用于清洁工件的设备和方法与流程

本发明涉及一种用于清洁工件的设备，该设备包括用于产生负压的装置，通过负压能将清洁流体从工件的空腔吸出。

背景技术：

这种设备由ep2246128a2公知。

在这种公知的设备中，有待清洁的工件被浸入到有清洁液体的容器中并且将在工件中存在的空腔的一个开口安置到适配器上，适配器经由设有阀的抽吸管路与真空容器连接。工件中的空腔的另一个开口是开放的并且被清洁液体覆盖。在真空容器被抽真空之后，打开抽吸管路中的阀，由此使清洁液体通过工件的空腔被抽吸到真空容器中。

在这种公知的用于清洁工件的设备中，缺陷在于需要真空容器和用于对真空容器抽真空的真空泵，由此形成了用于真空技术以及用于真空技术的控制机构的高昂耗费。

技术实现要素：

本发明所要解决的任务是，创建一种本文开头所述类型的用于清洁工件的设备，该设备被简单地构建和/或能方便地控制。

该任务在具有权利要求1的前序部分的特征的设备中通过如下方式解决，即，用于产生负压的装置包括引射器。

在这种引射器中，通过按照喷射泵原理或文丘里原理产生引射流体的射束而产生负压。

包括这种引射器的引射器系统被极为简单地构建并且能可靠地工作。处于压力下的引射流体可以由通常本来就存在于清洁设备中的清洗泵提供。

在本发明的优选的设计方案中设置的是，设备包括用于在工件中的空腔的通口与引射器之间建立起流体连接的适配器。

这种适配器可以构造成刚性的，或者为了补偿工件和/或引射器的定位公差而构造成柔性的，尤其是弹簧弹性的。

适配器可以包括用于在空腔的通口与工件的外部空间之间流体密封地进行密封的密封部。

工件可以包括多个彼此没有处于流体连接的空腔，这些空腔具有不同的通口。在这种情况下有利的是，设备针对每一个这种通口均包括分别配属的用于在相关的通口与引射器之间建立起流体连接的适配器。在此，不同的通口可以与同一引射器或者与不同的引射器连接。

设备可以包括抽吸系统，抽吸系统包括引射器和至少两个用于在工件的空腔的各一个通口与引射器之间建立起流体连接的适配器。

这种抽吸系统可以在清洁过程期间尤其侧向地布置在工件旁。

引射器可以包括用于将引射流体引入到引射器的内部空间的引射喷嘴。

引射器的内部空间可以具有布置在引射喷嘴下游的收窄部。

引射流体可以不同于清洁流体或者与清洁流体是相同的。

引射流体优选是引射液体。

可以例如使用水、洗涤用碱液(具有或没有微泡)、含溶剂的清洁剂、酸、冷却润滑剂和/或油作为引射流体。

清洁流体可以是清洁液体或气态的清洁介质，例如空气。

可以例如使用水、洗涤用碱液(具有或没有微泡)、含溶剂的清洁剂、酸、冷却润滑剂和/或油作为清洁流体。

可以将至少一种具有清洁效果的助剂与清洁流体混合。

这种助剂可以例如是固体，其尤其是呈颗粒、盐的形式和/或呈冰丸的形式。

此外，这种助剂可以包括在液态的介质中的微泡。

清洁流体的温度优选与工件的污物类型相匹配并且与对工件在清洁后的清洁度的要求相匹配。

尤其可以设置的是，清洁流体的温度处在通常的室温以上、尤其是处在30℃以上、特别优选处在50℃以上。

有待清洁的工件可以由任意材料形成，例如由金属的材料、陶瓷的材料和/或塑料材料形成。

有待清洁的工件可以尤其是经切削加工的工件，在其空腔中含有加工残渣、尤其是固体，例如切屑。

在根据本发明的设备的特别的设计方案中设置的是，设备包括布置在引射器下游的、优选能周期性地截流的、用于截流由引射器发射的流体的流动路径的出口截流设备。通过关闭出口截流设备能够实现清洁流体在工件的空腔中的流动方向反转并且进而能够实现空腔的双向的穿流。通过清洁流体在工件的空腔中的流动方向的反转，极大地改善了清洁效果。

在流动反转时，卡在或沉积在空腔的侧凹部或狭窄位置处的污物松动并且随清洁流体一起被运走。

此外，根据本发明的设备优选包括布置在引射器上游的、用于截流待输送给引射器的引射流体的流动路径的引射截流设备。通过打开这种引射截流设备，可以使引射系统以简单的方式被激活以产生负压，并且通过闭合这种引射截流设备，可以使引射系统以简单的方式被停用。

此外，在根据本发明的特别的设计方案中可以设置的是，设备包括布置在引射器的流动上游的、用于产生送给引射器的经调制的引射流体流的调制设备。

借助这种调制设备优选能通过引射器产生脉冲式的引射流体流，这导致能在工件的空腔的通口上产生脉冲式的负压。

通过这种脉冲式的负压也可以产生清洁流体在工件的空腔中的流动的反转，由此达到对清洁效果的改善。

这种调制设备可以例如包括具有旋转的阀体的脉冲阀，如尤其在wo03/036144a1中说明那样。

出口截流设备和/或引射截流设备可以尤其构造成切换阀。

根据本发明的设备优选包括控制设备，该控制设备尤其控制设备的出口截流设备、引射截流设备、调制设备和/或引射流体泵(倘若所提及的元件包含在各自的设备中的话)并且必要时还控制设备的其他的可控的元件。

此外可以设置的是，设备包括至少两个引射器，它们(优选彼此轮流地)能分别被带入与工件的空腔的(优选同一空腔的)通口的流体连接。由此，也可以实现使设备的清洁效果得到改善的清洁流体在工件的空腔中的流动方向的反转。

在此优选设置的是，设备具有操纵器，工件和/或至少一个引射器能借助该操纵器从分离位置运动进入连接位置，在分离位置中，工件和各自的引射器彼此分离，在连接位置中，工件的空腔和各自的引射器彼此处于流体连接。

操纵器优选构造成能自由编程的操作设备，该操作设备具有自己的驱动器，例如具有电的、液压的或气动的驱动器。

尤其可以设置的是，操纵器包括工业机器人。

根据本发明的设备还包括至少一个喷射喷嘴，借助该喷射喷嘴能产生对准工件的空腔的进入开口的喷射流体的射束。

通过这种喷射流体的射束，改善了设备尤其是在工件的空腔的与用射束加载的进入开口邻接的区域中的清洁效果。

喷射流体可以与清洁流体是相同的，或者也可以不同于清洁流体。

喷射流体尤其可以包括喷射液体。

作为对此的替选或补充地也可以设置的是，喷射流体包括气态的喷射介质、例如压缩空气。

此外，在本发明的优选的设计方案中设置的是，设备包括清洁流体容器，工件能按如下方式布置在清洁流体容器中，即，使得工件的空腔的进入开口浸入到清洁流体的布置在清洁容器内的体积中。

权利要求13涉及由根据本发明的用于清洁工件的设备和有待借助该设备清洁的工件构成的组合。

本发明还涉及一种用于清洁工件的方法，工件包括具有进入开口和通口的空腔。

本发明的另外的任务是，创建如下一种如下的方法，该方法能用很小的耗费和简单的方式执行，但仍能实现对工件的彻底全面的清洁。

该任务通过一种根据权利要求14的用于清洁工件的方法解决，该方法包括：

-以如下方式布置工件，即，使进入开口浸入清洁流体的体积中；以及

-借助引射器产生负压，通过负压将清洁流体通过空腔的通口从工件吸出。

在此，对实现良好的清洁效果尤为有利的是，在空腔的至少一个区域中至少间或地使空腔内的清洁流体的流动方向反转。通过流动反转能更好地松动尤其是固着不动的诸如切屑的固体并且将其随清洁流体一起运走。

根据本发明的方法的特别的设计方案已经在之前结合根据本发明的用于清洁工件的设备的特别的设计方案进行了阐释。

根据本发明的方法可以尤其是借助根据本发明的用于清洁工件的设备来执行。根据本发明的用于清洁工件的设备尤其适合执行根据本发明的用于清洁工件的方法。

根据本发明的用于清洁工件的设备尤其适用于作为在含水的清洁设施之前的预清洁系统来使用。

用根据本发明的设备优选能将固体、尤其是加工残渣，譬如切屑、喷丸、铸造砂和类似物，以及液态的和/或膏糊状的加工残渣，如油、冷却润滑剂和/或脂，从有待清洁的工件清除。

由此可以尤其延长在接下来的清洁设施中的池槽使用寿命。

此外，根据本发明的用于清洁工件的设备可以用作最终清洁设备或者用作装配线之前的中间清洁设备。

根据本发明的设备可以尤其用于清除由于工件的仓储和/或运输形成的污物。

每一个其内存在有已填充的或有待填充的清洁容器和清洗泵的清洁设施均可以以简单的方式被改装成根据本发明的用于清洁工件的设备。

附图说明

本发明的另外的特征和优点是对实施例的接下来的说明和图示的主题。

其中：

图1示出用于在清洁流体的池槽中清洁工件的设备的第一实施方式的示意图，其中，工件与用于在工件的空腔中产生负压的引射器联接；

图2示出根据图1的设备的引射器的放大示意图；

图3示出用于清洁工件的设备的第二实施方式的示意图，该设备包括布置在引射器的下游的、用于截流由引射器发射的流体的流动路径的出口截流设备；

图4示出用于清洁工件的设备的第三实施方式的示意图，该设备包括布置在引射器的上游的、用于周期性地截流有待输送给引射器的引射流体的流动路径的调制设备；

图5示出用于清洁工件的设备的第四实施方式的示意图，该设备包括抽吸系统，借助抽吸系统能在工件中的空腔的多个通口与引射器之间建立起流体连接；

图6示出用于清洁工件的设备的第五实施方式的示意图，该设备包括多个引射器，工件能轮流地与这些引射器联接，以便在工件的空腔中产生负压，其中，工件的空腔与第一引射器处于流体连接；以及

图7示出用于清洁工件的设备的第五实施方式的相应于图6的示意图，其中，工件相对引射器已经运动并且工件的空腔与第二引射器处于流体连接。

相同的或功能等效的元件在所有图中都用同一附图标记标注。

具体实施方式

在图1中示出的、整体用附图标记100标注的用于清洁工件102的设备包括清洁容器104，该清洁容器能用清洁流体的流体108、尤其是清洁液体填充至液位106。

例如可以使用水、洗涤用碱液(具有或没有微泡)、含溶剂的清洁剂、酸、冷却润滑剂和/或油作为清洁流体。

作为对此的替选或补充地，可以使用气态的清洁流体、例如空气作为清洁流体。

清洁流体的温度优选与工件102的污物的类型以及与对工件102在其清洁后的清洁度的要求相匹配。

尤其可以设置的是，清洁流体的温度处在通常的室温以上，尤其是处在30℃以上、特别优选处在50℃以上。

为了执行清洁过程，将有待清洁的工件102引入到清洁流体的体积108中。

工件102具有一个或多个空腔110，其中，每个空腔110可以包括能被清洁流体穿流的主通道112和一个或多个能被清洁流体穿流的旁通道114，旁通道与主通道112处于流体连接。

工件102的空腔110具有至少一个进入开口116和至少一个不同于进入开口116的通口118，清洁流体能通过进入开口进入空腔110，清洁流体能通过通口被从空腔110吸出。

进入开口116和/或通口118优选布置在工件102的外部面120上。

进入开口116可以直接通往主通道112或者通往空腔110的旁通道114。

通口118可以设置在主通道112上或者旁通道114上。

工件102可以由任意材料形成，例如由金属的材料、陶瓷的材料和/或塑料材料形成。

设备100还包括用于产生负压的引射器122，清洁流体能通过负压被从工件102的空腔110吸出。

如由图2的放大图可以最佳地看到的那样，引射器122包括壳体124，引射喷嘴128通入该壳体的内部空间126中。

引射喷嘴128经由引射流体管路130与(图1中示出的)引射流体贮存器132连接。

在引射流体管路130中布置有引射流体泵134和用于截流有待输送给引射器122的引射流体的流动路径的引射截流设备136。

引射截流设备136可以例如构造成切换阀。

引射截流设备136优选布置在引射流体泵134的下游和引射喷嘴128的上游。

设备100包括(未示出的)控制设备，该控制设备尤其控制引射流体泵134和引射截流设备136。

引射器122还包括出口138，该出口包括沿流体通过出口138的流动方向140变窄的流入区域142和沿流动方向140紧随该流入区域142的流出区域144。

流入区域142和流出区域144与引射器122的内部空间126的收窄部146彼此邻接。

引射器122的内部空间126的垂直于流动方向140截取的横截面在收窄部146处最小，该收窄部形成了在流体通过引射器122的流动路径中的狭窄位置。

此外，引射器122还包括吸取管路148，通过该吸取管路能将从工件102的空腔110吸取出来的清洁流体供入到引射器122的流入区域142中。

吸取管路148可以设有适配器150，该适配器在设备100运行时能被带到与工件102的外部面120的包围工件102的空腔110的通口118的区域接触，从而引射器122经由适配器150被流体密封地贴靠在工件102上并且将吸取管路148的内部空间流体密封地与清洁流体的包围引射器122的体积108分离。

设备100还包括(未示出的)操纵器，工件102和/或引射器122借助该操纵器能从分离位置运动进入连接位置，在分离位置中，工件102和引射器122彼此分离，在连接位置中，工件102的空腔110和引射器122彼此处于流体连接。

借助上述的用于清洁工件102的设备100来如下执行用于清洁工件102的方法：

将清洁容器104完全或部分地用清洁流体的体积108填充。

将有待清洁的工件102在完全或部分填充的清洁容器104中安放在(未示出的)工件容纳部上或者由(未示出的)操纵器保持在预定的清洁定位中。

在此，工件102相对引射器122按如下方式布置，即，使工件102的空腔110的通口118与引射器122的吸取管路148处于流体连接并且通过引射器122的适配器150相对工件102的周围环境密封。

适配器150可以构造成刚性的或者构造成柔性的、优选弹簧弹性的，尤其是根据波纹管的类型构造，以便能补偿在工件102相对引射器122定位时的公差。

工件102被按如下方式布置，即，使空腔110的至少一个不同于通口118的进入开口116浸入到清洁流体的布置在清洁容器104中的体积108中。

空腔110的该至少一个进入开口116是开放的，从而使清洁流体能通过该进入开口116进入到空腔100中。

在工件102对接到引射器122上之后，包括引射器122、引射流体泵134和引射截流设备136的引射器系统152通过如下方式被激活，即，打开引射流体通过引射截流设备136的流动路径，从而使由(优选处于连续运行中的)引射流体泵134从引射流体贮存器132输送的引射流体通过引射喷嘴128进入引射器122的内部空间126并且在那里构成引射流体射束。

引射流体在引射喷嘴128的排出开口上的压力优选至少为1bar。

此外，引射流体在引射喷嘴128的排出开口上的过压优选最高约为350bar、尤其是最高约为15bar、特别优选最高约为3.5bar。

引射流体可以不同于清洁流体或与清洁流体相同。

引射流体优选是引射液体。

可以例如使用水、洗涤用碱液(具有或没有微泡)、含溶剂的清洁剂、酸、冷却润滑剂和/或油作为引射流体。

当引射流体与清洁流体相同时，引射流体泵134能在抽吸侧与清洁容器104中的清洁流体的体积108联接；于是不需要为引射流体提供单独的引射流体贮存器132。

通过激活引射器系统152，根据喷射泵原理或文丘里原理产生了抽吸流，该抽吸流导致在引射器122的吸取管路148中产生了负压，通过该负压将进入到工件102的空腔110中的清洁流体通过通口118输送到引射器122中。

引射器系统152因此用作用于产生负压的装置155。

清洁流体通过工件102的空腔110的与清洁流体的体积108处于流体连接的进入开口116流入空腔110中，从而产生了通过工件102的空腔110的清洁流体流，该清洁流体流的流动方向在图1中用箭头154示出。

包含在工件102的空腔110中的杂质，例如固体、尤其是切屑，被清洁流体流携带并且输送向引射器的排出开口156以及在那里从引射器122排放。

可以将至少一种有清洁效果的助剂与清洁流体混合。

这种助剂可以例如是固体，其尤其是呈颗粒、盐的形式和/或呈冰丸的形式。

此外，这种助剂包括在液态介质中的微泡。

在结束清洁过程之后，引射器系统152通过关闭引射截流设备136被停用，并且将工件102从其在引射器122上的对接位置松开并且从清洁容器103取出。

当使用环境空气作为清洁流体时，可以取消清洁容器104；当引射器系统152被激活时，用作清洁流体的环境空气于是可以从包围工件102的大气流向工件102的空腔110中。

在图3中示出的用于清洁工件102的设备100的第二实施方式与图1所示的实施方式的区别在于，设备100包括布置在引射器122的下游的、用于截流由引射器122发射的流体的流动路径的出口截流设备158。

从引射器122发射的流体包括引射流体和清洁流体。

出口截流设备158可以尤其包括切换阀，切换阀能被设备100的控制设备控制。

出口截流设备158经由出口管路160与引射器122的出口138连接。

出口管路160可以被导引穿过清洁容器104的壁162，从而使出口截流设备158可以布置在清洁容器104外。

在出口截流设备158打开时导引流过出口截流设备158的流体优选被收集在(未示出的)收集容器中并被清理，或者(必要时在重新处理之后、尤其是过滤之后)重新输送给清洁容器104。

出口截流设备158在清洁过程期间仅间或地、优选周期性地被打开并且然后再次关闭。在出口截流设备158的关闭阶段期间，得到了清洁流体通过工件102的空腔110的流动方向的转换。在空腔110中的清洁流体的流动方向的这种反转在图3中通过虚线箭头164示出。

通过在工件102的空腔110中的清洁流体的流动方向的转换，得到了借助清洁流体对空腔110的双向的彻底冲洗，由此可以更轻易地使固着不动的污物松动。

由此极大地改善了在工件102中的清洁效果。

在这种流动反转中，卡在或沉积在工件102的空腔110中的狭窄位置或侧凹部处的污物松动并且被清洁流体带走。

此外，在图3中示出的用于清洁工件102的设备100的第二实施方式在结构、功能和制造方式方面与在图1和2中示出的第一实施方式一致，就此而言可以参考对它们的前述说明。

在图4中示出的用于清洁工件102的设备100的第三实施方式与图1和2所示的第一实施方式的区别在于，设备100作为引射截流设备136的替选或补充地包括在引射流体管路130中布置在引射器122上游的调制设备166以用于产生送给引射器122的经调制的引射流体流。

借助调制设备166能产生通过引射器122的脉冲式的引射流体流，这导致在工件102的空腔110的通口118上产生了脉冲式的负压。

通过这种脉冲式的负压也能够实现清洁流体在工件102的空腔110中的流动的反转，通过该反转实现了对清洁效果的改善，如之前结合图3所示的设备100的第二实施方式所说明的那样。

调制设备166可以例如包括具有旋转的阀体的脉冲阀，如在wo03/036144a1中说明的那样，可以在这种脉冲阀的结构和工作方式方面参考该调制设备。

此外，在图4中示出的用于清洁工件102的设备100的第三实施方式在结构、功能和制造方式方面与在图1和2中示出的第一实施方式一致，就此而言可以参考对它们的前述说明。

在图5中示出的用于清洁工件102的设备100的第四实施方式与图1和2所示的第一实施方式的区别在于，引射器122并不仅仅与工件102的空腔110的唯一的通口118处于流体连接，而是与空腔110的两个或更多个的通口118处于流体连接。

为了这个目的，设备100包括抽吸系统168，该抽吸系统包括引射器122和至少两个用于在工件102中的空腔110的各一个通口118与引射器122之间建立起流体连接的适配器150'。

在此，通口118尤其可以布置在有待清洁的工件102的侧壁上。

在这种情况下，清洁流体在空腔110内的局部的流动方向154分别朝着最为接近的通口118指向。

此外，在图5中例如示出了第四实施方式，即，设备100可以包括一个或多个喷射喷嘴170，借助喷射喷嘴能分别产生对准工件102中的空腔110的进入开口116的喷射流体的射束172。

喷射流体经由各自的喷射流体管路174被输送给各自的喷射喷嘴170。

喷射流体管路174可以例如经由喷射流体泵由(未示出的)喷射流体贮存器供给。

喷射流体可以与清洁流体相同，或者也可以不同于清洁流体。

喷射流体尤其可以包括喷射液体。

在这种情况下，喷射喷嘴170优选构造成喷注喷嘴。

作为对此的替选或补充，也可以设置的是，喷射流体包括气态的喷射介质、例如压缩空气。

在这种情况下，喷射喷嘴170优选构造成压缩空气喷嘴。

通过借助喷射喷嘴170产生的喷射流体的射束172改善了设备100尤其是在工件102的空腔110的与用射束172加载的进入开口116邻接的区域中的清洁效果。

此外，在图5中示出的用于清洁工件102的设备100的第四实施方式在结构、功能和制造方式方面与在图1和2中示出的第一实施方式一致，就此而言可以参考对它们的前述说明。

在图6和7中示出的用于清洁工件102的设备100的第五实施方式与图1和2所示的第一实施方式的区别在于，设备100包括两个或更多个引射器122，引射器能轮流地被带入与工件102的空腔110的各一个通口118的流体连接。

由此也可以实现使设备100的清洁效果得到改善的清洁流体在工件102的空腔110中的流动方向的反转。

在图6中示出的第一清洁位置中，工件102与第一引射器122a处于接触，第一引射器经由第一引射流体管路130a和第一引射截流设备136a与引射流体泵134处于连接，引射流体泵输送来自引射流体贮存器132的引射流体。

在引射截流设备136a打开时，清洁流体被从工件102的空腔110通过第一通口118a吸出到第一引射器122a中。

在第一清洁阶段之后，第一引射截流设备136a被关闭。

工件102(例如借助(未示出的)操纵器)离开第一引射器122a地朝着第二引射器122b运动并且被带到与第二引射器接触，从而使工件102的空腔110现在与第二引射器122b处于流体连接。

第二引射器122b经由第二引射流体管路130b和第二引射截流设备136b与引射流体泵134的压力侧的输出端联接。

通过打开第二引射截流设备136b开始第二清洁阶段，在第二清洁阶段期间，清洁流体被从工件102的空腔110通过空腔110的第二通口118b吸出到第二引射器122b中。

因为第二通口118b布置在工件102的与第一通口118a相反的端部区域中，所以在第二清洁阶段期间在空腔110中的清洁流体的流动方向154与在第一清洁阶段期间在空腔110中的清洁流体的流动方向154相反。

因此，在用于清洁工件102的设备100的该实施方式中，在清洁过程期间也实现了清洁流体在工件102的空腔110中的流动的反转并进而实现了改善的清洁效果。

在第二清洁阶段结束时，第二引射截流设备136b被关闭，并且将经清洁的工件102从清洁容器104取出。

此外，在图6和7中示出的用于清洁工件102的设备100的第五实施方式在结构、工作方式和制造方式方面与在图1和2中示出的第一实施方式一致，就此而言可以参考对它们的前述说明。