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Die
Erfindung betrifft einen Werkstückträger zum
Transport eines Aggregats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 100 49 190
A1 ist ein Werkstückträger bekannt,
mit dessen Hilfe ein Aggregat (z.B. ein Motor oder ein Getriebe)
im Produktionsumfeld von einer Montagestation zur nächsten transportiert werden
kann. An diesen Montagestationen werden auf den Werkstückträger die
Aggregate schrittweise aus Einbauteilen und -modulen, die den Montagestationen
zugeführt
werden, aufgebaut. Unter anderem wird in jedes Aggregat ein Steuergerät verbaut,
das im Betrieb die Steuerung dieses Aggregats übernimmt. Um bereits während der
Aggregatemontage Steuersoftware im Aggregate-Steuergerät installieren
zu können,
ist der Werkstückträger der
DE 100 49 190 A1 mit
einem Computer versehen, in dem die Steuersoftware gespeichert ist
und von dem diese Software auf das Aggregate-Steuergerät übertragen werden
kann. Weiterhin ist der Werkstückträger der
DE 100 49 190 A1 mit
einem Akku zur Stromversorgung des Computers im Stand-Alone-Betrieb
und einem Ladegerät
für den
Akku versehen. Das Aggregat ist gemeinsam mit dem Computer, dem
Akku und dem Ladegerät
auf einer Grundplatte des Werkstückträgers befestigt.
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Wenn
nun diese elektrischen Geräte
auf dem Werkstückträger gemeinsam
mit dem Aggregat die Montagestufen im Fabrikumfeld durchlaufen,
sollten diese Geräte
in einer solchen Weise ge schützt
werden, dass Störungen
aufgrund von Verschmutzung, Stoß etc.
vermieden werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger zum
Transport eines Aggregats während
des Produktionsprozesses in einer solchen Weise zu verbessern, dass
elektrische Zusatzgeräte,
die sich auf dem Werkstückträger befinden
und während
der Montage und/oder Prüfung des
Aggregats zum Einsatz kommen, geschützt sind.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach
weist der Werkstückträger eine Sandwichstruktur
mit mindestens zwei Begrenzungsplatten auf, die näherungsweise
parallel zueinander verlaufen und sich gegenseitig zumindestens
abschnittsweise überdecken.
Die Begrenzungsplatten sind in einer solchen Weise zueinander angeordnet, dass
zwischen ihnen ein Hohlraum zur Aufnahme eines oder mehrerer der
elektrischen Zusatzgeräten gebildet
ist. Diese Sandwichstruktur bildet eine Art „angepassten Schaltschrank" für die elektrischen
Zusatzgeräte
und schützt
die Geräte
gegenüber
mechanischen Einwirkungen (z.B. Stöße, Eingriffe, ...). Der Werkstückträger mit
den darauf befindlichen Zusatzgeräten bildet somit eine geschlossene,
kompakte Einheit, da alle (Zusatz-) Teile, die ansonsten über die
Basisplatte des Werkstückträgers hinausragen und
eine Verletzungsgefahr für
das Montagepersonal darstellen können,
sicher im Hohlraum der Sandwichstruktur verstaut werden können.
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Die
Anordnung der elektrischen Zusatzgeräte in einem Hohlraum hat den
weiteren Vorteil, dass zwischen den Begrenzungsplatten ein gemeinsamer Kabelkanal
für alle
Geräte
gebildet ist. Dies sorgt für eine
geordnete Kabelführung,
so dass keine se parate Verkabelung der Geräte mehr vorgesehen zu werden
braucht, sondern durch diesen Kabelkanal eine gemeinsame Verkabelung
der Geräte
erfolgt. In diesem Kabelkanal kann insbesondere auch ein Computer
und eine Kontaktierungseinrichtung untergebracht werden, mit deren
Hilfe das Aggregat an einen Prüfstand
angekoppelt werden kann. Ebenso können die Abgreifer für die Energie-
und Datenübertragung in
die Sandwichkonstruktion integriert werden.
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Vorteilhafterweise
besteht mindestens eine der Begrenzungsplatten aus einem metallischen Werkstoff.
Dadurch wird eine hohe mechanische Stabilität der Sandwichstruktur erreicht.
Weiterhin kann der Computer – ebenso
wie andere im Hohlraum vorgesehene elektrische Geräte – thermisch
an die metallische Begrenzungsplatte angekoppelt werden. Das hat
den Vorteil, dass über
die große
thermische Masse der Begrenzungsplatte die Abwärme des Computers gut abgeleitet
werden kann. Dadurch kann man auf einen separaten Ventilator/Lüfter des Computers
verzichten. Dies ist von großem
Vorteil bei einem Einsatz im Fabrikumfeld, da aufgrund der stark ölhaltige
Luft eine umluftunabhängige
Kühlung die
Lebenszeit des Computers stark erhöht. Zweckmäßigerweise bestehen beide Begrenzungsplatten aus
Stahl.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, zwischen den beiden Begrenzungsplatten eine
Verbindungswand vorzusehen, die den Hohlraum der Sandwichstruktur
zumindest abschnittsweise gegenüber
der Außenwelt abschirmt.
Aus Gründen
der Platzersparnis verläuft die
Verbindungswand zweckmäßigerweise
senkrecht. Vorteilhafterweise umgibt diese Verbindungswand den Hohlraum
zwischen den Begrenzungsplatten ringförmig und ist mit verschließbaren Öffnungen zur
Einführung
bzw. Entnahme der Zusatzgeräte
versehen. Auf diese Weise können
die im Hohlraum befindlichen Geräte
effektiv gegenüber
Staub, Ölspritzern, eindringenden
Gegenständen
etc. geschützt werden.
Weiterhin stellt dies einen Diebstahlschutz dar, da die Zusatzgeräte nicht
ohne weiteres aus dem Hohlraum entnommen werden können.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die Sandwichstruktur
die Basis des Werkstückträgers, auf
der das Aggregat montiert ist. Die Zusatzgeräte sind also in einem Hohlraum
unterhalb des Aggregats angeordnet.
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Soll
der Werkstückträger zum
Transport, Montieren und Prüfen
von Getrieben verwendet werden, so ist der Werkstückträger in einem
Bereich unterhalb des Getriebes mit einer Aussparung versehen sein,
durch die das (zum Test des Getriebes verwendete) Öl abgelassen
werden kann. Die unterhalb des Getriebes angeordnete Sandwichstruktur
ist dann in einer solchen Weise gestaltet, dass beide Begrenzungsplatten
mit Aussparungen versehen sind und gemeinsam mit einer (die Begrenzungsplatten
im Randbereich der Aussparungen verbindenden) inneren Verbindungswand
ein U-Profil bilden, in das die Zusatzgeräte eingestellt werden können. Die innere
Verbindungswand schützt
die Zusatzgeräte gegenüber Verschmutzungen,
insbesondere Ölspritzern,
die vom Getriebe herrühren.
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Soll
der Werkstückträger zum
Transport, Montieren und Prüfen
von Motoren verwendet werden, so stellt die als Basis dienende Sandwichstruktur
vorteilhafterweise einen geschlossenen rechteckigen Hohlraum dar.
Im Unterschied zu dem oben beschriebenen Getriebe-Werkstückträger ist
in diesem Fall keine Aussparung in der Sandwichstruktur vonnöten, da
die Ölwanne
Teil des Motors ist und das Motorenöl in den Prüfständen eingefüllt und abgesaugt wird. In
einer ersten Ausführungsform überspannt
die Sandwichstruktur die gesamte Basis des Werkstückträgers. In
einer alternativen Ausführungsform überdeckt
die Sandwichstruktur nur einen begrenzten randnahen Teil der Basisplatte
des Werkstückträgers, so
dass ein seitlich angeordneter „Schaltschrank" gebildet wird. Weiterhin
kann die Sandwichstruktur auch vertikal gekippt auf der Basisplatte
des Werkstückträgers angeordnet
sein, so dass die Begrenzungsplatten senkrecht zur Basisplatte verlaufen.
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Neben
den bisher beschriebenen Aggregate-Werkstückträgern, mit deren Hilfe das Aggregat auf
einem Montageband (z.B. einer Rollenbahn) bewegt wird, können die
Aggregate mit Hilfe einer Hängebahn
transportiert werden. Die Werkstückträger umfassen
dann ein Gestänge,
in das das Aggregat eingehängt
wird; die Sandwichstruktur ist dann am Gestänge befestigt, so dass die
elektrischen Zusatzgeräte
oberhalb des Aggregats angeordnet sind. Die Stromversorgung der
im Hohlraum der Sandwichstruktur aufgenommenen Zusatzgeräte erfolgt über die
Hängebahn.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1a eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkstückträgers für ein Getriebe;
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1b eine
Aufsicht auf den Werkstückträger in 1a;
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1c eine
Schnittansicht durch den Werkstückträger der 1a gemäß der Schnittlinie
IC-IC in 1a;
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2a eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkstückträgers für einen Motor;
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2b eine
Aufsicht auf den Werkstückträger in 2a;
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2c eine
Schnittansicht durch den Werkstückträger der 2a gemäß der Schnittlinie
IIC-IIC in 1a;
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2d eine
Schnittansicht durch den Werkstückträger der 2a gemäß der Schnittlinie
IIC-IIC in 1a (alternative Ausgestaltung);
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2e eine
Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung des Werkstückträgers für einen
Motor;
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2f eine
Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung des Werkstückträgers für einen
Motor.
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1a zeigt
eine schematische Seitenansicht und 1b eine
schematische Aufsicht eines Werkstückträgers 1 für ein Aggregat 2 – im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ein Getriebe 3 – das
mit Hilfe einer schematisch dargestellten Stützvorrichtung 4 auf
dem Werkstückträger 1 befestigt
ist. Das auf dem Werkstückträger 1 gehalterte
Getriebe 3 wird auf einem Montageband 20 durch
aufeinander folgende Montage- und Prüfstationen im Produktionsumfeld geschleust,
an denen das Getriebe 3 schrittweise aus Einbauteilen und
-modulen aufgebaut und geprüft wird.
Im Getriebe 3 wird unter anderem ein Steuergerät 5 verbaut,
das im späteren
Betrieb die Steuerung des Getriebes 3 übernimmt.
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Der
Werkstückträger 1 umfasst
eine Sandwichstruktur 6 mit zwei parallel zueinander angeordneten
Begrenzungsplatten 7a, 7b aus Stahl, welche ringförmig ausgebildet
sind und zentrale Aussparungen 8a, 8b aufweisen.
Diese Aussparungen 8a, 8b ermöglichen einen freien Zugang
von unten her zum Getriebe 3 und dienen zum Ablassen von Öl aus dem Getriebe 3 nach
der Montage bzw. der Prüfung/Einstellung
des Getriebes 3. Die Ränder 9a, 9b der
Aussparungen 8a, 8b der Begrenzungsplatten 7a, 7b der Sandwichstruktur 6 sind
durch eine ringförmig
umlaufende innere Verbindungswand 10 verbunden, so dass
die beiden Begrenzungsplatten 7a, 7b gemeinsam
mit der inneren Verbindungswand 10 ein ringförmig umlaufendes
U-Profil bilden (siehe Schnittdarstellung der 1c).
Zwischen den Begrenzungsplatten 7a, 7b ist somit
ein ringförmiger
Hohlraum 11 gebildet, der zur Aufnahme elektrischer Zusatzgeräte 12 und
Verkabelungen 15 dient. Insbesondere sind im Hohlraum 11 ein Schaltkasten 16 und
ein Computer 13 enthalten, auf dem verschiedene Versionen von
Betriebssoftware für
das Steuergerät 5 des
Getriebes 3 gespeichert sind. Mit Hilfe von Kabeln 14 kann
der Computer 13 bzw. der Schaltkasten 16 mit dem
Steuergerät 5 des
Getriebes 3 verbunden werden, um die Betriebssoftware vom
Computer 13 in das Steuergerät 5 zu laden. Der
Computer 13 ist thermisch an die untere Begrenzungsplatte 7a angekoppelt,
so dass die Abwärme
des Computers 13 direkt über die Sandwichstruktur 6 abgeführt werden
kann.
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Über die
hohlrauminterne Verkabelung 15 kann der Computer 13 mit
einem auf dem Werkstückträger 1 befestigten
mobilen Datenträger 17 kommunizieren,
der der Identifizierung des auf dem Werkstückträger 1 montierten Getriebes 3 dient
und auf dem Informationen betreffend die Version des momentan auf
dem Werkstückträger 1 befindlichen
Getriebes 3 gespeichert ist. Der Datenträger 17 ist
an den Computer 13 angekoppelt und in einer solchen Weise
im Hohlraum 11 angeordnet, dass er von innen (d.h. über die
Verkabelung 15) gelesen und beschrieben werden kann, gleichzeitig
aber auch von außen
(z.B. von einer raumfeste Lesestation 18) gelesen werden
kann. Weiterhin ist in dem Hohlraum 6 ein (in den Schaltkasten 16 integrierter)
Akku 19 zur Stromversorgung des Computers 13 im
Stand-Alone-Betrieb
vorgesehen. Das Laden des Akkus 19 bzw. die Stromversorgung
der Zusatzgeräte 12 erfolgt über einen
Abgreifer 21, der ein im Montageband 20 integriertes
raumfestes Energieversorgungs-Kabel 22 kontaktiert. Der
Datenaustausch zwischen dem Computer 13 und einem raumfesten Local
Area Network (LAN) 25 erfolgt berührungslos mit Hilfe eines Empfängers 23 auf
dem Werkstückträger 1,
der Daten aus einem raumfesten Daten-Leckwellenkabel 24 empfängt; wahlweise
kann auch der Energieübertrag
berührungslos
erfolgen. Weiterhin ist auf dem Werkstückträger 1 eine an die
Verkabelung 15 angebundene Kontaktierungseinrichtung 26 vorgesehen, über die
der Computer 13 und/oder das Steuergerät 5 während der
Getriebeprüfung
bzw. – einstellung
an einen (in den Figuren nicht gezeigten) Prüfstand angeschlossen werden
kann.
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Das
durch die Begrenzungsplatten 7a, 7b und die innere
Verbindungswand 10 gebildete ringförmige U-Profil gewährleistet,
dass die im Hohlraum 11 befindlichen Zusatzgeräte 12 gegenüber mechanischen
Fremdeinwirkungen im Fabrikumfeld geschützt sind. Insbesondere verhindert
die innere Verbindungswand 11 Verschmutzungen, die beim Ölfüllen, Ölablassen
und Test des Getriebes 3 auftreten. Die obere Begrenzungsplatte 7b stellt
sicher, dass die Zusatzgeräte 12 keinen
mechanischen Einflüssen
(Stößen, Schmutzeinwirkung
etc.) von oben ausgesetzt sind. Weiterhin gestattet der Hohlraum 6 eine geordnete
gemeinsame Verkabelung 15 der Zusatzgeräte 12.
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Der
zwischen den Begrenzungsplatten 7a, 7b und der
inneren Verbindungswand 10 gebildete Hohlraum 11 wird
durch eine äußere Verbindungswand 27 nach
außen
hin geschlossen, so dass ein allseits geschlossener Hohlraum 11 entsteht.
Zum Einsetzen bzw. Entnehmen der Zusatzgeräte 12 sind in der äußeren Verbindungswand 27 verschließbare Öffnungen 28 (z.B.
in Form von Türen)
vorgesehen.
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Anstelle
des ringförmigen
Hohlraums 11 der 1a bis 1c kann
die obere Begrenzungsplatte 7b nur einen Teil der Ringfläche der
unteren Begrenzungsplatte 7a abdecken, so dass die zwischen den
Begrenzungsplatten 7a, 7b gebildete Sandwichstruktur
nur eine Seite der unteren Begrenzungsplatte 7a einnimmt
oder eine L-Form hat.
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2a zeigt
eine Schnittdarstellung durch einen Werkstückträger 1' für einen Motor 29 mit
einem Starter-Generator 30 und einem Steuergerät 5'. Der Motor 29 ist
auf dem Werkstück träger 1' mit Hilfe einer
in 2a schematisch dargestellten Stützvorrichtung 4' aufgebockt.
Der Werkstückträger 1' umfasst eine
rechteckige Sandwichstruktur 6' aus zwei rechteckigen Begrenzungsplatten 7a', 7b', deren Außenränder durch
eine äußere Verbindungswand 27' (mit einer
verschließbaren Öffnung 28') verbunden sind,
so dass ein quaderförmiger
Hohlraum 11' entsteht,
in den die Zusatzgeräte 12 aufgenommen
sind. Die obere Begrenzungsplatte 7b' kann – wie in 2b und 2c gezeigt – die gesamte
untere Begrenzungsplatte 7a' überspannen,
so dass sich die Sandwichstruktur 6' über die gesamte (oder zumindest
große
Teile der) unteren Begrenzungsplatte 7a' erstreckt. Alternativ kann die
obere Begrenzungsplatte 7b' nur
einen Streifen der unteren Begrenzungsplatte 7a' überdecken,
so dass – wie
in 2d gezeigt – eine
seitlich auf dem Werkstückträger 1' angeordnete,
schmalere Sandwichstruktur 6' gebildet
ist. Neben diesen Ausführungsformen,
in denen die beiden Begrenzungsplatten 7a', 7b' waagrecht ausgerichtet sind, können – wie in 2e dargestellt – diese
beiden Platten 7a', 7b' auch senkrecht
angeordnet sein, so dass ein senkrecht aufragender Hohlraum 11' entsteht, der – zum Schutz
der darin befindlichen Geräte 12 – ebenfalls
mit äußeren Verbindungswänden 27' versehen sein
kann.
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Schließlich kann
der Motor 29 auch – wie schematisch
in 2f gezeigt – mit
Hilfe einer Hängebahn 31 durch
das Montage- und
Prüfumfeld transportiert
werden. Der Werkstückträger 1'' umfasst in diesem Fall ein Gestänge 32,
das an der Hängebahn 31 eingehängt ist
und an dem der Motor 29 befestigt wird. In diesem Fall
ist die Sandwichstruktur 6'' durch die zwei
parallelen Begrenzungsplatten 7a'', 7b'' gebildet, die am Gestänge 32 befestigt
sind. Zum Schutz der im Hohlraum 11'' der
Sandwichstruktur 6'' enthaltenen
Zusatzgeräte 12 ist
eine umlaufende äußere Verbindungswand 27'' mit verschließbaren Öffnungen 28'' vorgesehen, die den Hohlraum 11'' ringförmig umschließt. Die
Stromversorgung der Zusatzgeräte 12 erfolgt
von oben über
die Hängebahn 31.
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Neben
den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen des Werkstückträgers mit
Sandwichstruktur zur Aufnahme von Zusatzgeräten sind Mischformen bzw. weitere
Ausgestaltungen möglich, die
dem jeweils zu transportierenden Aggregat angepasst sind. Weiterhin
brauchen nicht alle Zusatzgeräte 12 im
Hohlraum 11, 11' der
Sandwichstruktur 6, 6' aufgenommen zu sein, so dass einige
der Zusatzgeräte 12 auch
außerhalb
des Hohlraums 11, 11' angeordnet sein können.