DE102010002714B4

DE102010002714B4 - Hohlraumkonservierungsanlage

Info

Publication number: DE102010002714B4
Application number: DE102010002714.6A
Authority: DE
Inventors: Werner Wittmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: DE102010002714A1

Abstract

Hohlraumkonservierungsanlage mit einem mehrachsig verstellbaren, außerhalb des Hohlraums (3) verbleibenden Düsenbalken (1), der über Montageplatten (9) mit mindestens zwei kompletten, in Umfangsrichtung des Düsenbalkens (1) winklig zueinander angestellten Düsensätzen (2.1, 2.2) bestückt ist, welche durch eine Drehpositionierung des Düsenbalkens (1) um eine quer zur Balkenlängsrichtung verlaufende Rotationsachse (R) wechselweise zwischen einer Arbeits- und einer Warteposition verstellbar sind, wobei die Balkenlängsrichtung in Längserstreckung der Montageplatten (9) orientiert ist, wobei die Rotationsachse (R) des Düsenbalkens (1) gegenüber den Schenkeln des Anstellwinkels, die jeweils senkrecht auf den Montageplatten stehen, zwischen den beiden Düsensätzen (2.1, 2.2) spitzwinklig geneigt verläuft, und wobei die Düsensätze (2.1, 2.2) in der jeweiligen Warteposition mit ihren Düsenachsen in Düsendurchflussrichtung vertikal nach unten gerichtet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlraumkonservierungsanlage mit einem mehrachsig verstellbaren, außerhalb des Hohlraums verbleibenden Düsenbalken, der mit einer Vielzahl von in entsprechende Hohlraum-Aufnahmeöffnungen einführbaren Applikationsdüsen für das Konservierungsmittel bestückt ist.
Bei bekannten Hohlraumkonservierungsanlagen der dem Anspruch 1 zugrunde liegenden Art, bei denen der z. B. robotergeführte Düsenbalken aus Gründen kurzer Wechselzeiten mit mehreren Düsensätzen bestückt ist, welche durch Verschwenken des Düsenbalkens um 180° gegenläufig zwischen einer Arbeits- und einer Warteposition umsteuerbar sind, kann das an dem zuvor benutzten und nunmehr in der Wartestellung befindlichen Düsensatz verbliebene Konservierungsmittel während der Applikationsdauer des jeweils anderen Düsensatzes sich aufbauen und antrocknen und dadurch die spätere Reinigung des Düsensatzes erheblich erschweren.
Aus der DE 3616235 C2 ist ein Industrieroboter mit einem Sprühdüsenträger bekannt zum automatischen Beschichten von Kraftfahrzeug-Hohlräumen.
Aus der US 6817553 B2 ist ebenfalls ein Beschichtungsapparat bekannt.
Generell stellt sich bei den z. B. aus der DE 10 2005 036 342 A1 bekannten Hohlraumkonservierungsanlagen das Problem, dass die an den Düsensätzen angetrockneten Konservierungsmittel-, nämlich in der Regel Wachsrückstände nur mit großem Personalaufwand zu entfernen sind und die hierfür benötigte Reinigungszeit häufig länger als der eigentliche Applikationszyklus andauert, so dass zum Zwecke der Düsenreinigung eine Produktionsunterbrechung erforderlich wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Hohlraumkonservierungsanlage der eingangs genannten Art mit einem wesentlich verbesserten Reinigungskonzept zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Hohlraumkonservierungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
Nach der ersten Variante der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird unabhängig vom Anstellwinkel zwischen den beiden Düsensätzen auf kinematisch einfache Weise sichergestellt, dass jeder Düsensatz bei einem Positionswechsel in der Arbeits- und auch in der Warteposition die gleiche räumliche Ausrichtung beibehalten kann wie der zuvor in dieser Position befindliche Düsensatz, wodurch in Verbindung mit der in Durchflussrichtung nach unten gerichteten Düsenorientierung in der Warteposition ein Selbstreinigungseffekt erzielt wird, da in dieser Lage das an dem zuvor benutzten Düsensatz verbliebene Konservierungsmittel von den Applikationsdüsen abtropfen und so an diesen im Verlauf des Konservierungszyklus des jeweils anderen Düsensatzes sich nicht mehr aufbauen und antrocknen kann.
In besonders bevorzugter Weise ist die Rotationsachse des Düsenbalkens nach Anspruch 2 auf der Winkelhalbierenden des Anstellwinkels zwischen den beiden Düsensätzen angeordnet, so dass diese durch eine rein rotatorische Umsteuerung des Düsenbalkens wechselweise in eine Warteposition mit Selbstreinigungseffekt gelangen.
Um den Schwenkbereich sowie das Trägheitsmoment des Düsenbalkens und die daraus resultierende Belastung des Balken-Verstellmechanismus, also üblicherweise eines Transportroboters, klein zu halten, ist die Rotationsachse des Düsenbalkens nach Anspruch 3 vorzugsweise in einer senkrecht zur Balkenlängsrichtung durch den Balkenschwerpunkt verlaufenden Ebene angeordnet.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Düsensätze, wie nach Anspruch 4 bevorzugt, um 90° zueinander versetzt und die Rotationsachse ist gegenüber diesen um 45° geneigt.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1a, b einen mit zwei Düsensätzen bestückten Düsenbalken nach der Erfindung beim Konservieren eines Kraftfahrzeug-Hohlraums in der Seitenansicht, zum einen vor (a) und zum anderen nach einem Positionswechsel (b) der Düsensätze; und
2 den in 1 gezeigten Düsenbalken nach dem Aufsetzen auf einen Reinigungsbehälter mittels eines Transportroboters sowie ein im Arbeitsbereich des Roboters angeordnetes Magazin für unterschiedlich bestückte Düsenbalken.
Die in den Fign. gezeigte Hohlraumkonservierungsanlage enthält einen Düsenbalken 1, der mit zwei kompletten, in Umfangsrichtung des Düsenbalkens 1 um 90° zueinander versetzten Düsensätzen 2.1 und 2.2 bestückt ist, welche bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der besseren Unterscheidbarkeit wegen unterschiedlich dargestellt, bei einer serienmäßigen Konservierung typengleicher Hohlräume 3 jedoch identisch ausgebildet sind. Die Bewegungssteuerung des Düsenbalkens 1 übernimmt ein Transportroboter 4 (2), an dessen Roboterhand 5 der Düsenbalken 1 und die Zufuhrkomponenten 6 der Applikationsdüsen 7, also die Konservierungsmittel-, Druckluft- und Steuerleitungen für die Düsenventile 8 automatisch an- und abkoppelbar sind.
Zu Beginn eines Konservierungszyklus werden die Applikationsdüsen 7.1 des mit horizontaler Ausrichtung in der Arbeitsstellung befindlichen Düsensatzes 2.1 in entsprechende Aufnahmeöffnungen des zu konservierenden Hohlraumes 3 eingefahren und angesteuert, so dass das Konservierungsmittel in dem Hohlraum 3 zerstäubt wird, während der andere Düsensatz 2.2 mit vertikaler Ausrichtung in der Wartestellung verbleibt.
Anschließend wird der Düsenbalken 1 zurückgefahren und um eine spitzwinklig, nämlich um 45° gegenüber den Düsensätzen 2.1 und 2.2 geneigte Rotationsachse R um 180° gedreht, so dass der in der Wartestellung verbliebene Düsensatz 2.2 in die Arbeitsstellung und der zuvor benutzte Düsensatz 2.1 in die Wartestellung gelangt (1b). Wegen der Lage der Rotatationsachse R bezüglich der Düsensätze 2.1, 2.2 bleibt bei einem Positionswechsel die horizontale Ausrichtung der Applikationsdüsen 7.2 in der Arbeitsstellung einerseits und die vertikal nach unten gerichtete Orientierung der Applikationsdüsen 7.1 in der Warteposition andrerseits für beide Düsensätze 2.1, 2.2 unverändert erhalten. Somit kann das aus dem vorherigen Konservierungszyklus an dem Düsensatz 2.1 verbliebene Konservierungsmittel von den nunmehr in der Warteposition vertikal nach unten ausgerichteten Applikationsdüsen 7.1 abtropfen und diese nicht mehr verstopfen, wodurch eine Art Selbstreinigungseffekt erzielt wird.
Eine weitere reinigungstechnische Verbesserung besteht darin, dass jeder Düsensatz 2.1, 2.2 auf einer Montageplatte 9 des Düsenbalkens 1 befestigt ist, welche die Zufuhrkomponenten 6 der Applikationsdüsen 7 vollständig abdeckt. Die beim Konservierungsvorgang zurückspritzenden Konservierungsmittel-, üblicherweise also flüssigen Wachspartikel werden daher von der Montageplatte 9 abgefangen und dadurch die dahinter liegenden Zufuhrkomponenten 6 vor einer Verschmutzung durch das Konservierungsmittel geschützt.
Vor allem erfüllt die Montageplatte 9 aber noch eine weitere, unter Reinigungsaspekten ganz wesentliche Funktion. Wird nämlich eine Vollreinigung der Düsensätze 2 nötig, so wird der Düsenbalken 1 durch den Transportroboter 4 zu einem Reinigungsbehälter 10 (2) verfahren, welcher mit mehreren Druckstrahldüsen 11 bestückt ist, die einen oszillierenden Reinigungsmittelstrahl mit einer Druckbeaufschlagung zwischen 2 und 6 bar erzeugen. Die Montageplatte 9 wird unter Zwischenlage einer Dichtung 12 mit den Applikationsdüsen 7 im Behälterinneren auf den oberen Behälterrand aufgesetzt und durch Spannelemente 13 festgeklemmt, so dass der Behälter 10 durch die Montageplatte 9 hermetisch verschlossen wird, woraufhin die Reinigungsdüsen 11 aktiviert werden. Auf diese Weise lässt sich der Düsensatz 2 einschließlich der düsenseitigen Vorderfläche der Montageplatte 9 noch innerhalb der Taktzeit eines Konservierungszyklus intensiv reinigen, so dass ein nunmehr gereinigter Düsenbalken 1 im Austausch gegen einen zuvor benutzten ohne Unterbrechung des Produktionstaktes erneut in den Konservierungsprozess eingeschleust werden kann.
Im Arbeitsbereich des Transportroboters 4 befindet sich ferner ein Magazin M, in dem eine Anzahl von Düsenbalken 1A...1C mit verschiedenartig gestalteten Düsensätzen 2A....2C bevorratet ist. Hier wird bei einem Wechsel des Hohlraumtyps der bisher benötigte Düsenbalken 1 gegen einen Düsenbalken 1 mit entsprechend anderen Düsensätzen ausgetauscht.

Claims

Hohlraumkonservierungsanlage mit einem mehrachsig verstellbaren, außerhalb des Hohlraums (3) verbleibenden Düsenbalken (1), der über Montageplatten (9) mit mindestens zwei kompletten, in Umfangsrichtung des Düsenbalkens (1) winklig zueinander angestellten Düsensätzen (2.1, 2.2) bestückt ist, welche durch eine Drehpositionierung des Düsenbalkens (1) um eine quer zur Balkenlängsrichtung verlaufende Rotationsachse (R) wechselweise zwischen einer Arbeits- und einer Warteposition verstellbar sind, wobei die Balkenlängsrichtung in Längserstreckung der Montageplatten (9) orientiert ist, wobei die Rotationsachse (R) des Düsenbalkens (1) gegenüber den Schenkeln des Anstellwinkels, die jeweils senkrecht auf den Montageplatten stehen, zwischen den beiden Düsensätzen (2.1, 2.2) spitzwinklig geneigt verläuft, und wobei die Düsensätze (2.1, 2.2) in der jeweiligen Warteposition mit ihren Düsenachsen in Düsendurchflussrichtung vertikal nach unten gerichtet sind.
Hohlraumkonservierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (R) des Düsenbalkens (1) im Bereich der Winkelhalbierenden des Anstellwinkels zwischen den beiden Düsensätzen (2.1, 2.2) angeordnet ist.
Hohlraumkonservierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (R) des Düsenbalkens (1) in einer senkrecht zur Balkenlängsrichtung durch den Balkenschwerpunkt verlaufenden Ebene angeordnet ist.
Hohlraumkonservierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsensätze (2.1, 2.2) um 90° zueinander versetzt sind und die Rotationsachse (R) unter 45° gegenüber diesen geneigt ist.