openings with which, depending on the orientation relative to the component, different sections of the component can be cleaned. For example, it is possible to clean different sides of the component using just one nozzle element. For example, a jacket surface and an end surface of the component can be cleaned at the same time.
Insgesamt ist es von Vorteil, wenn die Bauteile axial und/oder radial und/oder tangential mittels des mindestens einen Düsenelementes mit Reinigungsmedi um beaufschlagbar sind, bezogen auf eine vom Bauteil definierte Achse, wobei die Bauteilachse vorteilhafterweise mit einer Drehachse zum Rotieren des Bau teils zusammenfallen kann. Die Beaufschlagung axial und/oder radial und/oder tangential kann über eine Mehrzahl von Düsenöffnungen des Düsenelementes erfolgen oder alternativ über nur eine Düsenöffnung, mit der die vorstehend genannten Flächen des Bauteils beaufschlagt werden können. Overall, it is advantageous if the components can be acted upon axially and / or radially and / or tangentially by means of the at least one nozzle element with cleaning medium, based on an axis defined by the component, the component axis advantageously coinciding with an axis of rotation for rotating the component can. The axial and / or radial and / or tangential application can take place via a plurality of nozzle openings of the nozzle element or, alternatively, only one nozzle opening with which the aforementioned surfaces of the component can be applied.
Günstig ist es, wenn die Reinigungsvorrichtung eine Vibrationseinrichtung zum Beaufschlagen des Bauteils mit Schwingungen umfasst. Eine Schwingungsfre quenz kann beispielsweise ungefähr 1 Hz bis 1000 Hz betragen, vorzugsweise ungefähr 50 Hz bis 200 Hz. Durch die Vibration können anhaftende Partikel
abgelöst und dadurch das Reinigungsergebnis verbessert werden. Die Vibrati onen können harmonisch sein oder anharmonisch, beispielsweise mit Rau schen-artigem Schwingungsspektrum. Die Vibrationen können periodisch oder aperiodisch sein und/oder kontinuierlich oder unterbrochen. It is favorable if the cleaning device comprises a vibration device for subjecting the component to vibrations. A vibration frequency can be, for example, approximately 1 Hz to 1000 Hz, preferably approximately 50 Hz to 200 Hz. The vibration can cause adhering particles detached and thereby the cleaning result can be improved. The vibrations can be harmonious or anharmonic, for example with a noise-like vibration spectrum. The vibrations can be periodic or aperiodic and / or continuous or interrupted.
Vorgesehen sein kann, dass Bauteil selbst mit Schwingungen beaufschlagt wird. Alternativ oder ergänzend kann eine mittelbare Beaufschlagung vorgese hen sein, wobei die Aufnahmeeinrichtung in Schwingungen versetzt wird. It can be provided that the component itself is subjected to vibrations. Alternatively or in addition, indirect loading can be provided, with the receiving device being set to vibrate.
Günstig ist eine Entkopplung der Vibration der übrigen Komponenten der Rei nigungsvorrichtung, zum Beispiel über Schwingungsdämpfer. It is beneficial to decouple the vibration of the other components of the cleaning device, for example via vibration dampers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein Düsenelement der Düseneinrichtung einen Düsenkörper mit einem Zufuhrab schnitt und einem mindestens eine Düsenöffnung aufweisenden Abgabeab schnitt umfasst, wobei der Düsenkörper zumindest teilweise einstückig gebil det ist und ein Strömungskanal für das Reinigungsmedium integral im Zufuhr abschnitt und/oder im Abgabeabschnitt gebildet ist. Durch die einstückige Fer tigung, insbesondere mittels generativer Fertigung, kann in der Praxis eine besonders gute Anpassung des Düsenelementes an das zu reinigende Bauteil erfolgen. In a preferred embodiment it is provided that at least one nozzle element of the nozzle device comprises a nozzle body with a feed section and a discharge section having at least one nozzle opening, the nozzle body being at least partially formed in one piece and a flow channel for the cleaning medium integrally in the feed section and / or is formed in the delivery section. As a result of the one-piece production, in particular by means of generative production, the nozzle element can be adapted particularly well to the component to be cleaned in practice.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Düsenkörper zumindest ab schnittsweise mittels eines generativen Fertigungsverfahrens gefertigt ist, ins besondere mittels 3D-Drucks, speziell am Abgabeabschnitt. Durch die genera tive Fertigung, zum Beispiel 3D-Druck, lassen sich im Hinblick auf ein beson ders gutes Reinigungsergebnis vorteilhafte Strukturen des Düsenkörpers aus bilden. In particular, it can be advantageous if the nozzle body is manufactured at least in sections by means of a generative manufacturing process, in particular by means of 3D printing, especially on the delivery section. Generative manufacturing, for example 3D printing, allows the nozzle body to form advantageous structures with regard to a particularly good cleaning result.
Beispielsweise kann eine strömungsoptimierte Luftführung im Strömungskanal und/oder an der Düsenöffnung gebildet werden. Dies kann zum Beispiel
dadurch erzielt werden, dass keine abrupten, tangentenunstetigen Übergänge an strömungsführenden Abschnitten des Düsenkörpers vorhanden sind. For example, a flow-optimized air guide can be formed in the flow channel and / or at the nozzle opening. This can for example are achieved in that there are no abrupt, tangent discontinuous transitions on flow-guiding sections of the nozzle body.
Übergänge zwischen strömungsführenden Abschnitten, zum Beispiel mit Quer schnitts- und/oder Richtungsänderungen, weisen vorteilhafterweise Radien auf. Die Radien können vorzugsweise im Bereich von ungefähr 1 mm bis 5 mm liegen. Transitions between flow-guiding sections, for example with cross-section changes and / or changes in direction, advantageously have radii. The radii can preferably range from about 1 mm to 5 mm.
Strömungsführende Abschnitte im Innern des Düsenkörpers weisen beispiels weise Durchmesser von ungefähr 0,5 mm bis 3 mm auf. Leitkonturen können an strömungsführenden Abschnitten für eine strömungsoptimierte Führung des Reinigungsmediums vorgesehen sein. Flow-guiding sections in the interior of the nozzle body have, for example, diameters of approximately 0.5 mm to 3 mm. Guide contours can be provided on flow-guiding sections for flow-optimized guidance of the cleaning medium.
Düsenöffnungen können beispielsweise Längen von ca. 1 mm bis 1000 mm aufweisen, vorzugsweise bis ca. 200 mm und/oder Breiten von ca. 0,1 mm bis 15 mm, bevorzugt 0,5 mm bis 5 mm. Nozzle openings can, for example, have lengths of approx. 1 mm to 1000 mm, preferably up to approx. 200 mm and / or widths of approx. 0.1 mm to 15 mm, preferably 0.5 mm to 5 mm.
Mindestens ein Düsenelement kann eine Lavaldüse ausbilden; zur Fertigung erweist sich eine generative Fertigung als vorteilhaft. At least one nozzle element can form a Laval nozzle; Additive manufacturing has proven to be advantageous for manufacturing.
Das generative Verfahren erlaubt ferner eine Festigkeitsoptimierung des Dü senkörpers, zum Beispiel infolge von Stützstrukturen im Inneren und/oder va riablen Wanddicken. The generative process also allows the strength of the nozzle body to be optimized, for example as a result of support structures in the interior and / or variable wall thicknesses.
Düsenöffnungen können beispielsweise zum Teil unterbrochen sein, zum Bei spiel bei schlitzförmigen Düsenöffnungen, um eine höhere Festigkeit im Be reich der Düsenöffnung zu erzielen. Nozzle openings can, for example, be partially interrupted, for example in the case of slot-shaped nozzle openings in order to achieve greater strength in the area of the nozzle opening.
Anbindungspunkte für die Verankerung des Düsenkörpers können so mittels des generativen Verfahrens gefertigt werden, dass vorteilhafterweise keine Sammelstellen für Verschmutzungen entstehen. Beispielsweise werden Veran kerungseinsätze wie Gewindeeinsätze integral eingearbeitet.
Durch das generative Verfahren können unterschiedliche Geometrien der min destens einen Düsenöffnung auf einfache Weise gefertigt werden, zum Beispiel schräg verlaufende schlitzförmige Düsenöffnungen und/oder abgewinkelte Dü senöffnungen für eine abgewinkelte Beaufschlagung des Bauteils. Bei einem zumindest näherungsweise rotationssymmetrischen Bauteil kommt zum Bei spiel ein Düsenelement mit einer schraubenförmigen Kontur ähnlich einer He lix zum Einsatz, wodurch sich die Düsenöffnung schraubenförmig um das Bau teil herum erstrecken kann. Attachment points for anchoring the nozzle body can be manufactured using the generative method in such a way that advantageously no collection points for soiling arise. For example, anchoring inserts such as threaded inserts are incorporated integrally. The generative process allows different geometries of the at least one nozzle opening to be manufactured in a simple manner, for example obliquely running slot-shaped nozzle openings and / or angled nozzle openings for an angled impact on the component. In an at least approximately rotationally symmetrical component, for example, a nozzle element with a helical contour similar to a He lix is used, whereby the nozzle opening can extend helically around the construction part.
Die generative Fertigung des Düsenkörpers erlaubt es ferner, die Reinigungs vorrichtung vielseitig einsetzbar zu machen. Durch die Möglichkeit des Wech sels des Düsenelementes kann mit herstellungstechnisch vergleichsweise ge ringem Aufwand eine Vielzahl auch unterschiedlicher Bauteile gereinigt wer den. Mittels Simulationsmethoden besteht insbesondere die Möglichkeit, die generative Fertigung des Düsenkörpers zu unterstützen. Hierbei können au tomatisierte Optimierungsalgorithmen zum Einsatz kommen. The additive manufacturing of the nozzle body also makes it possible to make the cleaning device versatile. Due to the possibility of changing the nozzle element, a large number of different components can be cleaned with relatively little effort in terms of production technology. By means of simulation methods, there is in particular the possibility of supporting the additive manufacturing of the nozzle body. Automated optimization algorithms can be used here.
Mindestens ein Düsenelement kann bei einer bevorzugten Ausführungsform lanzenförmig ausgestaltet sein und mittels der Antriebseinrichtung in Hohl räume des Bauteils einführbar sein. Auf diese Weise kann eine innenseitige Reinigung der Bauteile durchgeführt werden. Vorteilhafterweise ist das Düsen element an Konturen der Hohlräume angepasst. In a preferred embodiment, at least one nozzle element can be designed in the shape of a lance and can be inserted into hollow spaces of the component by means of the drive device. In this way, the components can be cleaned on the inside. The nozzle element is advantageously adapted to the contours of the cavities.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Reinigungsvorrichtung eine Transportein richtung umfasst, mit der das Bauteil der mindestens einen Düseneinrichtung zuführbar ist. Insbesondere kann eine Mehrzahl von funktionsgleichen oder identischen Düseneinrichtungen vorgesehen sein, wobei mit der Transportein richtung eine Mehrzahl von Bauteilen den Düseneinrichtungen simultan zu führbar und von diesen reinigbar ist. Auf diese Weise kann die Taktzeit zur Reinigung von Bauteilen verringert werden.
Die Beladung der Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise manuell oder ma schinell erfolgen, zum Beispiel durch einen Roboter. It can be advantageous if the cleaning device comprises a transport device with which the component can be fed to the at least one nozzle device. In particular, a plurality of functionally identical or identical nozzle devices can be provided, wherein a plurality of components can be fed to the nozzle devices simultaneously with the transport device and can be cleaned by them. In this way, the cycle time for cleaning components can be reduced. The loading device can be loaded manually or mechanically, for example by a robot.
Vorgesehen sein kann, dass eine Überwachungseinrichtung vorhanden ist, um zu ermitteln, ob die zur Verwendung vorgesehene Düseneinrichtung zur Reini gung des Bauteils geeignet ist. Es kann zum Beispiel überprüft werden, ob mindestens ein Düsenelement vorgesehen ist, das an die Kontur des Bauteils angepasst ist. Vorzugsweise kann dieses Düsenelement ausgewählt werden, zum Beispiel mit der vorstehend erwähnten Verstelleinrichtung. Die Überwa chung erfolgt vorzugsweise berührungslos, zum Beispiel mittels einer RFID- Technologie. Provision can be made for a monitoring device to be present in order to determine whether the nozzle device provided for use is suitable for cleaning the component. For example, it can be checked whether at least one nozzle element is provided which is adapted to the contour of the component. This nozzle element can preferably be selected, for example with the aforementioned adjustment device. The monitoring is preferably carried out in a contactless manner, for example by means of RFID technology.
Günstigerweise kann das Reinigungsergebnis mittels einer Überwachungsein richtung, zum Beispiel optisch, durch einen Vorher-Nachher-Vergleich des un gereinigten Bauteils mit dem gereinigten Bauteil überwacht werden. The cleaning result can advantageously be monitored by means of a monitoring device, for example optically, by means of a before-and-after comparison of the uncleaned component with the cleaned component.
Wie bereits erwähnt besteht die Möglichkeit, abhängig vom zu reinigenden Bauteil Reinigungsparameter einzustellen. Hierbei wird beispielsweise eine Kennzeichnung am Bauteil oder an der Aufnahmeeinheit ausgelesen, zum Bei spiel optisch mittels der vorstehend genannten Erkennungseinheit. As already mentioned, it is possible to set cleaning parameters depending on the component to be cleaned. In this case, for example, a label on the component or on the receiving unit is read out, for example optically by means of the aforementioned recognition unit.
Vor oder nach der Reinigung des Bauteils oder parallel dazu kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung gereinigt werden kann. Denkbar ist zum Beispiel eine Absaugung offen oder geschlossen, etwa mittels einer Haube, und/oder eine Druckbeaufschlagung, zum Beispiel durch bewegbare Düsen elemente. Before or after cleaning the component, or in parallel, it can be provided that the receiving device can be cleaned. For example, a suction open or closed, for example by means of a hood, and / or a pressure application, for example by movable nozzle elements, is conceivable.
Die Reinigungsvorrichtung kann eine Schallschutzeinrichtung aufweisen, die zum Beispiel in Gestalt einer Kammer ausgebildet ist und haubenförmig gebil det sein kann. Mehrfacher Schallschutz durch zum Beispiel übereinander an geordnete Hauben ist denkbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung kann vor teilhafterweise ein Reinigungsvorgang der Bauteile durchgeführt werden, zu mindest zwei der folgenden Schritte umfasst: The cleaning device can have a soundproofing device which is designed, for example, in the form of a chamber and can be formed in the shape of a hood. Multiple soundproofing, for example, through hoods arranged one above the other is conceivable. In a preferred embodiment of the cleaning device, a cleaning process of the components can advantageously be carried out, comprising at least two of the following steps:
Reinigen von Hohlräumen, beispielsweise Index- und Gewindesackloch bohrungen, des Bauteils mittels mindestens eines lanzenförmigen Dü senelementes; Cleaning of cavities, for example index and threaded blind holes, of the component by means of at least one lance-shaped nozzle element;
Vibrieren des jeweiligen Bauteils, vorzugsweise unter gleichzeitiger Be aufschlagung mittels des Reinigungsmediums, zum Beispiel Druckluft, über die Düseneinrichtung, während vorteilhafterweise eine Relativbe wegung des Bauteils und der Düseneinrichtung erfolgt; Vibration of the respective component, preferably with simultaneous loading by means of the cleaning medium, for example compressed air, via the nozzle device, while advantageously a relative movement of the component and the nozzle device takes place;
Beaufschlagen der Aufnahmeeinrichtung, insbesondere an Aufnahmestel len für das Bauteil. Dies kann beispielsweise auch nach der Reinigung des Bauteils durchgeführt werden; Acting on the receiving device, in particular at receiving points for the component. This can, for example, also be carried out after the component has been cleaned;
Reinigen obenliegender Flächen des Bauteils, wobei Positions- und Orien tierungsangaben wie zum Beispiel "oben" oder "unten" auf einen be stimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung bezogen aufzu fassen sind; Cleaning of overhead surfaces of the component, with position and orientation information such as "above" or "below" based on an intended use of the cleaning device to be understood;
Reinigen an Seitenflächen des Bauteils, vorzugsweise unter Relativbewe gung zum mindestens einen Düsenelement. Cleaning the side surfaces of the component, preferably with relative movement to the at least one nozzle element.
Vorteilhafterweise können abgetragene Partikel schwerkraftunterstützt abge schieden werden. Durch das Reinigungsmedium und/oder Vibration abgetra gene Partikel können zum Beispiel nach unten fallen und in einer Abscheide einrichtung oder in einem Sammelbehälter gesammelt werden. Advantageously, removed particles can be deposited with the aid of gravity. Particles removed by the cleaning medium and / or vibration can, for example, fall down and be collected in a separation device or in a collecting container.
Die Düsenelemente können unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise mit schlitzförmiger Düsenöffnung, Punktstrahldüsenöffnung, als Lanze, als Ein stoffdüse oder Mehrstoffdüse etc. Insbesondere sind Kombinationen aus zwei oder mehr gleichen oder unterschiedlichen Arten vorstehend genannter Dü senöffnungen möglich, beispielsweise durch Stege oder Wände unterbrochene schlitzförmige Öffnungen (Mehrfachschlitze).
Die Reinigung mittels des Reinigungsmediums kann mit weiteren Reinigungs prozessen kombiniert werden, zum Beispiel CCh-Reinigung, Plasmareinigung, Feuchtreinigen (z.B. mit Dampf) und/oder gezieltem Absaugen des Bauteils. The nozzle elements can be designed differently, for example with a slot-shaped nozzle opening, point jet nozzle opening, as a lance, as a single-substance nozzle or multi-substance nozzle, etc. In particular, combinations of two or more identical or different types of the aforementioned nozzle openings are possible, for example slot-shaped openings interrupted by webs or walls ( Multiple slots). Cleaning by means of the cleaning medium can be combined with other cleaning processes, for example CCh cleaning, plasma cleaning, wet cleaning (eg with steam) and / or targeted suctioning of the component.
Die Beaufschlagung mit dem Reinigungsmedium kann kontinuierlich oder un terbrochen sein, zum Beispiel gepulst. The application of the cleaning medium can be continuous or interrupted, for example pulsed.
Abgetragene Partikel können beispielsweise mittels des Reinigungsmediums selbst abgeführt werden. Alternativ kann ein gesondertes Trägermedium ein gesetzt werden, das zum Beispiel mittels Überdruck oder Unterdrück Partikel austrägt. Removed particles can be removed, for example, by means of the cleaning medium itself. Alternatively, a separate carrier medium can be used which, for example, discharges particles by means of overpressure or underpressure.
Eine etwaige Reinigungskammer zum Aufnehmen des Bauteils kann vorteilhaf terweise automatisiert abgereinigt werden, beispielsweise mechanisch mit ei ner Bürste oder einem Schaber. Alternativ oder ergänzend kann eine Beauf schlagung mit einem Reinigungsfluid vorgesehen sein. Hierzu kann die Reini gungsvorrichtung beispielsweise eine gesonderte Düseneinrichtung umfassen. Any cleaning chamber for receiving the component can advantageously be cleaned automatically, for example mechanically with a brush or a scraper. Alternatively or in addition, application of a cleaning fluid can be provided. For this purpose, the cleaning device can comprise, for example, a separate nozzle device.
Das Reinigungsmedium kann bei einer bevorzugten Ausführungsform ionisiert werden, um elektrostatische Aufladungen abzubauen, über die die Partikel an einer Oberfläche des Werkstücks anhaften. Dementsprechend kann eine Ioni sierungseinrichtung vorgesehen sein, um zum Beispiel mittels Elektroden ei nen Ladungsausgleich an der Oberfläche zu erreichen. In a preferred embodiment, the cleaning medium can be ionized in order to reduce electrostatic charges by which the particles adhere to a surface of the workpiece. Accordingly, an ionizing device can be provided in order to achieve a charge equalization on the surface, for example by means of electrodes.
Die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zu sammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen : The description of preferred embodiments of the invention is used in conjunction with the drawing to explain the invention in more detail. Show it :
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reini gungsvorrichtung ;
Figur 2: eine schematische Teildarstellung einer weiteren erfindungsgemä- ßen Reinigungsvorrichtung; Figure 1: a schematic representation of a cleaning device according to the invention; FIG. 2: a schematic partial illustration of a further cleaning device according to the invention;
Figur 3: eine vereinfachte Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Figur 2; FIG. 3: a simplified sectional view along the line 3-3 in FIG. 2;
Figur 4: eine schematische Teildarstellung einer weiteren erfindungsgemä ßen Reinigungsvorrichtung; und FIG. 4: a schematic partial illustration of a further cleaning device according to the invention; and
Figur 5: eine Detaildarstellung eines Düsenelementes der Reinigungsvor richtung aus Figur 4. FIG. 5: a detailed representation of a nozzle element of the cleaning device from FIG. 4.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mit dem Bezugszeichen 10 be legte vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvor richtung. Die Reinigungsvorrichtung 10 ist zum Reinigen von Bauteilen 12 mit einem gasförmigen Reinigungsmedium, insbesondere Druckluft, ausgebildet. Die Bauteile 12 sind beispielsweise elektrische Bauteile für Elektromotoren wie Spulenkörper, Gehäuse, Lager oder Wellen. Insbesondere eignet sich die Rei nigungsvorrichtung 10 für Bauteile mit Rotationssymmetrie, wie nachfolgend unter Verweis auf die Figuren 2 bis 5 erläutert wird. Figure 1 shows a schematic representation with the reference numeral 10 be put advantageous embodiment of a cleaning device according to the invention. The cleaning device 10 is designed for cleaning components 12 with a gaseous cleaning medium, in particular compressed air. The components 12 are, for example, electrical components for electric motors such as coil bodies, housings, bearings or shafts. In particular, the cleaning device 10 is suitable for components with rotational symmetry, as will be explained below with reference to FIGS. 2 to 5.
Zum Bereitstellen der Druckluft kann die Reinigungsvorrichtung 10 eine Druckerzeugungseinrichtung 14 aufweisen, vorliegend ein Pumpaggregat 16 für Druckluft. In order to provide the compressed air, the cleaning device 10 can have a pressure generating device 14, in this case a pump unit 16 for compressed air.
Die Bauteile 12 sind an Aufnahmeeinrichtungen 18 festgelegt, auf denen sie beispielsweise während des Reinigungsvorgangs und zum Transport verbleiben können. The components 12 are fixed on receiving devices 18, on which they can remain, for example, during the cleaning process and for transport.
Im vorliegenden Fall umfasst die Reinigungsvorrichtung 10 eine Transportein richtung 20. Mit der Transporteinrichtung 20 kann die Aufnahmeeinrichtung 18 mit daran festgelegtem Bauteil 12 einer Düseneinrichtung 22 der Reinigungs vorrichtung 10 zugeführt werden. Die Düseneinrichtung 22 steht mit dem
Pumpaggregat 16 direkt oder indirekt in Strömungsverbindung, so dass die Düseneinrichtung 22 und insbesondere mindestens ein Düsenelement 24 der Düseneinrichtung 22 mit Druckluft beaufschlagt werden kann. In the present case, the cleaning device 10 comprises a transport device 20. With the transport device 20, the receiving device 18 with the component 12 attached to it can be fed to a nozzle device 22 of the cleaning device 10. The nozzle device 22 stands with the Pump assembly 16 directly or indirectly in flow connection, so that the nozzle device 22 and in particular at least one nozzle element 24 of the nozzle device 22 can be acted upon with compressed air.
Die Düseneinrichtung 22 und insbesondere deren Düsenelemente 24 sind an einer Halteeinrichtung 26 gehalten. Wie bereits erläutert weist die erfindungs gemäße Reinigungsvorrichtung 10 den Vorteil auf, dass mindestens ein Dü senelement 24 an der Halteeinrichtung 26 auswechselbar ist und gegen ein andersartiges Düsenelement 24 getauscht werden kann. Dies erfolgt insbe sondere im Hinblick auf ein optimales Reinigungsergebnis, wobei ein Düsen element 24 zum Einsatz kommen kann, das in seiner Beschaffenheit an min destens eine Kontur des Bauteils 12 angepasst ist. The nozzle device 22 and in particular its nozzle elements 24 are held on a holding device 26. As already explained, the cleaning device 10 according to the invention has the advantage that at least one nozzle element 24 on the holding device 26 can be exchanged and exchanged for a different type of nozzle element 24. This is done in particular with a view to an optimal cleaning result, it being possible to use a nozzle element 24 which is adapted in its nature to at least one contour of the component 12.
Denkbar ist, dass mindestens ein Düsenelement 24 an der Halteeinrichtung 26 lösbar festlegbar ist. Zur Festlegung kann zum Beispiel eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung vorgesehen sein, insbesondere eine Schraubverbindung, Rastverbindung und/oder Klemmverbindung. Von Vorteil ist es, wenn korrespondierende Ausrichtelemente am Düsenelement 24 und an der Halteeinrichtung 26 eine eindeutige Ausrichtung sicherstellen. It is conceivable that at least one nozzle element 24 can be releasably fixed on the holding device 26. A non-positive and / or positive connection, in particular a screw connection, snap-in connection and / or clamp connection, can be provided for fixing. It is advantageous if corresponding alignment elements on the nozzle element 24 and on the holding device 26 ensure a clear alignment.
Im vorliegenden Fall umfasst die Reinigungsvorrichtung 10 vorteilhafterweise allerdings eine Verstelleinrichtung 28. Die Verstelleinrichtung 28 steht mit der Düseneinrichtung 22 so in Wirkverbindung, dass mindestens ein Düsenele ment 24 von der Verstelleinrichtung 28 gegen ein andersartiges Düsenelement 24 ausgetauscht werden kann. In the present case, however, the cleaning device 10 advantageously comprises an adjusting device 28. The adjusting device 28 is operatively connected to the nozzle device 22 such that at least one nozzle element 24 can be exchanged by the adjusting device 28 for a different type of nozzle element 24.
Die Reinigungsvorrichtung 10 kann eine Steuereinrichtung 30 umfassen. Mit tels der Steuereinrichtung können vorteilhafterweise sämtliche Vorgänge der Reinigungsvorrichtung 10 gesteuert werden, insbesondere die Transportein richtung 20, das Pumpaggregat 16, die Düseneinrichtung 22 und die Verstel leinrichtung 28.
Die Reinigungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Antriebseinrichtung 32. Die Antriebseinrichtung 32 dient dazu, während der Reinigung des Bauteils 12 eine Relativbewegung des Bauteils 12 und mindestens eines Düsenelementes 24 zu ermöglichen. Bei der Relativbewegung kann es insbesondere um eine Rotation um zumindest eine Achse handeln und/oder eine Translation in zumindest ei ner Raumrichtung. Die Translation kann geradlinig sein. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise sowohl dem Bauteil 12 als auch der Düseneinrichtung 22 zum Bewegen der Düsenelemente 24 eine jeweilige Antriebseinrichtung 32 zugeordnet. The cleaning device 10 can comprise a control device 30. By means of the control device, all processes of the cleaning device 10 can advantageously be controlled, in particular the transport device 20, the pump assembly 16, the nozzle device 22 and the adjusting device 28. The cleaning device 10 further comprises a drive device 32. The drive device 32 serves to enable a relative movement of the component 12 and at least one nozzle element 24 during the cleaning of the component 12. The relative movement can in particular be a rotation about at least one axis and / or a translation in at least one spatial direction. The translation can be straight. In the present case, for example, both the component 12 and the nozzle device 22 for moving the nozzle elements 24 are assigned a respective drive device 32.
Ferner kann die Reinigungsvorrichtung 10 eine Erkennungseinrichtung 34 um fassen. Mittels der Erkennungseinrichtung 34 kann das Bauteil 12 erkannt werden. Alternativ oder ergänzend ist denkbar, dass eine dem Bauteil 12 zu geordnete Kennzeichnung, zum Beispiel an der Aufnahmeeinrichtung 18, er kannt wird. Die Erkennungseinrichtung 34 ist beispielsweise optisch ausgestal tet. Furthermore, the cleaning device 10 can include a detection device 34. The component 12 can be recognized by means of the recognition device 34. As an alternative or in addition, it is conceivable that an identification assigned to the component 12, for example on the receiving device 18, is recognized. The detection device 34 is, for example, optically configured.
Abhängig vom Ergebnis der Erkennung besteht insbesondere die Möglichkeit, den Reinigungsvorgang an das Bauteil 12 so anzupassen, dass ein optimales Reinigungsergebnis erzielt werden kann. Dies schließt insbesondere die An steuerung des Pumpaggregates 16, der Düseneinrichtung 22, der Verstellein richtung 28 und der Antriebseinrichtung 32 ein. Depending on the result of the detection, there is in particular the possibility of adapting the cleaning process to the component 12 in such a way that an optimal cleaning result can be achieved. This includes, in particular, the control of the pump unit 16, the nozzle device 22, the adjusting device 28 and the drive device 32.
Vorgesehen sein kann, dass eine Mehrzahl von gleichartig oder günstigerweise identisch ausgestalteten Düseneinrichtungen 22 vorgesehen ist. Beispielsweise können mit der Transporteinrichtung 20 eine Mehrzahl von Aufnahmeeinheiten 18 mit daran angeordneten Bauteilen 12 gleichzeitig transportiert und den Dü seneinrichtungen 22 zugeführt werden. Auf diese Weise kann die Taktzeit ver kürzt werden. Günstigerweise entspricht die Anzahl der zuführbaren Aufnah meeinrichtungen 18 der Anzahl der Düseneinrichtungen 22.
Nachfolgend wird auf weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungs gemäßen Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile werden identische Bezugszeichen benutzt. Die mit der Reinigungsvorrichtung 10 erzielbaren Vorteile können bei den nachfolgend ge nannten Reinigungsvorrichtungen ebenfalls erzielt werden, so dass diesbezüg lich zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Erläuterun gen verwiesen werden kann. Provision can be made for a plurality of nozzle devices 22 of identical or advantageously identical design to be provided. For example, a plurality of receiving units 18 with components 12 arranged thereon can be transported simultaneously with the transport device 20 and fed to the nozzle devices 22. In this way, the cycle time can be shortened. The number of receiving devices 18 that can be supplied advantageously corresponds to the number of nozzle devices 22. Subsequently, further advantageous embodiments of the cleaning device according to the invention are provided. Identical reference numerals are used for features and components that are the same or have the same effect. The advantages that can be achieved with the cleaning device 10 can also be achieved with the cleaning devices mentioned below, so that reference can be made to the above explanations in order to avoid repetition.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine mit dem Bezugszeichen 40 be legte vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvor richtung in einer Teildarstellung. Als Bauteil 12 ist bei diesem Beispiel ein Ro tor eines Elektromotors vorgesehen. Der Rotor 42 umfasst eine Welle 44, die eine Achse 46 definiert. FIG. 2 shows a schematic representation of an advantageous embodiment of a cleaning device according to the invention in a partial representation. In this example, a rotor of an electric motor is provided as component 12. The rotor 42 includes a shaft 44 that defines an axis 46.
Als Antriebseinrichtung 32 ist vorliegend eine Rotationseinrichtung vorgese hen. Mit der Rotationseinrichtung kann der Rotor 42 um eine Drehachse 48 rotiert werden. Dabei fällt die Drehachse 48 vorliegend mit der Achse 46 zu sammen. In the present case, a rotation device is provided as the drive device 32. The rotor 42 can be rotated about an axis of rotation 48 with the rotation device. In the present case, the axis of rotation 48 coincides with the axis 46.
Die Düseneinrichtung 22 umfasst vorliegend ein Düsenelement 50 und ein weiteres Düsenelement 52. Die Düsenelemente 50, 52 sind im vorliegenden Fall ortsfest an der Halteeinrichtung 26 angeordnet und daran durch Kraft- und/oder Formschluss festgelegt. Wie vorstehend erläutert besteht indessen die Möglichkeit, die Düsenelemente 50 und 52 auszuwechseln, um je nach zu reinigendem Bauteil 12 ein für den Reinigungszweck und das Bauteil 12 besser angepasstes Düsenelement zu verwenden. In the present case, the nozzle device 22 comprises a nozzle element 50 and a further nozzle element 52. In the present case, the nozzle elements 50, 52 are arranged in a stationary manner on the holding device 26 and fixed thereon by a force fit and / or form fit. As explained above, however, there is the possibility of replacing the nozzle elements 50 and 52 in order to use a nozzle element that is better adapted for the cleaning purpose and the component 12, depending on the component 12 to be cleaned.
Die Düsenelemente 50, 52 sind an den Rotor 42 angepasst. Dabei besteht mit dem Düsenelement 50 insbesondere die Möglichkeit, den Rotor 42 radial und axial, bezogen auf die Achse 46, mit Druckluft zu beaufschlagen. Eine erste Düsenöffnung 54 erlaubt das Beaufschlagen mit Druckluft in radialer Richtung
und eine zweite Düsenöffnung 56 erlaubt das Beaufschlagen in axialer Rich tung. The nozzle elements 50, 52 are adapted to the rotor 42. With the nozzle element 50, there is in particular the possibility of applying compressed air to the rotor 42 radially and axially with respect to the axis 46. A first nozzle opening 54 allows compressed air to be applied in the radial direction and a second nozzle opening 56 allows the application in the axial direction Rich.
Beim Düsenelement 52 besteht die Möglichkeit, den Rotor 42 über eine Dü senöffnung 58 in radialer Richtung zu beaufschlagen. When the nozzle element 52 there is the possibility of acting on the rotor 42 via a nozzle opening 58 in the radial direction.
Die Düseneinrichtung 22 ist dementsprechend so ausgebildet, dass mehrere Flächen des Rotors 42 gleichzeitig abgereinigt werden können, insbesondere eine Seitenfläche oder Mantelfläche 60 und eine Stirnfläche 62. The nozzle device 22 is accordingly designed in such a way that several surfaces of the rotor 42 can be cleaned simultaneously, in particular a side surface or jacket surface 60 and an end surface 62.
Die Düsenelemente 24 der Düseneinrichtung 22 und dementsprechend bei spielsweise die Düsenelemente 50 und 52, sind vorteilhafterweise mittels eines generativen Verfahrens hergestellt. Beispielsweise sind die Düsenelemente 50, 52 zumindest teilweise mittels 3D-Druck hergestellt. The nozzle elements 24 of the nozzle device 22 and accordingly, for example, the nozzle elements 50 and 52, are advantageously produced by means of a generative process. For example, the nozzle elements 50, 52 are at least partially produced by means of 3D printing.
Die Düsenelemente 24, 50, 52 umfassen beispielsweise einen Düsenkörper 64, der einstückig gebildet ist und in dem ein Strömungskanal 66 gebildet ist. Der Strömungskanal 66 steht über eine Zufuhrleitung 68, zum Beispiel eine The nozzle elements 24, 50, 52 comprise, for example, a nozzle body 64 which is formed in one piece and in which a flow channel 66 is formed. The flow channel 66 is via a supply line 68, for example one
Schlauchleitung, mit dem Pumpaggregat 16 in Strömungsverbindung. Hose line, with the pump unit 16 in flow connection.
Der Düsenkörper 64 umfasst einen Zufuhrabschnitt 70, an den die Zufuhrlei tung 68 angeschlossen ist, und einen Abgabeabschnitt 72, an dem die Düsen öffnung 54, 56, 58 gebildet ist. Der Strömungskanal 66 erstreckt sich vom Zu fuhrabschnitt 70 zum Abgabeabschnitt 72. The nozzle body 64 comprises a supply section 70, to which the supply line 68 is connected, and a discharge section 72, on which the nozzle opening 54, 56, 58 is formed. The flow channel 66 extends from the feed section 70 to the discharge section 72.
Günstigerweise ist zumindest der Abgabeabschnitt 72 mit der Düsenöffnung 54, 56, 58 einstückig gebildet, speziell durch 3D-Druck. Dies gibt die Möglich keit, die Düsenöffnungen 54, 56, 58 im Hinblick auf die zu erfüllende Reini gungsaufgabe bestmöglich anzupassen. Dabei kann eine Anpassung insbeson dere an mindestens eine Kontur des Bauteils 12 vorgenommen werden.
Die Figur 4 zeigt schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 80 be legte vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrich tung in einer Teildarstellung. At least the delivery section 72 is favorably formed in one piece with the nozzle opening 54, 56, 58, specifically by 3D printing. This makes it possible to adapt the nozzle openings 54, 56, 58 as best as possible with regard to the cleaning task to be fulfilled. An adaptation can be made to at least one contour of the component 12 in particular. FIG. 4 schematically shows an advantageous embodiment of the cleaning device according to the invention in a partial representation.
Als Bauteil 12 kommt in diesem Beispiel ein Stator 82 eines Elektromotors zum Einsatz. Der Stator 82 weist ebenso wie der Rotor 42 im Wesentlichen eine Rotationssymmetrie auf. Der Stator 82 ist an der Aufnahmeeinrichtung 18 gehalten, bei der es sich beispielsweise vorliegend um einen Roboterarm han delt. Mittels der Antriebseinrichtung 32 kann der Stator 82 um die Drehachse 48 rotiert werden. Die Drehachse 48 fällt mit einer Achse 46 des Stators 82 zusammen. In this example, a stator 82 of an electric motor is used as component 12. The stator 82, like the rotor 42, has essentially a rotational symmetry. The stator 82 is held on the receiving device 18, which is, for example, a robot arm in the present case. The stator 82 can be rotated about the axis of rotation 48 by means of the drive device 32. The axis of rotation 48 coincides with an axis 46 of the stator 82.
Die Düseneinrichtung 22 umfasst als Düsenelement 24 vorliegend eine Mehr zahl von Düsenelementen, die mit den Bezugszeichen 84, 86, 88, 90, 92, 94 und 96 gekennzeichnet sind. Die Düsenkörper 64 der Düsenelemente 84 bis 96 sind im vorliegenden Fall vorteilhafterweise ebenfalls generativ gefertigt, insbesondere mittels 3D-Druck. Auf die voranstehenden Ausführungen betref fend die Vorteile eines derartigen Fertigungsverfahrens wird verwiesen. In the present case, the nozzle device 22 comprises, as the nozzle element 24, a plurality of nozzle elements which are identified by the reference numerals 84, 86, 88, 90, 92, 94 and 96. In the present case, the nozzle bodies 64 of the nozzle elements 84 to 96 are also advantageously produced generatively, in particular by means of 3D printing. Reference is made to the preceding statements concerning the advantages of such a manufacturing method.
Die Düsenelemente 84, 86 sind an die mantelförmige Seitenfläche 60 des Sta tors 82 angepasst. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Seitenfläche 60 in radialer Richtung mit Druckluft zu beaufschlagen. The nozzle elements 84, 86 are adapted to the jacket-shaped side surface 60 of the stator 82. In particular, there is the possibility of applying compressed air to the side surface 60 in the radial direction.
Die Düsenelemente 80, 90 und 92 sind demgegenüber angepasst, eine Stirn fläche 62 des Stators 82 zu reinigen. Dabei können insbesondere Wicklungen 98 des Stators 82, die die Stirnfläche 62 bilden, abgereinigt werden. In contrast, the nozzle elements 80, 90 and 92 are adapted to clean an end face 62 of the stator 82. In particular, windings 98 of the stator 82, which form the end face 62, can be cleaned.
Die Düsenelemente 94, 96 sind im vorliegenden Fall lanzenförmig ausgestal tet. Dies bietet die Möglichkeit, in Hohlräume 100 des Stators 82 einzudringen. Beispielsweise kann die Aufnahmeeinrichtung 18 abgesenkt und angehoben werden, damit die Lanzen in die Hohlräume 100 eingeführt werden. Alternativ kann das Anheben oder Absenken mittels der Antriebseinrichtung 32 erfolgen.
Die Düsenelemente 94, 96 sind ebenfalls an die Konturen des Stators 82 an gepasst, im vorliegenden Fall an Konturen der Hohlräume 100. In the present case, the nozzle elements 94, 96 are lance-shaped configured. This offers the possibility of penetrating into cavities 100 of the stator 82. For example, the receiving device 18 can be lowered and raised so that the lances are inserted into the cavities 100. Alternatively, the raising or lowering can take place by means of the drive device 32. The nozzle elements 94, 96 are also adapted to the contours of the stator 82, in the present case to the contours of the cavities 100.
Figur 5 zeigt beispielshaft das Düsenelement 94 mit einer Mehrzahl von Dü senöffnungen in vergrößerter Darstellung. FIG. 5 shows, by way of example, the nozzle element 94 with a plurality of nozzle openings in an enlarged illustration.
Die Düsenelemente 84 bis 96 sind im vorliegenden Fall an der Halteeinrichtung 26 lösbar festgelegt, zum Beispiel durch Kraft- und/oder Formschluss, insbe sondere durch Schraubverbindung, Rastverbindung und/oder Klemmverbin dung. Ein einfacher und zügiger Wechsel zumindest eines der Düsenelemente 84 bis 96 ist möglich. In the present case, the nozzle elements 84 to 96 are releasably attached to the holding device 26, for example by means of a force fit and / or form fit, in particular a screw connection, a latching connection and / or a clamping connection. A simple and quick change of at least one of the nozzle elements 84 to 96 is possible.
Im Zusammenhang mit der Reinigungsvorrichtungen 40 und 80 sind nicht alle vorteilhafterweise vorhandenen Komponenten der Reinigungsvorrichtung dar gestellt. Es versteht sich jedoch, dass beispielsweise wie bei der Reinigungs vorrichtung 10 die Transporteinrichtung 20, die Verstelleinrichtung 28, die Steuereinrichtung 30 und/oder die Erkennungseinrichtung 34 vorhanden sein können. In connection with the cleaning devices 40 and 80, not all components of the cleaning device that are advantageously present are provided. It goes without saying, however, that, for example, as in the case of the cleaning device 10, the transport device 20, the adjusting device 28, the control device 30 and / or the detection device 34 can be present.
Die Reinigungsvorrichtung 80 umfasst eine Vibrationseinrichtung 102, die be vorzugt bei den Reinigungsvorrichtungen 10 und 40 ebenfalls vorhanden sein kann. Die vorzugsweise von der Steuereinrichtung 30 ansteuerbare Vibrations einrichtung 102 ist vorliegend indirekt oder direkt am Bauteil 12 festgelegt, beispielsweise an der Aufnahmeeinrichtung 18. Über die Vibrationseinrichtung 102 kann das Bauteil 12 in Schwingungen versetzt werden. Anhaftende Parti kel lösen sich dadurch vom Bauteil 12 und werden vorzugsweise von dem das Bauteil 12 beaufschlagenden Reinigungsmedium erfasst und abgeführt.
Bezugszeichenliste: The cleaning device 80 comprises a vibration device 102, which can preferably also be present in the cleaning devices 10 and 40. The vibration device 102, which can preferably be controlled by the control device 30, is in the present case fixed indirectly or directly on the component 12, for example on the receiving device 18. Adhering particles are thereby detached from the component 12 and are preferably captured and removed by the cleaning medium acting on the component 12. List of reference symbols:
10, 40, 80 Reinigungsvorrichtung 10, 40, 80 cleaning device
12 Bauteil 12 component
14 Druckerzeugungseinrichtung 14 Pressure generating device
16 Pumpaggregat 16 pumping unit
18 Aufnahmeeinrichtung 18 Reception facility
20 Transporteinrichtung 20 Transport device
22 Düseneinrichtung 22 Nozzle device
24 Düsenelement 24 nozzle element
26 Halteeinrichtung 26 Holding device
28 Verstelleinrichtung 28 Adjustment device
30 Steuereinrichtung 30 control device
32 Antriebseinrichtung 32 Drive device
34 Erkennungseinrichtung 34 recognition device
42 Rotor 42 rotor
44 Welle 44 wave
46 Achse 46 axis
48 Drehachse 48 axis of rotation
50, 52 Düsenelement 50, 52 nozzle element
54, 56, 58 Düsenöffnung 54, 56, 58 nozzle opening
60 Seitenfläche 60 side face
62 Stirnfläche 62 face
64 Düsenkörper 64 nozzle bodies
66 Strömungskanal 66 flow channel
68 Zufuhrleitung 68 Supply line
70 Zufuhrabschnitt 70 feed section
72 Abgabeabschnitt 72 delivery section
82 Stator 82 stator
84, 86, 88, 90, 92, 94, 96 Düsenelement 98 Wicklung 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96 nozzle element 98 winding
100 Hohlraum
102 Vibrationseinrichtung
100 cavity 102 vibration device