Bei der spanenden oder umformenden Bearbeitung von Werkstücken, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, werden die Oberflächen der Werkstücke häufig durch Späne oder Bearbeitungshilfsstoffe (Emulsionen, Ziehöle, etc.) verunreinigt. Diese Verunreinigungen wirken sich teilweise störend auf die nachfolgenden Bearbeitungsschritte aus. Daher werden die Werkstücke in der Regel gereinigt. Diese Reinigung kann entweder in zentralen oder dezentralen Reinigungsanlagen stattfinden.

Bei zentralen Reinigungsanlagen werden die Werkstücke in Körbe chargiert und aus der Fertigung heraus zur Reinigung und anschließend wieder in die Fertigung zur Weiterbearbeitung oder zur Montage gebracht. Zentrale Reinigungsanlagen bauen sehr groß und erfordern hohe Investitionskosten. Außerdem sind der hohe Transportaufwand, der hohe Personalaufwand durch Chargierung der Körbe, hohe Pufferbestände und lange Durchlaufzeiten nachteilig.

Schließlich trocknen die Bearbeitungshilfsstoffe durch die notwendigen Pufferzeiten zwischen der Fertigung und Reinigung häufig auf den Oberflächen der Werkstücke an und erfordern dadurch einen höheren Reinigungsaufwand.

Diese Nachteile können vermieden werden, wenn die Werkstücke direkt nach der Bearbeitung in kleinen, dezentralen Reinigungsvorichtungen gereinigt werden. Diese dezentralen Reinigungsvorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Fertigungstakt die Einzelwerkstücke aufnehmen und gezielt reinigen.

Allgemein wird dabei in"trockene"und"wässrige" Reinigungsverfahren unterschieden. Zu den"wässrigen" Reinigungsverfahren gehören die Spritzreinigung, die Tauchreinigung und das Injektionsfluten. Bei der wässrigen Reinigung wird das Reinigungsergebnis durch folgende Parameter verbessert : -thermisch durch Erwärmung des Reinigungsmediums auf ca. 70°C -mechanisch durch hohen Druck der Düsen, Bürsten etc.

-chemisch durch den Zusatz von Reinigungsmitteln (Tensiden, etc.). Der prinzipielle Ablauf bei der prozessnahen, wässrigen Reinigung besteht aus folgenden Verfahrensschritten : -Übergabe der Werkstücke von der Bearbeitung in die Reinigungsvorrichtung ; -Reinigung der Werkstücke mittels wässrigem Reinigungsmedium ; -Evtl. Abspülen der Werkstücke mit Klarwasser ; -Trocknung der Werkstücke und -Ausgabe der Werkstücke aus der Reinigungsvorrichtung Die Werkstücke werden mittels Fördereinrichtungen durch die Reinigungsvorrichtung zu den einzelnen Verfahrensschritten gebracht. Fördereinrichtungen sind beispielsweise Transportbänder mit und ohne Aufnahmevorrichtungen für Werkstücke, Rundtakttische, Förderketten, etc..

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen zum wässrigen Reinigen, insbesondere zum dezentralen wässrigen Reinigen, ist, dass der Reinigungsraum und der Trocknungsraum durch die Fördereinrichtung miteinander verbunden sind. Dadurch gelangt neben der Flüssigkeit auf den Werkstückoberflächen zusätzlich die an der Fördereinrichtung haftende Flüssigkeit in den Trockenraum und verschlechtert dadurch die Trocknungseffizienz deutlich. Außerdem findet bei diesen Fördereinrichtungen findet kein Wenden der Werkstücke statt, so dass Flüssigkeiten in schöpfenden Geometrien, wie z. B.

Sacklochbohrungen, Mulden, Vertiefungen, verbleiben und aufwendig ausgetrocknet werden müssen.

Ein weiterer Nachteil der bestehenden Lösungen ist, dass entweder die Werkstücke in Vorrichtungen aufgenommen werden oder lose auf einem Förderband liegend gereinigt werden. Im ersten Fall ist die Flexibilität in Bezug auf Werkstückvarianten nicht vorhanden, im anderen Fall muss mit einem reduzierten Wasserdruck gereinigt werden, damit die Werkstücke ihre Lage nicht verändern bzw. vom Förderband geschleudert werden.

Aus der US-PS 4,472,272 ist ein Vorrichtung zum Waschen von Sand, Kies und Schotter bekannt. Diese Vorrichtung basiert auf dem Prinzip der archimedischen Schnecke und fördert das zu reinigende Schüttgut gegen die Schwerkraft durch mehrere aufeinanderfolgende Transporträder nach oben. Dabei wird Wasser im Gegenstrom von oben nach unten durch die Transporträder geleitet und dabei der Schmutz ausgewaschen.

Diese Vorrichtung ist nicht für die Reinigung von Werkstücken einsetzbar, da die eigentliche Reinigung nur durch das über das Schüttgut rieselnde Wasser bewirkt wird. Die auf Werkstücken haftenden Rückstände wie z. B. Öl können auf diese Weise nicht entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum wässrigen Reinigen, insbesondere zum dezentralen wässrigen Reinigen, bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist, vielseitig und mit geringem Platzbedarf einsetzbar ist und außerdem gute Reinigungsergebnisse ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Reinigen von Werkstücken mit mindestens einem drehbar gelagerten Transportrad, mit mindestens einer Werkstückaufnahme in jedem Transportrad, wobei die Drehung des Transportrads das oder die in der Werkstückaufnahme befindlichen Werkstücke aus dem mindestens einen Transportrad fördert, dadurch gelöst, dass die Drehung des Transportrads das oder die in der Werkstückaufnahme befindlichen Werkstücke vor dem Transport aus dem mindestens einen Transportrad in den Wirkbereich einer Reinigungseinrichtung befördert.

Durch den Transport der Werkstücke in den Wirkbereich einer Reinigungseinrichtung kann durch die Wahl und Auslegung der Reinigungseinrichtung für jedes Werkjstück, bzw. für jede Art von Verschmutzung, ein optimales Reinigungsergebnis erzielt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat außerdem den Vorteil, dass sie einfach aufgebaut und vielseitig einsetzbar ist. Die fluiddurchlässigen Werkstückaufnahmen zeichnen sich dadurch aus, dass sämtliche geometrische Werkstückformen (kubisch, kegelförmig, rotationssymmetrisch, etc.) aufgenommen werden können. Durch die für Flüssigkeiten offenen Werkstückaufnahmen kann das Werkstück von allen Seiten optimal gereinigt werden. Die in der oder den Werkstückaufnahmen befindlichen Werkstücke können beispielsweise sowohl durch Spritzreinigung als auch durch Injektionsfluten in der gleichen Reinigungsvorrichtung gereinigt werden. Dadurch wird eine gute Reinigungsleistung erzielt. Unter Spritzreinigen wird im Folgenden das Spritzen von Reinigungsmedium mittels Düsen auf ein Werkstück in einem luftgefüllten Raum verstanden, während beim Infektionsfluten das Werkstück unter Wasser bespritzt wird.

Außerdem ist die Anzahl der Werkstückaufnahmen am Transportrad variabel. Sie ist nach oben lediglich durch den Umfang der Transporträder und die Größe der einzelnen Werkstückaufnahmen begrenzt. Schließlich ist die Verweilzeit der Werkstücke in einem Transportrad über dessen Drehgeschwindigkeit einstellbar. Des weiteren ist es möglich, die Transporträder taktweise zu betreiben. Der Takt kann zeitabhängig oder über ein Signal erfolgen. Vorteilhaft ist dabei, dass einzelne Werkstückaufnahmen bewusst leer bleiben können. Bei geringerem Durchsatz kann beispielsweise durch die Belegung nur jeder zweiten Werkstückaufnahme die Durchlaufmenge der Werkstücke in der Reinigungsvorrichtung bei gleicher Reinigungsleistung halbiert werden.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Transportrad eine erste Stirnwand und eine zweite Stirnwand aufweist, dass in der ersten Stirnwand für jede Werkstückaufnahme eine Beladungsöffnung vorgesehen ist, und dass in der zweiten Stirnwand für jede Werkstückaufnahme eine Entladungsöffnung vorgesehen ist, so dass das Be-und Entladen der Werkstückaufnahmen während der Drehung ds Transportrades erfolgen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Drehachse des Transportrades im wesentlichen horizontal, so dass die benötigte Aufstellfläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr gering ist. Außerdem kann die Schwerkraft den Reinigungs-und den evtl. anschließenden Trocknungsprozeß unterstützen, wenn der Wirkbereich der Reinigungseinrichtung unterhalb der Drehachse des Transportrads angeordnet ist.

In weiterer Ergänzung der Erfindung schließt die Längsachse der Werkstückaufnahme mit der Drehachse des Transportrades einen Winkel, insbesondere von 30° bis 60° ein, so dass die Schwerkraft den selbstregelnden Transport in und aus der Reinigungsvorrichtung ermöglicht und auf eine separate Fördereinrichtung und eine Steuerung zum Be-und Entladen der Werkstückaufnahmen verzichtet werden kann.

Außerdem führen die Werkstücke bei einer Umdrehung der Transporträder durch die Drehbewegung und die Schrägstellung der Werkstückaufnahmen eine Taumelbewegung durch. Das heißt, das Werkstück wird in allen Richtungen gewendet und jede Bauteiloberfläche ist einmal nach unten gerichtet. Dadurch werden schöpfende Werkstückgeometrien, wie Sacklochbohrungen oder Nuten, in denen sich Bearbeitungshilfsmittel oder Wasser sammeln kann entleert. Da der größte Teil der Verunreinigungen bzw. des zu trocknenden Wassers abtropfen kann, kann teilweise auf ein anschließende Trocknung verzichtet werden, bzw. wird die anschließende Trocknung erleichtert.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Transportrad von einem feststehenden fluiddichten Gehäuse mit mindestens einer Eingabeöffnung und einer Ausgabeöffnung zum Be-und Entladen der Werkstückaufnahme umgeben, so dass der untere Teil des Gehäuses mit Reinigungsmedium gefüllt werden kann in welches die Werkstücke eintauchen. Dadurch wird die Reinigungswirkung weiter verbessert und die Reinigung durch Injektionsfluten ist ohne zusätzlichen Aufwand möglich.

Grundsätzlich sind alle Reinigungsverfahren in der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung anwendbar.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Werkstücke mit Hilfe des Transportrades durch die Flüssigkeit gezogen werden und dadurch zusätzliche Scherkräfte zwischen Reinigungsmedium und Werkstückoberfläche entstehen, die das Reinigungsergebnis verbessern.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Eingabeöffnung und die Ausgabeöffnung in Drehrichtung des Transportrads versetzt zueinander angeordnet, so dass jedes Werkstück für eine Umdrehung in der Werkstückaufnahme verbleibt und somit zuverlässig gereinigt wird.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Transporträder hintereinander angeordnet sind, so dass die Werkstücke ausreichend lange in der Reinigungsvorrichtung verweilen, um die Flüssigkeiten an der Oberfläche beispielsweise abtropfen zu lassen oder um die Werkstücke, die sich durch das Reinigungsmedium erwärmt haben, abzukühlen.

Das in Durchlaufrichtung letzte Transportrad kann vorteilhafterweise zum Trocknen der Werkstücke genutzt werden, so dass auch korrosionsempfindliche Werkstücke mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gereinigt werden können.

In weiterer Ergänzung der Erfindung ist die Ausgabeöffnung eines Transportrads gleichzeitig Eingabeöffnung des benachbarten Transportrads, so dass die Übergabe der Werkstücke auf einfache Weise nach einer Umdrehung der Transporträder erfolgt.

Andere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass die Drehrichtung benachbarter Transporträder verschieden ist, so dass sich der Winkelversatz zwischen der Eingabeöffnung und der Ausgabeöffnung nicht addiert. Somit können mehrere Transporträder hintereinandergeschaltet werden und die Werkstücke können durch die auf sie wirkende Schwerkraft von einem Transportrad zum nächsten gefördert werden.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform sind die Drehachsen benachbarter Transporträder zueinander versetzt, so dass einerseits der Versatz von Eingabeöffnung und Ausgabeöffnung kompensiert werden kann. Andererseits können Transporträder mit gleichem Durchmesser hintereinandergeschaltet werden, da der notwendige Höhenversatz der durch die schräggestellten Werkstückaufnahmen erforderlich ist, durch den Versatz der Welle erzielt wird.

Bei anderen Ausgestaltungen der Erfindung ist ein Gebläse zum Trocknen der Werkstücke, insbesondere ein im Zentrum des letzten Transportrads angeordneter Radiallüfter, vorhanden, so dass die Werkstücke nicht nur gereinigt sondern auch getrocknet werden können. Die Trocknung kann mittels kaltem oder heißem Luftstrom erfolgen. Am Transportrad können Leitbleche vorgesehen werden, welche die Luft direkt zu den Werkstückaufnahmen lenken und dadurch eine effiziente Trocknung gewährleisten.

Die Trennung von Reinigung und Trocknung in verschiedenen durch Gehäuse getrennten Transporträdern führt auch dazu, dass nur die auf der Werkstückoberfläche anhaftende Feuchtigkeit in die Trocknungskammer gelangt, was den Energiebedarf für die Trocknung entscheidend verringert.

In Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reinigungseinheit die in der Werkstückaufnahme befindlichen Werkstücke durch Spritzreinigen oder Injektionsfluten reinigt, so dass ein optimales Reinigungsergebnis erzielt wird.

In weiterer Ergänzung der Erfindung ist ein Magazin zum Zuführen von Werkstücken in das erste Transportrad vorhanden, so dass die Beladung und der Weitertransport der Werkstücke ohne weiteren Steuerungsaufwand selbstregelnd realisiert und damit Herstellkosten reduziert werden. Ein Magazin bzw. eine Rutsche kann die Werkstücke bis an die Eingabeöffnung heranführen. Solange keine Werkstückaufnahme an der Eingabeöffnung ansteht ist der Durchgang durch die Stirnwand des Transportrads verschlossen. Sobald sich eine Werkstückaufnahme in der Eingabeöffnung befindet kann ein Werkstück in die Aufnahme rutschen. Der Transport erfolgt durch die Schwerkraft bzw. durch die kontinuierliche Drehung der Transporträder.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung mit zwei Transporträdern im Querschnitt ; Figur 2 : eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels ; Figur 3 : eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels ; Figur 4 : ein Querschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel und Figur 5 : ein Transportrad mit Trocknungseinrichtung.

Im Folgenden werden für gleiche Bauteile in den verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwandt und nicht nochmals erläutert. Es gilt das anhand einer Figur Erläuterte für die anderen Figuren entsprechend.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung weist zwei kegelstumpfförmige Transporträder 1 und 2 auf. Die Transporträder 1 und 2 sind durch eine gemeinsame angetriebene Welle 3 miteinander verbunden. Jedes Transportrad 1 und 2 hat mehrere am Umfang angeordnete Werkstückaufnahmen 4. Die Längsachsen 5 der Werkstückaufnahmen 4 schließen einen Winkel mit der Welle 3 ein.

Die Stirnseiten 6 der Werkstückaufnahmen 4 sind offen, während die übrigen Begrenzungsflächen fluiddurchlässig sind.

Die Begrenzungsflächen können beispielsweise aus einem Maschengewebe bestehen. Die von den Stirnseiten 6 der Werkstückaufnahmen 4 überstrichenen Flächen sind zumindest in dem abfallend geneigten Bereich der Werkstückaufnahmen 4 durch feststehende Ringe 7 und 8 verschlossen. Die Ringe 7 und 8 bestehen aus einem Material, das beim Abstoppen der in die Werkstückaufnahme 4 hereinrutschenden in Fig. 1 nicht dargestellten Werkstücke und beim Gleiten der Werkstücke entlang der Ringe 7 und 8 keine Beschädigungen verursacht.

Die Transporträder 1 und 2 sind in je einem Gehäuse 9 und 10 angeordnet. Das Gehäuse 9 ist wannenartig ausgebildet. In ihm kann die eigentliche Reinigung der Werkstücke durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Reinigungseinheit erfolgen.

Außerdem kann das Reinigungsmedium in dem Gehäuse gesammelt werden. Das Transportrad 2 ist durch das Gehäuse 10 vollständig gekapselt. In einem Gehäuse 10 kann die Trocknung der Werkstücke erfolgen. Die Gehäuse 9 und 10 können auch anstelle der Ringe 7 und 8 als Anlaufflächen genutzt werden.

Die Werkstücke gleiten über eine erste Rutsche 11 zu dem Transportrad 1 und in eine Werkstückaufnahme 4 desselben sobald eine offene Stirnseite 6 der Werkstückaufnahme 4 mit der Längsachse der ersten Rutsche 11 fluchtet und wird von dem gegenüberliegenden Ring 8 gestoppt. Um zu verhindern, dass Werkstücke neben die Werkstückaufnahmen 4 rutschen, sind die Stirnwände 12 und 27 der Transporträder 1 und 2 mit Ausnahme von Beladungs-und Entladungsöffnungen 13 und 14 geschlossen ausgeführt. Die Beladungs-und Entladungsöffnungen 13 und 14 entsprechen den offenen Stirnseiten 6 der Werkstückaufnahmen 4. Falls die Wand des Gehäuses 9 bis zur ersten Rutsche 11 hochgezogen ist, muss im Gehäuse 9 eine Eingabeöffnung 15 vorgesehen werden.

Das Werkstück wird durch die Drehbewegung des Transportrades 1 durch den Wirkbereich 19 einer nicht dargestellten Reinigungseinrichtung hindurchtransportiert, bis es an die Ausgabeöffnung 16 gelangt. Die Ausgabeöffnung 16 ist ein in Fig. 1 gestrichelt angedeuteter Durchbruch in dem Ring 8. Die erste Rutsche 11 und die Ausgabeöffnung 16 sind in Drehrichtung des Transportrads 1 soweit gegeneinander versetzt, dass ein gleichzeitiges Überdecken der Beladungs- und der Entladungsöffnung 13 und 14 einer Werkstückaufnahme 4 mit der ersten Rutsche 11 bzw. der Eingabeöffnung 15 und der und Ausgabeöffnung 16 ausgeschlossen ist. Durch den Versatz wird ein Hindurchrutschen des Werkstückes zu verhindert.

Sobald sich die Entladungsöffnung 14 der Werkstückaufnahme 4 mit der Ausgabeöffnung 16 überdeckt, gleitet das Werkstück auf einer zweiten Rutsche 17 zum Transportrad 2. Der weitere Vorgang entspricht dann der oben beschriebenen Werkstückzufuhr in das Transportrad 1. Der Transportvorgang im Transportrad 2 entspricht dem des Transportrads 1. Beim Verlassen des Transportrades 2 gleitet das Werkstück über eine dritte Rutsche 18 aus der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.

Wenn die Länge der zweiten Rutsche 17 größer als die der Werkstücke ist, wird ein Blockieren der Transporträder 1 und 2 durch ein Werkstück verhindert. Wegen des Winkels, den die Längsachsen 5 der Werkstückaufnahmen 4 mit der Welle 3 einschließen, hat das Transportrad 2 einen kleineren Durchmesser als das Transportrad 1. Die Werkstückaufnahmen 4 sind in beiden Transporträdern 1 und 2 gleich groß.

Fig. 2 ist eine Ansicht von rechts des in Fig. dargestellten Ausführungsbeispiels. In Figur 2 ist der Winkelversatz zwischen der ersten Rutsche 11 bzw. der Eingabeöffnung 15 im Gehäuse 9 und der Ausgabeöffnung 16 im Ring 8 dargestellt.

Die erste Rutsche 11 bzw. die Eingabeöffnung 15 sind gestrichelt dargestellt, da sie nicht in der gleichen Ebene wie die Ausgabeöffnung 16 liegen. Die Drehrichtung des nicht dargestellten Transportrads ist durch einen Pfeil 20 angedeutet.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Winkelversatz je nach Größe der Werkstückaufnahme 4 um ca. 25° notwendig. Dieser Winkelversatz addiert sich mit jedem weiteren Transportrad.

Um die Werkstückübergabe durch Schwerkraft auch bei mehr als zwei Transporträdern 1 und 2 zu ermöglichen, kann vorgesehen werden, dass sich benachbarte Transporträder 1 und 2 in entgegengesetzter Richtung drehen. Dadurch kompensiert sich nach jedem zweiten Rad der Winkelversatz zwischen Eingabeöffnung 15 und Ausgabeöffnung 16.

In Fig. 3 ist eine weitere Lösung dieses Problems schematisch dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben das Transportrad 1 und das Transportrad 2 verschiedene zueinander versetzte Wellen 21 und 22. Dadurch kann der Versatz von Eingabeöffnung 15 und Ausgabeöffnung kompensiert werden und es können Transporträder mit gleichem Durchmesser hintereinandergeschaltet werden. Der durch die schräggestellten Werkstückaufnahmen erforderliche Versatz in vertikaler Richtung wird durch den vertikalen Versatz 23 der Wellen 21 und 22 zueinander ausgeglichen. Die Ausgabeöffnung 24 des Transportrads 2 ist gestrichelt dargestellt.

In Fig. 4 ist eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt.

Fig. 5 zeigt ein Transportrad 2 mit einem in dessen Mitte angeordneten Gebläse 25. Das Gebläse 25 dreht sich nicht mit dem Transportrad 2, sondern fördert Luft vorwiegend in radialer Richtung durch die Werkstückaufnahmen 4. Dadurch werden die in den Werkstückaufnahmen 4 befindlichen, in Fig.

5 nicht dargestellten, Werkstücke getrocknet. Die Trocknung kann mittels kaltem oder heißem Luftstrom erfolgen.

Durch die Anordnung des Gebläses 25 im Zentrum des Transportrades 2 werden die Werkstückaufnahmen 4 gleichmäßig angeströmt. Die Anströmung und damit auch die Trocknung kann durch Leitbleche 26 weiter verbessert werden.

Wichtig für die Aufstellung einer dezentralen Reinigungseinheit direkt in der Fertigung ist eine geringe Aufstellfläche. Die benötigte Aufstellfläche des Reinigungsrades ist im Verhältnis zu bestehenden Lösungen bei gleicher Reinigungskapazität (Teiledurchsatz und Reinigungs- und Trocknungsdauer) geringer, da einerseits die optimale Form des Kreises gewählt wurde und andererseits die Anordnung senkrecht steht.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.