Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen von einer stegartigen Struktur. Die Erfindung betrifft ferner ein Reinigungsverfahren.

Derartige Reinigungsvorrichtungen und Reinigungsverfahren kommen beispielsweise bei der Reinigung von Fertigungspaletten zum Einsatz, die bei der Laserfertigung von Werkstücken zur Auflage von Plattenrohlingen dienen. Die Plattenrohlinge werden auf stegartigen Auflageleisten der Fertigungspalette positioniert und zusammen mit der Fertigungspalette in den Bearbeitungsbereich der Laserbearbeitungsmaschine bewegt. Während der Laserbearbeitung der Plattenrohlinge entsteht verfahrensbedingt Schlacke durch das Aufschmelzen der Plattenrohlinge, die an den Auflageleisten anhaftet. Wird die anhaftende Schlacke nicht entfernt muss die Auflageleiste und/oder die gesamte Fertigungspalette ersetzt werden, da ein ordnungsgemäßes Positionieren der Plattenrohlinge anderenfalls nicht mehr möglich ist.

Zum Reinigen der Auflageleisten werden typischerweise Reinigungsvorrichtungen eingesetzt. Diese Reinigungsvorrichtungen werden an einer zu reinigenden Auflageleiste angeordnet und bewirken mittels hubbewegter Werkzeuge ein Abkratzen der an der Auflageleiste anhaftenden Schlacke. Ein Abkratzen der Schlacke kann baulich bedingt jedoch lediglich bis zu einer minimalen Schlackendicke erfolgen, sodass ein vollständiges Entfernen der Verunreinigungen verhindert wird.

Mit weiter zunehmender Laserleistung bei der Fertigung von Werkstücken kommt es zudem zu einem stärkeren Anhaften der Schlacke an den Auflageleisten, welche durch die herkömmlichen Reinigungsvorrichtungen nur unzureichend entfernbar ist.

Aufgabe der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Reinigen von stegartigen Strukturen schnell und einfach durchzuführen und dabei die Reinigungsqualität zu erhöhen.

Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 15.

Erfindungsgemäß ist eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Die Reinigungsvorrichtung eignet sich zum Entfernen von Verunreinigungen von einer stegartigen Struktur. Der Begriff der stegartigen Struktur ist hierbei definiert als ein länglich ausgebildeter Gegenstand, welcher von der Reinigungsvorrichtung entlang der Längsachse abfahrbar ist. Insbesondere eignet sich die Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Schlacke von einer Auflageleiste einer Palette für zu fertigende Werkstücke in einer Laserschneidmaschine. Die Reinigungsvorrichtung weist zumindest eine Antriebseinheit und zwei um eine gemeinsame Drehachse rotierend antreibbare Schruppscheiben auf. Der Begriff der Schruppscheibe ist hierbei definiert als eine Scheibe, welche mittels Rotationsbewegung dazu geeignet ist, Verunreinigungen zu entfernen. Von den zwei Schruppscheiben ist zumindest eine, vorzugsweise jede, Schruppscheibe durch die Antriebseinheit antreibbar. Die Schruppscheiben sind entlang der gemeinsamen Drehachse voneinander beabstandet angeordnet. Die Schruppscheiben bilden einen Aufnahmebereich für die stegartige Struktur aus. Mit anderen Worten ist der Aufnahmebereich für die stegartige Struktur zwischen den Schruppscheiben ausgebildet. Jede Schruppscheibe weist an einer dem Aufnahmebereich zugewandten Seite mehrere Schruppvorsprünge auf. Die Schruppscheiben sind entlang der Drehachse beweglich federnd ausgebildet, um in einem an der stegartigen Struktur angeordneten Zustand ein beidseitiges Andrücken der Schruppscheiben an die stegartige Struktur zu bewirken.

Mit anderen Worten wird eine Reinigungsvorrichtung vorgeschlagen, welche ein Entfernen von Verunreinigungen an einer stegartigen Struktur durch beidseitiges Anlegen zweier rotierend angetriebener Schruppscheiben an die zu reinigende stegartige Struktur vorsieht. Die Schruppscheiben sind in einer Querrichtung zur stegartigen Struktur beweglich an der Reinigungsvorrichtung angeordnet, um ein Nachstellen der Schruppscheiben bei kontinuierlichem Entfernen der Verunreinigung sicherzustellen. Auf diese Weise kann ein vollständiges Entfernen selbst von stark anhaftenden Verunreinigungen sichergestellt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Reinigungsvorrichtung an unterschiedliche Stegbreiten der zu reinigenden stegartigen Strukturen anpassbar ist.

Erfindungsgemäß sind Schruppscheiben vorgesehen. Das Entfernen der Verunreinigungen erfolgt vorzugsweise über jeweils eine Seitenfläche der Schruppscheiben. Mit anderen Worten kann die Schruppscheibe in axialer Richtung, bzw. entlang ihrer Drehachse in Kontakt mit der Verunreinigung bewegt werden, während die Umfangsseite der Schruppscheibe vorzugsweise keine Reinigungsfunktion aufweist. Die Schruppscheiben können zum schleifenden und/oder schlagenden Materialabtrag ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die Schruppscheiben sowohl schleifend als auch schlagend im Eingriff mit der Verunreinigung, wodurch eine hohe Entfernungsrate bei den Verunreinigungen bewirkt werden kann.

Die Schruppscheiben sind entlang der Drehachse beweglich an der Reinigungsvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten sind die Schruppscheiben quer zu der zu reinigenden stegartigen Struktur beweglich. Hierdurch können die Schruppscheiben zur leichteren Anordnung der Reinigungsvorrichtung an der stegartigen Struktur zu Seite bewegt bzw. verdrängt werden. Erfindungsgemäß sind die Schruppscheiben zudem federnd angeordnet. Zur federnden Anordnung können beispielsweise technische Federn, bevorzugt Druckfedern, besonders bevorzugt Spiralfedern, verwendet werden. Hierdurch wird ein zuverlässiges Andrücken der Schruppscheiben an die stegartige Struktur ermöglicht.

Die Schruppscheiben weisen im Betrieb der Reinigungsvorrichtung vorzugsweise eine Drehzahl zwischen 1000 und 6000 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt zwischen 2000 und 5000 Umdrehungen pro Minute, auf. Hierdurch kann ein effektiver Abtrag der Verunreinigung ohne unnötig hohen Verschleiß der Schruppscheiben erfolgen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung sind die Schruppscheiben parallel zueinander angeordnet. Hierdurch wird ein kompakter und konstruktiv einfacher Aufbau der Reinigungsvorrichtung ermöglicht, wodurch die Fertigungskosten gesenkt werden können.

Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der die Schruppscheiben in einer radial inwärts gerichteten Richtung einen sich verjüngenden Aufnahmebereichabschnitt ausbilden. Mit anderen Worten wird der Aufnahmebereich mit zunehmender Eindringtiefe der stegartigen Struktur enger. Hierdurch kann ein kontinuierlich zunehmender Abtrag der Verunreinigung erfolgen, wodurch die Geräuschbildung während des Reinigens der stegartigen Struktur verringert werden kann. Vorzugsweise ist der Aufnahmebereich an der radial äußeren Seite der Schruppscheiben weiter als eine Breite der zu reinigenden stegartigen Struktur. Mit anderen Worten kann der Aufnahmebereich einen sogenannten Einfahrwinkel aufweisen. Hierdurch kann die Reinigungsvorrichtung leichter auf die stegartige Struktur aufgesetzt werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Schruppscheiben in einer radial inwärts gerichteten Richtung einen sich an den verjüngenden Aufnahmebereichabschnitt anschließenden weitenden Aufnahmebereichabschnitt ausbilden. Hierdurch kann der maximale Abtrag durch die Reinigungsvorrichtung auf eine Schruppbreite begrenzt werden. Die Schruppbreite stellt in diesem Fall den geringsten Abstand zwischen den Schruppscheiben dar. Hat die stegartige Struktur die Schruppbreite erreicht, wird kein weiterer Materialabtrag vorgenommen. Ein unnötiger Materialabtrag kann hierdurch zuverlässig verhindert werden.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der die Schruppvorsprünge als eine an der Schruppscheibe ausgebildete Oberflächenkörnung ausgebildet sind. Hierdurch können die Schruppscheiben besonders schnell und günstig gefertigt werden, was die Fertigungskosten und die Betriebskosten der Reinigungsvorrichtung senken kann. Die Oberflächenkörnung weist vorzugsweise eine erhöhte Härte und Zähigkeit auf. Besonders bevorzugt wird die Oberflächenkörnung durch Aufbringen von Segmenten aus Korund, Siliziumkarbid, kubischem Bornitrid und/oder synthetischem Diamant auf die Oberfläche der Schruppscheibe ausgebildet. Hierdurch kann die Haltbarkeit der Schruppscheiben verlängert werden.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der die Schruppvorsprünge als an der Schruppscheibe angeordnete Klingenleisten ausgebildet sind. Die Klingenleisten können lösbar an einem Schruppscheibengrundkörper befestigt sein. Hierdurch kann ein Wechsel von einzelnen Schruppvorsprüngen unter Wiederverwenden der übrigen Schruppscheibe erfolgen, wodurch die Reparaturkosten geringgehalten werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung weist diese einen Strukturanschlag zum Begrenzen einer Eindringtiefe in einer Eindringrichtung der Schruppscheiben in die stegartige Struktur auf. Ein Fehlgebrauch durch zu tiefes Eindringen der Reinigungsvorrichtung kann auf diese Weise zuverlässig verhindert werden. Der Strukturanschlag kann zur Auflage auf einer stegartigen Struktur ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Strukturanschlag zur Auflage auf mehreren stegartigen Strukturen ausgebildet. Dies kann beispielsweise bei parallel angeordneten Auflageleisten einer Palette möglich sein. Hierdurch kann der Strukturanschlag zudem ein Verkippen der Reinigungsvorrichtung während des Betriebs verhindern.

Besonders bevorzugt ist der Strukturanschlag, insbesondere stufenlos durch Anpassen der Aufnahme der Schruppscheiben, einstellbar ausgebildet. Mit anderen Worten kann der Strukturanschlag zum Anpassen der Eindringtiefe an die stegartige Struktur ausgebildet sein. Hierdurch kann die Reinigungsvorrichtung noch flexibler für eine Vielzahl unterschiedlicher stegartiger Strukturen verwendet werden.

Bevorzugt ist ferner eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der die Schruppscheiben durch zumindest einen Riementrieb angetrieben werden. Ein Riementrieb stellt eine besonders zuverlässige Art der Kraftübertragung dar und weist geringe Fertigungskosten und Wartungskosten auf.

Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der die Schruppscheiben an jeweils einer Antriebswelle angeordnet sind. Hierdurch können die Schruppscheiben voneinander entkoppelt werden, wodurch die Schruppscheiben im Bedarfsfall beispielsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen und/oder Drehrichtungen betrieben werden können. Hierdurch kann die Reinigungsvorrichtung noch flexibler an zu reinigende stegartige Strukturen und/oder zu entfernende Verunreinigungen angepasst werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung weisen die Schruppscheiben gegenläufige Drehrichtungen auf. Hierdurch können sich die Drehmomente der Schruppscheiben gegenseitig aufheben, was die Handhabbarkeit der Reinigungsvorrichtung verbessert. Gegenläufige Drehzahlen können beispielsweise durch Verwenden mehrerer Riementriebe und/oder eines Getriebes erreicht werden. In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Reinigungsvorrichtung zwei Antriebseinheiten auf, wobei die Schruppscheiben jeweils mittels einer der Antriebseinheiten angetrieben werden. Hierdurch kann die Leistung der Reinigungsvorrichtung im Bedarfsfall erhöht werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn stegartige Strukturen gereinigt werden sollen, die einen größeren Durchmesser der Schruppscheiben verlangen.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, bei der diese eine Spreizeinrichtung aufweist, wobei die Spreizeinrichtung zum Weiten des Aufnahmebereichs ausgebildet ist. Eine Spreizeinrichtung kann das Anordnen an der stegartigen Struktur und/oder das Entfernen von der stegartigen Struktur vereinfachen, indem der Abstand zwischen den Schruppscheiben kurzzeitig vergrößert wird.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung ist die Spreizeinrichtung als Hebelsystem ausgebildet. Mittels eines Hebelsystems kann ein manuelles Weiten des Aufnahmebereichs unter Einsatz von Hebeln ermöglicht werden. Dies stellt ein besonders kostengünstiges und robustes Mittel dar.

Bevorzugt ist ferner eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, aufweisend eine Stegführung, wobei die Stegführung eine zu den Schruppscheiben parallele Führung der Reinigungsvorrichtung in einer Vorschubrichtung der Reinigungsvorrichtung bewirkt. Hierdurch kann ein Fehlgebrauch durch Verdrehen der Reinigungsvorrichtung relativ zu der stegartigen Struktur verhindert werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung weist die Stegführung vier Führungswalzen auf, wobei die Führungswalzen rechtwinklig zu der Vorschubrichtung und der Drehachse angeordnet sein können. Zwei der vier Führungswalzen können den Schruppscheiben in der Vorschubrichtung vorgelagert und zwei der vier Führungswalzen können den Schruppscheiben in der Vorschubrichtung nachgelagert sein. Hierdurch kann eine Führung der Reinigungsvorrichtung erfolgen und zugleich ein umfangsseitiger Kontakt der Schruppscheiben mit Hindernissen, die entlang der stegartigen Struktur vorhanden sind - beispielsweise einem mehrere Auflageleisten umrahmenden Palettenrand einer Palette - verhindert werden.

Vorzugsweise sind die Führungswalzen drehbar an der Reinigungsvorrichtung angeordnet oder weisen einen an der stegartigen Struktur anliegenden, drehbaren Umfangsbereich auf. Hierdurch kann die Stegführung besonders reibungsarm erfolgen.

Weiter vorzugsweise können die Führungswalzen eine gummierte Oberfläche aufweisen. Die gummierte Oberfläche ist während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung vorzugsweise im Kontakt mit der stegartigen Struktur. Hierdurch kann die Entstehung von Vibrationen und Geräuschen reduziert werden.

Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung, bei der die Führungswalzen in einer Eindringrichtung über die Schruppscheiben hervorstehen. Mit anderen Worten bilden die Führungswalzen einen Schutzanschlag in Eindringrichtung aus. Ein unbeabsichtigter Kontakt der Umfangsseiten der Schruppscheiben kann dadurch vermieden werden.

Besonders bevorzugt ist ferner eine Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung, bei der die Reinigungsvorrichtung zwei parallel angeordnete Führungsbleche aufweist, wobei jeweils eine vorgelagerte Führungswalze und eine nachgelagerte Führungswalze mittels einem Führungsblech verbunden sind. Die Führungsbleche sind vorzugsweise an dem entfernteren Ende der Führungswalzen angeordnet. Hierdurch kann die Stegführung besonders robust ausgebildet werden. Ferner kann ein Schutzanschlag in Eindringrichtung besonders sicher ausgebildet werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Reinigungsverfahren. Das Reinigungsverfahren ist zum Entfernen von Verunreinigungen von einer stegartigen Struktur geeignet. Insbesondere ist das Reinigungsverfahren zum Entfernen von Schlacke von einer Auflageleiste einer Palette für zu fertigende Werkstücke in einer Laserschneidmaschine geeignet. Zum Entfernen der Verunreinigungen ist erfindungsgemäß die vorhergehend und im Weiteren beschriebene Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Das Reinigungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Anordnen der stegartigen Struktur zwischen den Schruppscheiben; b) Bewegen der Reinigungsvorrichtung entlang der stegartigen Struktur.

Unter einem Bewegen der Reinigungsvorrichtung ist ein Vorbewegen und/oder Zurückbewegen der Reinigungsvorrichtung entlang der stegartigen Struktur zu verstehen. Vorzugsweise wird die Drehrichtung beim Ändern der Bewegungsrichtung angepasst. In seltenen Fällen kann vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung angehoben, gedreht und nochmals auf dieselbe stegartige Struktur angesetzt wird.

Die Verfahrensschritte können mehrmals, insbesondere vielmals, durchgeführt werden. Hierdurch kann ein Entfernen von Verunreinigungen besonders effektiv durchgeführt werden. Vorzugsweise wird vor dem erneuten Durchführen der Verfahrensschritte eine andere zu reinigende stegartige Struktur bereitgestellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Erfindungsgemäß können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung in einem an einer stegartigen Struktur angeordneten Zustand; Fig. 2 zeigt die Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung nach Fig. 1 mit Schutzhauben;

Fig. 3 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht auf deren Unterseite;

Fig. 4 zeigt die Reinigungsvorrichtung nach den Figs. 1 bis 3 mit einer Stegführung in einer perspektivischen Ansicht auf deren Unterseite;

Fig. 5 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus Fig. 4 in einer Seitenansicht;

Fig. 6 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus den Figs. 4 und 5 mit einer ersten

Ausführungsform einer Schruppscheibe in einer geschnittenen Ansicht;

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Schruppscheibe in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Reinigungsverfahren in einer schematischen Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine Reinigungsvorrichtung 10 zum Entfernen von Verunreinigungen 12 von einer stegartigen Struktur 14 in einem an der stegartigen Struktur 14 angeordneten Zustand. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann beispielsweise an einer Auflageleiste (nicht gezeigt) einer Palette (nicht gezeigt) für eine Laserschneidemaschine (nicht gezeigt) angeordnet werden, um Verunreinigungen 12, gewöhnlich etwa Metallschlacke zu entfernen, die während des Fertigens von Werkstücken (nicht gezeigt) in der Laserschneidemaschine an der Auflageleiste anhaftet.

Die Reinigungsvorrichtung 10 weist gemäß der dargestellte Ausführungsform eine einzelne Antriebseinheit 16 auf. Zudem weist die Reinigungsvorrichtung 10 zwei Schruppscheiben 18a, 18b auf. Die Schruppscheiben 18a, 18b können überwiegend rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Die Schruppscheiben 18a, 18b sind um eine gemeinsame Drehachse 20 rotierend ausgebildet. Gemäß der gezeigten Ausführungsform sind die Schruppscheiben 18a, 18b zudem durch die einzelne Antriebseinheit 16 antreibbar. Zum Antreiben der Schruppscheiben 18a, 18b weist die Reinigungsvorrichtung 10 hier einen Riemenantrieb 22 auf, der die Antriebseinheit 16 mit einer Antriebswelle 24a der Schruppscheibe 18a verbindet. Die Antriebswelle 24a kann zum Antreiben beider Schruppscheiben 18a, 18b ausgebildet sein. Ferner kann wie dargestellt vorgesehen sein, dass die Schruppscheibe 18a auf und/oder an der Antriebswelle 24a angeordnet und die Schruppscheibe 18b an einer eigenen separaten Antriebswelle 24b angeordnet und/oder ausgebildet ist. Eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 24a auf die Antriebswelle 24b kann in diesem Fall beispielsweise durch eine drehmomentübertragende Verbindung, beispielsweise eine axiale Verstiftung der Antriebswellen 24a, 24b erfolgen.

Die Schruppscheiben 18a, 18b können im Betrieb der Reinigungsvorrichtung 10 die gleiche Drehrichtung 26a, 26b aufweisen. Hierdurch kann eine einfache und kostengünstige Herstellung der Reinigungsvorrichtung 10 erfolgen. Die Drehrichtungen 26a, 26b sind vorzugsweise an eine Vorschubrichtung 28 entlang einer Vorschubachse 30 angepasst. Besonders bevorzugt treten die Schruppscheiben 18a, 18b an der in Vorschubrichtung 28 vorgelagerten Seite der Schruppscheiben 18a, 18b aus der stegartigen Struktur 14 aus und an der in Vorschubrichtung 28 nachgelagerten Seite der Schruppscheiben 18a, 18b in die stegartige Struktur 14 ein. Dies entspricht den in der Fig. 1 dargestellten Pfeilrichtungen der Drehrichtungen 26a, 26b. Mit anderen Worten werden Verunreinigungen 12 in Richtung der Reinigungsvorrichtung 10 von der stegartigen Struktur 14 geschruppt. Hierdurch kann das Entfernen der Verunreinigungen 12 effektiver erfolgen.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass jede Antriebswelle 24a, 24b durch einen eigenen Riemenantrieb 22 antreibbar ist. Eine Drehmomentübertragung zwischen den Antriebswellen 24a, 24b kann so entfallen.

In besonders bevorzugter Ausführungsform kann die Drehrichtung 26a gegenläufig zur Drehrichtung 26b erfolgen. Hierdurch können die durch die Schruppscheiben 18a, 18b hervorgerufenen Kräfte und Drehmomente während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung 10 ausgeglichen werden, sodass eine Handhabung der Reinigungsvorrichtung 10 vereinfacht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass jede Antriebswelle 24a, 24b durch eine eigene Antriebseinheit 16 antreibbar ist. Mit anderen Worten weist die Reinigungsvorrichtung 10 bei dieser Ausführungsform zumindest zwei Antriebseinheiten 16 auf. Hierdurch kann die Leistung der Reinigungsvorrichtung 10 erhöht werden.

Die Schruppscheiben 18a, 18b bilden entlang der Drehachse 20 einen Aufnahmebereich 32 für die stegartige Struktur 14 aus, welcher in etwa dem Abstand der Schruppscheiben 18a, 18b zueinander entspricht. Mit anderen Worten kann die stegartige Struktur 14 zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Schruppscheiben 18a, 18b angeordnet werden. Hierdurch können die Verunreinigungen 12 in einem Reinigungsvorgang beidseits der stegartigen Struktur 14 effektiv entfernt werden. Der Aufnahmebereich 32 kann beispielsweise durch eine konstruktive Ausgestaltung der Schruppscheiben 18a, 18b und/oder durch eine Beabstandung der Schruppscheiben 18a, 18b entlang der gemeinsamen Drehachse 20 ausgebildet werden.

Jede der Schruppscheiben 18a, 18b weist an einer dem Aufnahmebereich 32 zugewandten Seite mehrere Schruppvorsprünge 34 auf. Mit anderen Worten stehen die Schruppvorsprünge 34 über die jeweilige Schruppscheibe 18a, 18b in den Aufnahmebereich 32 hervor. Die Schruppvorsprünge 34 bestehen gemäß Fig. 1 in Form einer an der jeweiligen Schruppscheibe 18a, 18b ausgebildeten Oberflächenrauigkeit. Beispielsweise kann die Oberflächenrauigkeit durch in die Schruppscheiben 18a, 18b eingebrachte Diamantsegmente ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß sind die Schruppscheiben 18a, 18b entlang der Drehachse 20 beweglich federnd ausgebildet. Der Aufnahmebereich 32 weist in einem nicht an der stegartigen Struktur 14 angeordneten Zustand entlang der Drehachse 20 typischerweise eine überwiegend geringere Aufnahmebereichbreite 36 als eine Stegbreite 38 der stegartigen Struktur 14 auf. Beim Anordnen der Reinigungsvorrichtung 10 an der stegartigen Struktur 14 verdrängt die stegartige Struktur 14 die Schruppscheiben 18a, 18b entgegen einer Rückstellkraft, typischerweise entgegen einer Federkraft. Hierdurch kann ein beidseitiges Andrücken der Schruppscheiben 18a, 18b an die stegartige Struktur 14 erfolgen, wodurch ein dauerhafter Kontakt der Schruppscheiben 18a, 18b während dem Entfernen der Verunreinigungen 12 bewirkt wird. Mit anderen Worten können die Schruppscheiben 18a, 18b entlang der Drehachse 20 in Richtung der stegartigen Struktur 14 verschoben werden, wenn die Stegbreite 38 der stegartigen Struktur 14 während der Reinigung verringert wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Verunreinigung 12 von der stegartigen Struktur 14 entfernt wird. Ein weiterer Vorteil der federnd beweglich ausgebildeten Schruppscheiben 18a, 18b besteht darin, dass der Aufnahmebereich 32 flexibel an unterschiedliche Stegbreiten 38 von zu reinigenden stegartigen Strukturen 14 angepasst werden kann. Ein ansonsten nötiges Umrüsten der Reinigungsvorrichtung 10 kann somit entfallen.

Die Reinigungsvorrichtung 10 kann zum Entfernen der Verunreinigungen 12 entlang der Vorschubachse 30 an der stegartigen Struktur 14 bewegt werden. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann mehrmals entlang der Vorschubachse 30 bewegt werden, um die Verunreinigungen 12 besonders effektiv zu entfernen. Besonders bevorzugt kann die Reinigungsvorrichtung 10 entlang der Vorschubachse 30 vor- und/oder zurückbewegt werden. Hierdurch kann ein Anheben und Umdrehen der Reinigungsvorrichtung 10 entfallen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Drehrichtung 26a und/oder die Drehrichtung 26b bei einem Wechsel der Vorschubrichtung 28 geändert wird.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann die Reinigungsvorrichtung 10 einen Strukturanschlag 40 aufweisen. Der Strukturanschlag 40 kann zum Auflegen der Reinigungsvorrichtung 10 auf einer oder mehreren stegartigen Strukturen 14 ausgebildet sein. Der Strukturanschlag 40 kann eine Eindringtiefe 42 der Reinigungsvorrichtung 10 in die stegartige Struktur 14 begrenzen. Die Eindringtiefe 42 ist vorzugsweise senkrecht zur Vorschubachse 30 und/oder senkrecht zur Drehachse 20 ausgebildet. Hierdurch können die Verunreinigungen 12 besonders gleichmäßig und effektiv entfernt werden.

Fig. 2 zeigt die Reinigungsvorrichtung 10 aus Fig. 1. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann wie dargestellt eine Spreizeinrichtung 44 aufweisen. Mittels der Spreizeinrichtung 44 kann der Abstand zwischen den Schruppscheiben 18a, 18b (siehe Fig. 1) vergrößert werden. Dies ermöglicht ein besonders widerstandsarmes Anordnen an und/oder Entfernen von der stegartigen Struktur 14 (siehe Fig. 1). Ferner kann die Reinigungsvorrichtung 10 mittels der Spreizeinrichtung 44 einfacher von der stegartigen Struktur 14 entfernt werden, beispielsweise falls sich diese während der Reinigung verklemmt. Eine sonst nötige Demontage kann hierdurch verhindert werden.

Die Spreizeinrichtung 44 kann beispielsweise als ein Hebelsystem 46 ausgebildet sein. Das Hebelsystem 46 kann wie dargestellt eine Spreizplatte 48, zwei erste Spreizhebel 50a und zwei zweite Spreizhebel 50b aufweisen. Vorzugsweise ist die Spreizeinrichtung 44 bzw. das Hebelsystem 46 symmetrisch zur Vorschubachse 30 ausgebildet. Die Spreizplatte 48 ist entlang der Vorschubachse 30 beweglich an der Reinigungsvorrichtung 10 angeordnet. Jeweils ein erster Spreizhebel 50a kann einenends an der Spreizplatte 48 und anderenends an dem zweiten Spreizhebel 50b drehbar angeordnet sein. Jeweils ein zweiter Spreizhebel 50b kann an einer von dem an dem ersten Spreizhebel 50a angeordneten Ende abgewandten Ende mittelbar oder unmittelbar an einer Schruppscheibe 18a, 18b drehbar angeordnet sein. Jeweils ein zweiter Spreizhebel 50b kann mittels einer Lagerungsstelle 52 drehbar an der Reinigungsvorrichtung 10 gelagert sein, wobei jeweils eine drehbare Lagerungsstelle 52 zwischen dem an dem ersten Spreizhebel 50a angeordneten Ende und dem an der Schruppscheibe 18a, 18b angeordneten Ende ausgebildet ist.

Durch Bewegen der Spreizplatte 48 entlang der Vorschubachse 30 - hier in Vorschubrichtung 28 - kann ein Spreizen der Schruppscheiben 18a, 18b erfolgen. Ein Spreizwinkel 54 zwischen einem der ersten Spreizhebel 50a und dem jeweiligen zweiten Spreizhebel 50b kann verändert werden, wodurch die an den Schruppscheiben 18a, 18b angeordneten Enden der zweiten Spreizhebel 50b entlang der Drehachse 20 weiter voneinander beabstandet, beziehungsweise in entgegensetzten Richtungen bewegt werden. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann wie abgebildet eine Schutzhaube 56 zum Abdecken der Schruppscheiben 18a, 18b und/oder eine Schutzhaube 58 zum Abdecken des Riemenantriebs 22 (siehe Fig. 1) aufweisen. Hierdurch kann ein unbeabsichtigter Eingriff in die rotierenden Schruppscheiben 18a, 18b und/oder in den Riemenantrieb 22 während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung 10 effektiv verhindert werden. Zudem kann durch Bedecken der Schruppscheiben 18a, 18b die Umgebung von der abgetrennten und gegebenenfalls weggeschleuderten Verunreinigung 12 (siehe Fig. 1) geschützt werden.

Fig. 3 zeigt die Reinigungsvorrichtung 10 aus Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung mit Blickrichtung auf die der stegartigen Struktur 14 (siehe Fig. 1) im Betrieb der Reinigungsvorrichtung 10 zugewandte Seite der Reinigungsvorrichtung 10.

Die Schruppscheiben 18a, 18b können in Eindringrichtung hervorstehen. Durch den Überstand der Schruppscheiben 18a, 18b kann die Eindringtiefe 42 der Reinigungsvorrichtung 10 festgelegt werden. Gemäß der dargestellten Ausführungsform wird die Eindringtiefe 42 der Schruppscheiben 18a, 18b durch den Strukturanschlag 40 begrenzt. Mit anderen Worten kann der Strukturanschlag 40 im Betrieb der Reinigungsvorrichtung 10 an der stegartigen Struktur 14 und/oder einer benachbarten stegartigen Struktur 14 anliegen, wodurch die Schruppscheiben 18a, 18b an einem weiteren Eindringen in die stegartige Struktur 14 gehindert werden. Die Eindringtiefe 42 kann durch Bewegen des Strukturanschlags 40 einstellbar sein.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 10.

Die Reinigungsvorrichtung 10 weist eine Stegführung 60 auf. Die Stegführung 60 ist vorzugsweise parallel zur Längsachse der Schruppscheiben 18a, 18b ausgebildet. Die Stegführung 60 kann zur Anlage an der zu reinigenden stegartigen Struktur 14 (siehe Fig. 1) ausgebildet sein. Hierdurch kann die Reinigungsvorrichtung 10 entlang der Vorschubachse 30 der Reinigungsvorrichtung 10 besonders leicht parallel zu der stegartigen Struktur 14 bewegt werden.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform kann die Stegführung 60 mehrere - hier vier - Führungswalzen 62a, 62b aufweisen. Wie in Fig. 4 ersichtlich verlaufen die Führungswalzen 62a, 62b der Stegführung 60 parallel zur Längsachse der Schruppscheiben 18a, 18b, in Fig. 4 senkrecht zur Vorschubachse 30. Die Führungswalzen 62a, 62b sind vorzugsweise rechtwinklig zu der Vorschubachse 30 und/oder der Drehachse 20 an der Reinigungsvorrichtung 10 angeordnet. Die Führungswalzen 62a, 62b sind besonders bevorzugt drehbar an der Reinigungsvorrichtung 10 gelagert und/oder weisen eine relativ zur Reinigungsvorrichtung 10 drehbare Kontaktfläche auf, die sich im Betrieb der Reinigungsvorrichtung 10 im Kontakt mit der zu reinigenden stegartigen Struktur 14 befindet. Hierdurch kann die Führung der Reinigungsvorrichtung 10 besonders reibungsarm erfolgen.

Die Führungswalzen 62a und die Führungswalzen 62b können entlang der Vorschubachse 30 auf gegenüberliegenden Seiten der Schruppscheiben 18a, 18b angeordnet sein. Mit anderen Worten können die Führungswalzen 62a bzw. die Führungswalzen 62b in Abhängigkeit der Vorschubrichtung 28 entlang der Vorschubachse 30 den Schruppscheiben 18a, 18b vorgelagert und die jeweiligen anderen Führungswalzen 62b, 62a den Schruppscheiben 18a, 18b entsprechend nachgelagert sein. Gemäß der in Fig. 4 dargestellten Vorschubrichtung 28 sind die Führungswalzen 62a somit vorgelagert und die Führungswalzen 62b nachgelagert.

Die Führungswalzen 62a und die Führungswalzen 62b sind typischerweise voneinander beabstandet und bilden jeweils einen Führungsbereich zur Aufnahme der stegartigen Struktur 14 aus. Vorzugsweise sind die Führungswalzen 62a, 62b jeweils in einer Querrichtung zur Vorschubachse 30, insbesondere entlang der Drehachse 20, beweglich federnd ausgebildet. Hierdurch kann die Stegführung 60 an die Stegbreite 38 (siehe Fig. 1) angepasst werden. Insbesondere können die den Schruppscheiben 18a, 18b in Vorlaufrichtung oder orschubrichtung 28 nachgelagerten Führungswalzen 62a, 62b einen geringeren Abstand aufweisen als die vorgelagerten Führungswalzen 62a, 62b, da sich die Stegbreite 38 in Folge der Reinigung verringern kann.

Jeweils eine Führungswalze 62a und eine Führungswalze 62b können ein Führungswalzenpaar 64a, 64b ausbilden. Die Führungswalzen 62a, 62b eines Führungswalzenpaars 64a, 64b können durch ein Führungsblech 66a, 66b verbunden sein. Hierdurch können die Führungswalzen 62a, 62b eines Führungswalzenpaars 64a, 64b besonders gleichmäßig bewegt werden.

Fig. 5 zeigt die Reinigungsvorrichtung 10 aus Fig. 4 in einer Seitenansicht. Gemäß der dargestellten Ausführungsform stehen die Führungswalzen 62a, 62b in Richtung der Eindringtiefe 42 weiter über den Strukturanschlag 40 hervor als die Schruppscheiben 18a, 18b. Hierdurch kann ein Kontakt zwischen den Umfangsseiten der Schruppscheiben 18a, 18b und der stegartigen Struktur 14 (siehe Fig. 1) und/oder einem Träger (nicht gezeigt) der stegartigen Struktur 14 verhindert werden.

In einem Betrieb der Reinigungsvorrichtung 10 kann die Reinigungsvorrichtung 10 entlang der Vorschubachse 30 bidirektional bewegt werden. Mit anderen Worten kann die Reinigungsvorrichtung 10 wie dargestellt von links nach rechts und/oder von rechts nach links bewegt werden. Für den letzteren Fall wird die stegartige Struktur 14 zunächst über die vorgelagerten Führungswalzen 62a in den Aufnahmebereich 32 (siehe Fig. 1) zwischen den Schruppscheiben 18a, 18b geführt. Die Reinigungsvorrichtung 10 wird weiter über die stegartige Struktur 14 bewegt, wodurch eine Verunreinigung 12 (siehe Fig. 1) durch die Schruppscheiben 18a, 18b abgetragen wird. Anschließend wird die stegartige Struktur 14 über die nachgelagerten Führungswalzen 62b geführt.

Fig. 6 zeigt die Reinigungsvorrichtung 10 aus Fig. 5 gemäß dem in Fig. 5 kenntlich gemachten Schnitt A-A um 90° gedreht. Die Schruppscheiben 18a, 18b sind auf den Antriebswellen 24a, 24b drehfest angeordnet. Mit anderen Worten sind die Schruppscheiben 18a, 18b durch die Antriebswellen 24a, 24b rotierend antreibbar und können auch entlang der Drehachse 20 bis zu einem Anschlag bewegt werden. Gemäß der gezeigten Ausführungsform kann auf jeder Antriebswelle 24a, 24b eine Gleithülse 68 vorgesehen sein, die entlang der Drehachse 20 gleitend auf der jeweiligen Antriebswelle 24a, 24b anordnenbar ist. Die Gleithülse 68 weist vorzugsweise einen Flanschbereich 70 auf, an dem die jeweilige Schruppscheibe 18a, 18b angelegt werden kann. Zur Befestigung der Schruppscheiben 18a, 18b kann vorgesehen sein, dass eine Mutter 72 auf das den Flanschbereich 70 aufweisende Ende der Gleithülse 68 aufgeschraubt wird. Die Gleithülsen 68 sind zusammen mit den jeweils daran angeordneten Schruppscheiben 18a, 18b entlang der Drehachse 20 federnd beweglich ausgebildet. Wird eine Gleithülse 68 zusammen mit einer Schruppscheibe 18a, 18b ausgelenkt, wird eine rückstellende Federkraft 73a, 73b in Richtung der jeweiligen anderen Schruppscheibe 18a, 18b bewirkt. Hierdurch kann ein Andrücken beider Schruppscheiben 18a, 18b an eine zu reinigende Struktur 14 sichergestellt werden.

In der gezeigten Ausführungsform wird die Antriebswelle 24a von dem Riemenantrieb 22 unmittelbar angetrieben, während die Antriebswelle 24b mittels einer Verstiftung in Form zweier Bolzen 74 drehmomentübertragend an der Antriebswelle 24a angeordnet ist. In der gezeigten Ansicht nach Fig. 6 ist lediglich ein Bolzen 74 sichtbar.

Die Schruppscheiben 18a, 18b bilden den Aufnahmebereich 32 aus. Der Aufnahmebereich 32 kann die Aufnahmebereichbreite 36 aufweisen. Die Aufnahmebereichbreite 36 kann wie dargestellt an dem radial äußeren Ende der Schruppscheiben 18a, 18b ausgebildet sein. Der Aufnahmebereich 32 kann eine Schruppbreite 76 aufweisen. Der Aufnahmebereich 32 weist die Schruppbreite 76 vorzugsweise in radialer Richtung von dem äußeren Rand der Schruppscheiben 18a, 18b beabstandet auf. Besonders bevorzugt ist der Aufnahmebereich 32 in radial inwärts gerichteter Richtung der Schruppscheiben 18a, 18b sich verjüngend ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Schruppbreite 76 des Aufnahmebereichs 32 typischerweise geringer als die Aufnahmebereichbreite 36. Der Aufnahmebereich 32 kann einen sogenannten Einfahrwinkel ausbilden. Hierdurch kann ein Anordnen der Reinigungsvorrichtung 10 bei geringem Widerstand durch die stegartige Struktur 14 (siehe Fig. 1) besonders leicht erfolgen. Ferner kann die Verunreinigung 12 fortschreitend mit zunehmender Eindringtiefe 42 entfernt werden, wodurch der Kraftaufwand für die Reinigung verringert und die Handhabung der Reinigungsvorrichtung 10 erleichtert werden kann.

Ferner kann der Aufnahmebereich 32 angrenzend an den sich verjüngenden Abschnitt einen sich weitenden Abschnitt aufweisen. Der die Schruppbreite 76 aufweisende Abschnitt des Aufnahmebereichs 32 kann in diesem Fall die kleinste Beabstandung zwischen den Schruppscheiben 18a, 18b darstellen. Mit zunehmender Eindringtiefe 42 kann ein bereits gereinigter Abschnitt der stegartigen Struktur 14 in den sich weitenden Abschnitt des Aufnahmebereichs 32 ohne weiteren Kontakt zu den Schruppscheiben 18a, 18b eingeführt werden. Ein weiterer Materialabtrag kann so effektiv verhindert werden.

Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Schruppscheibe 18a, 18b.

Die dargestellte Schruppscheibe 18a, 18b weist fünf Schruppvorsprünge 34 auf, die an einem Schruppscheibengrundkörper 78 angeordnet - hier mittels jeweils einer Befestigungsschraube 80 angeschraubt - sind. Die Schruppvorsprünge 34 sind gemäß der gezeigten Ausführungsform als Klingenleisten 82 ausgebildet. Die Klingenleisten 82 können jeweils eine Klinge 84 aufweisen, die in einer Drehrichtung 26a, 26b angeordnet sind. Vorzugsweise weisen die Klingenleisten 82 mehr als eine Klinge 84, zumindest jedoch zwei Klingen 84 auf. Die zumindest zwei Klingen 84 sind vorzugsweise in einem unterschiedlichen Drehsinn an der Schruppscheibe 18a, 18b angeordnet.

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren 100 in einer schematischen Darstellung. In einem Verfahrensschritt 102 kann zunächst die stegartige Struktur 14 (siehe Fig. 1) bereitgestellt werden.

In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 104 wird die Reinigungsvorrichtung 10 (siehe Fig. 1) an der stegartigen Struktur 14 angeordnet. Mit anderen Worten wird die Reinigungsvorrichtung 10 derart auf die stegartige Struktur 14 aufgesetzt, dass die stegartige Struktur 14 zumindest abschnittsweise innerhalb des Aufnahmebereichs 32 (siehe Fig. 1) beziehungsweise zwischen den Schruppscheiben 18a, 18b der Reinigungsvorrichtung 10 angeordnet beziehungsweise positioniert ist.

In einem weiteren Verfahrensschritt 106 wird die Reinigungsvorrichtung 10 entlang der stegartigen Struktur 14 bewegt werden. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann in Vorschubrichtung 28 (siehe Fig. 1) entlang der Vorschubachse 30 (siehe Fig. 1) bewegt werden.

Die Reinigungsvorrichtung 10 kann an der stegartigen Struktur 14 vorbewegt oder zurückbewegt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Drehrichtung 26a, 26b (siehe Fig. 1) der Schruppscheiben 18a, 18b geändert wird.

Bezuqszeichenliste

Reinigungsvorrichtung 10; Zweite Spreizhebel 50b;

Verunreinigung 12; Lagerungsstelle 52; stegartige Struktur 14; Spreizwinkel 54;

Antriebseinheit 16; Schutzhaube 56, 58;

Schruppscheibe 18a, 18b; Stegführung 60;

Drehachse 20; Führungswalzen 62a, 62b;

Riemenantrieb 22; Führungswalzenpaar 64a, 64b;

Antriebswelle 24a, 24b; Führungsblech 66a, 66b;

Drehrichtung 26a, 26b; Gleithülse 68;

Vorschubachse 30; Flanschbereich 70;

Vorschubrichtung 28; Mutter 72;

Aufnahmebereich 32; Federkraft 73a, 73b

Schruppvorsprünge 34; Bolzen 74;

Aufnahmebereichbreite 36; Schruppbreite 76;

Stegbreite 38 der stegartigen Schruppscheibengrundkörper 78;

Struktur 14; Befestigungsschraube 80;

Strukturanschlag 40; Klingenleiste 82;

Eindringtiefe 42; Klinge 84;

Spreizeinrichtung 44; Reinigungsverfahren 100;

Hebelsystem 46; Verfahrensschritt 102, 104, 106

Spreizplatte 48; Schnitt A-A.

Erste Spreizhebel 50a;