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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Kraftfahrzeugbauteilen
zur Ausführung eines Reinigungsvorgangs und eine Fertigungslinie, in
der die Reinigungsvorrichtung zum Einsatz kommt.
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Bei
der Herstellung und Montage von Bauteilen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen
oder bei der Montage des Kraftfahrzeugs selbst, kommt es in Abhängigkeit
des Montageverfahrens zur Entstehung von Partikeln, die entweder
von dem zu verarbeitenden Werkstück stammen oder die durch
Verbindungsmaterialien entstehen.
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Um
derartigen Schmutz und Rückstände, die sich bei
der Weiterverarbeitung des Werkstücks oder bei seiner späteren
Verwendung im Betrieb nachteilig auswirken können, zu beseitigen,
wurden entsprechende Reinigungsverfahren und Vorrichtungen entwickelt.
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So
beschreibt die
DE 30
470 88 A1 ein Verfahren zum Entfernen der Beschichtungen
von zu verschweißenden oberflächenveredelten Bändern und
Blechen im Schweißbereich, wobei die entsprechende Beschichtung
im Schweißbereich nass und/oder mittels rotierender Bürsten
abgelöst werden soll. Die rotierenden Bürsten
können mit Absauganlagen versehen und höhenverstellbar
sein.
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In
der
DE 10 2005
025 736 A1 wird ein Verfahren zum Entfernen von Schweißperlen,
die an einer Werkstückoberfläche anhaften, offenbart.
Die in dem Verfahren einzusetzenden Bürsten lösen Schmutzpartikel
und die gelösten Partikel können abgeführt
werden, indem sie durch Wegblasen oder Wegschwemmen von der Werkstückoberfläche
entfernt werden.
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Eine
Reinigungsvorrichtung für die Innenumfangsflächen
von Rohrleitungen oder hohlzylindrischen Behältern wird
in der
DE 31 396 91
A1 dargelegt. Diese Reinigungsvorrichtung für
hohlzylindrische Behälter weist rotierende, gegen die zu
reinigende Innenwand andrückbare Bürsten sowie
eine auf den Bürsteneingriffsbereich ausrichtbare Absaugdüse
auf. Dabei werden im Wesentlichen um eine zentrale Drehachse drehbare
Bürsten eingesetzt, die ein Wegschleudern der Schmutzpartikel
bewirken. Das Aufnehmen dieser Schmutzpartikel kann mittels einer
das Werkstück umgebenden Flüssigkeit erfolgen,
wobei die nasse Nachreinigung nicht für den Einsatz von
Werkstücken geeignet ist, die beispielsweise korrosiv sind
oder deren Funktionalität es erfordert, dass Feuchtigkeit
fern gehalten wird. Die alternative Anordnung einer Absaugvorrichtung
bei der sich drehenden oder bewegenden Bürste zum Aufnehmen
der weg geschleuderten Partikel ermöglicht kaum das Aufnehmen
aller, vielfach mit hoher Geschwindigkeit weg fliegender Partikel,
da sich stets Zwischenräume zwischen Bürste und
Absaugvorrichtung ergeben, die das Austreten lassen von Partikeln
in die Umgebung ermöglichen; hierbei besteht die Gefahr,
dass die Schmutzpartikel sich wenig entfernt von ihrer vormaligen
Ablösestelle auf dem Werkstück wieder ablegen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, eine
Trockenreinigungsvorrichtung für Bauteile zu schaffen,
die eine durchaus komplexe Oberflächenstruktur aufweisen
können, bei gleichzeitigem, möglichst vollständigen
Aufnehmen der abgelösten Schmutzpartikel. Diese Reinigungsvorrichtung
sollte idealer Weise in den Fertigungsprozess integrierbar sein.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe der Einbindung der Vorrichtung
in den Fertigungsprozess wird durch die Fertigungslinie mit den
Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Eine
erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reinigungsvorrichtung für Kraftfahrzeugbauteile ist als
eine Kombination einer Absaugvorrichtung und einer Bürste
in einer Einheit gestaltet. Bei den Bauteilen kann es sich insbesondere
um sensible Bauteile handeln, die aufgrund der zur Fertigung eingesetzten
Schweißtechnik mit Schweißschmauch und Schweißspritzern,
beziehungsweise Schweißperlen, verschmutzt sind, die auf
der Oberfläche des Bauteils haften und dadurch die Funktion des
Bauteils beeinträchtigen können, wenn sie sich im
Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs später lösen.
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Bei
dieser erfindungsgemäßen Kombination ist die Absaugvorrichtung
als Absaugglocke gestaltet, an deren Innenseite ein Bürstenkranz
angeordnet ist. Weiter ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die
mit einer Hohlwelle gekoppelt ist, an deren Ende die Absaugglocke
und der Bürstenkranz rotatorisch angeordnet sind. Durch
die Verwendung einer Hohlwelle ergibt sich vorteilhaft, dass der
von der Absaugglocke umgebene Raum durch die Hohlwelle mit Unterdruck
beaufschlagt und so abgesaugt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass der Besatz der Formbürste in axialer Richtung
in Bezug auf die Hohlwelle orientiert ist. Es wird eine Bürst-Fläche
geschaffen, die quer zu der Längsrichtung der Hohlwelle
ausgebildet ist. Die Formbürste kann als Bürstenkranz
ausgebildet sein, dessen Besatz durch Borsten gebildet ist.
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Grundsätzlich
kann der Bürstenkranz unmittelbar an der Innenseite der
Absaugglocke befestigt sein, zweckmäßigerweise
ist er jedoch separat an einer Befestigungsscheibe befestigt, die
entsprechend angrenzend an die Absaugglocke auf der Hohlwelle angeordnet
ist. Eine solche Ausgestaltung ist vorteilhaft, da die Borsten einer
Abnutzung unterliegen, und es daher gewünscht sein kann,
den Bürstenkranz auszutauschen,,
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Bei
den zu säubernden Kraftfahrzeugteilen kann es sich um rotationssymmetrische
Bauteile handeln, die – ebenso wie der Bürstenkranz – entlang einer
Symmetrieachse auf einer Welle gedreht werden können. Dabei
können das Bauteil und die Reinigungsvorrichtung im Reinigungsprozess
gegenläufig rotieren. Die zu reinigende Fläche
befindet sich, wenn das Bauteil eine Kupplung ist, an einer Stirnseite
der Kupplung, und es ist vielfach nicht erforderlich, eine kreisförmige
Fläche zu reinigen, sondern die zu reinigende Fläche
entspricht einer ringförmigen Fläche. In diesen
Fällen ist es ausreichend, wenn der Bürstenkranz
als Ring gestaltet ist, dessen Breite der Breite der zu reinigenden
Ringfläche entspricht.
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Vorteilhaft
könnte der Besatz des Bürstenkranzes unterschiedliche
Höhen aufweisen, beziehungsweise es könnten Besätze
unterschiedlicher Längen konzentrisch angeordnet sein,
wenn die äußere Bauteilkontur, die zu reinigen
ist, dies erfordert. Bauteile wie abgesetzte oder angefaste Wellen
oder Kupplungen können daher auf einfache Weise gereinigt
werden, indem die Absaugglocke mit der darin befindlichen Bürste
in axialer Richtung über den zu reinigenden Abschnitt bewegt
wird. Dazu kann der Antrieb der Hohlwelle, der eine rotatorische
Bewegung der Absaugglocke und der Formbürste bewirkt, auch
mit einem weiteren Antrieb gekoppelt sein, der eine Bewegung der
Hohlwelle in axialer Richtung ermöglicht und daher die
Absaugglocke mit dem Bürstenkranz im gewünschten
Maß über den zu reinigenden Bauteilabschnitt schiebt.
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Die
Reinigungsvorrichtung kann eine Lageraufnahme umfassen, auf der
die Hohlwelle mittels entsprechender Lager angeordnet ist; ferner
ist es vorteilhaft, wenn das von der Bürste abgewandte Ende
der Hohlwelle mit einem Absaugschlauch zur Ableitung der aufgenommenen
Schmutzpartikel gekoppelt ist.
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Ferner
ist eine Fertigungslinie vorgesehen, die eine Mehrzahl von Fertigungsabschnitten
aufweist, unter denen sich ein Schweißstand befindet, an
dem eine Mehrzahl von Kornponenten durch Verschweißen miteinander
verbunden wird. Stromabwärts des Schweißstands
ist in der Fertigungslinie eine erfindungsgemäße
Reinigungsvorrichtung angeordnet. Auf vorteilhafte Weise kann das
zu reinigende Bauteil mittels einer Positioniervorrichtung derart
gehalten werden, dass die in axialer Richtung verschiebbar gelagerte
Absaugglocke über die zu reinigende Stirnseite des Bauteils
oder zumindest an die zu reinigende Bauteilstirnseite herangefahren werden
kann, um die Bürstenreinigung, verbunden mit der Absaugung
auszuführen. Damit wird erreicht, dass infolge des Schweißens
an dem Bauteil anhaftende Partikel, wie Schweißperlen oder
Schweißschmauch abgebürstet und zugleich zuverlässig
abgesaugt werden können. Überraschend ist es damit möglich,
eine umfassende und bauteilschonende Reinigung bereitzustellen,
die durch eine Reinigung mit wässrigen Medien nicht erzielt
werden kann, da eine solche wässrige Reinigung sich nachteilig
auf die Funktionalität verschiedener Bauteile auswirken könnte.
Zum einen können wässrige Medien zu Korrosion
der zu reinigenden Oberfläche führen, zum anderen
könnte bei Bauteilen, die mittels Verkleben gefertigt wurden,
durch den Reinigungsvorgang die Verklebung beschädigt werden.
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Der
Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung
der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen,
die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können
mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Erfindung.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenschnittansicht der erfindungsgemäßen
Reinigungsvorrichtung, die zur Reinigung an der Stirnseite einer
Kupplung angeordnet ist,
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2 eine
perspektivische Draufsicht auf die auf einer Lageraufnahme gelagerte
Reinigungsvorrichtung.
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Die
in 1 gezeigte erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 umfasst
eine Absaugglocke 2, an deren Innenseite eine als Teller-
oder Topfbürste ausgebildete Formbürste 4 angeordnet
ist. Vorliegend bildet die Formbürste 4, deren
Besatz 6 entlang dem Verlauf der umgebenden Wandung der
Absaugglocke 2 angeordnet sind, einen schmalen ringförmigen
Bürstenkranz. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar,
dass der Besatz 6 eine größere Breite
einnimmt, was in Abhängigkeit der zu reinigenden Stirnfläche des
Bauteils 7, vorliegend des ringförmigen Randes der
Stirnseite einer Kupplung 7, bestimmt wird. Die Absaugglocke 2 und
die Formbürste 4 sind rotatorisch (siehe Pfeil
a) auf einer entsprechend angetriebenen Hohlwelle 3 befestigt.
Vorteilhaft ist auch das reinigende Bauteil 7 rotatorisch
(siehe Pfeil a') gelagert; dann kann die Reinigungswirkung verbessert werden,
indem die Rotationen a, a' der Reinigungsvorrichtung 1 und
des zu reinigenden Bauteils 7 gegenläufig erfolgen.
Indem die Absaugglocke 2 auf einer Hohlwelle 3 sitzt,
ist die Absaugrichtung b von dem durch die Absaugglocke 2 umfassten
Raum 5 über die Hohlwelle 3 geschaffen.
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Die
Hohlwelle 3, die, wie 2 zeigt, stabil auf
einer Lageraufnahme 9 mithilfe von Lagern 10 gelagert
sein kann, mündet über ein Verbindungslager 8 in
einen figurativ nicht gezeigten Absaugschlauch, der mit einem Industriestaubsauger
oder einem anderen geeigneten Staubsauger verbunden sein kann. Damit
wird gewährleistet, dass die durch den Bürstenkranz 4 gelösten
Schmutzpartikel unmittelbar von der Glocke 2 in die Hohlwelle 3 und über den
Absaugschlauch in ein entsprechendes Aufnahmegefäß abgeführt
werden. So wird durch die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 sichergestellt,
dass keine störenden, lösbaren Partikel, die etwa
beim Schweißvorgang entstanden sind, auf dem Bauteil verbleiben
und im Nachgang beim Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Funktionalität
des Bauteils, wie beispielsweise einer Kupplung, nachteilig beeinflussen.
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Grundsätzlich
wäre es denkbar, dass die Borsten nicht in axialer Richtung
in Bezug auf die Hohlwelle orientiert sein müssen, sondern
auch in radialer Richtung angeordnet sein könnten, wenn
ein Bauteil an seinem Außenumfang zu reinigen ist.
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Um
die Formbürste 4 auswechselbar zu gestalten, zeigt 1 die
Anordnung des Besatzes 6 auf einer Befestigungsscheibe 4',
die unmittelbar benachbart zu dem Körper der Absaugglocke 2 an
deren Innenseite auf der Hohlwelle 3 angeordnet ist. Wie
Pfeil c verdeutlicht ist die Hohlwelle 3, und damit auch
der die Absaugglocke 2 umfassende Abschnitt der Vorrichtung 1,
in axialer Richtung verschiebbar angeordnet, um den Bürstenverschleiß ausgleichen zu
können.
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Derartige
Fertigungslinien weisen üblicher Weise eine Vielzahl von
Fertigungsständen auf, unter denen auch ein Schweißstand
vorgesehen werden kann. Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung kann
stromabwärts des Schweißstands positioniert sein.
Dabei wird die Reinigungsvorrichtung so in die Fertigungslinie integriert,
dass das zu reinigende Bauteil mittels entsprechender Positioniervorrichtungen
gegenüber der Absaugglocke und mit entsprechend angepasster
Orientierung positioniert wird, so dass durch vielfaches Bewegen
der Absaugglocke in axialer Richtung, diese über den zu
reinigenden Bauteilabschnitt geschoben wird und durch Betätigung der
Antriebe die Rotation und die Absaugung in Gang gesetzt werden können.
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Die
Gestaltung von Bauteilen wie Kupplungen erfordert einen kreisförmigen
Querschnitt der Glockenwandung 2, an der entsprechend die
Formbürste 4 unmittelbar angeordnet sein kann,
oder alternativ einen ebenfalls kreisförmigen Querschnitt der
Befestigungsscheibe 4', an der der Besatz 6, wie gezeigt
in 1, angeordnet sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3047088
A1 [0004]
- - DE 102005025736 A1 [0005]
- - DE 3139691 A1 [0006]