CN111886079A - 用于在包装站处理插入和装配辅助件内表面的润滑剂喷洒设备和润滑剂施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种润滑剂喷洒系统和一种用于在包装站中处理插入和装配辅助件的内表面的润滑剂施加方法。为了使用润滑剂喷洒系统利用润滑剂喷洒有效地处理具有连续开口的中空体的内表面，需要润滑剂施用的相关方法和系统以及以直接连续步骤在系统中使用的结合。装备有抽吸装置的润滑剂喷洒系统(1)包括喷洒站(2)，安装站(4)和喷洒站(3)，在它们之间布置有设计为插入和安装辅助件的调节和滑动框架元件(5)。根据本发明，在喷洒润滑剂(20)之后，随后可将被引入中空体开口中的部件以平滑且无损坏的方式插入并以滑动方式移动(22)。一个特定的应用领域是将电池板组(13)包装在电池容器(14)中。

Description

用于在包装站处理插入和装配辅助件内表面的润滑剂喷洒设 备和润滑剂施用方法

本发明涉及根据专利权利要求1的通用术语的润滑剂喷洒系统以及根据专利权利要求6的通用术语的润滑剂施加方法的设计—其有关于通过包装站中的润滑剂喷洒系统对调节和滑动框架进行内表面处理，该调节和滑动框架被设计为用于适当尺寸的中空体中的插入零件的插入和装配辅助件—其中将分别提供有效的可喷洒润滑剂的整体制备和组合物。

已知的现有技术是以特定于过程的方式设计用于某些材料层的表面施用的喷洒系统，这取决于待处理的物体或构件的类型、结构、尺寸以及材料。出于设施安全，过程合理性以及待处理的材料的可流动性和可喷洒性的原因，压缩空气雾化主要用作低压过程。

尽管有不同的表面涂层，例如关于

-油漆以及色漆的施用，

-粘合剂和密封剂的施用，以及

-润滑剂的施用，

但从现有技术的喷洒系统中已知类似的设施结构和构件布置。

知识产权中描述了大量众所周知的喷洒系统的示例，通过这些喷洒系统可以通过喷洒技术来施用工业表面涂层，具有下面将提到所述所述知识产权的功能构件的创新性的实施例和布置。

EP 3192587 A1的内容是一种工业喷洒系统，称为“使中空体的内表面硅化的装置”，用于将用作粘合剂和密封剂的这种物质施用在以瓶形式设计的零件的内表面上。该系统分别由一个洗涤，喷洒和热处理站组成，零件放在传送带上被传送通过该系统的构成部件。

知识产权文件中描述了现有技术的涂层喷洒系统

DE 95814-其包括喷洒站，该喷洒站具有多个喷洒头，喷洒头可在所有方向上转动以用于容器的喷洒，尤其是处于固定的不改变处理位置的容器，以及

DD 111649-其是这样一种喷洒系统：由两个布置在传送器上的腔式喷洒站组成，用于有待上釉的卫浴中空部件。

EP 2 006 029 A2和DE 101 39 633 C1涉及用于平伏的基材的润滑剂喷洒系统，例如平伏的深拉基底，其在传送带上运输到喷洒头并经过喷洒头，其涉及将通过喷洒站的喷洒头在两侧和一侧将润滑剂喷洒到平伏的材料。

这两种方法的缺点在于，用这些喷洒系统设计不能对中空体的内表面进行喷洒。

德国专利申请DE 10 2014 005 085 A1“用于...电池的单元组”描述了将保持架附接至各个单独的电池单元的过程序列，其中使用接合机将它们装配在单元组中，如果要施加很大的力，还使用接合剂来减少摩擦。然而，其中未提及喷洒形式的润滑剂施用类型和与物体有关的喷洒系统。

现有技术已知的、且也可以用于润滑剂施用的喷洒系统的这些示例解决方案的缺点是：

-仅一个或两个喷洒站可用，这些喷洒站具有布置成专门用于施用喷洒剂的喷洒头，

-通过传送带专门地传送要被喷洒的扁平材料，例如金属片材和中空零件，

-缺乏喷洒的润滑剂施用和润滑剂层的局部与及时使用的降低成本的系统和过程相关的组合，

-缺少润滑剂的准备、供应和喷洒以及剩余润滑剂量的收集和再利用的工作周期，

-提供和教导有关使用挥发性润滑剂的安全措施，

以及

-可以集成到加工设施中的小型紧凑润滑剂喷洒系统的设计。

现有技术还包括用于将成品电池板盒装到空箱盒/容器的调节和滑动框架的手动喷洒—其通过打开工厂设施上的安全装置而提供，以及可能需要去除在装箱过程中在调节和滑动框架的边缘处刮去的润滑剂材料残留物，接下来随后用喷洒瓶中提供的润滑剂手动喷洒这些边缘。由于此过程始终需要生产设施和制造过程中的干预这一事实，这很少执行，并且不按要求进行，也不在要求下进行。结果，仅以较长的间隔喷洒所述调节和滑动框架，这又根据在装箱过程中由于设施构件必须承受的引起的较高的机械应力而遭遇的质量损失导致设施构件受损。此外，使用喷洒瓶会产生大量的包装废料，这些废料必须通过昂贵的回收活动以高昂的成本进行处置。

因此，本发明的目的是提供一种结构性和过程技术上的解决方案，通过该解决方案可以克服现有技术的已知缺点。所述目的涉及以创新的方式确定用于施用润滑剂的喷洒系统的设施结构和构件装备，以使得可以将润滑剂的施加方法和利用过程结合在创新的紧凑设计的装置中。此外，系统的设计和发明步骤必须包括润滑剂本身的制备和处理构件以及用于安全利用所用润滑剂的安全措施。

如本发明所提出的，提供一种用于在包装站中对插入和装配辅助件进行内表面处理的润滑剂喷洒系统的设计和结构的目的是通过专利权利要求1中所述的特征而实现的，而实现用于为此目的提供和使用润滑剂的过程特征以及必要的安全措施的目的是通过专利权利要求6的特征而实现的，在相关的从属权利要求中描述了相应的有利的实施例。

因此，用于处理调节和滑动框架(其用作将电池板组置入为此目的而设置的适当尺寸的电池容器中的插入和装配辅助件)的内表面的润滑剂喷洒系统首先包括第一喷洒站、安装站和第二喷洒站，它们彼此相邻地布置，并在它们之间来回移动而设置了可水平移动的调节和滑动框架，其具有对准和调节装置的特征。

根据本发明，润滑剂喷洒系统包括若干水平区域功能高度(level)。

在上部进料高度处，可以通过线性驱动器将定位、分类并分别用夹板装置固定的电池板组移动到安装站的中间位置。

在上部工作高度处，在喷洒站1和喷洒站2中布置了喷洒头和排气系统。

在中间工作高度上布置至少两个单一设计的调节和滑动框架或一个具有方形内部开口的双框架，各所述框架直线对准并且能够在喷洒站和安装站之间的协调循环时间内纵向地往复移动。

在下部工作高度处，通过可向下移动的进料杆—该进料杆位于电池板组上方的前端上，其降低进料和通过调节和滑动框架的滑动移动以及进一步移动，可实现电池板组到电池容器中的滑动插入和放置。

在打开并抬起夹板装置后，松开调节和滑动框架的内表面，且将其从安装站移向喷洒站1或喷洒站2，从而可以将装配好的电池移出或移离下部工作高度处的润滑剂喷洒系统。功能高度的这种布置允许在所有功能高度上进行时间协调和可控制的系统使用。

在权利要求2和3中描述了用于润滑剂喷洒系统的设计的补充特征。它们与功能构件的设计有关，借助该功能构件来准备和实施润滑剂的施用以及所述调整和滑动框架的布置。

润滑剂喷洒系统的基本特征是提供了设有搅拌器的润滑剂箱。为此，将无压润滑剂储罐永久性地安装在喷洒站附近，并将其连接到负责润滑剂的供应和排放的环形主管(ring main)上。这具有以下优点：防止了润滑剂在所述主管中的沉降，并且可以收集过量的润滑剂并将其返回到储罐。

用于输送润滑剂的进料泵恰当地位于环形主管内。结合布置在环形主管中的材料流动调节器，可以在量和压力方面具体地调节和调整润滑剂的材料流动，以满足相应的要求，从而无需对材料储罐加压。材料流动调节器位于环形主管内部，在润滑剂泵的下游和喷洒头的上游，布置在至少一个喷洒站中。为了在相应的喷洒位置处精确定位，喷洒头本身固定地布置在由伺服电动机驱动的伺服轴上，伺服电动机以无级线性方式移动喷洒头。

喷洒头是气动控制的，并永久连接到环形主管。有利地，喷洒头被安装成使得其可以旋转和转动，以便在喷洒头的相应位置上用润滑剂涂覆装箱的框架的所有需要的区域。为了将喷洒头移动到相应的喷洒位置，也可以利用机械手。选择此变型取决于系统设计中可用的空间以及客户的具体要求和偏好。

为了排除爆炸危险，通过布置在这些区域的排气系统，在负压下保持喷洒站的整个区域通风。

该过程流程的特点是连续且顺次地执行以下各过程步骤：润滑剂喷洒和调节和滑动框架在喷洒站1和2以及安装站之间的水平的站变换移动，随后继续进行电池板组的降低插入和安装，以及进料和排出移动，以及在整个过程序列中由传感器监测的过程设置的控制。

如本发明所提出的，用于处理调节和滑动框架的内表面的润滑剂由聚四氟乙烯和异丙醇的混合物组成，聚四氟乙烯也以缩写PTFE和商品名Teflon著称。在这种情况下，异丙醇用作载体材料。这种材料组合物确保了润滑剂聚四氟乙烯在润滑剂喷洒系统中的可流动和可喷洒的润滑剂应用。

聚四氟乙烯通过混合的载体物质保持可流动，并通过搅拌器在润滑剂罐中不断保持均质化，通过润滑剂环形主管供入喷洒站中的喷洒头，并通过喷洒头作为粘附性的喷雾形式施用到调节和滑动框架的内表面。

为了能够监测润滑剂的必要使用，在进料杆上布置了压力负荷单元，以获取有关将电池板组通过调节和滑动框架装入所提供的电池容器中所需的滑入压力的信息。如果该必要压力超过规定值，则所述负荷单元将该信息传递给润滑剂喷洒系统的控制器。材料压力最初设置一次，这是调整喷洒混合物所需的。如果在负荷单元处超过极限值，则仅触发更改框架命令，从而将先前准备好的具有润滑剂的第二滑动和调节框架推入。

为了确保平稳的过程流程，通过安装在要进行润滑剂喷洒的整个区域内的排气系统对该区域进行抽气，以便在负压侧上在管道中产生预设的负压。其目的是防止产生的喷雾在该系统中扩散和点燃。

使用实施例以简化的形式呈现本发明。

随附的附图如下提供说明：

图1是润滑剂喷洒系统的示意性正视图，示出了简化的结构图。

图2基于中间工作高度示出了根据图1的示意性平面图；

图3是该设备组件的正视图的示意图。

图4以平面图的形式示出了喷洒区域的示意图；

图5是进料泵的示图。

图6是作为等轴测图的喷洒区域的图示，并且

图7示出了带有搅拌器的润滑剂罐的示图。

图1示意性地示出的润滑剂喷洒系统，示出了系统的并排布置的主要功能部分，即：

-喷洒站1(2)，

-装配站4，和

-喷洒站2(3)，

具有布置在其中的功能构件，例如在壳体中产生负压的排气系统19，在喷洒站1和2中的喷洒头11，其关于材料流动通过环形主管15相互连接，以及安装站4中的进料杆16。除了基本的设施结构的该表示之外，功能过程结构通过水平延伸通过润滑剂喷洒设施1的功能高度的直观表示来说明，如以下所列：

-上部进料高度6，用于电池板组17的进料并布置在下方；

-上部工作高度7，此处通过喷洒头11进行润滑剂供应和润滑剂的施用，且发生用于产生轻微负压的空气排气，其中具有负荷单元的进料杆16布置在安装站4的可动的上部部分中；

-中间工作高度8，此处进行调节和滑动框架5的站变换移动；

-下部工作高度9，此处，由于进料杆16的向下冲程移动，在调整和滑动框架5中通过底部开口插入前部布置的、分类的、完全加工和夹紧的电池板组17，将其降低，并将其滑入位于其下方的电池容器18中，以及

-下部排放高度10，此处，完全装配好的电池从安装站4移出润滑剂喷洒单元1。

图2所示的润滑剂喷洒系统作为中间工作高度，除了带有方向箭头的可见结构装置特征外，还显示了可行的过程步骤及它们在系统部件中和功能构件上的作用点。

-过程步骤：在喷洒站1和喷洒站2中交替地喷洒润滑剂20；

-过程步骤：在喷洒站1和2之一与安装站4之间关于调节和滑动框架5的站变换移动21；

-过程步骤：安装站4中的进料和滑动移动22；

-过程步骤：在安装站4中的插入和安装23；以及

-过程步骤：进出安装站4的进料和排放移动24。

除此之外，执行过程流动控制25的过程步骤，该步骤在图2中以环形主管15中的润滑剂流动控制为例显示，该步骤通过材料流动调节器14实现。

此外，图2示出了双框架设计形式的调节和滑动框架5，该框架具有彼此相邻布置的两个内部开口，用于各自滑入并穿过一个电池板组17，并将其插入和安装在恰当地定位于其之下的电池容器18中。

图4至图6以俯视图示出了喷洒区域，用于传送润滑剂的进料泵以及具有搅拌器的润滑剂罐，材料混合物的供应所需要的这些代表性构件和设备的细节。如图1至图4示意性地显示，通过环形主管15使液体润滑剂投入使用，以及进行排出的和除去的润滑剂残余物的排放和返回，其中带有搅拌器的润滑剂罐12，润滑剂进料泵13，材料流动和压力调节器14以及喷洒头11通过主管相互连接。

图中未示出润滑剂喷洒系统1的移动致动驱动器、感觉控制构件以及系统和功能安全元件。

除了电池元件的装配以外，还可以使用润滑剂进行对其他中空体最终处理(finish)。

利用和采用本发明提出的设备以及可以用该设备执行的用于调节和滑动框架内表面处理的方法—在这种使用情况下作为用于将安装在尺寸合适的电池容器中的电池板组的插入和装配辅助件—借助插入辅助件和自动且有受调节地供应有效的液体润滑剂(其与为了避免爆炸危险而提供的对过量喷雾的同时定量排气通风相关)，可以进行将成品电池板组装箱到为此目的而准备的电池容器中的不会受损且顺畅的过程。出于这个目的，对于本发明而言有利的是，滑动和调节框架的内表面的喷洒通过喷嘴交替进行，该喷嘴或者位于有待润湿的滑动和调节框架的内表面之上、成静止和转动安装的喷洒头(通过其来进行润滑剂喷洒)的形式，或者通过具有安装在前部的喷洒头的转动臂，其布置在喷洒站的外部，并且转入相应的喷洒站中。

以这种方式，利用通过材料流动调节器以特定的方式确定和实际需要的润滑剂施加量—这防止了施用过量的润滑剂—所提出的本发明技术方案可靠地避免了现有技术的缺点，就像其避免了存储在小包装中的润滑剂的包装废料大量积累一样，否则将不得不以高昂的成本对其进行处置和再加工/再循环。

参考标号列表：

关于系统构件：

1 润滑剂喷洒系统

2 喷洒站1

3 喷洒站2

4 安装站

5 调节和滑动框架

6 上部进料高度

7 上部工作高度

8 中间工作高度

9 下部工作高度

10 下部排放高度

11 喷洒头

12 带搅拌器的润滑剂罐

13 润滑油进料泵

14 材料流动和压力调节器

15 环形主管

16 带负荷单元的进料杆

17 电池板组

18 电池容器

19 排气系统

关于过程步骤：

20 喷洒润滑剂

21 站变换移动

22 进料和滑动移动

23 插入和安装

24 进料和排放移动

25 过程流动控制(例如利用14)

Claims (9)

1.一种润滑剂喷洒系统1，用于处理带有通孔的插入和装配辅助件的内表面，所述插入和装配辅助件用于在装箱站将电池板组(17)装箱到尺寸合适的电池容器(18)中，其特征在于

配备有排气系统(19)的润滑剂喷洒系统(1)包括喷洒站1(2)，喷洒站2(3)和布置在它们之间的安装站(4)，在它们之间，构造成中空体的调节和滑动框架(5)布置成能沿水平向移动，其中，喷洒站(2、3)各自配备有至少一个固定定位并可枢转地布置的用于润滑剂喷洒的喷洒头(11)，并且配备有负荷单元且能进行竖直提升移动的至少一个竖直地导向的进料杆(16)布置在所述安装站(4)的可移动的上部部分上，

其特征在于，

在所述润滑剂喷洒系统(1)中有多个水平的功能高度，其中

-在进料区上方的上部进料高度(6)上，被定位、分类和各自通过夹钳装置被固定的多个电池板组(17)能够通过线性驱动器移动到所述安装站(4)的中间位置，

-在上部工作高度(7)上，所述喷洒头(11)布置在所述喷洒站1(2)和所述喷洒站2(3)中，

-在中间工作高度(8)上，各调节和滑动框架(5)被布置、设计成至少两个单框架或一个双框架的形式，其各自具有方形内部开口，所述调节和滑动框架(5)成能够在所述喷洒站(2，3)与所述安装站(4)之间在协调循环时间内沿直线方向纵向地前后移动，并且其中

-在下部工作高度(9)上布置有下降的进料杆(16)，所述进料杆(16)通过夹钳装置邻接在电池板组(13)的端面上，并且在其下降的插入和滑动过程中，穿过布置在所述中间工作高度(8)上的所述调节和滑动框架(5)，暂时定位在被传送到并布置在下部工作高度(9)的空电池容器(18)中，并且在所述电池板组(17)已装箱到所述电池容器(18)中后，所述进料杆(16)能够从该位置移回所述中间工作高度。

2.根据权利要求1所述的润滑剂喷洒系统(1)，其特征在于，能够以可枢转移动的方式定位成以便固定在所述喷洒站1(2)和所述喷洒站2(3)中的喷洒头(11)通过环形主管(15)布置成线连接的构造，所述环形主管(15)用于通过压缩空气借助于用于润滑剂的进料泵(13)和材料流动和压力调节器(14)经由润滑剂罐(12)供应和排出液态润滑剂，其中所述润滑剂罐配备有用于均质化所提供的液体润滑剂的搅拌器，并且其中

借助于排气系统(19)在所述润滑剂喷洒系统(1)的壳体中产生永久的负压。

3.根据权利要求1和2所述的润滑剂喷洒系统(1)，其特征在于，在所述喷洒站1(2)和所述安装站(4)之间以及在所述喷洒站2(3)和安装站(4)之间提供调节和滑动框架(5)，所述框架可沿交替方向水平移动，并且设计为具有至少两个相邻布置的方形内部开口的双框架，所述框架恰当地适配于推入及滑动通过的所述电池板组(17)的尺寸类型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的润滑剂喷洒系统(1)，其特征在于，所述系统设置有配备有负荷单元的进料杆(16)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的润滑剂喷洒系统(1)，其特征在于，在所述喷洒站(2、3)的外部布置有至少一个可转动到所述喷洒站(2、3)中并且具有布置在前侧的喷洒头(11)的转动臂。

6.一种与根据权利要求1-5所述的用于处理调节和滑动框架(5)的内表面的润滑剂喷洒系统(1)相关且利用所述润滑剂喷洒系统(1)来实施的方法，所述调节和滑动框架(5)用作用于将电池板组(17)装入尺寸合适的电池容器(18)中的插入和装配辅助件，所述方法特征在于以下过程步骤，即：

在喷洒站1和2(2、3)中在调节和滑动框架(5)的所述内表面上进行润滑剂喷洒(20)；

所述调节和滑动框架(5)从所述喷洒站1和2(2、3)其中之一到所述安装站(4)并返回的水平站变换移动(21)。

各自穿过所述调节和滑动框架(5)的一个电池板组(17)的降低进料和滑动移动，然后

将该电池板组(17)降低并滑动插入和安装(23)到尺寸和位置合适的电池容器(18)中，

并且紧随其后，以时间不间断的方式，作为过程步骤以协调的顺序：

电池板组(17)和电池容器(18)朝向所述安装站(4)以及在装配好组后远离所述安装站站的进料和排放移动(24)，以及

以自动化方式实现的传感器监测的过程流动控制(25)和过程变换，

其中，在整个过程序列中，借助于排气系统(19)，在空气压力侧上，将润滑剂喷洒活动(20)的周围空气区域保持在负压下，从而满足过程安全性要求。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使用聚四氟乙烯和异丙醇的混合物作为润滑剂，将该润滑剂均质化并以液态使用，其中由于混合了载体材料，使得聚四氟乙烯可流动，且无压力地通过润滑剂环形主管(15)从具有搅拌器的润滑剂罐(12)传送到所述喷洒头(11)，并通过所述喷洒头(11)以粘附性喷雾的形式施用在所述调节和滑动框架(5)的内表面上。

8.根据权利要求6和7所述的方法，其特征在于，用于确定要使用的润滑剂的必要量且从而用于确定所述调节和滑动框架(5)的水平站变换移动(21)的传感器检测的过程流动控制借助于压力负荷单元以信息相关的和过程调节的方式来进行，所述压力负荷单元布置在所述进料杆(16)上并用于测量和监测预定的插入压力。

9.根据权利要求6和7所述的方法，其特征在于，用于确定所需的润滑剂的量且从而用于所述调节和滑动框架(5)的水平站变换移动(21)的所述传感器检测的过程流动控制通过规定的/预设的间隔以过程调节的方式进行。

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