用于清洁和/或干燥空腔的工具

1.用于清洁和/或干燥能够通过开口进入的空腔的工具(1、52、54、56、58、90)，所述工具具有工件适配器(3、94)，所述工件适配器具有工件贴靠面(5)和接口(15、100)，通过所述接口能够输送用于清洁和/或干燥的介质，并且所述工件适配器具有开口(41)，污垢颗粒(6)和带有液体颗粒或蒸汽颗粒的用于清洁和/或干燥的介质通过所述开口排出，其中，在所述工件适配器(3、94)中构成有带有布置在壳体中的喷嘴室(9、96)的喷嘴(7、95)，所述喷嘴室具有侧壁和轴线(11)，其中，所述接口(15、100)关于所述轴线(11)侧向偏移地引导穿过所述喷嘴室(9、96)的所述壳体，并且以切线式地过渡到所述喷嘴室(9、96)的侧壁(17)中的壁区段通入所述喷嘴室(9、96)的所述侧壁(17)，并且其中，在所述喷嘴室(9)中构成有流出通道(20)，所述流出通道将搀有污垢颗粒(6)的用于清洁和/或干燥的介质运输到所述工件适配器(3)中的所述开口(41)，
其特征在于，
所述流出通道(20)具有与所述喷嘴(7)的所述轴线(11)对齐的轴线(22)。
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述喷嘴室(9)以逐渐收窄的横截面几何形状朝向所述工件贴靠面(5)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述喷嘴室(9)在工件侧的区段中具有环状缝隙式开口(29)。
4.根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述流出通道(20)具有可移位的针对用于清洁和/或干燥的介质的进入开口(24)，所述用于清洁和/或干燥的介质搀有污垢颗粒(6)。
5.根据权利要求4所述的工具，其特征在于，所述空腔是工件中的凹空部，所述流出通道(20)的用于搀有污垢颗粒(6)的用于清洁和/或干燥的介质的所述进入开口(24)能够运动进入所述工件(2)的所述凹空部(4)中。
6.根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述空腔是工件中的凹空部，所述工件贴靠面(5)构造有密封区段(31)，利用所述密封区段能够在密封作用下包围所述工件(2)中的所述凹空部(4)。
7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述空腔是工件(2、78、93)中的凹空部。
8.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述空腔是孔。
9.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述空腔是螺纹孔(4、52、54、56、58)。
10.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，用于清洁的介质是清洁液体。
11.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，用于干燥的介质是干燥空气。
12.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，用于干燥的介质是热空气。
13.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，所述密封区段(31)包括密封件(33)。
14.用于进行清洁和/或干燥的设备(50)，该设备带有用于输送用于清洁和/或干燥的介质的装置(70)，所述装置通过能够输送用于清洁和/或干燥的介质的流体通道(62、
64、66、68)将施加了压力的用于清洁和/或干燥的介质提供到根据权利要求1至11之一所述的工具(52、54、56、58)的接口(15，100)。
15.根据权利要求14所述的用于进行清洁和/或干燥的设备(50)，具有装置用于接收从根据权利要求1至13之一所述的工具(52、54、56、58)的所述开口(41)排出的污垢颗粒，并且用于接收从根据权利要求1至13之一所述的工具(52、54、56、58)的所述开口(41)中排出的带有液体颗粒或蒸汽颗粒的用于清洁和/或干燥的介质。
16.根据权利要求14或15所述的用于进行清洁和/或干燥的设备(50)，其中，为了同时清洁和/或干燥多个带有凹空部的工件或者多个凹空部(80、82、84、86)，在工件(78)上设置有大量根据权利要求1至13之一所述的工具(52、54、56、58)。
17.根据权利要求14或15所述的用于进行清洁和/或干燥的设备(50)，其中，为了容纳带有需要清洁的凹空部(80、82、84、86)的工件(78)而设置有操纵机器人(76)，借助于所述操纵机器人能够将所容纳的工件(78)贴靠到根据权利要求1至13之一所述的工具的工件贴靠面上。
18.根据权利要求14所述的用于进行清洁和/或干燥的设备(50)，具有包括过滤系统的装置，所述包括过滤系统的装置用于接收从根据权利要求1至13之一所述的工具(52、
54、56、58)的所述开口(41)排出的污垢颗粒，并且用于接收从根据权利要求1至13之一所述的工具(52、54、56、58)的所述开口(41)中排出的带有液体颗粒或蒸汽颗粒的用于清洁和/或干燥的介质。
19.用于清洁和/或干燥工件(2)中的凹空部(4)的方法，在所述方法中，利用初级旋流(37、102)将用于清洁和/或干燥的介质引导进所述凹空部(4)中，
其特征在于，
借助于在所述凹空部(4)中构成的次级旋流(39、104)将污垢颗粒(6)和带有液体微滴或蒸汽(110)的用于清洁和/或干燥的介质从所述凹空部(4)中移走。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述初级旋流(37、102)利用挨靠在所述工件上的工件适配器(3，94)中构成的喷嘴(7、95)来产生，其中，所述工件适配器(3、94)利用在工件贴靠面(5)中构成的密封区段(31)以密封作用环绕所述工件(2)中的所述凹空部(4)。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述凹空部(4)是孔，并且所述初级旋流(37、102)利用一喷嘴(7、95)来产生，该喷嘴具有与所述孔的直径相匹配的排出口(29、97)。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述凹空部是孔。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述凹空部是螺纹孔。
24.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述凹空部(4)是螺纹孔，并且所述初级旋流(37、102)利用一喷嘴(7、95)来产生，该喷嘴具有与所述螺纹孔的直径相匹配的排出口(29、97)。
25.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述凹空部(4)是空壑(93)，并且所述初级旋流(37、102)利用一喷嘴(7、95)来产生，该喷嘴具有与所述空壑(93)的直径相匹配的排出口(29、97)。
26.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述凹空部(4)是圆柱形的空壑(93)，并且所述初级旋流(37、102)利用一喷嘴(7、95)来产生，该喷嘴具有与所述圆柱形的空壑(93)的直径相匹配的排出口(29、97)。

用于清洁和/或干燥空腔的工具\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于清洁和/或干燥能通过开口进入的空腔(比如工件中的凹空部，例如孔，尤其是螺纹孔)的工具，其具有工件适配器，该工件适配器具有工件贴靠面和用于输送清洁介质和/或干燥介质的接口，并且工件适配器具有用于排出污垢颗粒和带有液体颗粒或蒸汽颗粒的清洁介质和/或干燥介质的开口。本发明还涉及一种具有这种工具的清洁设备或干燥设备。此外，本发明还涉及一种用于清洁和/或干燥工件中的凹空部(尤其是孔和螺纹孔)的方法。\n背景技术\n[0002] 开头所提及的类型的工具和方法由DE 103 18 238 B4公知。在该文献中描述了用于清洁工件中螺纹孔的内表面的工具，所述工具具有矛状的吹嘴插入部。该吹嘴插入部可以被引导进螺纹孔中。在所述吹嘴插入部中构成有用于清洁介质的输送通道。所述输送通道具有开缝，所述开缝在吹嘴插入部上沿纵向延伸。所述开缝用于切向地直接向螺纹孔的壁喷涌清洁介质。由此，可以将污垢颗粒从螺纹孔中的螺纹沟中去除。为了利用这种清洁工具获得满意的清洁作用，所述吹嘴插入部的长度与有待清洁的螺纹孔的深度的配合是必要的。因此，所述清洁工具具有在技术上开支大的结构。此外，为了以限定的方式清洁工件中螺纹孔的远离所述开缝的区段，还要求清洁工具旋转运动。\n[0003] 在机械地加工工件比如马达部件例如气缸盖时，使用冷却润滑剂并且形成切屑。\n由此污染了工件。这种污染在后面的安装过程中可能引起干扰并且损害由相应的工件建立的系统的技术功能性。气缸盖孔和喷射嘴中的冷却润滑材料的和切屑的污染可能在内燃机中造成不能修复的马达损坏。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于，提供一种对于工件中的凹空部具有改善的清洁作用和/或干燥作用的工具，以及给出一种改善的用于清洁和/或干燥工件凹空部的方法，其特别适用于去除孔(尤其是盲孔和螺纹孔)中的冷却润滑剂和切屑，并且适用于清洁和/或干燥一侧敞开的圆柱形空腔。\n[0005] 该目的通过开头提及类型的工具得以解决，其中，在工件适配器中构成有带有喷嘴室的喷嘴，用于输送清洁介质和/或干燥介质的接口通过如下方式通入喷嘴室中，即，在喷嘴中可以构成由输送进入喷嘴的清洁介质和/或干燥介质组成的旋流，该旋流将污垢颗粒从工件中的凹空部运输到工件适配器中用于排出污垢颗粒和带有液体微滴或蒸汽的清洁介质和/或干燥介质的开口。\n[0006] 本发明的一种想法是，能够以如下方式高效地清洁或干燥工件中凹空部的壁，即，利用旋流喷射所述壁，就像用于液态混合物离心力分离的水力旋流器的壁那样。此外，本发明的一种思想是，使用在水力旋流器中构成的内部的通常向上指向的涡流形式的所谓的次级旋流，用于将污垢颗粒或液体微滴从工件内的凹空部中移走。\n[0007] 所述工具可以利用作为清洁介质的流体来运行，尤其利用空气、气体或水。高的清洁作用可以通过如下方式来获得，即，利用搀有粒状材料或冰晶的清洁介质来运行所述清洁工具。所述工具也可以用于干燥空腔。为此，在所述工具中有利地将热空气用作干燥介质。\n[0008] 在本发明的优选的设计中，喷嘴室以逐渐收窄的横截面几何形状朝向所述工件贴靠面延伸。特别好的清洁作用和/或干燥作用通过如下方式达到，即，所述喷嘴室在工件侧的区段中具有环状缝隙式开口。特别地有利的是，在所述喷嘴室中构成有如下流出通道，利用该流出通道将污垢颗粒和清洁介质运输到所述工件适配器中的开口。在此，有利的是，流出通道具有在喷嘴轴线中对齐的轴线。以如下方式，即，流出通道具有用于污垢颗粒的能移位的进入开口，污垢颗粒从工件中凹空部中的排出能够得以最优化。\n[0009] 特别地，如下是有利的，流出通道的用于污垢颗粒、液体微粒或液体蒸汽的所述进入开口能够运动进入工件的凹空部中。根据本发明的有利的设计，工件贴靠面带有优选包括密封件(例如O形环)的密封区段，利用该密封区段能够包围工件中的凹空部。\n[0010] 根据本发明的工具适用于使用在用于清洁和/或干燥的设备中，所述设备具有用于输送清洁介质和/或干燥介质的装置，所述设备通过流体通道将施压后的清洁介质和/或干燥介质提供给所述工具。在此，可以以如下方式设置多个带有凹空部的工件的或者工件上的多个凹空部的同时清洁和/或干燥，即，用于进行清洁和/或干燥的设备包含大量相应的工具。特别地，如下是有利的，在所述设备中为了容纳带有凹空部的应该进行清洁和干燥的工件而设置有单轴的或多轴的操纵器，尤其是操纵机器人，借助于所述操纵机器人能够将所容纳的工件贴靠在工具的工件贴靠面上。\n[0011] 本发明还在于，通过如下方式清洁工件中的凹空部、例如孔、尤其是螺纹孔或者也有圆柱形空腔、比如带有终止部的管的内部空间，即，利用初级旋流将清洁介质和/或干燥介质引导进工件的凹空部中。在此，可以用作清洁介质的是液态的或者气态的流体。尤其地，这里可以借助于在凹空部中构成的次级旋流将颗粒从凹空部中移走。适用于干燥工件中的凹空部的是例如热空气。当利用挨靠在所述工件上的工件适配器中构成的喷嘴来产生初级旋流时，可以获得特别好的清洁效果。在此，有利的是，工件适配器利用在工件贴靠面中构成的密封区段具有密封作用地环绕工件中的凹空部。利用所述清洁方法，可以清洁尤其是孔或者螺纹孔，喷嘴的排出口与所述孔或者螺纹孔的孔直径相匹配，借助于所述喷嘴的排出口产生初级旋流。此外，利用根据本发明的工具，也可以清洁墙壁中的、混泥土中的或者岩石中的钻孔。对此，空气或者水特别适用于作为清洁介质。在这里，通过将流过用于排出工件中的污垢颗粒和清洁介质的开口且搀有污垢颗粒的清洁介质(比如空气与混凝土尘埃)引导通过过滤系统或者利用过滤筛来接收，可以避免尤其是粉尘状的污垢颗粒污染环境。\n[0012] 在本发明的优选实施方式中，凹空部是空壑。\n附图说明\n[0013] 下面结合附图中示意性示出的实施例对本发明进行详细阐述。\n[0014] 图1示出清洁和/或干燥工具的、带有工件的剖面；\n[0015] 图2示出清洁和/或干燥工具在图1中的平面Ⅱ-Ⅱ内的剖面；\n[0016] 图3示出清洁和/或干燥工具在图1中的平面Ⅲ-Ⅲ内的俯视图；\n[0017] 图4示出带有多个清洁工具和操纵机器人的清洁设备；以及\n[0018] 图5示出用于清洁和干燥带有终止部的管体的工具的剖面。\n具体实施方式\n[0019] 图1示出工件2上的用于清洁和/或干燥的工具1。工具1包括工件适配器3。工件适配器3具有工件贴靠面5。工件适配器包含带有喷嘴室9的喷嘴7。喷嘴室9沿着轴线11以旋转对称的方式延伸到工件贴靠面5内的开口13。在指向工件贴靠面5的区段14中，喷嘴室9锥状地逐渐收窄，也就是说喷嘴室9的横截面直径向工件贴靠面5减小。\n[0020] 工具1具有用于清洁介质或干燥介质的接口15。图2示出清洁工具在图1中的平面Ⅱ-Ⅱ内的剖面。接口15关于喷嘴室9的轴线11侧向偏移地受引导穿过喷嘴室的壳体。接口15以开口16通入喷嘴室9中的侧壁17。在此，接口15的壁区段22切线式地过渡到喷嘴室的壁17中。这使得接口15上的流体流43在喷嘴室中受迫达到圆形轨道上，从而在喷嘴室9中构成期望的初级旋流37。通过接口15，施压后的清洁介质或干燥介质可以流入喷嘴室9中。流出管19伸入喷嘴室9中。流出管19形成用于搀有污垢颗粒6的清洁介质的或者用于搀有液体颗粒和/或蒸汽颗粒的干燥介质的流出通道20。\n[0021] 图3示出工件适配器3的工件贴靠面5的俯视图。在端区段23中有如下开口24，搀有污垢颗粒的清洁流体或者相应的干燥介质可以通过所述开口流入流出管19中。流出管19的处于工件贴靠面5区域中的壁25、27与喷嘴室9的壁17一起在工件贴靠面5上界定环状缝隙29。\n[0022] 有利的是，流出管19的外径是环状缝隙29宽度的三倍。试验证明，当喷嘴室9的长度为如下直径的约八倍时，利用工具1能够获得非常好的清洁效果或干燥效果，用于清洁介质的接口15以所述直径通入喷嘴室9中。\n[0023] 流出管19以能相应于双箭头21地调整的方式布置在喷嘴室9中。流出管19具有工件侧的端区段23。通过流出管19的相应于双箭头21的运动，所述流出管的开口24的位置能够得以初始化。开口24可以定位在喷嘴室9的内部。但是，对流出管19的如下调节也是有利的，其中，开口24处于工件贴靠面的平面内。有利的还有，流出管19调节到如下位置中的可能性，即，其中，开口24布置在工件2中的凹空部4的内部。\n[0024] 利用工具1，尤其在工件孔的直径30相应于喷嘴室9在工件贴靠面5内的开口13的直径的情况下，可以获得特别好的清洁效果或干燥效果。\n[0025] 工件2中的凹空部4具有螺纹孔4。污垢颗粒6位于螺纹孔4中。螺纹孔4是盲孔，所述盲孔在底部区域12上具有逐渐收窄的几何形状。为了将污垢颗粒6从螺纹孔4中清洗掉，而将带有螺纹孔4的工件2通过如下方式贴靠到工件适配器3的工件贴靠面5上，即，螺纹孔4的轴线8与工具1中的喷嘴室9的轴线11对齐。为了使工件贴靠面5密封地贴靠在工件2上成为可能，工具贴靠面5具有带O形环33形式的密封件的密封区段31。\n[0026] 为了清洁螺纹孔4，针对工具1上的接口15，使施压后的清洁介质35侧向流入喷嘴室9中。在此，在喷嘴室9中构成初级旋流37，利用所述初级旋流，清洁介质到达工件2的螺纹孔4中。\n[0027] 在螺纹孔4中，初级旋流37裹挟出牢固地停留在螺纹沟10中的污垢颗粒。由于喷嘴室9的区段14中锥状地收窄的几何形状，而出现清洁介质在喷嘴室9的轴线11的方向上受到推挤。这导致螺纹孔3中出现蓄积。由此，在钻孔12中形成次级旋流39，所述次级旋流将螺纹孔4中的污垢颗粒向工具1运输。该次级旋流39由流出管19的流出通道20容纳。该次级旋流通过流出管19中的排出口41与污垢颗粒6一起去到外面。\n[0028] 图4示出清洁设备50，其包含多个清洁工具52、54、56、58。每个清洁工具52、54、\n56、58具有与图1和图2中的工具1的结构相应的结构。清洁工具52、54、56、58容纳在清洁模块60上。在清洁模块60上，通过压力接口62、64、66、68向清洁工具52、54、56、58供应清洁介质。该清洁介质通过泵模块70从流体容器71中供送。为清洁模块60设置有用于将搀有污垢颗粒的清洁介质排出到接收容器74的流出通道72。对此，可供选择地，也可以将搀有污垢颗粒的清洁介质引导到例如用于清洁介质的预处理机组。\n[0029] 清洁设备50包括操纵机器人76，利用所述操纵机器人可以将马达模块78形式的工件点精确地布置到清洁工具52、54、56、58上，以便从马达模块78内的螺纹孔80、82、84、\n86中清洁掉污垢颗粒。\n[0030] 对此，可供选择地，如下也是可能的，即，针对清洁工具52、54、56、58设置有单关节或多关节的操纵器，利用所述单关节或多关节的操纵器，可以使清洁工具运动到相应的工件。\n[0031] 图5中的工具90是针对借助于热空气进行的管体92的清洁和干燥而设计的，所述管体具有圆柱形空壑93。为此，工具90具有工件适配器94，该工件适配器具有喷嘴室96。\n喷嘴室96中的穿通口97具有相应于管体92的内直径的直径。工具90具有流出管，所述流出管用于导出搀有污垢颗粒和液体颗粒的热空气。流出管与管体92的长度匹配。通过施压后的热空气98经由喷嘴室96中的开口108穿过工具90的接口100进行的吹入，所述开口像图1中所示的工具1的喷嘴室9中的开口16那样相对于喷嘴室96的轴线106侧向地偏移，在喷嘴室96和管体92中构成初级旋流102。所述旋流将管体92内壁上的污垢颗粒和液体微滴裹挟出。在管体92的终止部的区域中构成次级旋流104。该次级旋流104利用流出管来接收并因此到达外面。\n[0032] 综上所述，可以确定如下优选的特征：用于清洁和/或干燥工件中的凹空部4，例如孔，尤其是螺纹孔的工具1具有工件适配器3。所述工件适配器具有工件贴靠面5和接口15，所述接口用于输送清洁介质和/或干燥介质。在接口适配器3中有开口41，用于排出搀有污垢颗粒的清洁介质和/或干燥介质。在所述工件适配器3中构成有带有喷嘴室9的喷嘴7。为了输送清洁介质和/或干燥介质，接口15以如下方式通入喷嘴室9中，即，在喷嘴7中可以构成由清洁介质和/或干燥介质组成的旋流37，该旋流从喷嘴排出。旋流37将污垢颗粒6从工件2中的凹空部4运输到工件适配器41中的用于排出污垢颗粒6的开口41。