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Patent Searching and Data


Title:
CLEANING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/215787
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cleaning device for mechanically cleaning a gas nozzle (2) of an inert-gas welding torch, having a motor-drivable cleaning head (1) which is mounted so as to rotate about an axis of rotation (R) and has a radially outer housing (3) that encloses a cleaning member (11), and which is mounted in a sprung manner in the axial direction, specifically between a basic position (I), in which the cleaning head (1) takes up a predefined basic rotational position, and a cleaning position (II), in which the gas nozzle (2) arranged in a rotationally fixed manner is in pressing abutment against the cleaning head (1), which is loaded with a restoring force (FR) directed in the direction of the basic position (I), in which cleaning position (II) the cleaning head (1) cleans the gas nozzle (2) while rotating, wherein, after cleaning has been completed, the gas nozzle (2) is moved away from the cleaning head (1) and the cleaning head (1) is restored automatically from its cleaning position (II) into its basic position (I) in a restoring stroke (H) under the action of the restoring force (FR). According to the invention, the cleaning device has a return unit (41) with a slotted guide (43), by means of which the cleaning head (1) is forcibly returnable into the predefined basic rotational position (I) in a rotary movement during the restoring stroke (H).

Inventors:
DENZER, Klaus (Wiesenweg 18, Weinsberg, 74189, DE)
Application Number:
EP2017/000692
Publication Date:
December 21, 2017
Filing Date:
June 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (Auto-Union-Strasse 1, Ingolstadt, 85045, DE)
International Classes:
B23K9/32; B08B1/00; F23D14/50
Foreign References:
DE29617810U11996-12-05
DE4207114A11993-09-09
EP0090233B11987-06-24
EP0090233B11987-06-24
EP0502134B11993-12-29
US5845357A1998-12-08
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Claims:
Patentansprüche

Reinigungsvorrichtung für eine mechanische Reinigung einer Gasdüse (2) eines Schutzgas-Schweißbrenners, mit einem um eine

Rotationsachse (R) drehgelagerten, motorisch antreibbaren

Reinigungskopf (1 ), der ein radial äußeres Gehäuse (3) aufweist, das ein Reinigungsorgan (1 1 ) umschließt, und der in der Axialrichtung federnd gelagert ist, und zwar zwischen einer Grundstellung (I), in der der Reinigungskopf (1 ) eine vordefinierte Grund-Drehposition einnimmt, und einer Reinigungsstellung (II), in der die verdrehfest angeordnete Gasdüse (2) in Druckanlage mit dem Reinigungskopf (1 ) ist, der mit einer in Richtung auf die Grundstellung (I) gerichteten Rückstellkraft (FR) belastet ist, in welcher Reinigungsstellung (II) der Reinigungskopf (1 ) unter Rotation die Gasdüse (2) reinigt, wobei nach erfolgter

Reinigung die Gasdüse (2) vom Reinigungskopf (1 ) entfernt ist und der Reinigungskopf (1 ) unter Wirkung der Rückstellkraft (FR) in einem Rückstell-Hub (H) selbsttätig von seiner Reinigungsstellung (I I) in seine Grundstellung (I) rückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung eine Rückführeinheit (41 ) mit einer

Kulissenführung (43) aufweist, mittels der der Reinigungskopf (1 ) während des Rückstell-Hubes (H) in einer Drehbewegung in die vordefinierte Grund-Drehposition (I) zwangsrückführbar ist.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung zumindest ein optisches

Sensorelement (35) aufweist, mit dem ein Betriebszustand des

Reinigungsorgans (1 1 ) erfassbar ist, und dass insbesondere das optische Sensorelement (35) verdrehfest sowie radial außerhalb des Reinigungskopfes (1 ) angeordnet ist. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungskopf-Gehäuse (3) umfangsseitig zumindest eine Sensoröffnung (39) aufweist, durch die hindurch das optische

Sensorelement (35) den Betriebszustand des Reinigungsorgans (1 1 ) erfasst, und dass insbesondere in der Grundstellung (I) und in der vordefinierten Grund-Drehposition die gehäuseseitige Sensoröffnung (39) mit dem Sensorelement (35) für eine Erfassung des

Betriebszustands des Reinigungsorgans (1 1 ), insbesondere in radialer Flucht, ausgerichtet ist.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (43) zumindest eine Anlaufschräge (47) aufweist, die während des Rückstell-Hubes (H) in Gleit- oder Rollkontakt mit einem radial außen am Reinigungskopf- Gehäuse (3) angeordneten Kulissenelement (49) bringbar ist, und dass insbesondere die Anlaufschräge (47) mit Bezug auf eine zur

Rotationsachse (R) rechtwinklige Radialebene schräggestellt ist und bis zu einer, mit der vordefinierten Grund-Drehposition korrespondierenden Scheitelstelle (51 ) verläuft.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Rückstell-Hubes (H) das Kulissenelement (49) entlang der Anlaufschräge (47) bis zur Scheitelstelle (51 ) der

Kulissenführung (43) gleitet oder abrollt, und zwar unter zwangsweiser Drehbewegung des Reinigungskopfes (1 ) in die vordefinierte Grund- Drehposition.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (43) zwei mit Bezug auf die Rotationsachse (R) diametral gegenüberliegende Kulissenarme (45) aufweist, die jeweils mit einer Anlaufschräge (47) ausgebildet sind, und dass die beiden Anlaufschrägen (47) zu einer gemeinsamen

Scheitelstelle (51 ) zusammenlaufen, und/oder dass in der

Reinigungskopf-Grundstellung (I) das gehäuseseitige Kulissenelement (49) mit der Rückstellkraft (FR) gegen die Scheitelstelle (51 ) gedrückt ist, und/oder dass in der Reinigungskopf-Grundstellung (I) das gegen die Scheitelstelle (51 ) gedrückte Kulissenelement (49) von

Seitenflanken (53) der beiden Anlaufschrägen (47) begrenzt ist, so dass eine Reinigungskopf-Rotation blockiert ist.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reinigungsstellung (II) des Reinigungskopfes (1 ) das gehäuseseitige Kulissenelement (49) außer Eingriff mit der

Kulissenführung (43) ist und der Reinigungskopf (1 ) für eine Düsen- Reinigung frei drehbar ist, und dass zur Freigabe der Reinigungskopf- Rotation der Reinigungskopf (1 ) von seiner Grundstellung (I) in seine Reinigungsstellung (II) verstellbar ist.

Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (11 ) eine

Reinigungsschere mit zwei Reinigungsarmen (13, 14) ist, und dass die Reinigungsarme (13, 14) jeweils an ihren düsenabgewandten

Endbereichen Fliehkraftgewichte aufweisen, und dass die

Reinigungsarme (13, 14) in der Reinigungskopf-Grundstellung (I) zusammengeklappt sind und im zusammengeklappten Zustand in die Gasdüse (2) einfahrbar sind, und dass die Reinigungsarme (13, 14) in der Reinigungskopf-Reinigungsstellung (II) bei einer Reinigungskopf- Rotation gleitend und schabend an die Gasdüsen-Innenfläche (17) der verdrehfest gehaltenen Gasdüse (2) angepresst sind. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufsetzen der Gasdüse (2) auf einen Zentrieranschlag (35) des noch in der Grundstellung (I) befindlichen Reinigungskopfes (1 ) die Reinigungsarme (13, 14) der Reinigungsschere (1 1 ) im

zusammengeklappten Zustand in die Gasdüse (2) einfahrbar sind, und/oder dass zumindest einer der Reinigungsarme (13, 14) einen Mitnehmer (20) aufweist, der beim Einfahren mit einer radial äußeren Gasdüsen-Außenkontur (25) zusammenwirkt, um die Reinigungsarme (13, 14) ohne Fliehkraftwirkung in der Aufspreizrichtung zumindest teilweise aufzuspreizen, und zwar derart, dass ein kollisionsfreies Einfahren der Reinigungsarme (13, 14) in die Gasdüse (2)

gewährleistet ist.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (20) radial außen vom Reinigungsarm (13, 14) abgabelt, und dass der Mitnehmer (20) und der Reinigungsarme (13, 14) eine Düsenwandung im Bereich der Gasdüsen-Öffnung (27) jeweils innen- und außenseitig umgreifen.

Description:
Reinigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für eine mechanische Reinigung einer Gasdüse eines Schutzgas-Schweißbrenners nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Ein Schutzgas-Schweißbrenner für eine bekannte Vorrichtung zu dessen Reinigung (EP 0 090 233 B1 ) besteht aus einem beim Schweißen einen , Schweißdraht führenden Kontaktrohr (oder auch Stromdüse genannt) und einer, dieses mit Abstand umgebender, rohrförmiger, ein inertes Schutzgas führender Gasdüse. Die Gasdüse weist eine sich konisch verjüngende Gasdüsenspitze auf. Zudem ist auch das Kontaktrohr endseitig als

Kegelstumpf konisch verjüngt ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Gasdüsen-Geometrie beschränkt. Alternativ dazu ist die Erfindung auch für beliebige andere Gasdüsen-Geometrien nutzbar. Gleiches trifft auch auf die Kontaktrohr-Geometrie zu.

Eine solche Reinigungsvorrichtung kann einen gesteuert drehangetriebeneh Reinigungskopf mit wenigstens einem mitdrehenden Reinigungsorgan sowie eine Zuführ- und Zentriereinrichtung für eine koaxiale Positionierung der Gasdüse bezüglich der Drehachse des Reinigungskopfes im Bereich des wenigstens einen Reinigungsorgans aufweisen. Bei einer gattungsgemäßen Reinigungsvorrichtung weist der Reinigungskopf ein radial äußeres, hohlzylindrisches Gehäuse auf, das das Reinigungsorgan sichtgeschützt umschließt. Der Reinigungskopf ist in der Axialrichtung federnd nachgiebig gelagert, und zwar zwischen einer Grundstellung (das heißt einer

Nichtgebrauchslage) und einer Reinigungsstellung, in der die Gasdüse verdrehfest gegen einen Axial-Zentrieranschlag des Reinigungskopfes gedrückt ist, der der mit einer in Richtung auf die Grundstellung gerichteten Rückstellkraft belastet ist. In der Reinigungsstellung kann der Reinigungskopf unter Rotation die Gasdüse reinigen. Nach erfolgter Reinigung wird die Gasdüse (zum Beispiel robotergestützt) vom Reinigungskopf entfernt, so dass der Reinigungskopf unter Wirkung der Rückstellkraft in einem Rückstell- Hub selbsttätig von der Reinigungsstellung in die Grundstellung rückgeführt wird.

Aufgrund der oben erwähnten nachgiebigen Reinigungskopf-Lagerung wird die Gasdüse für den Reinigungsvorgang nicht gegen Block auf den

Reinigungskopf aufgesetzt. Vielmehr ist durch die in der Axialrichtung nachgiebige Reinigungskopf-Lagerung der vom Reinigungskopf auf die Gasdüse ausgeübte Gegendruck voreinstellbar, wodurch bei einem

unsachgemäßen Aufsetzen auf den Reinigungskopf eine unbeabsichtigte Lageänderung des Brennerhalts, der die Gasdüse trägt, verhindert ist.

Wie bereits oben erwähnt, ist in der Reinigungsvorrichtung das

Reinigungsorgan sichtgeschützt, d.h. von außen für den Werker nicht einsehbar, vom hohlzylindrischen Reinigungskopf-Gehäuse umschlossen. Von daher ist eine werkerseitige Überwachung des Betriebszustandes des Reinigungsorgans nicht ohne weiteres durchführbar.

Aus der EP 0 502 134 B1 ist eine Zange zur Wartung von

Schutzgasschweißgeräten bekannt, die eine Schutzgasdüse, einen

Gasaustrittskanal und eine Stromdüse aufweisen. Aus der US 5 845 357 A ist eine Düsen-Reinigungsvorrichtung bekannt, bei der Schmauch- und Schweißspritzer von der Düseninnenseite der Gasdüse entfernbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Reinigungsvorrichtung bereitzustellen, bei der der Reinigungskopf in der Nichtgebrauchslage, das heißt in der Grundstellung, eine vordefinierte Grund-Drehposition einnimmt, in der insbesondere eine einfache Überwachung des Betriebszustandes des Reinigungsorgans ermöglicht ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 weist die Reinigungsvorrichtung zusätzlich eine mechanische Rückführeinheit mit einer Kulissenführung auf, mittels der der Reinigungskopf während des Rückstell-Hubes von der Reinigungsstellung in die Grundstellung in eine vordefinierte Grund-Drehposition zwangsrückführbar ist. Der Reinigungskopf kann so ausgelegt sein, dass in seiner zwangsrückgeführten Grund- Drehposition eine betriebssichere sowie einfache Überwachung des

Betriebszustandes des von dem Reinigungskopf-Gehäuse umschlossenen Reinigungsorgans ermöglicht ist.

Auf diese Weise wird beim Rückstell-Hub eine definierte Grundstellungsfahrt durchgeführt, wodurch ein sicheres Abfragen der Position der

Reinigungsschere überprüfbar ist. Prinzipiell ist eine Steuerung des

Reinigungskopfes in die Grund-Drehposition auch mit einem

Schrittmotor/Servomotor realisierbar. In diesem Fall wird jedoch eine zusätzliche Steuerung benötigt, was jedoch deutlich größere Baugrößen und somit auch deutlich höhere Kosten mit sich bringen.

Dieser Nachteil kann mittels der mechanischen Rückführeinheit in

Kombination mit einem einfachen Luftmotor als Antriebsmotor überwunden werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden an dem

Reinigungskopf-Gehäuse zwei gegenüberliegenden Kugellager (d.h.

allgemein Kulissenelemente) angebracht, die sich bei erreichter Eindrücktiefe (Roboter drückt mit Hilfe des Schweißbrenners den Reinigungskopf nach unten in den mit reduziertem Luftdruck beaufschlagten Luftzylinder) frei unter der Rückführeinheit durchdrehen können. Nachdem der Reinigungsvorgang abgeschlossen ist (das heißt Drehbewegung ist beendet) und der Brenner vom Roboter nach oben entfernt ist, wird mittels eines Luftimpulses auf den Zylinder die gesamte Einheit (inklusive Reinigungskopf) nach oben gedrückt, wodurch eines der beiden Kugellager zwangsläufig in die Kulissenführung einfädelt und das Reinigungskopf-Gehäuse in einen der zwei möglichen Grundstellungen bringt. Hierdurch kann mittels gängiger optischer Sensoren (Infrarot, Laser, etc.) über Öffnungen im Drehkörper die Position der beiden Reinigungsscheren überprüft werden.

Da die Anordnung der Sensoren so gewählt ist, dass diese nur bei vollständig ausgeführter Grundstellungsfahrt die Scheren-Position überprüfen können, kann über die Meldung dieser Sensoren der Rückschluss gezogen werden, dass die Reinigung in der oberen Stellung, und die Scheren geschlossen sein müssen. Somit sind bei Meldung der Sensoren alle

Stellungen auf„0" und kann ein neuer Reinigungszyklus gestartet werden. Der oben beschriebene Ablauf kann jedoch nur erfolgen, wenn es möglich ist, die Gasdüse ohne Drehbewegung in die Reinigungsscheren einzufädeln, da die beiden Kugellager nach dem Hochdrücken in die Rückführeinheit nicht drehen können (Drehbewegung des Reinigungskopfes ist blockiert durch die Rückführeinheit).

Hierzu wird die Geometrie der Reinigungsschere so abgeändert, dass diese sich nun bei einfahrender Gasdüse selbst öffnet. Dies bringt den großen Vorteil mit sich, dass der Roboterprogrammierer, bei nicht rechtzeitigem Anhalten, keine Kollision zwischen dem Brenner (Kontaktrohr) und der Reinigungsschere verursachen kann. Zudem wird ein Ausfräsen der vordersten Gasdüsen-Öffnung aktiv verhindert, da nun ohne Drehbewegung eingefädelt werden kann und erst nach vollständigem Anlegen der

Reinigungsschere an die Kontur die Reinigungskopf-Rotation aktiviert wird, Diese Kombination der beiden aufgeführten Änderungen bringt eine

wesentliche Vereinfachung des Programmierablaufes mit sich und ermöglicht gleichzeitig unter Weiterverwendung des bisher eingesetzten Luftmotors eine

Positionsabfrage der Reinigungsscheren. Nachfolgend werden weitere Erfindungsaspekte detailliert beschrieben: So

kann in einer technischen Umsetzung die Reinigungsvorrichtung zur

Überwachung des Betriebszustandes des Reinigungsorgans zumindest ein

optisches Sensorelement aufweisen, mit dem ein Betriebszustand des

Reinigungsorgans optisch erfassbar ist. Im Hinblick auf eine einfach

aufgebaute Sensorik ist es bevorzugt, wenn das optische Sensorelement

verdrehfest sowie mit Abstand radial außerhalb des im Reinigungsprozess

rotierenden Reinigungskopfes angeordnet ist. Um eine Betriebszustand- Überwachung zu gewährleisten, kann das Reinigungskopf-Gehäuse

zumindest eine Sensoröffnung aufweisen, durch die hindurch das optische

Sensorelement den Betriebszustand des Reinigungsorgans erfassen kann.

Bevorzugt ist es, wenn in der Grundstellung (das heißt in der

Nichtgebrauchslage) des Reinigungskopfes sowie in der vordefinierten

Grund-Drehposition die gehäuseseitige Sensoröffnung mit dem

ί

Sensorelement bevorzugt in Radialrichtung fluchtend ausgerichtet ist, um

den Betriebszustand des Reinigungsorgans zu erfassen. Beispielhaft kann

das Sensorelement so ausgelegt und angeordnet sein, dass bei einer

Nichterfassung des Reinigungsorgans (das heißt insbesondere der später

beschriebenen Reinigungsschere) eine mit dem Sensorelement

signalverbundene Steuereinheit ein fehlerfreies Reinigungsorgan feststellt.

Im Unterschied dazu kann bei einer optischen Erfassung einer Kontur des Reinigungsorgans (das heißt der später beschriebenen Reinigungsschere) die Steuereinheit ein Reinigungsorgan-Fehler feststellen. Für eine

betriebssichere Erfassung des Betriebszustandes des Reinigungsorgans ist es bevorzugt, wenn in der Grundstellung sowie in der vordefinierten Grund- Drehposition die gehäuseseitige Sensoröffnung mit dem Sensorelement entlang einer optischen Achse ausgerichtet ist.

Die zur Zwangsrückführung des Reinigungskopfes erforderliche

Kulissenführung kann in einer technischen Realisierung zumindest eine Anlaufschräge aufweisen. Diese kann während des Rückstell-Hubes des Reinigungskopfes in Gleit- oder Rollkontakt mit einem radial außen am Reinigungskopf-Gehäuse angeordneten Kulissenelement bringbar sein. Die Anlaufschräge kann in Bezug auf eine zur Rotationsachse rechtwinklige Radialebene schräggestellt sein und bis zu einer Scheitelstelle verlaufen, die mit der vordefinierten Grund-Drehposition des Reinigungskopfes über einstimmt.

Während des Rückstell-Hubes von der Reinigungsstellung zurück in die Grundstellung kann das Kulissenelement entlang der Anlaufschräge bis zu der Scheitelstelle gleiten/abrollen, und zwar unter zwangsweiser

Drehbewegung des Reinigungskopfes bis in die vordefinierte Grund- Drehposition.

In einer technischen Ausführung kann die Kulissenführung zwei mit Bezug auf die Rotationsachse diametral gegenüberliegende Kulissenarme aufweisen, die jeweils mit einer Anlaufschräge ausgebildet sind. Die beiden Anlaufschrägen können zu einer gemeinsamen Scheitelstelle

zusammenlaufen. Sofern sich der Reinigungskopf in seiner Grundstellung befindet, kann bevorzugt das gehäuseseitige Kulissenelement mit einer Rückstellkraft gegen die Scheitelstelle in der Kulissenführung gedrückt werden. In diesem Fall kann das gegen die Scheitelstelle der

Kulissenführung gedrückte Kulissenelement von Seitenflanken der beiden Anlaufschrägen begrenzt sein, so dass in der Grundstellung eine ^ Reinigungskopf-Rotation blockiert ist.

Im Unterschied zur Reinigungskopf-Grundstellung kann in der

Reinigungsstellung des Reinigungskopfes das gehäuseseitige

Kulissenelement außer Glei Abrollanlage mit der Kulissenführung sein. Zur Freigabe der Reinigungskopf-Rotation kann daher der Reinigungskopf von seiner Grundstellung in seine Reinigungsstellung verstellt werden, in der der Reinigungskopf frei drehen kann.

In einer konkreten Ausführungsvariante kann das Reinigungsorgan eine Reinigungsschere mit zwei Reinigungsarmen aufweisen. Die

Reinigungsarme können jeweils an ihren düsenabgewandten Endbereichen Fliehkraftgewichte aufweisen. Ohne Fliehkraftwirkung können die beiden Reinigungsarme in der Reinigungskopf-Grundstellung zusammengeklappt sein. Dagegen können die beiden Reinigungsarme unter Fliehkraftwirkung in einer Ausspreizrichtung auseinandergespreizt sein.

In der oben erwähnten Reinigungskopf-Grundstellung, das heißt im zusammengeklappten Zustand der Reinigungsarme, können diese in die Gasdüse eingefahren werden, um eine Gasdüsen-Innenfläche zu reinigen. Die Reinigungsarme können hierzu in der Reinigungskopf- Reinigungsstellung bei einer Reinigungskopf-Rotation gleitend und schabend an die Gasdüsen-Innenfläche der verdrehfest an dem Axial-Zentrieranschlag gehaltenen Gasdüse angepresst werden.

Die Reinigungsarme der Reinigungsschere können beim Aufsetzen der Gasdüse auf den Axial-Zentrieranschlag des noch in seiner Grundstellung befindlichen Reinigungskopfes (das heißt der Reinigungskopf ist

drehblockiert) im zusammengeklappten Zustand in die Gasdüse eingefahren werden. Beim Einfahren in die Gasdüse ist es erforderlich, dass eine

Kollision der Reinigungsarme mit dem Kontaktrohr verhindert wird.

Vor diesem Hintergrund kann zumindest einer der Reinigungsarme einen Mitnehmer aufweisen. Dieser kann beim Einfahren entlang einer radial äußeren Gasdüsen-Außenkontur abgleiten bzw. mit dieser zusammenwirken, wodurch die Reinigungsarme zwangsgeführt ohne Fliehkraftwirkung in der Aufspreizrichtung aufgespreizt werden. Durch das zumindest teilweise

Aufspreizen der Reinigungsarme während der Gasdüsen-Einfahrt werden die Reinigungsarme kollisionsfrei am innerhalb der Gasdüse angeordneten Kontaktrohr vorbeigeführt. In einer konkreten Ausführungsvariante kann der Mitnehmer radial außen vom Reinigungsarm abgabein. In diesem Fall können der Mitnehmer und der Reinigungsarm eine Düsenwandung im Bereich der Gasdüsen-Öffnung jeweils innen- und außenseitig umgreifen. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen

wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger

Kombination miteinander zur Anwendung kommen.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Figur 1 die Reinigungsvorrichtung in einem Blockschaltdiagramm sowie den Reinigungskopf in einer Seitenschnittdarstellung sowie in der Grundstellung; Figur 2 bis 4 jeweils weitere Seitenansichten des in seiner Grundstellung befindlichen Reinigungskopfes;

Figur 5 eine Detailansicht in Schnittdarstellung, die das Einfahren der

Reinigungsarme in die Gasdüsen-Öffnung veranschaulicht;

Figur 6 in einer Ansicht entsprechend der Figur 1 den in seiner

Reinigungsstellung befindlichen Reinigungskopf; eine Ansicht, anhand der die beim Rückstell-Hub erfolgende Zwangsrückführung des Reinigungskopfes in seine

vordefinierte Grund-Drehposition veranschaulicht ist; und

Figur 8 der Reinigungskopf in seiner Grundstellung sowie nach

erfolgter Zwangsrückführung in seine vordefinierte Grund- Drehposition.

In der Figur 1 ist in einer Seitenschnittdarstellung ein Reinigungskopf 1 einer nicht näher gezeigten Reinigungsvorrichtung für eine mechanische

Reinigung einer Gasdüse 2 eines Schutzgas-Schweißbrenners dargestellt. Die Figur 1 sowie die weiteren Figuren 2 bis 8 sind im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Figuren lediglich grob vereinfachte Darstellungen, die keinen realitätsgetreuen Aufbau der Reinigungsvorrichtung wiedergeben. Der Reinigungskopf 1 weist in den Figuren ein radial äußeres Gehäuse 3 auf, das als ein zylindrischer Hohlkörper in etwa topfförmig oder käfigförmig ausgebildet ist und über eine bodenseitige zentrale Antriebswelle 5 mittels eines von einer Steuereinheit 7 ansteuerbaren Antriebsmotors 9 um eine Rotationsachse R rotierbar ist. Das hohlzylindrische Gehäuse 3 umschließt in der Figur 1 ein Reinigungsorgan 1 1 , das in den Figuren als eine

Reinigungsschere mit zwei Reinigungsarmen 13, 14 ausgeführt ist. Die beiden Reinigungsarme 13, 14 sind an einer quer zur Rotationsachse R angeordneten Scherenachse S im hohlzylindrischen Gehäuse 3

freischwingend aufgehängt. Zudem sind an den unteren Endbereichen der beiden Reinigungsarme 13, 14 jeweils nicht näher gezeigte

Fliehkraftgewichte ausgebildet, so dass sich die Reinigungsarme 13, 14 bei einer Reinigungskopf-Rotation in einer Aufspreizrichtung radial nach außen aufspreizen. In den oberen Endbereichen weisen die beiden Reinigungsarme 13, 14 jeweils Schaberstrukturen auf. Mit deren Hilfe wird in einem später beschriebenen Reinigungsvorgang die Gasdüsen-Innenfläche 17 gereinigt. Das hohlzylindrische Reinigungskopf-Gehäuse 3 ist oberseitig mittels eines Zentrierhilfebauteils 19 geschlossen. Das Zentrierhilfebauteil 19 ist über Drehlager 21 randseitig auf dem hohlzylindrischen Reinigungskopf- Gehäuses 3 abgestützt.

Wie aus der Figur 1 hervorgeht, weist jeder der beiden Reinigungsarme 13, 14 jeweils einen Mitnehmer 20 auf, der bei einem nachfolgend

beschriebenen Einfahren der Reinigungsarme 13, 14 in die Gasdüse 2 mit einer radial äußeren Gasdüsen-Außenkontur 25 zusammenwirkt, um die Reinigungsarme 13, 14 in der Aufspreizrichtung aufzuspreizen, so dass ein kollisionsfreies Einfahren in die Gasdüse 2 gewährleistet ist. Die beiden Mitnehmer 20 sind jeweils radial außen von den Reinigungsarmen 1 3, 14 abgegabelt, so dass der jeweilige Reinigungsarm 13, 14 zusammen mit seinem Mitnehmer 20 jeweils eine Düsenwandung im Bereich der Gasdüsen- Öffnung 27 innen- und außenseitig umgreift.

Das Zentrierhilfebauteil 19 weist zudem eine sich konisch nach unten verjüngende Zentrierhilfeöffnung 23 auf, in die die Gasdüse 2 mit ihrer sich konisch verjüngenden Gasdüsenspitze formschlüssig einsetzbar ist.

Wie aus der Figur 1 hervorgeht, weist die Gasdüsenspitze an ihrem vorderen offenen Endbereich die zu reinigende Gasdüsen-Innenfläche 17 sowie eine Düsen-Außenkontur 25 auf. Innerhalb der Gasdüse 2 ist zudem zentral ein bis kurz vor die Gasdüsen-Öffnung 27 reichendes Kontaktrohr 29

angeordnet, der über einen Ringspalt 31 von der Gasdüsen-Innenfläche 17 beabstandet ist. In der Figur 1 ist der Reinigungskopf 1 in der Axialrichtung nachgiebig auf Federelementen 33 gelagert, die beispielhaft als Luftzylinder realisierbar sind und die den Reinigungskopf 1 mit einer nach oben gerichteten Rückstellkraft FR belasten. Auf diese Weise kann der Reinigungskopf 1 bei Überwindung der Rückstellkraft FR von einer in der Figur 1 gezeigten Grundstellung I in eine Reinigungsstellung II (Figur 6) axial verstellt werden.

Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Reinigungsvorgang zur Reinigung der Gasdüse 2 beschrieben: Demzufolge wird zunächst die Gasdüse 2 gemäß den Figuren 1 und 5 koaxial in die konische Zentrieröffnung 23 des Zentrierhilfebauteils 19 eingeführt. In den Figuren 1 und 5 befindet sich der Reinigungskopf 1 noch in seiner Grundstellung I. In diesem Zustand befinden sich die Reinigungsarme 13, 14 der Reinigungsschere 1 1 im, in der Figur 1 gezeigten zusammengeklappten (das heißt nicht aufgespreizten) Zustand. In der in der Figur 1 gezeigten Grundstellung I wird der Reinigungskopf 1 mit Hilfe einer später beschriebenen Rückführeinheit 41 selbsttätig in einer später beschriebenen vordefinierten Grund-Drehposition gehalten.

Die zusammengeklappten Reinigungsarme 13, 14 werden mit dem Einführen der Gasdüse 2 in die Zentrieröffnung 23 in die Gasdüsen-Öffnung 27 eingefahren. Beim Einfahren der Reinigungsarme 13, 14 in die Gasdüse 2 gleiten die Mitnehmer 20 der beiden Reinigungsarme 13, 14 entlang der Gasdüsen-Außenkontur 25. Dadurch werden die Reinigungsarme 13, 14 ohne Fliehkraftwirkung in der Aufspreizrichtung so aufgespreizt, dass diese sich kollisionsfrei durch den Ringspalt 31 der Gasdüse 2 bewegen, und zwar so lange, bis die Gasdüse 2 in Anschlag mit einer Mantelfläche 35 der Zentrieröffnung 23 kommt (Fig. 6) und den Reinigungskopf 1 um einen Axialversatz Aa (Fig. 6) von der Grundstellung I (Figur 1 ) in die

Reinigungsstellung II (Figur 6) drückt. Die Axialverstellung in die

Reinigungsstellung II erfolgt unter Überwindung der von den Federelementen 33 auf den Reinigungskopf 1 ausgeübten Rückstellkraft FR.

Anschließend startet der Reinigungsprozess, bei dem Steuereinheit 7 den Antriebsmotor 9 ansteuert, um den Reinigungskopf 1 zu rotieren. Auf diese Weise werden die beiden Reinigungsarme 13, 14 unter Fliehkraftwirkung gleitend bzw. schabend gegen die Gasdüsen-Innenfläche 17 gepresst.

Nach dem Reinigungsprozess wird die Reinigungskopf-Rotation gestoppt und wird anschließend die Gasdüse 2 in einer Entnahmerichtung E (Figur 7) von dem Reinigungskopf 1 entfernt. Bei der Gasdüsen-Entnahme wird der Reinigungskopf 1 unter Wirkung der Rückstellkraft FR in einem Rückstell-Hub H (Fig. 7) von seiner Reinigungsstellung II wieder in seine Grundstellung I (Figur 8) rückgeführt. Wie aus den Figuren weiter hervorgeht, weist die Reinigungsvorrichtung ein optisches Sensorelement 35 auf, mit dem ein Betriebszustand der

Reinigungsschere 1 1 erfassbar ist. Das optische Sensorelement 35 ist radial außerhalb des Reinigungskopfes 1 verdrehfest an einem Gestell 37 der Reinigungsvorrichtung befestigt. Das Reinigungskopf-Gehäuse 3 weist in der Figur 1 eine Sensoröffnung 39 auf, durch die hindurch das optische

Sensorelement 35 den Betriebszustand der Reinigungsschere 1 1 erfassen kann. In der in der Figur 1 gezeigten vordefinierten Grund-Drehposition ist die gehäuseseitige Sensoröffnung 39 des Reinigungskopfes 1 mit dem Sensorelement 35 in der Radialrichtung fluchtend ausgerichtet, um den Betriebszustand der Reinigungsschere 1 1 sicher zu erfassen.

Um in der Grundstellung I des Reinigungskopfes 1 eine zuverlässige Sensor- Überwachung zu gewährleisten, weist die Reinigungsvorrichtung die mechanische Rückführeinheit 41 mit einer Kulissenführung 43 auf, mittels der der Reinigungskopf 1 während des vorgenannten Rückstell-Hubes H selbsttätig in die in der Figur 1 gezeigte vordefinierte Grund-Drehposition zwangsrückführbar ist. Die Kulissenführung 43 ist in der Figur 3 durch zwei mit Bezug auf die Rotationsachse R diametral gegenüberliegenden Kulissenarmen 45 aufgebaut, die den Reinigungskopf 1 mit Radialabstand in etwa zur Hälfte umfangsseitig umgreifen. Jeweils eine der Anlaufschrägen 47 der beiden Kulissenarme 45 ist mit einem der Kulissenelemente 49 in Rollkontakt bringbar, während das andere Kulissenelement 49 funktionslos, d.h. außer Anlage mit der Kulissenführung 43 ist.

Die beiden Anlaufschrägen 47 sind mit Bezug auf eine zur Rotationsachse R rechtwinklige Radialebene schräggestellt ausgebildet. Zudem laufen die beiden Anlaufschrägen 47 an einer gemeinsamen Scheitelstelle 51 zusammen, gegen die das Kulissenelement 49 mit der von den

Federelementen 33 ausgeübten Rückstellkraft FR gedrückt wird. In der Figur 4 ist das gegen die Scheitelstelle 51 gedrückte Kulissenelement 49 von Seitenflanken 53 der beiden Anlaufschrägen 47 begrenzt, wodurch eine Reinigungskopf-Rotation in der Grundstellung I blockiert ist.

Demgegenüber sind in der Reinigungsstellung II die beiden

Kulissenelemente 49 um einen Axialabstand Ab (Fig. 6) von der

Kulissenführung 43 beabstandet. Der Axialabstand Ab ist derart bemessen, dass eine kollisionsfreie Drehung des Reinigungskopfes 1 möglich ist. Zur Freigabe der Reinigungskopf-Rotation kann also der Reinigungskopf 1 mittels der Gasdüse 2 von seiner Grundstellung I (Figur 1 ) in seine

Reinigungsstellung II (Figur 6) verstellt werden. Nach erfolgtem Reinigungsprozess wird die Gasdüse 2 vom Reinigungskopf 1 in der Entnahmerichtung E (Fig. 7) entfernt, wodurch sich der

Reinigungskopf 1 unter Wirkung der Rückstellkraft FR in einem Rückstell-Hub H (Fig. 7) wieder nach oben in seine Grundstellung I verstellt. Während des Rückstell-Hubes H wird das in der Fig. 7 gezeigte Kulissenelement 49 wieder in Rollkontakt mit der Anlaufschräge 47 der Kulissenführung 43 gebracht. Es erfolgt somit eine Zwangsführung des Kulissenelementes 49 in der in der Figur 7 gezeigten Pfeilrichtung bis zur Scheitelstelle 51 , und zwar bei gleichzeitiger Drehbewegung des Reinigungskopfes 1 in die vordefinierte Grund-Drehposition.