[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage für, vorzugsweise metallische,
Werkstücke, mit einer Reinigungsvorrichtung zur Oberflächenreinigung (Partikel, Fett,
Chemie) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Vorbereiten
eines Werkstücks für eine Beschichtung und Beschichtung des Werkstücks gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 15.
[0002] Eine solche Reinigungsvorrichtung zur Oberflächenreinigung von länglichen Werkstücken
ist mit einer Anordnung von Düsen mit Düsenachsen, die auf das Werkstück gerichtet
sind, sowie einer Transportvorrichtung ausgebildet, mittels welcher das Werkstück
entlang einer Transportachse, relativ zur Anordnung von Düsen bewegbar ist.
[0003] Bei den Düsen kann es sich insbesondere um eine als Dampfdüse ausgebildete Einheit
oder Gruppe von diskreten Dampfdüsen handeln. Die Düse kann insbesondere mit einer
Nadelöffnung oder (kleinen) Bohrung für den überhitzten Dampf bereitgestellt sein.
[0004] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie
im betriebsgemäßen Zustand frei von Reinigungsmittel und/oder frei von Korrosionsschutzmitteln
ist/arbeitet/vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich weiter dadurch
auszeichnen, dass sie ausgebildet ist, nach der Reinigung des Werkstücks mittels überhitztem
Dampf ein trockenes Werkstück bereitzustellen. Sie kann also erfindungsgemäß ohne
(separate) Trocknungseinrichtung ausgebildet sein. Es wurde erfindungsgemäß erkannt,
dass eine separate Trocknung nicht erforderlich ist, wenn mit überhitztem Dampf ein
(metallisches) Werkstück gereinigt wird.
[0005] Bei einem solchen Verfahren, zur Reinigung eines länglichen Werkstücks, wird das
Werkstück in eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht und durch diese hindurch
geführt. Das Werkstück wird beim Durchführen durch die Vorrichtung mit überhitztem
Dampf beaufschlagt, welcher aus zumindest einer der Düsen ausgestoßen wird, und das
Werkstück wird relativ zu der mindestens einen Düsenanordnung entlang seiner Transportachse
verfahren.
[0006] Üblicherweise werden bei der Herstellung der Werkstücke Öle und Fette verwendet,
die das Werkstück beispielsweise vor ätzenden Substanzen oder Korrosion schützen sollen.
Diese Schutzschicht beeinträchtigt jedoch eine qualitativ hochwertige Beschichtung
oder Behandlung des Werkstücks. Es wurde festgestellt, dass diese vor der Weiterverarbeitung
entfernt werden muss. Dabei kann es sich um einen wiederkehrenden Prozess handeln,
da die Werkstücke in der Regel nach jedem Arbeitsschritt wieder mit Fetten und Ölen
behandelt werden.
[0007] Bei vielen Verarbeitungsprozessen werden längliche Werkstücke, wie beispielsweise
Kolbenstangen, benötigt, welche bisher zur Oberflächenreinigung aufwändig verschiedenen
Tauchbädern zugeführt wurden. In diesen werden die Öle und Fette durch entsprechende
aggressive Reinigungschemikalien von der Oberfläche der Werkstücke entfernt. Anschließend
werden die Werkstücke einem Trocknungsvorgang zugeführt, da sie regelmäßig für eine
Weiterverarbeitung sowohl sauber als auch trocken sein müssen. Dies stellt ein aufwändiges,
teures und umweltbelastendes Verfahren dar, welches eine Vielzahl von Einrichtungen
benötigt, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Die dabei entstehenden Abwässer
sind separat und aufwändig zu entsorgen.
[0008] Da dieses Reinigungsverfahren und die entsprechenden Vorrichtungen hierfür sehr viel
Platz benötigen, ist dieses ungeeignet, um es direkt am Ort der Weiterverarbeitung
vorzusehen. Auch würden die dabei verwendeten Chemikalien zu einer Kontamination des
Elektrolyten bei einer Beschichtung führen.
[0009] Grundsätzlich muss ein solches Werkstück vor jedem Arbeitsschritt gereinigt werden,
wodurch eine Vielzahl dieser Vorrichtungen erforderlich wären. Dies ist sowohl von
der Arbeitssicherheit, der Logistik als auch von den Kosten her nicht realisierbar.
[0010] Daher besteht momentan die Lösung darin, dass Werkstück nach jedem Arbeitsgang zur
Reinigung einer ausgelagerten Einrichtung zuzuführen, zu welcher das Werkstück transportiert
werden muss und anschließend wieder zurück in die Bearbeitungshalle. Neben den Kosten
für die Reinigung geht im Verarbeitungsprozess auch eine signifikante Menge an Zeit
verloren.
[0011] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die
Aufgabe eine Reinigungsvorrichtung sowie ein Reinigungsverfahren bereitzustellen, welche
eine Oberflächenreinigung von länglichen Werkstücken vor Ort der Werkstückbearbeitung,
mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.
[0012] Besonders bevorzugt soll die Oberflächenreinigung dabei frei von Chemikalien erfolgen.
[0013] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1, eine Behandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 sowie ein Verfahren
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 13 gelöst.
[0014] Vorteilhafterweise verursacht die vorliegende Erfindung bei der Reinigung keine,
bzw. keine separat zu entsorgenden Abfälle oder Abwässer.
[0015] Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung kann daher insgesamt als abwasserfreie
Anlage ausgebildet sein.
[0016] Der Reinigungszyklus, welcher mittels der erfindungsgemäßen Dampfreinigung durchführbar
ist, kann vor und nach einem jeweiligen Prozessmodul, also einem individuellen Bearbeitungsschritt,
beispielsweise einer Beschichtung, insbesondere einer Galvanisierung, des Werkstücks
erfolgen.
[0017] Die erfindungsgemäße Dampfreinigung ist jedenfalls dann verwirklicht, wenn eine Düsenanordnung
bereitgestellt ist, gegenüber welcher das Werkstück mittels einer Transportvorrichtung
transportierbar ist, also relativ zu der Düsenanordnung bewegbar ist.
[0018] Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zur Vorbereitung eines länglichen, vorzugsweise
rotationssymmetrischen, Werkstücks auf eine Oberflächenbehandlung, insbesondere eine
Galvanisierung weist in einer Ausführungsform eine Anordnung von Düsen mit Düsenachsen,
die auf das zu reinigende Werkstück gerichtet sind, und eine Transporteinrichtung
auf, mittels welcher das Werkstück entlang einer Transportrichtung relativ zu der
mindestens einen Düse bewegbar ist, wobei die Anordnung der Düsen umfangsseitig um
die Manteloberfläche des Werkstücks vorgesehen ist und die Düsen ausgerichtet sind,
die Manteloberfläche des Werkstücks insgesamt mit überhitztem Dampf zu beaufschlagen.
[0019] Rotationssymmetrisch kann ein Körper insbesondere dann sein, wenn er in einem Querschnitt
zu seiner Längsachse eine Kreisform oder Vieleckform aufweist.
[0020] Zur Reinigung, insbesondere zur Entfettung von Werkstücken, wie zum Beispiel metallischen
Kolbenstangen, zeigt überhitzter Dampf eine überraschend gute Eignung, wobei dieser
die Rückstände auf der Oberfläche ohne die Zugabe von chemischen Zusätzen reinigen
kann.
[0021] Die Reinigung kann insgesamt kontaktfrei erfolgen. Auf die zu reinigende Oberfläche
erfolgt demnach keine andere Einwirkung, insbesondere mechanischer Natur als die des
überhitzten Dampfs. Die Manteloberfläche kann insbesondere der sich um eine Längsachse
des Werkstücks erstreckende Teil der Oberfläche des Werkstücks sein. Die Stirnseiten,
also das vordere und hintere Ende, sollen für die erfindungsgemäße Definition "umfangsseitig
um die Manteloberfläche" außer Acht bleiben. Ein einfaches Beispiel einer entsprechenden
Manteloberfläche ist der Mantel eines Zylinders.
[0022] Um eine Entfettung der Werkstückoberfläche zu erreichen, ist das Verhältnis von Abstand
der Düse zu der Werkstückoberfläche in Bezug zu einem Druck zu setzen, mit welchem
der überhitzte Dampf aus den Düsen bereitgestellt wird. Das optimale Verhältnis zwischen
Druck und Abstand zwischen Düse und Werkstück lässt sich mittels einfacher Versuche
ermitteln. Üblicherweise bewegt sich der Abstand im Bereich von weniger als 1 mm bis
wenige Zentimeter, vorzugsweise 1 bis 100 mm. Der Druck, mit welchem der überhitzte
Dampf bereitgestellt wird, kann zwischen 0,2 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 2 und
8 bar, jedoch auch darüber liegen.
[0023] Auch die Temperatur kann eine Rolle spielen, wobei eine erhöhte Temperatur einen
verminderten Druck oder einen erhöhten Abstand der Düse von dem Werkstück kompensieren
kann.
[0024] Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Dampfdüse ausgebildet ist, den überhitzen
Dampf unmittelbar an das Werkstück (die Werkstückoberfläche) abzugeben und/oder dass
der Dampf frei von Zusätzen, insbesondere frei von zusätzlicher/separat beigemengter
Luft ist.
[0025] Relativ zu Düsenanordnung kann nach der vorliegenden Erfindung sowohl eine statische
Düsenanordnung mit einem bewegbaren Werkstück, eine bewegbare Düsenanordnung mit einem
statisch vorgesehenen Werkstück als auch eine bewegbare Düsenanordnung mit einem bewegbaren
Werkstück bedeuten.
[0026] Vorzugsweise kann die Anordnung auch nur eine Einzeldüse aufweisen, welche für eine
vollständige Reinigung der Manteloberfläche gegenüber dem Werkstück beweglich gelagert
sein kann. Dafür kann die Düse gegenüber dem Werkstück entlang des Außenumfangs verschiebbar
gelagert sein, also gegenüber der Werkstückoberfläche beweglich sein. Vorzugsweise
kann die Düse dabei in etwa Radialrichtung um die Manteloberfläche des Werkstücks
rotieren. Bei ausreichend hoher Rotationsgeschwindigkeit kann somit selbst bei einer
einzelnen Düse eine ausreichende Reinigungswirkung der Oberfläche des Werkstücks erreicht
werden.
[0027] Ein Grundgedanke der Dampfreinigung besteht darin, eine Reinigungsvorrichtung zur
Oberflächenreinigung durch eine Anordnung von Düsen bereitzustellen. Diese Anordnung
von Düsen kann vorzugsweise mit einem offenen Metallring verwirklicht sein, auf dessen
Innenfläche die Düsen angeordnet sind. Die Düsenachsen weisen hierbei vorzugsweise
nach innen, besonders bevorzugt in etwa auf den Mittelpunkt des offenen Metallrings.
Besonders zweckmäßig ist es hierbei, dass die Düsen auf der Innenfläche des Metallrings
eingerückt vorgesehen sind, also in einem Bereich, dessen Radius zum Mittelpunkt größer
ist als Bereiche der Innenfläche des Metallrings seitlich zu den Düsen (rechts und
links davon). Hierdurch kann eine Nut beziehungsweise eine ring-/teilringförmige Vertiefung
auf der Innenseite der Düsenanordnung, beziehungsweise dem offenen Metallring, bereitgestellt
sein.
[0028] Das längliche Werkstück kann beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt, also
eine zylindrische Form, aufweisen. Grundsätzlich kann das längliche Werkstück eine
beliebige Querschnittsgeometrie aufweisen, wobei die Geometrie der Anordnung von Düsen
vorzugsweise der Querschnittsgeometrie des Werkstücks anpassbar ist. Die Anordnung
von Düsen kann folglich eine kreisförmige oder mehreckige, mindestens dreieckige Form
aufweisen, welche vorzugsweise zumindest in einem Bereich geöffnet, also durchbrochen
ist.
[0029] Der Radius der Düsenanordnung kann vorzugsweise so gewählt sein, dass zwischen dem
Werkstück, welches durch die Düsenanordnung hindurchgeführt wird und der Düsenanordnung
selbst ein kleiner Spalt von einem bis zu wenigen Millimetern, vorzugsweise maximal
15 mm bereitgestellt ist. Hierdurch kann die Reinigung der Oberfläche besonders effektiv
erfolgen, da die druckbeaufschlagten Düsen entlang der Nut beziehungsweise der Vertiefung
flächig das hindurchgeführte Werkstück ringförmig reinigen können. Da das Werkstück
relativ zur Düsenanordnung geführt wird, ergibt sich hierdurch eine besonders gleichmäßige
und vollständige Oberflächenbehandlung. Die einzelnen Düsen der Düsenanordnung können
bevorzugt gleichmäßig an dieser angeordnet sein, wodurch diese in etwa mit gleichen
Abständen entlang des Außenumfangs des durch die Düsenanordnung geführten Werkstücks
angeordnet sind.
[0030] Zur Reinigung der Oberfläche kann bevorzugt überhitzter Dampf mit einer Temperatur
von zwischen 101°C und 220°C, vorzugsweise zwischen 120°C und 130°C, aus den Düsen
entlang der Düsenachsen heraus der Werkstückoberfläche zugeführt werden. Der überhitzte
Dampf kann der Entfernung von Fetten und Ölen von der Oberfläche des Werkstücks zuträglich
sein.
[0031] Die Düsenachsen sollen erfindungsgemäß insbesondere die Richtung beschreiben, in
welcher ein Fluid aus den Düsen ausgestoßen wird.
[0032] Die Transportvorrichtung kann grundsätzlich ein beliebiges Mittel zum Transport des
länglichen Werkstücks durch die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung sein. Sie kann
insbesondere Mittel zum Schieben und/oder Drücken und/oder zur Aufnahme des Werkstücks
aufweisen. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Transportstift, welcher das
längliche Werkstück durch die Reinigungsvorrichtung hindurch vor sich herschiebt.
[0033] Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen,
dass die Transportvorrichtung mit einer Auflage bereitgestellt ist, auf welcher das
Werkstück abstützbar ist. Mittels der Auflage kann eine Höhe/Abstand/Ausrichtung einstellbar
sein, in welcher das Werkstück in Transportrichtung durch die mindestens eine Anordnung
von Düsen der Reinigungsvorrichtung hin durchführbar ist. Besonders bevorzugt ist
die Auflage so eingestellt, dass eine Längsachse des Werkstücks in etwa koaxial zur
Anordnung der Düsen ausgerichtet ist.
[0034] Dies kann einem gleichmäßigen Abstand der Düsen zu dem Werkstück zuträglich sein.
Sind mehrere Gruppen von Düsen entlang der Transportachse vorgesehen, kann die Auflage
beispielsweise auch zwischen den einzelnen Gruppen vorgesehen sein, wodurch eine unterstützende
Ausrichtung des Werkstücks über die gesamte Länge der Reinigungsvorrichtung bereitgestellt
ist.
[0035] Insbesondere im Bereich einer Gruppe von Düsen kann die Auflage eine Unterbrechung
oder Vertiefung aufweisen, in welcher zumindest ein Teil der Düsen der Gruppe vorgesehen
sein können. Insbesondere bei einer durchgehenden, vorzugsweise ringförmigen Anordnung
einer Gruppe von Düsen kann es notwendig sein, die Auflage gegenüber der Gruppe von
Düsen erhöht bereitzustellen, wodurch eine durchgängig bereitgestellte Auflage entweder
mit der Gruppe von Düsen kollidieren würde oder das Werkstück zumindest gegenüber
einem Teil der Düsen abschirmen würde, wodurch eine unvollständige Reinigung des länglichen
Werkstücks erfolgen könnte. Vorteilhafterweise kann eine Transporteinrichtung durch
die Unterbrechung in das Innere der durchgehenden Anordnung einer Gruppe von Düsen
hineinragen.
[0036] Zweckmäßigerweise kann die Auflage in einzelne Segmente aufgeteilt sein, welche zwischen
den einzelnen Gruppen von Düsen der Anordnung von Düsen bereitgestellt sein können.
Zwar können die einzelnen Segmente grundsätzlich untereinander verbunden sein, vorteilhafterweise
ist jedoch eine Kollision der Düsenanordnung mit der Auflage zu vermeiden.
[0037] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen,
dass die Anordnung zumindest eine Unterbrechung aufweist. Diese Unterbrechung kann
der Größe nach insbesondere auf die Größe des Transportmittels, insbesondere des Transportstifts,
angepasst sein. Die Anordnung kann auch als Gruppe von Düsen der Gesamtanordnung von
Düsen der Reinigungsvorrichtung bezeichnet werden. Liegt nur eine Anordnung von Düsen
vor, ist die Anordnung gemäß Anspruch 1 und die Gruppe als dasselbe zu verstehen.
Grundsätzlich können mehrere Anordnungen, also mehrere Gruppen entlang der Transportachse
der Transportvorrichtung vorgesehen sein, wodurch das Werkstück einer wiederholten
beziehungsweise mehrstufigen Reinigung zuführbar ist.
[0038] Die Unterbrechung in der (ringförmigen) Anordnung kann insbesondere einen Bereich
bereitstellen, durch welchen die Transportvorrichtung das Werkstück transportieren
kann. Damit die Transportvorrichtung das Werkstück durch die einzelnen Gruppen von
Düsen führen kann, müsste dieses bei einer geschlossenen (ringförmigen) Anordnung
mit durch die Ringöffnung geführt werden, was einen erheblichen konstruktiven Aufwand
bedeuten würde.
[0039] Durch das Vorsehen einer Unterbrechung, insbesondere in einem unteren Bereich der
Ringöffnung beziehungsweise in einem Bereich in der Nähe einer entsprechenden Auflage,
kann die Transportvorrichtung in einfacher Weise, beispielsweise unterhalb der Anordnung,
beispielsweise im Bereich der Auflage, bereitgestellt sein und/oder das Werkstück
auf der Auflage in der vorgesehenen Höhe durch die Anordnung transportieren.
[0040] Insbesondere, wenn es sich bei der Transportvorrichtung um einen Stift oder eine
sonstige schiebend oder ziehende Vorrichtung handelt, kann diese von unten dem Werkstück
zugestellt sein und das Werkstück durch die Anordnung von Düsen transportieren. Die
Transportvorrichtung kann hierbei den Ring im Bereich der Unterbrechung passieren,
ohne mit der Anordnung der Düsen zu kollidieren.
[0041] Die Transportvorrichtung kann insbesondere in die Auflage integriert sein. Die Auflage
kann mit einer Kontur bereitgestellt sein, welche in etwa der Kontur des Werkstücks
entspricht oder zumindest eine Vertiefung aufweist, welche das längliche Werkstück
gegen ein seitliches Verschieben parallel zur Transportachse auf der Auflage festlegt.
Die Auflage kann hierfür beispielsweise eine V-förmige oder U-förmige Vertiefung aufweisen,
in welcher das Werkstück durch die Reinigungsvorrichtung transportiert wird. In einem
Bereich der Vertiefung kann die Transportvorrichtung beispielsweise als Schiebe- oder
Zieheinrichtung, vorzugsweise als Stift bereitgestellt sein, welche/welcher das Werkstück
durch die Vertiefung der Auflage schiebt.
[0042] Hierfür kann die Auflage beispielsweise 2-teilig bereitgestellt sein, wobei zwischen
den Teilen ein Spalt vorgesehen ist, in welchem die Transportvorrichtung von unterhalb
des Werkstücks bereitgestellt ist, die das Werkstück von hinten schiebt beziehungsweise
von vorne zieht.
[0043] Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass zumindest eine Unterbrechung mit
der Transportvorrichtung fluchtet. Soweit die Transportvorrichtung in zumindest einem
Bereich kleiner ist als die Unterbrechung der Anordnung kann die Transportvorrichtung
durch die Unterbrechung durchgeführt werden, wodurch ein unterbrechungsfreier Transport
des Werkstücks durch die Reinigungsvorrichtung gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Anordnung austauschbar ist
[0044] Vorzugsweise ist die Anordnung austauschbar ausgebildet. Hierdurch können verschiedene
Anordnungen von Düsen an der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung vorgesehen werden.
Dies kann beispielsweise der Anpassung eines Abstands zwischen Düse und Werkstück
zuträglich sein. Auch kann dadurch eine Anpassung der Innenkontur der Anordnung an
eine entsprechende Außenkontur des Werkstücks ermöglicht sein, wodurch auch bei rotationsasymmetrischen
Werkstücken ein vorteilhafter in etwa äquidistanter Abstand der einzelnen Düsen zu
der Werkstückoberfläche bereitgestellt sein kann.
[0045] Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass ein Abstand zwischen einer zu reinigenden
Oberfläche des Werkstücks und einer Öffnung der jeweiligen Düse anpassbar ist.
[0046] Dafür kann beispielsweise der Abstand einer Düse radial in Richtung Werkstückoberfläche
individuell anpassbar sein. Die Erkennung des Abstands kann beispielsweise mittels
eines Sensors oder Fühlers erfolgen, der den Abstand der Düse zu der Werkstückoberfläche
misst und mit einer Einstellvorrichtung verbunden ist, die den Abstand einstellt.
Dadurch kann beispielsweise auch bei einer sich verändernden Oberflächenkontur, wie
beispielsweise Vertiefungen oder wellenförmigen Oberflächen von Werkstücken eine vorzugsweise
dynamische Anpassung der radialen Zustellung der Düse zu der Werkstückoberfläche,
insbesondere zum Einhalten eines vorgegebenen Abstands zu der Werkstückoberfläche,
ermöglicht sein. Bei mehreren Düsen kann die dynamische Anpassung des Abstands zwischen
Werkstückoberfläche und der jeweiligen Düse individuell erfolgen. Für das Einstellen
der Düse(n) kann ein Stellglied, beispielsweise ein Stellmotor oder beispielsweise
eine pneumatische oder hydraulische Einrichtung zur Positionsveränderung der Düsen
(allgemein Einrichtung zur Positionsveränderung) bereitgestellt sein. Die Einstellung
der Düse kann relativ zu einer Aufnahme der Düse, beispielsweise an der und relativ
zu der Düsenanordnung, insbesondere an dem und relativ zu dem Grundkörper erfolgen.
Zum Bestimmen des Abstands zwischen Werkstückoberfläche und der jeweiligen Düse kann
eine Messeinrichtung beispielsweise in Form einer laserbasierten Distanzmesseinrichtung
oder einer Einrichtung basierend auf IR oder UV Strahlung bereitgestellt sein, welche
mit der Einrichtung zur Positionsveränderung zusammenwirken kann, um einen vorbestimmten/einstellbaren
Abstand (z.B. radialen Abstand) der Düse zum Werkstück aufrecht zu erhalten. Dies
kann insbesondere bei Werkstücken mit unregelmäßigen Oberflächen oder unregelmäßigen
Radien von Nutzen sein. Für eine besonders genaue Anpassung der Düsen auf das zu reinigende
Werkstück können bedarfsgerecht einzelne Düsen an der Anordnung von Düsen, insbesondere
an dem Grundkörper lösbar und/oder austauschbar sein.
[0047] Anstelle einer Anpassung des Abstands der Düse zu dem Werkstück, also einem Aufrechterhalten
eines gewünschten Abstands auch bei Variieren des Durchmessers des Werkstücks, kann
eine Anpassung des Drucks des überhitzten Dampfs, welcher aus der Düse bereitgestellt
ist, anpassbar sein. Durch eine Erhöhung des Drucks kann zumindest in gewissen Grenzen
eine Veränderung des Abstands, insbesondere eine Zunahme des Abstands, kompensierbar
sein.
[0048] Die Anpassung des Drucks kann mittels der derselben Distanzmesseinrichtung, gekoppelt
mit einer Einrichtung zum Bereitstellen und Einstellen eines Fluiddrucks, insbesondere
an dem Düsenausgang, erfolgen.
[0049] Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Transportvorrichtung
als Endlosförderer ausgebildet ist und/oder ein Element aufweist, welches das Werkstück
entlang seiner Transportachse bewegt. Besonders bevorzugt ist die Reinigungsvorrichtung
zur Reinigung einer Vielzahl von Werkstücken in einem Endlosprozess ausgebildet. Hierbei
kann ein Endlosförderer als Transportmittel für die einzelnen Werkstücke einen gleichmäßigen
beziehungsweise gleichförmigen Transport durch die Reinigungsvorrichtung bereitstellen,
wobei mit minimalen Mitteln die Bewegung des Werkstücks durch die Reinigungsvorrichtung
ermöglicht ist. Der Endlosförderer kann beispielsweise mit einzelnen Zapfen bereitgestellt
sein, welche jeweils mindestens einem Werkstück zustellbar sind und dieses durch die
Reinigungsvorrichtung beziehungsweise die Anordnung mit Unterbrechung führen können,
ohne dass eine Unterbrechung des Kontakts zwischen dem Zapfen und dem Werkstück notwendig
wäre. Die Anordnung kann mit einem Grundkörper bereitgestellt sein, welcher die einzelnen
Düsen aufnehmen und halten kann. Der Grundkörper kann zumindest teilweise hohl sein
und/oder die Düsen fluidisch mit einer Einrichtung zur Erzeugung von überhitztem Dampf
verbinden.
[0050] Besonders zweckmäßig ist das nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Düsen
zur Oberfläche eines zu reinigenden länglichen Werkstücks in etwa äquidistant anordenbar
sind. Es konnte festgestellt werden, dass die Reinigungswirkung der Düsen besonders
effektiv erfolgt, wenn ein geringer Abstand der Werkstückoberfläche zu den Düsen bereitgestellt
ist. Dieser Abstand kann einige Mikrometer bis wenige Millimeter betragen. Insbesondere
kann der Abstand zwischen 1 mm und 10 mm betragen.
[0051] Da der Abstand der Düse zu der Oberfläche einen Einfluss auf die Reinigungswirkung
hat, ist es bevorzugt, dass alle Bereiche der Oberfläche in etwa denselben Abstand
zu der Düsenanordnung aufweisen.
[0052] Es ergibt sich logischerweise dadurch ein variierender Abstand der Oberfläche zu
den Düsen, da zwischen den einzelnen Düsen, welche um das Werkstück herum angeordnet
sind, ein Abstand vorgesehen ist. Somit ist ein Bereich der Werkstückoberfläche, welcher
direkt unterhalb einer Düse vorliegt näher an der Düse, als ein Bereich, welcher rechts
oder links davon vorgesehen ist. Der Abstand der Düsen zueinander hat jedoch nicht
denselben signifikanten Einfluss auf das Ergebnis des Reinigungsprozesses wie der
Abstand der Düse zu Oberfläche des Werkstücks an sich. Besonders zweckmäßig ist es
nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Auflage zumindest vor und/oder hinter
der jeweils zumindest einen, vorzugsweise in etwa ringförmigen, Anordnung vorgesehen
ist.
[0053] Für eine besonders gründliche Reinigung des Werkstücks kann es vorgesehen sein, dass
die Anordnung von Düsen, vorzugsweise in einem unterbrechungsfreien Bereich der Anordnung,
eine Breite mit einzelnen Bereichen in Richtung der Transportachse aufweist, wobei
Bereiche mit und Bereiche ohne Düsen entlang der Breite der Düsenanordnung vorgesehen
sind.
[0054] Vorzugsweise ist eine Anordnung von Düsen beziehungsweise eine Gruppe von Düsen,
welche insbesondere eine Anordnung von Düsen sein kann, mit einer Breite entlang der
Transportachse bereitgestellt. Die Anordnung von Düsen kann sich insbesondere mantelförmig,
zumindest in einem Bereich um ein durch die Reinigungsvorrichtung hindurch geführtes
Werkstück, erstrecken. Vorzugsweise sind die Düsen hierbei in einem mittleren Bereich
der mantelförmigen Anordnung, insbesondere auf einer inneren Oberfläche des unterbrochenen
Rings, vorgesehen. Dadurch sind auch vorzugsweise schmale Bereiche rechts und links
von den Düsen entlang der Transportachse an dem Mantel vorgesehen, in welchem keine
Düsen angeordnet sind.
[0055] In Transportrichtung kann beispielsweise eine Anordnung sein: Bereich ohne DüsenBereich
mit Düsen- Bereich ohne Düsen. Diese Anordnung kann sich in Transportrichtung auf
der Mantelinnenseite der Düsenanordnung auch mehrmals wiederholen, wobei der Bereich
ohne Düsen und der Bereich mit Düsen abwechselnd vorgesehen sein kann.
[0056] Grundsätzlich können anstelle einer durchgehenden Anordnung mit mehreren in Transportrichtung
hintereinander vorgesehenen Düsen auch mehrere einzelne Anordnungen von Düsen beziehungsweise
einzelne Gruppen von Düsen vorgesehen sein, welche jeweils eine mantelartige Form
mit vorzugsweise einer Unterbrechung in einem unteren Bereich oder einem oberen Bereich,
zumindest in einem Bereich, welcher einer Transporteinrichtung zugewandt ist, aufweisen.
[0057] Die Innenkontur der mantelartigen Form kann der Außenkontur des zu reinigenden Werkstücks
entsprechen.
[0058] Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die zumindest eine (in etwa ringförmige)
Anordnung von Düsen entlang der Transportachse des Werkstücks jeweils zumindest dreiteilig
aufgebaut ist, wobei die Innenradien zumindest zwei der Teile unterschiedlich sind.
[0059] Die Definition über die Innenradien macht natürlich nur dann Sinn, wenn es sich um
eine in etwa ringförmige Anordnung der Düsen gegenüber dem Werkstück handelt. Vorzugsweise
sind die einzelnen Düsen in der Anordnung oder Gruppe um das Werkstück gegenüber anderen
konstruktiven Bestandteilen der Anordnung oder Gruppe, insbesondere dem voranstehend
erwähnten Mantel, mit einem größeren Abstand gegenüber dem Werkstück bereitgestellt
als die übrigen Bestandteile. Eine geometrisch beliebige Einrichtung, in welcher die
Anordnung der Düsen vorgesehen ist, kann eine innenliegende Vertiefung auf einer dem
Werkstück zugewandten Innenseite aufweisen, wobei die Vertiefung zu beiden Seiten
in Transportrichtung beziehungsweise entlang der Transportachse durch höher liegende
Oberflächen oder Bereiche begrenzt sein kann.
[0060] Hierdurch ergibt sich eine zumindest 3-teilige Anordnung entlang der Transportachse:
erster Bereich - Vertiefung - zweiter Bereich. Durch den erfindungsgemäß bevorzugt
geringen Abstand des Werkstücks gegenüber den einzelnen Düsen sowie der bevorzugt
vorgesehenen Vertiefung kann ein besonders effektives Reinigungsergebnis auf der Werkstückoberfläche
erzeugt werden, wenn beispielsweise überhitzter Dampf aus den Düsen dem Werkstück
zugeführt wird.
[0061] Grundsätzlich ist es bevorzugt, dass die zumindest eine (in etwa ringförmige) Anordnung
von Düsen in einem radialen Innenbereich, vorzugsweise in einem unterbrechungsfreien
Bereich davon, eine innenseitige Vertiefung aufweist, deren Abstand gegenüber der
Transportachse des Werkstücks größer ist als zumindest ein weiterer Bereich der zumindest
einen Anordnung. Der unterbrechungsfreie Bereich kann insbesondere der Bereich der
Anordnung außerhalb der Unterbrechung sein. Der weitere Bereich kann insbesondere
entlang der Transportachse gegenüber der innenseitigen Vertiefung vor oder hinter
der selbigen liegen und/oder insbesondere parallel zu der Transportachse vorgesehen
sein. Diese Definition kann insbesondere hinsichtlich einer von der ringförmigen Form
abweichenden Geometrie zur Definition zweckdienlich sein, da die Kontur eines Mehrecks
beziehungsweise eines Vielecks grundsätzlich unterschiedliche Abstände zu einem Mittelpunkt
aufweist. Die voranstehende Definition des Abstands der innenseitigen Vertiefung soll
sich insbesondere auf einen Punkt in der Vertiefung im Vergleich zu Punkten an der
Anordnung von Düsen beziehen, welche sich entlang der Transportachse vor beziehungsweise
hinter dem Punkt in der Vertiefung befinden.
[0062] Besonders zweckmäßig ist es nach der vorliegenden Erfindung, dass die innenseitige
Vertiefung in etwa mittig in der Anordnung vorgesehen ist, zumindest jedoch zu beiden
Seiten entlang der Transportachse des Werkstücks durch Bereiche mit einem geringeren
Abstand zu der Transportachse begrenzt ist. Aufbauend auf der voranstehenden Definition
soll die Vertiefung vor allem dann bereitgestellt sein, wenn diese zu beiden Seiten
hin begrenzt ist. Eine Begrenzung soll insbesondere dann vorliegen, wenn entlang der
Transportachse links beziehungsweise rechts von der Vertiefung jeweils erhöhte Bereiche,
also Bereiche, welche einen geringeren Abstand zum Mittelpunkt der Anordnung aufweisen,
bereitgestellt sind.
[0063] Für eine besonders gründliche Reinigung des zu reinigenden Werkstücks ist es vorzugsweise
vorgesehen, dass zumindest eine der Düsen der, vorzugsweise ringförmigen Anordnung
in der innenseitigen Vertiefung angeordnet ist und/oder dass ihre Düsenachsen der
Transportachse zugewandt sind. Durch eine radiale Ausrichtung der Düsenachsen der
einzelnen Düsen kann eine besonders gründliche Reinigung bereitgestellt sein. Durch
die Anordnung der Düsen in den innenseitigen Vertiefungen kann sich ein vorteilhafter
Druck entlang der Vertiefung auf der Werkstückoberfläche aufbauen, welcher ebenfalls
das Reinigungsergebnis günstig beeinflussen kann.
[0064] Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die innenseitige Vertiefung zumindest
im unterbrechungsfreien Bereich ringförmig beziehungsweise teilringförmig, vorzugsweise
als innenseitige Nut, bereitgestellt ist. Die innenseitige Nutform kann unabhängig
von der Geometrie der Düsenanordnung beziehungsweise der Gruppe von Düsen bereitgestellt
sein. Die Nutform, also die innenseitige Vertiefung, kann gegenüber angrenzenden Bereichen
der Anordnung von Düsen insbesondere rechteckig, trapezförmig oder als Keilform bereitgestellt
sein.
[0065] Eine zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass zwei
oder mehr Anordnungen von Düsen vorgesehen sind, welche sich entlang der Transportachse
des Werkstücks in etwa koaxial erstrecken. Es können demnach mehrere Anordnungen beziehungsweise
Gruppen von Düsen entlang einer gemeinsamen Transportachse für das Werkstück vorgesehen
sein, welche jeweils für sich eine Ringform oder eine andere geometrische Form, jedoch
zumindest jeweils eine Mantelfläche mit einer innenseitig liegenden Oberfläche aufweisen,
auf der eine Vertiefung vorgesehen sein kann, in/auf welcher die Düsen liegen können.
[0066] Bevorzugt ist die Anordnung von Düsen in etwa ringförmig ausgebildet.
[0067] Das erfindungsgemäße Verfahren ist zumindest dann verwirklicht, wenn ein zu reinigendes,
längliches Werkstück mittels überhitztem Dampf gereinigt wird.
[0068] Nach einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Werkstück
gegenüber zumindest einer Düsenanordnung, welche insbesondere eine ringförmige Düsenanordnung
sein kann, bewegt wird, insbesondere relativ zur Düsenanordnung verfahren wird. Die
Düsenanordnung kann hierbei vorzugsweise fest angeordnet sein. Weiterhin kann die
Düsenanordnung gleichmäßig um den Außenumfang des Werkstücks angeordnet sein.
[0069] Die in dem allgemeinen Beschreibungsteil gemachten Ausführungen zu einer ringförmigen
Anordnung beziehungsweise ringförmigen Gruppe von Düsen sind auf eine beliebige geometrische
Anordnung beziehungsweise Gruppe von Düsen übertragbar. Hierbei kann es zweckdienlich
sein, dass die Anordnung der Düsen in der Gruppe von Düsen so bereitgestellt ist,
dass der Abstand der Düsen zu der Oberfläche des jeweiligen Werkstücks in etwa äquidistant
ist. Demnach kann jede einzelne Aussage zu einer ring- oder kreisförmigen Anordnung
von Düsen auf eine beliebige Anordnung von Düsen mit einer beliebigen Geometrie übertragbar
sein, beziehungsweise verallgemeinerbar sein. Anstelle einer ringförmigen Anordnung
oder Gruppe kann deswegen allgemein auch eine Anordnung oder Gruppe von Düsen ohne
die geometrische Spezifizierung nach dem allgemeinen Beschreibungsteil vorgesehen
sein, wenn in der Beschreibung Ausführungen zu einer ringförmigen Anordnung oder Gruppe
von Düsen gemacht werden.
[0070] Durch die hohe Temperatur des überhitzen Dampfs und das kontaktfreie Bedampfen ohne
mechanische Reinigungsmittel kann die Oberfläche des Werkstücks selbständig und zügig
trocknen, was einen zusätzlichen Trocknungsschritt erübrigen kann. Gerade Bürsten
oder sonstige mechanische Einrichtungen zur Reinigung der Werkstückoberfläche können
entgegen dem kontaktfreien Bedampfen für eine Benetzung der Oberfläche mit bereits
kondensiertem, flüssigem Wasser sorgen, welches die Trocknung in einem separaten Trocknungsschritt
erfordert.
[0071] Weiterhin können mechanische Reinigungseinrichtungen eine Rekontamination der Werkstückoberfläche
mit Verunreinigungen bewirken, da diese Verunreinigungen des Werkstücks oder von vorherigen
Werkstücken der Reinigungseinrichtung anhaften können. Für eine anschließende Beschichtung
eines Werkstücks sind solche Reinigungsmaßnahmen daher ungeeignet.
[0072] Der überhitzte Dampf kann dem Werkstück aus den Düsen mit einem Überdruck von 0,2
bis 10 bar, bevorzugt 0,5 bis 3 bar, zuführbar sein. Hierdurch kann eine besonders
gründliche Oberflächenreinigung erfolgen, die eine direkte Weiterverarbeitung, insbesondere
Galvanisierung ermöglicht, ohne zusätzliche Vorbereitungsschritte der Werkstückoberfläche.
[0073] Die erfindungsgemäße Dampfreinigung ist in eine Fertigungslinie integrierbar, beispielsweise
zur Fertigung, insbesondere Beschichtung von Kolbenstangen oder anderen vorzugsweise
länglichen, Werkstücken.
[0074] Bevorzugt ist der überhitzte Dampf frei von Zusätzen, er besteht also nur aus Wasser.
Entsprechend sind sowohl die Oberfläche des Werkstücks also auch das gesammelte Wasser
aus dem überhitzen Dampf frei von bedenklichen Rückständen, wie Chemikalien und Giften,
welche üblicherweise bei einer Entsorgung entgiftet werden müssen. Dies ist einer
einfachen Entsorgung des Sammelwassers, das nach der Verwendung als überhitzter Dampf
sammelbar ist, zuträglich.
[0075] Grundsätzlich kann der Aufbau der Reinigungsvorrichtung so ausgestaltet sein, dass
das Werkstück vorzugsweise horizontal und/oder vertikal durch die Reinigungsvorrichtung
bewegbar ist. Die Ausrichtung kann jedoch auch einen von der Horizontale oder vertikale
abweichenden Winkel aufweisen
[0076] Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend an den
beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
[0077] Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung weist gattungsgemäß ein Elektrolytbad
auf, in welchem ein Oberflächenbeschichtungsmaterial für das Werkstück vorliegt. Erfindungsgemäß
ist es vorgesehen, dass die Behandlungsvorrichtung mit einer Reinigungseinrichtung
zur Oberflächenreinigung mittels überhitztem Dampf insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 8 ausgebildet ist.
[0078] Durch die Verbindung der Behandlungsvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung
kann unmittelbar vor einer Oberflächenveredelung das Werkstück für die Behandlung
der Oberfläche vorbereitet werden. Dabei kann es sich insbesondere um eine Entfettung
beziehungsweise Entfernung von Verschmutzungen von der insbesondere metallischen Werkstückoberfläche
handeln. Dies ermöglicht insbesondere, auf die derzeit umständliche Arbeitsart, die
Werkstücke separat in einer aufwändigen Entfettungsanlage auf die Beschichtung vorzubereiten,
zu verzichten.
[0079] Vorteilhafterweise ist die Reinigungseinrichtung dabei insbesondere deren Düsen,
oberhalb des Elektrolytbads angeordnet.
[0080] Da es sich bei dem Dampfkondensat der Reinigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung
um eine chemikalienfreie Flüssigkeit handelt, können diese auch in das Elektrolytbad
eingeleitet werden. Da es sich bei dem Elektrolytbad um eine recycelbare/regenerierbare
Lösung von Oberflächenbeschichtungsmaterial handelt, kann sowohl die Reinigung/Entfettung
des Werkstücks als auch die anschließende Oberflächenbeschichtung abwasserfrei durchgeführt
werden. Bei bisherigen Reinigungsvorrichtungen besteht die Notwendigkeit, ihre Abwässer
entweder als Sondermüll oder in sonstiger Weise separat entsorgen zu müssen. Diese
Notwendigkeit entfällt durch die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung. Dies wiederum
ist jedoch nur deswegen möglich, da die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ausschließlich
mit Wasser zur Reinigung der Werkstückoberfläche arbeitet.
[0081] Vorteilhafterweise kann von den Düsen zu dem Elektrolytbad eine flüssigkeitsleitende
Einrichtung angeordnet sein. Über diese kann das Kondenswasser des überhitzten Reinigungsdampfs
auch dann der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung zugeleitet werden, wenn diese
nicht unmittelbar über dem Elektrolytbad angeordnet ist, so dass kondensierter Wasserdampf
einfach in das Elektrolytbad tropfen kann.
[0082] Besonders bevorzugt ist die Transporteinrichtung ausgebildet, das Werkstück der Reinigungseinrichtung
vor und nach einer Beschichtung im Elektrolytbad zuzuführen.
[0083] Somit kann nicht nur das Werkstück für eine Beschichtung durch die erfindungsgemäße
Behandlungsvorrichtung vorbereitet werden sondern auch überschüssiger Elektrolyt,
welcher auch Schwermetalle enthalten kann von dem Werkstück nach der Beschichtung
entfernt werden. Somit kann mit nur einer einzigen Einrichtung ein beschichtetes Werkstück
kontaminationsfrei bereitgestellt werden.
[0084] Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
mit zumindest einer Düsenanordnung, bei welcher das Werkstück horizontal geführt wird,
- Figur 2
- eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
mit zumindest einer Düsenanordnung, bei welcher das Werkstück vertikal geführt wird,
- Figur 3
- eine erste Ausführungsform einer Anordnung von Düsen, und
- Figur 4
- eine zweite Ausführungsform einer Anordnung von Düsen.
[0085] Figur 1 zeigt in einer Draufsicht auf die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
ein längliches Werkstück 11, welches in einer Transportrichtung 12 durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung 40 transportiert wird. Teil dieser Vorrichtung ist mindestens eine Anordnung
von Düsen, über welche überhitzter Dampf an das Werkstück 11 abgebbar ist, wenn es
die Anordnung von Düsen passiert.
[0086] Zum Transport des Werkstücks kann eine Transporteinrichtung 20 beispielsweise in
Form eines Mitnahmesystems vorgesehen sein, welches beispielsweise über einen Stift,
der dem Werkstück zustellbar ist und eine entsprechende Laufschiene, welche in Transportrichtung
12 zumindest teilweise vorgesehen ist, gemäß Figur 1 horizontal durch die Anordnung
von Düsen 31 bewegbar ist.
[0087] Die Anordnung von Düsen 31 kann beispielsweise einstückig oder mehrstückig ausgebildet
sein, wobei einzelne oder mehrere Düsen 31 in der Anordnung von Düsen 31 zusammengefasst
sein können. Grundsätzlich können die Düsen 31 autark voneinander betreibbar sein
oder zumindest getrennt voneinander jedoch aus derselben Quelle von überhitztem Dampf
betreibbar sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
handelt es sich um eine ringförmige Anordnung von Düsen 31, welche geöffnet (unterbrochener
Ring) oder geschlossen (ununterbrochener Ring) sein kann.
[0088] Die Anordnung von Düsen 31 kann mit einer Hinterschneidung bereitgestellt sein, welche
die einzelnen Düsen 31 gegenüber der Gesamtanordnung von Düsen 31 gegenüber dem Werkstück
11 radial beabstandet. Diese kann beispielsweise in Form einer innen liegenden Nut
auf beispielsweise der Innenseite des geöffneten oder geschlossenen Rings verwirklicht
sein. Dadurch kann die Anordnung von Düsen 31 mit einem ersten Nahbereich bereitgestellt
sein, welcher mit dem Werkstück entweder kontaktiert oder diesem unmittelbar gegenüber
liegen kann, und einem zweiten Bereich, in welchem die Düsen 31 vorgesehen sind, der
gegenüber dem Werkstück 11, zumindest geringfügig, beabstandet sein kann. Hierdurch
wird eine geschlossene oder nur geringfügig geöffnete Tasche zwischen Werkstück und
der Düse gebildet, in welcher der überhitzte Dampf auf das Werkstück in vorteilhafter
Weise einwirken kann. 2 Varianten für eine solche Ausführung der Anordnung von Düsen
sind beispielhaft in den Figuren 3 und 4 angegeben.
[0089] Der Eintritt des überhitzten Dampfs in zumindest eine Düse der Anordnung der Düsen
kann beispielsweise über die Bereiche 10 der Figuren 1 und 2 erfolgen. Aus einer Vorkammer
30, welche als Teil der Anordnung von Düsen bereitgestellt sein kann, strömt der überhitzte
Dampf zu dem Werkstück 11.
[0090] Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht auf eine Anordnung von Düsen gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Düsenaustrittsöffnung in einem oberen
Bereich durch eine flankierende Geometrie 33 gegenüber einer Oberseite zurückgesetzt
ist. Die Oberseite gemäß Figur 3 entspricht bei einer ringförmigen Düsenanordnung
einer Innenseite des Rings, welche dem Werkstück 11 im Betriebszustand zugewandt ist.
Die Düsenachse 32 kann von einer radialen Orientierung gegenüber dem passierenden
Werkstück abweichend ausgerichtet sein, wodurch der überhitzte Dampf, bevor dieser
auf die Oberfläche des länglichen Werkstücks trifft mit einem Drall bereitgestellt
werden kann, welcher die Reinigungswirkung verstärken kann. Die flankierende Geometrie
33 kann mit einer offenen Trapezform bereitgestellt sein, wie sie in Figur 3 beispielhaft
dargestellt ist. Diese kann die Reinigungswirkung des aus der Düse austretenden überhitzten
Dampfs durch eine Art Zwangsführung innerhalb der Vertiefung verstärken.
[0091] Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung in einer
Querschnittsansicht, wie sie beispielsweise bei einer ringförmigen Anordnung vorgesehen
sein kann. Im Gegensatz zu Figur 3 ist nach Figur 4 ein Abdichtungssystem 34 vorgesehen,
welches in einer entsprechenden Aufnahmebuchse am Grundkörper der Düsenanordnung vorgesehen
sein kann. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Düsenachse 32 von einer radialen
Ausrichtung gegenüber dem Werkstück 11 abweichend angeordnet sein.
[0092] Der überhitzte Dampf kann in eine Vorkammer 30 strömen, welche zwischen den beiden
Abdichtungssystemelementen 34 bereitgestellt ist und dem Werkstück über die Vorkammer
30 zuführbar sein. Die Vorkammer 30 kann insbesondere dem Raum entsprechen, welcher
durch die flankierende Geometrie 30 gemäß Figur 3 bereitgestellt ist.
[0093] Bei einer Ausrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die den Transport des Werkstücks
11 in einer vertikalen Richtung ermöglicht, kann das Transportsystem 20 beispielsweise
mit einem Zugelement für individuelle Werkstücke bereitgestellt sein. Hierbei kann
es sich besonders bevorzugt um einen Seilzug handeln. Bei einer zumindest teilweise
geöffneten Anordnung von Düsen kann auch ein Mitnehmersystem wie nach Figur 1 (20)
vorgesehen sein, in welches das Werkstück 11 einlegbar vertikal transportierbar ist.
[0094] Die Querschnittsansichten gemäß Figur 3 und 4 können grundsätzlich ein Ausschnitt
aus einer insgesamt ringförmigen Anordnung mit mehreren Düsen 31 sein, welche bevorzugt
gleichmäßig um den Umfang des Werkstücks herum beziehungsweise um den Umfang der Anordnung
von Düsen verteilt sind. Eine Unterbrechung der gleichmäßigen Verteilung kann insbesondere
im Bereich des Transportsystems 20 vorgesehen sein, wodurch eine gleichmäßige Verteilung
von Düsen über einen Teilkreis bereitgestellt sein kann. Gleichmäßig muss erfindungsgemäß
nicht zwingend gleichbedeutend mit einer äquidistanten Anordnung zwischen den Düsen
sein.
1. Reinigungsvorrichtung zur Vorbereitung eines länglichen, vorzugsweise rotationssymmetrischen
Werkstücks auf eine Oberflächenbehandlung, insbesondere eine Galvanisierung,
wobei eine Anordnung von Düsen mit Düsenachsen, die auf das zu reinigende Werkstück
gerichtet sind, und eine Transporteinrichtung vorgesehen sind, mittels welcher das
Werkstück entlang einer Transportrichtung relativ zu den Düsen bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung von Düsen umfangsseitig um die Manteloberfläche des Werkstücks vorgesehen
und sowohl ausgerichtet also auch ausgebildet ist, die Manteloberfläche des Werkstücks
insgesamt mit überhitztem Dampf aus einer Quelle von dem überhitzen Dampf zu beaufschlagen.
2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Abstand zwischen einer zu reinigenden Oberfläche des Werkstücks und einer Öffnung
der jeweiligen Düse anpassbar ist.
3. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen zur Oberfläche eines zu reinigenden länglichen Werkstücks in etwa äquidistant
anordenbar sind.
4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei oder mehr Anordnungen von Düsen vorgesehen sind, welche sich entlang der Transportachse
des Werkstücks in etwa koaxial erstrecken.
5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung von Düsen in etwa ringförmig ausgebildet ist.
6. Behandlungsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung von länglichen, rotationssymmetrischen
Werkstücken, insbesondere Kolbenstangen, mit einem Elektrolytbad, in welchem ein Oberflächenbeschichtungsmaterial
für das Werkstück vorliegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behandlungsvorrichtung mit einer Reinigungseinrichtung zur Oberflächenreinigung
mittels überhitztem Dampf, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ausgebildet
ist.
7. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reinigungseinrichtung, oberhalb des Elektrolytbads angeordnet ist, insbesondere
deren Düsen.
8. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass von den Düsen zu dem Elektrolytbad eine flüssigkeitsleitende Einrichtung angeordnet
ist.
9. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transporteinrichtung ausgebildet ist, das Werkstück der Reinigungseinrichtung
vor und/oder nach einer Beschichtung im Elektrolytbad zuzuführen.
10. Verfahren zur Vorbereitung eines länglichen vorzugsweise rotationssymmetrischen Werkstücks
auf eine Oberflächenbehandlung, insbesondere eine Galvanisierung, bei welchem
das Werkstück in eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingebracht und
durch diese hindurch geführt wird,
das Werkstück beim Durchführen durch die Vorrichtung mit überhitztem Dampf beaufschlagt
wird, welcher aus den Düsen der Anordnung ausgestoßen wird, wobei das Werkstück relativ
zu der Düsenanordnung entlang seiner Transportachse verfahren wird und
die Manteloberfläche des Werkstücks insgesamt mit überhitztem Dampf beaufschlagt wird.