DE102005051900A1

DE102005051900A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftrag einer paströsen vorzugsweise zumindest teilweise elastischen Masse

Info

Publication number: DE102005051900A1
Application number: DE200510051900
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Reck; Patrick Seiler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-10-29
Filing date: 2005-10-29
Publication date: 2007-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Auftrag einer pastösen, vorzugsweise zumindest teilweise elastischen, Masse, wobei die pastöse Masse zur späteren dichtenden Verbindung des ersten Bauteils mit einer eine gleichartig zur ersten Verbindungsfläche ausgebildeten Anlagefläche eines zweiten Bauteils verwendet wird. Hierzu wird die pastöse Masse aus einer Austrittsöffnung einer Auftragsdüse ausgepresst und ortsdefiniert auf eine Verbindungsfläche eines ersten Bauteils in der Form einer Raupe aufgetragen. Die Auftragsdüse und/oder das erste Bauteil wird/werden mittels eines Industrieroboters gesteuert bewegt, wobei die pastöse Masse mittels einer Pumpe und Zuleitungen aus einem Reservoir für die pastöse Masse zur Auftragsdüse hin gefördert wird. Der Fluss der pastösen Masse wird mittels einer Schalteinrichtung vollständig unterbrochen bzw. freigegeben, wobei die Unterbrechung bzw. Freigabe der Strömung der pastösen Masse in der Nähe der Austrittsöffnung der Auftragsdüse vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftrag einer paströsen vorzugsweise zumindest teilweise elastischen Masse gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 10, wie beides im Motorenbau, insbesondere für Kraftfahrzeuge verwendet und hier als bekannt unterstellt wird.

Bei dem vorbekannten Verfahren bzw. der vorbekannten Vorrichtung wird die paströse Masse zur späteren dichtenden Verbindung des ersten Bauteil mit einer eine gleichartig zur ersten Verbindungsfläche ausgebildeten Anlagefläche eines zweiten Bauteils, verwendet wird. Bei dem Verfahren wird die paströse Masse aus einer an einem Industrieroboter angeordneten Austrittsöffnung einer Auftragsdüse ausgepresst und gesteuert ortsdefiniert auf eine Verbindungsfläche eines ersten Bauteils in der Form einer Raupe aufgetragen. Der Förderdruck wird hierbei von einer Pumpe erzeugt, wobei die paströse Masse mittels der Pumpe und Zuleitungen aus einem Reservoir für die paströse Masse zur Auftragsdüse hin gefördert wird.

Die aufgetragenen Raupen sind jedoch immer sehr breit, wodurch sich der Auftrag u.U. schwierig gestalten kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich in der Verbindungsfläche Öffnungen befinden, die auch nach der Anordnung des zweiten an dem ersten Bauteil gesichert offen bleiben müssen. Bei manchen vorbekannten Ausführungen tritt nach Beendigung des Auftrags ferner immer noch paströse Masse in undefinierter Menge aus der Austrittöffnung aus, weshalb diese Nachlauffäden vor dem nächsten Auftrag bspw. entfernt oder für den nächsten Auftrag entsprechend berücksichtigt werden müssen. Hierzu ist die Pumpe in den meisten Fällen nahe der Auftragsdüse angeordnet, womit das Volumen der paströsen Masse zwischen Pumpe und Austrittsöffnung begrenzt wird. Des Weiteren verschleißen die bislang verwendeten Pumpen relativ schnell, womit erhebliche Nachrüst- und Justagezeiten verbunden sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen bei möglichst guter Auftragssicherheit die Standzeit der entsprechenden Vorrichtung verbessert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 bzw. mit einer Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Durch die auftragsdüsennahe Anordnung einer Schalteinrichtung ist es überraschender Weise möglich, die Dicke der Raupen zu reduzieren. Hieraus wiederum resultiert u.A. eine erleichtere Auftragung der Raupe auf die Anlagefläche des ersten Bauteils sowie eine geringere Belastung der Pumpe.

Als auftragsdüsennah ist hierbei ein Abstand der Schalteinrichtung zur der Auftragsdüse zu verstehen, der vorzugsweise geringer als ein Fünftel, bevorzugt geringer als ein Zehntel und besonders bevorzugt geringer als das letzte Zwangzigstel der gesamten Länge der Zuführleitung zwischen Pumpe und Austrittsöffnung der Auftragsdüse ist.

Durch die geringere Belastung der Pumpe wird die Standzeit der Vorrichtung erhöht. Des Weiteren wird insbesondere durch die dünnere Raupe die orts- und lagedefinierte Führung erleichtert, womit u.A. ein schnelleres Justieren der Vorrichtung und damit eine längere Verfügbarkeit verbunden ist.

In bevorzugter Weise erfolgt die Freigabe bzw. Unterbrechung der Strömung der paströsen Masse mittels eines Dosierventils, das in günstiger Weise zuströmseitig im Bereich unmittelbar vor der Auftragsdüse angeordnet ist. Hierdurch ist insbesondere das komprimierbare Volumen an paströser Masse eng begrenzt, dass bei einer Unterbrechung aus der Austrittsöffnung des Dosierventils ausströmen kann.

Insbesondere wird die Pumpe und das Schalteinrichtung synchronisiert. Dadurch kann der Förderdruck bei einer Freigabe der Auftragsdüse zeitnah, d.h. kurz zuvor, im Moment der Freigabe oder kurz danach zur Verfügung gestellt bzw. aufgebaut werden. Bei einer Unterbrechung der Auftragsdüse wird der Förderdruck der Pumpe zumindest nicht erhöht. Ggf. kann er zeitnah auch reduziert oder sogar auf Außendruck gesenkt werden. Hierdurch ist insbesondere die Pumpe entlastet und deren Standzeit erhöht.

In günstiger Weise wird die Pumpe außerhalb des Industrieroboters angeordnet, so dass die geringere Massen bewegen muss. Des weiteren muss der IR dann bei einer Wartung der Pumpe nicht mehr neu justiert, also geteacht werden. Auch hierdurch ist die Verfügbarkeit der Vorrichtung erheblich erhöht.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung ist insbesondere für Kurbelwellengehäuse geeignet, an denen als zweites Bauteil ein Zylinderkopf und/oder eine Ölwanne angeklebt werden soll. Als paströse Masse wird in diesem Fall bevorzugt ein Dichtkleber und besonders bevorzugt ein Silikonkautschuk verwendet.

Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Im Übrigen wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel, das in der einzigen Figur dargestellt ist, näher erläutert.
In der einzigen Figur ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen eines dichtend klebenden Silikonkautschuks schematisch dargestellt. Die Vorrichtung weist hinsichtlich des Siliconkautschuks ein Reservoir 1 und eine den Silikonkautschuk aus diesem Reservoir 1 entnehmende Pumpe 2 auf. Über eine Zuführleitung 3 fördert die Pumpe 2 ferner den Siliconkautschuk unter einem bestimmten, insbesondere vorgebbaren Förderdruck an ein einem Dosierventil 4, das seinerseits an einem Industrieroboter 5 angeordnet ist. Das Dosierventil 4 ist unmittelbar an einer Auftragsdüse 6 angeordnet, die eine Austrittöffnung 7 für den Siliconkautschuk aufweist. In der Zuführleitung 3 ist ein Druckregler 8 zur Überwachung des Förderdrucks angeordnet. Mit dem Dosierventil 4 ist ein Pneumatikventil 9 verbunden, mit dem das Dosierventil 4 gesteuert geöffnet und verschlossen werden kann. Dieses Pneumatikventil 9 ist seinerseits mit einer Steuerung 10 verbunden, die gleichfalls mit der Pumpe 2 verbunden ist. Durch diese Maßnahme kann die außerhalb des Industrieroboters 5 angeordnete Pumpe 2 und das Dosierventil 4 in gewünschter Weise synchronisiert werden.
Ersatzweise oder ergänzend zu der Anordnung der Auftragsdüse 6 an dem Industrieroboter 5 kann ein erstes Bauteil 11 ebenfalls an einem Industrieroboter (gestrichelt gezeichnet) angeordnet sein. Im Falle einer hier möglichen ortsfesten Auftragsdüse 6 kann diese dann insbesondere auf eine einfache Weise getauscht werden, wobei die Stillstandszeiten der Vorrichtung, bedingt durch den Umbau und durch eine vereinfachte bzw. entfallende neue Justage erheblich reduziert sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in besondere Weise zum dichtenden Verkleben eines Kurbelwellengehäuses (erstes Bauteil) mit einem zugeordneten Zylinderkopf und/oder einer Ölwanne und/oder ein Steuergehäusedeckel und/oder ein Kurbelwellenabschlussdeckel und/oder eine Zylinderkopfhaube geeignet. Hierzu wird der Silikonkautschuk aus der Austrittsöffnung 7 der Auftragsdüse 6 ausgepresst und ortsdefiniert auf die Verbindungsfläche des Kurbelwellengehäuses in der Form einer Raupe aufgetragen.
Zum Auftrag der Raupe wird die Auftragsdüse 6 und auch das Dosierventil 4 mittels des Industrieroboters 5 gesteuert ortsdefiniert bewegt. Während der Zeit, in der die Verbindungsfläche mit der Auftragsdüse 4 abgefahren und mit der Raupe beaufschlagt wird, wird der Silikonkautschuk mittels der Pumpe 2 und der Zuführleitung 3 aus dem Reservoire 1 zur Auftragsdüse 6 hin unter einem insbesondere vorgebbaren Förderdruck gefördert.
Ist der Auftrag an Silikonkautschuk beendet oder zumindest nahezu beendet, wird der Fluss des Silikonkautschuks mittels des Dosierventils 4 unterbrochen, so dass allenfalls noch geringfügig Silikonkautschuk aus der Austrittsöffnung 7 der Auftragsdüse 6 austritt.
In günstiger Weise wird hierbei mittels der Steuerung 10, die die Funktion der Pumpe 2 und des Dosierventils 4 zumindest teilweise regelt, zeitnah zurm Verschluß des Dosierventils 4 die Pumpe 2 ausgestellt – d.h. die Pumpe fördert keinen weiteren Silikonkautschuk – und/oder der Förderdruck der Pumpe 2 wird insbesondere bis auf den Außendruck reduziert.
Beim Beginn eines Auftrags an Silikonkautschuk wird entsprechend das Dosierventil 4 geöffnet und der Förderdruck der Pumpe 2 vorzugsweise innerhalb eines druckbezüglichen Toleranzintervalls auf seinen Soll-Wert geregelt.
In beiden Fällen wird hierzu in sinnvoller Weise der Druck innerhalb der Zuführleitung 3 im Bereich zwischen Pumpe 2 und Dosierventil 4 gemessen.

Claims

Verfahren zum Auftrag einer paströsen vorzugsweise zumindest teilweise elastischen Masse, wobei die paströse Masse zur späteren dichtenden Verbindung des ersten Bauteil mit einer eine gleichartig zur ersten Verbindungsfläche ausgebildeten Anlagefläche eines zweiten Bauteils, verwendet wird, – bei welchem Verfahren die paströse Masse aus einer Austrittsöffnung einer Auftragsdüse ausgepresst wird, – die paströse Masse ortsdefiniert auf eine Verbindungsfläche eines ersten Bauteils in der Form einer Raupe aufgetragen wird, – die Auftagsdüse und oder das erste Bauteil mittels eines Industrieroboters gesteuert bewegt wird, und – mit paströse Masse mittels einer Pumpe und Zuleitungen aus einem Reservoire für die paströse Masse zur Auftragsdüse hin gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der Fluss der paströsen Masse mittels einer Schalteinrichtung vollständigen unterbrochen bzw. freigegeben wird, – dass die Unterbrechung bzw. Freigabe der Strömung der paströsen Masse in der Nähe der Austrittsöffnung (7) der Auftragsdüse (6), vorzugsweise innerhalb des letzten Fünftels, bevorzugt innerhalb des letzten Zehntels und besonders bevorzugt im Bereich des letzten Zwangzigstel der Länge der gesamten Zuführleitung (3) zwischen Pumpe (2) und Austrittsöffnung (7) der Auftragsdüse (6), vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der paströsen Masse zumindest an einem Bereich zwischen Pumpe (2) und Schalteinrichtung gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der paströsen Masse zumindest an einem Bereich zwischen Pumpe (2) und Schalteinrichtung gemessen wird und dass der Förderdruck der Pumpe (2) innerhalb eines bestimmten und vorgebbaren Förderduckintervalls entsprechend gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabe bzw. die Unterbrechung der Schalteinrichtung und der Förderdruck der Pumpe (2) miteinander synchronisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung bzw. Freigabe der Strömung der paströsen Masse zuströmseitig im Bereich unmittelbar vor der Auftragsdüse (6) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als paströse Masse ein Dichtkleber, insbesondere ein klebewirksamer Silkonkautschuk gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Bauteil (11) ein Kurbelwellengehäuse und als zweites Bauteil ein Zylinderkopf oder eine Ölwanne oder ein Steuergehäusedeckel oder ein Kurbelwellenabschlussdeckel oder eine Zylinderkopfhaube gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schalteinrichtung ein Dosierventil (4) gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderdruck außerhalb des Industrieroboters (4) erzeugt wird.
Vorrichtung zum Auftragen einer paströsen vorzugsweise zumindest teilweise elastischen Masse auf eine Verbindungsfläche eines ersten Bauteils, welche Masse zur späteren dichtenden Verbindung des ersten Bauteil mit einer eine gleichartig zur ersten Verbindungsfläche ausgebildeten Anlagefläche eines zweiten Bauteils, – mit einer Auftragsdüse, aus der die paströse Masse ausgepresst und auf die Verbindungsfläche ortsdefiniert, insbesondere in der Form einer Klebe- und/oder Dichtraupe, aufgetragen wird, – mit einer Industrieroboter zur Bewegung der Auftragsdüse und/oder des ersten Bauteils, – mit einer Pumpe zur Förderung der paströsen Masse, – mit einem Reservoir zur Vorhaltung der paströsen Masse, und – mit Zuleitungen für die paströse Masse von dem Reservoire bis hin zur Auftragsdüse, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schalteinrichtung zur vollständigen Unterbrechung bzw. Freigabe der Strömung der paströsen Masse aufweist und dass die Schalteinrichtung in der Nähe der Austrittsöffnung (7) der Auftragsdüse (6), vorzugsweise innerhalb des letzten Fünftels, bevorzugt innerhalb des letzten Zehntels und besonders bevorzugt im Bereich des letzten Zwangzigstel der gesamten Zuführleitung (3) zwischen Pumpe und Austrittsöffnung (7) der Auftragsdüse (6), angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) druckgeregelt betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die paströse Masse ein Dichtkleber, insbesondere ein klebewirksamer Silkonkautschuk ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung zuströmseitig im Bereich unmittelbar vor der Auftragsdüse (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (11) ein Kurbelwellengehäuse und das zweite Bauteil ein Zylinderkopf oder eine Ölwanne oder ein Steuergehäusedeckel oder ein Kurbelwellenabschlussdeckel oder eine Zylinderkopfhaube ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung ein Dosierventil (4) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) außerhalb des Industrieroboters (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Druckregler (8) zur Bestimmung eines in der die paströse Masse zuführenden Zuführleitung (3) zwischen Pumpe (2) und Schalteinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung und die Pumpe (2) zumindest teilweise eine gemeinsame Steuerung (10) aufweisen.