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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung einer Dezimeterwelle. Sie betrifft insbesondere ein System zum Ausbauen eines Metalleinlegeteils, das in ein Plastikteil eingefügt ist, unter Verwendung einer Dezimeterwelle, um dadurch die Recyclingfähigkeit von Plastikteilen dadurch zu verbessern, dass die obigen Teile und/oder Materialien wieder verwendet werden können.
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(b) Stand der Technik
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Seit kurzem verlangen die Bestimmungen für die Behandlung von Altfahrzeugen, welche in Korea, Japan und China ebenso wie in der EU zugelassen worden sind, mehr als 85% Recycling von verschiedenen Materialien von den Altfahrzeugen mit Bezug auf das Gesamtgewicht und mehr als 95% Wärmerückgewinnung. Aus verschiedensten Gründen wie zum Beispiel der Gewichtsreduzierung, der Kraftstoffeffizienz, etc. wurden jedoch verschiedene aus Eisenmetallen und eisenfreien Metallen hergestellte Teile gegen technische Kunststoffteile in der OEM-Fahrzeugproduktion ausgetauscht. Demzufolge ist es erforderlich, eine Technologie zum Recyceln der die Metallteile ersetzenden Kunststoffteile zusätzlich zu den bestehenden Recyclingtechnologien zu entwickeln.
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Unter verschiedensten Motorteilen des Fahrzeugs, welche gegen die Kunststoffteile ausgetauscht wurden, wurden kostspielige Nylon-Kunststoffmaterialien bei Zylinderkopfdeckeln, Ansaugkrümmern, etc. wie in 1 gezeigt verwendet. Sie wurden jedoch aufgrund dem Vorhandensein von Einlegeteilen (d. h., Metallmuttern und Buchsen für den Motorzusammenbau) nicht recycelt, sondern sie werden stattdessen vollständig weggeworfen.
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Gegenwärtig wurden in dem Fall von Gewindebuchsen in Plastikteilen wie zum Beispiel Zylinderkopfdeckeln und Ansaugkrümmern Versuche gemacht, um die Plastikteile durch Ausbauen der Buchsen durch körperliche Zerstörung unter Verwendung von Luftwerkzeugen, Hammer, etc. zu recyceln. Die in dem Motor verwendeten technischen Kunststoffteile weisen jedoch eine sehr hohe Festigkeit auf, und somit waren diese Versuche oftmals nicht effizient oder erfolgreich.
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Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENLEGEUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung einer Dezimeterwelle bereit, welches ein Metalleinlegeteil von einem Kunststoffteil durch Erhitzen einer darin eingefügten Buchse (nachstehend ”die Gewindebuchse”) durch die Wärmeübertragung einer Heizvorrichtung, welche durch Dezimeterwellen induktiv beheizt wird, um das Kunststoffteil um die Gewindebuchse herum zu schmelzen, rasch und in geeigneter Weise trennen und ablösen kann. Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere ein Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung von Dezimeterwellen bereit. Insbesondere wird ein Kunststoffteil mit einer darin befindlichen Gewindebuchse auf einem Drehtisch angeordnet und eingespannt. Eine Anpassungsbox wird auf der Gewindebuchse des Kunststoffteils durch einen Ausgleicher, der an der Oberseite des Drehtisches vorgesehen ist, nach oben und unten bewegt, und eine oder mehrere Dezimeterwellen werden erzeugt und von der Anpassungsbox übertragen. Ein Spulenkasten, umfassend eine darin montierte Heizspirale, um eine Heizvorrichtung durch die von der Anpassungsbox übertragenen Dezimeterwellen induktiv zu heizen, ist an einem Distalende des Spulenkastens vorgesehen. Eine Kühlvorrichtung ist ebenfalls vorgesehen, um zu verhindern, dass die Heizspirale überhitzt wird. Sinngemäß wird die Gewindebuchse durch die Wärmeübertragung von der Heizvorrichtung erwärmt, um die Umgebung der Gewindebuchse zu schmelzen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Drehtisch eine feste Klemmvorrichtung und eine bewegliche Klemmvorrichtung, welche eingerichtet sind, um die Kunststoffteile in solch einer Art und Weise zu arretieren, dass die bewegliche Klemmvorrichtung, welche eingerichtet ist, um sich linear in Richtung der festen Klemmvorrichtung zu bewegen, das Kunststoffteil in engen Kontakt mit der festen Klemmvorrichtung zu bringen, um zwischen den Klemmvorrichtungen befestigt zu werden.
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In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Drehtisch drehbar montiert.
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In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die bewegliche Klemmvorrichtung eine Bewegungs-Führungsschiene auf, die an dem Unterteil der beweglichen Klemmvorrichtung vorgesehen ist, und eingerichtet ist, um die lineare Bewegung der beweglichen Klemmvorrichtung zu führen. Diese Bewegungs-Führungsschiene ist insbesondere vorgesehen um sich linear entlang der Führungsschiene zu bewegen.
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In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Heizspirale einen Rohraufbau mit einem rohrförmigen Querschnitt aufweisen, so dass ein Kühlmittel durch das Innere der Heizspirale fließt und die Dezimeterwellen entlang der Außenfläche der Heizspirale fließen.
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In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Drehtisch in einer Arbeitskabine vorgesehen und die Arbeitskabine weist bewegliche Räder auf, die an der Unterseite der Arbeitskabine montiert sind, um die Beweglichkeit des Systems zu gewährleisten.
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Weitere Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf deren bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche nachfolgend lediglich der Veranschaulichung dienen und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, wobei:
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1 zeigt ein Diagramm, das die aus Kunststoffmaterialien hergestellten Fahrzeugmotorteile darstellt;
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2 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau eines Gewindebuchsen-Ausbausystems unter Verwendung einer Dezimeterwelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 zeigt ein Diagramm, das ein Paar Klemmvorrichtungen darstellt, das auf einem Drehtisch in einem Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
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4 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau zum Verfahren eines Drehtisches und eine Klemmvorrichtung in einem Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 zeigt ein Diagramm, das die Montageanordnung einer Anpassungsbox und eines Spulenkastens in einem Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 zeigt ein Diagramm, das den Querschnittsaufbau einer Heizspirale in einem Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 zeigt ein Diagramm, das den Fluss des Kühlmittels und des elektrischen Stroms in einem Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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8 zeigt ein Diagramm, das eine Gewindebuchse in einem Kunststoffteil darstellt, das durch das Gewindebuchsen-Ausbausystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erwärmt wird.
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Die in den Zeichnungen dargelegten Bezugszeichen umfassen einen Bezug auf die folgenden Bauelemente, wie sie nachstehend erläutert werden:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Arbeitskabine
- 2
- Drehtisch
- 3
- Haltevorrichtung
- 4
- feste Klemmvorrichtung
- 5
- bewegliche Klemmvorrichtung
- 6
- Motor zum Bewegen der Klemmvorrichtung
- 7
- Antriebsscheibe
- 8
- Antriebsriemen
- 9
- angetriebene Riemenscheibe
- 10
- Bewegungs-Umwandlungseinheit
- 11
- Bewegungs-Führungsschiene
- 12
- Führungsschiene
- 13
- Gleitrille
- 14
- Motor zum Drehen des Tisches
- 15
- Kegelrad
- 16
- Ausgleicher
- 17
- Anpassungsbox
- 18
- Spulenkasten
- 19
- Heizspirale
- 22
- Heizvorrichtung
- 23
- Stromversorgung
- 24
- Steuerkasten
- 25
- bewegliches Rad
- 26
- Entlüftungsrohr
- 27
- Kühlvorrichtung
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Es ist zu beachten, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen veranschaulichenden Merkmalen der Grundsätze der Erfindung darstellen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Einbauorten und Formen werden zum Teil durch die eigens dafür vorgesehene Anmeldung und der Arbeitsumgebung bestimmt in den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung überall in den einzelnen Figuren der Zeichnungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung auf jene beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenso verschiedenste Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, umfasst sein können.
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Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung von Dezimeterwellen bereit, in welchem eine in einem Kunststoffteil eingefügte Metallmutter von dem Kunststoffteil über einen Temperaturunterschied (oder Schmelztemperaturunterschied) zwischen der Gewindebuchse und dem Kunststoffteil, welche bei unterschiedlichen Temperaturen geschmolzen werden, getrennt und abgelöst wird.
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Wie in 2 gezeigt, ist ein Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung einer Dezimeterwelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer beweglichen Arbeitskabine 1 montiert. Ein Drehtisch 2, auf welchem ein Kunststoffteil mit einer darin eingefügten Metallmutter angeordnet ist, um einen Prozess zum Ablösen der Gewindebuchse von dem Kunststoffteil durchzuführen, ist auf einem Arbeitstisch der Arbeitskabine bereitgestellt.
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Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Drehtisch 2 ein Paar Klemmvorrichtungen 4 und 5 zum Arretieren des Kunststoffteils, so dass das Kunststoffteil nicht angehoben wird, wenn die Gewindebuchse von dem Kunststoffteil abgelöst wird. Die Klemmvorrichtungen umfassen in veranschaulichender Weise eine feste Klemmvorrichtung 4 und eine bewegliche Klemmvorrichtung 5, welche sich auf einer geraden Linie gegenüberstehen. Die feste Klemmvorrichtung 4 ist fest an einem Rand des Drehtisches 2 vorgesehen und die bewegliche Klemmvorrichtung 5 ist eingerichtet, um sich linear in Richtung der festen Klemmvorrichtung 4 zu bewegen.
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Ausführlich beschrieben, wie in 4 gezeigt, wird die bewegliche Klemmvorrichtung 6 durch eine Rotationskraft eines Motors 6 zum Bewegen der Klemmvorrichtung, der in einer boxförmigen Haltevorrichtung 3 auf dem Drehtisch 2 vorgesehen ist, bewegt. Zu diesem Zweck ist eine Antriebsscheibe 7 mit einer Welle des Motors 6 zum Bewegen der Klemmvorrichtung verbunden, um die Rotationskraft des Motors 6 an eine angetriebene Riemenscheibe durch einen Antriebsriemen 8 zu übertragen.
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Die angetriebene Riemenscheibe 9 überträgt die Rotationskraft des Motors 6 an die bewegliche Klemmvorrichtung 5 durch eine Bewegungs-Umwandlungseinheit 10.
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In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Schraub-Riemenscheibe mit einer Spiral-Außenfläche als die angetriebene Riemenscheibe verwendet werden, die vorliegende Erfindung sollte jedoch als solches nicht darauf beschränkt werden. Darüber hinaus kann die Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 eine der angetriebenen Riemenscheibe 9 entsprechende Spiral-Innenfläche aufweisen, wenn eine Spiral-Schraub-Riemenscheibe verwendet wird. Das heißt, die bewegliche Klemmvorrichtung 5 ist in veranschaulichender Weise mit der Antriebsscheibe 7 verbunden, welche die Rotationskraft des Motors 6 zum Bewegen der Klemmvorrichtung an die angetriebene Riemenscheibe 9 und dann an die Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 überträgt, welche die Rotationsbewegung der angetriebenen Riemenscheibe 9 in eine Linearbewegung umwandelt, um auf diese Weise eine Linearbewegung durchzuführen. Als solches sollte sich die bewegliche Klemmvorrichtung 5 auf dem Drehtisch 2 innerhalb einem geringen Abstand bewegen, und somit wird die Linearbewegung nicht durch eine Zylindervorrichtung, sondern durch den Motor 6 zum Bewegen der Klemmvorrichtung, die Riemenscheiben 7 und 9 und die Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 als Ganzes ausgeführt.
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Ferner ist eine Bewegungs-Führungsschiene 11 zum Führen der Linearbewegung der beweglichen Klemmvorrichtung 5 an der Unterseite der beweglichen Klemmvorrichtung 5 montiert. Genauer gesagt ist die Bewegungs-Führungsschiene 11 eingerichtet, um sich linear entlang von Führungsschienen 12 zu bewegen, die auf dem Drehtisch 2 befestigt sind. Die Bewegungs-Führungsschiene 11 verbindet die bewegliche Klemmvorrichtung 5 mit der Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 innerhalb der Haltevorrichtung 3. Die Bewegungs-Führungsschiene 11 nimmt die Rotationskraft des Motors 6 zum Bewegen der Klemmvorrichtung durch die an der Unterseite davon befestigte Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 auf und bewegt sich linear zusammen mit der beweglichen Klemmvorrichtung 5. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die bewegliche Klemmvorrichtung 5 entlang einer Gleitrille 13, die an der Oberseite der Haltevorrichtung 3 vorgesehen ist.
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Der Drehtisch 2 ist drehbar in der Arbeitskabine durch einen in dem unteren Teil (unterer Bereich) der Arbeitskabine 1 aufgenommen Motor 14 zum Drehen des Tisches und einem Kegelrad 15 zum Übertragen der Rotationskraft des Motors 14 zum Drehen des Tisches gelagert. Da eine Mehrzahl von Einlegeteilen (z. B. zehn Muttern und dergleichen) typischerweise in einem Kunststoffteil verteilt ist, wird es bevorzugt, dass der Drehtisch 2 drehbar gelagert ist, um den Arbeitskomfort während dem Gewindebuchsen-Ausbau zu verbessern.
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Indessen ist wie in 5 gezeigt, ein Ausgleicher 16 für eine Bewegung einer Anpassungsbox 17 nach oben und nach unten an der oberen Wand der Arbeitskabine 1 vorgesehen. Der Ausgleicher 16 ist eine Hubvorrichtung des Typs mit Riemenscheibe, die die Anpassungsbox 17 durch Aufspulen oder Abspulen eines Seils nach oben und nach unten bewegt. Die Anpassungsbox 17 ist mit dem Seil verbunden und ist imstande, sich in alle Richtungen innerhalb einem bestimmten Bereich des Ausgleichers 16 zu bewegen.
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Wenn die Anpassungsbox 17 auf dem auf dem Drehtisch 2 angeordneten Kunststoffteil durch den an der Oberseite des Drehtisches 2 bereitgestellten Ausgleicher 16 abwärts bewegt wird, kann eine beheizte oder eine Heiz-Vorrichtung 22 eines Spulenkastens in die Gewindebuchse eingefügt werden.
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Die Anpassungsbox 17 kann eine Art eines Hochfrequenzgenerators sein, welcher elektrisch mit einer Stromversorgung 23 verbunden ist. Wenn die Stromversorgung 23 die für eine Erzeugung von Dezimeterwellen erforderliche elektrische Energie an die Anpassungsbox 17 liefert, erzeugt die Anpassungsbox 17 wahlweise die Dezimeterwellen durch einen Ein-/Aus-Betrieb eines Schalters. das heißt, die Anpassungsbox 17 umfasst den Schalter zum Steuern der Erzeugung der Dezimeterwellen, so dass die Dezimeterwellen unter Verwendung der von der Stromversorgung 23 gelieferten elektrischen Energie durch Einschaltend es Schalters erzeugt werden. Demzufolge kann die Erzeugung der Dezimeterwellen verglichen mit dem Fall, wo die Erzeugung der Dezimeterwellen durch einen Ein-/Aus-Betrieb der Stromversorgung 23 gesteuert wird, in einfacher Weise durchgeführt werden.
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Wie in 5 gezeigt, ist der Spulenkasten 18, in welchem eine Heizspirale 19 montiert ist, mit der Unterseite (z. B. einem Hochfrequenz-Ausgang) der Anpassungsbox 17 verbunden. Der Spulenkasten 18 umfasst die Heizvorrichtung 22, die an dem Distalende davon vorgesehen ist, um die Gewindebuchse zu erwärmen. Die Heizvorrichtung 22 ist starr in der in dem Spulenkasten 18 montierten Heizspirale 19 angeordnet.
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Eine Seite der Heizspirale 19 ist elektrisch mit dem Hochfrequenz-Ausgang der Anpassungsbox 17 verbunden und die andere Seite davon ist auf der Heizvorrichtung 22 aufgespult, so dass die Heizvorrichtung 22 durch die von der Anpassungsbox 17 übertragene Dezimeterwelle induktiv erwärmt wird.
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Das heißt, eine Seite der Heizvorrichtung 22 ist in dem Spulenkasten 18 montiert und durch die Heizspirale 19 umwickelt und die andere Seite davon ragt zu der Außenseite des Spulenkastens 18 hinaus, so dass die Heizvorrichtung 22 in die Gewindebuchse des Kunststoffteils eingefügt werden kann.
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Die Heizvorrichtung 22 kann eingerichtet sein, um zum Beispiel eine zylindrischen Vorsprung aufzuweisen, der an der Unterseite davon vorgesehen ist, um eine Gewindebuchse zu erwärmen. Wenn der Spulenkasten 18 auf der Gewindebuchse nach unten bewegt und arretiert wird, wird der Vorsprung der Heizvorrichtung 22 in der Gewindebuchse aufgenommen, d. h., eine in das Kunststoffteil eingefügte Buchse, und demzufolge wird die Bearbeitbarkeit erhöht und es wird ein rasches Aufheizen während der Induktionserwärmung erreicht.
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Darüber hinaus, wenn der Vorsprung (welcher zu der Außenseite des Spulenkastens 18 hinaus ragt) der Heizvorrichtung 22 in die Gewindebuchse des Kunststoffteils eingefügt wird, steht er mit dem inneren Umfang der Gewindebuchse in engem Kontakt, wodurch der Wärmeübertragungseffekt erhöht wird. Hierbei ist die Gewindebuchse ein Metallteil mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit und wird durch die Wärmeübertragung der Heizvorrichtung 22 erwärmt, um das Kunststoffteil zu schmelzen. Das heißt, wenn die Gewindebuchse erwärmt wird, wird das Kunststoffteil mit einer relativ geringen Schmelztemperatur geschmolzen, und somit kann die Gewindebuchse von dem Kunststoffteil mit Leichtigkeit abgetrennt und entnommen werden.
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Indessen ist eine Kühlvorrichtung 27 in dem unteren Teil der Arbeitskabine 1 montiert, um zu verhindern, dass die Heizspirale 19 überhitzt wird. Die Kühlvorrichtung 27 kann eine Wasserkühlung sein, welche am meisten verbreitet ist, und kann eine Pumpe (nicht gezeigt) zum Zirkulieren von Kühlmittel und ein Kühlgebläse (nicht gezeigt) zum Kühlen des Kühlmittels nach Kühlen der Heizspirale 19 umfassen.
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Wie in 7 gezeigt, fließt das Kühlmittel der Kühlvorrichtung 27 zu der Heizspirale 19 durch die Stromversorgung 23 und die Anpassungsbox 17 und kühlt die Heizspirale 19, um dadurch die Überhitzung der Stromversorgung 23 und der Anpassungsbox 17 ebenso wie der Heizspirale 19 zu verhindern. Um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel durch die Heizspirale 19 fließt, weist die Heizspirale 19 einen Rohraufbau mit einem rohrförmigen Querschnitt zum gleichzeitigen Fluss der Dezimeterwelle und des Kühlmittels auf.
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Detailliert gesehen weist wie in 6 gezeigt, die Heizspirale 19 einen Rohraufbau auf, so dass das von der Kühlvorrichtung 27 zugeführte Kühlmittel durch die Heizspirale 19 fließt und die von der Anpassungsbox 17 übertragenen Dezimeterwellen entlang der Außenfläche der Heizspirale 19 fließen. Sinngemäß erwärmt die Heizspirale 19 induktiv die Heizvorrichtung 22 durch die entlang der Außenfläche der Heizspirale 19 fließenden Dezimeterwellen und zur selben Zeit ermöglicht die Kühlvorrichtung 27, dass das durch die Heizspirale 19 fließende Kühlmittel verhindert, dass die Heizspirale 19 während einem Erwärmen der Heizvorrichtung 22 überhitzt wird. Hierbei ist die Heizspirale 19 in dem Spulenkasten 18 montiert und somit von der Außenseite isoliert, was die Betriebssicherheit verbessert.
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Die Stromversorgung 23 erzeugt eine elektrische Leistung von ungefähr 2,5 bis 5,0 kW, die für die Erzeugung der Dezimeterwellen durch die Anpassungsbox 17 erforderlich ist und umfasst eine elektrische Verdrahtung zum Zuführen des erzeugten Stroms an die Anpassungsbox 17. Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, ist die elektrische Verdrahtung zusammen mit einer Zuleitung zum Zuführen des Kühlmittels der Kühlvorrichtung 27 und eine Sammelleitung zum Sammeln des Kühlmittels mit der Heizspirale 19 durch die Stromversorgung 23 und die Anpassungsbox 17 verbunden. Hierbei kann die elektrische Verdrahtung mit der Außenfläche der Heizspirale 19 verbunden sein, und die Zuleitung und die Sammelleitung der Kühlvorrichtung 27 sind mit dem Inneren der Heizspirale 19 verbunden.
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Indessen ist wie in 1 gezeigt ein Steuerkasten zum Steuern des Betriebs der Stromversorgung 23, des Drehtisches 2, des Ausgleichers 16, der Kühlvorrichtung 27, eines Entlüfters, welcher später beschrieben wird, mit Ausnahme des Ein-/Aus-Betriebs der Anpassungsbox 17, in der Arbeitskabine vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Entlüftungsrohr 26 an der Oberseite der Arbeitskabine vorgesehen, um Rauch abzuführen, der erzeugt wird, wenn das Kunststoffteil geschmolzen wird, und ein Entlüfter ist in dem Abluftrohr für die Ableitung von Rauch vorgesehen. Ferner sind bewegliche Räder 25 an der Unterseite der Arbeitskabine 1 vorgesehen, um die Beweglichkeit und Bearbeitbarkeit der Arbeitskabine und anderer daran montierter Komponenten zu gewährleisten.
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Als nächstes wird ein Prozess zum Ausbauen einer Gewindebuchse aus einem Kunststoffteil unter Verwendung des Gewindebuchsen-Ausbausystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Als erstes wird die Stromversorgung 23 betrieben, um die für die Erzeugung der Dezimeterwellen erforderliche elektrische Leistung an die Anpassungsbox 17 zu liefern, und die Kühlvorrichtung 27 wird betrieben, um ein Überhitzen der Heizspirale 19 zu verhindern. Das Kunststoffteil wird auf die Haltevorrichtung 3 des Drehtisches 2 angeordnet und die Klemmvorrichtungen 4 und 5 werden betätigt, um das Kunststoffteil zu arretieren. Wenn die auf dem Drehtisch 2 befestigte angetriebene Riemenscheibe 9 durch die Antriebsscheibe 7 gedreht wird, führt die an der Unterseite der Bewegungs-Führungsschiene 11 befestigte Bewegungs-Umwandlungseinheit 10 eine Drehbewegung aus und bewegt sich linear in der longitudinalen Richtung der angetriebenen Riemenscheibe 9, um somit zu ermöglichen, dass sich die bewegliche Klemmvorrichtung 5 in Richtung der festen Klemmvorrichtung 4 bewegt.
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Dann wird das Kunststoffteil in Kontakt mit der festen Klemmvorrichtung 4 gebracht und zwischen den Klemmvorrichtungen 4 und 5 arretiert. Als solches, wenn das Kunststoffteil auf der Haltevorrichtung 3 des Drehtisches arretiert wird, wird die mit dem Ausgleicher 16 verbundene Anpassungsbox 17 auf die zu lösende Gewindebuchse nach unten bewegt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird wie in 8 gezeigt die Position der Heizvorrichtung 22 durch Halten eines Griffs der Anpassungsbox 17 genau eingestellt, so dass die Heizvorrichtung 22 des Spulenkastens 18 eingefügt wird und an der Innenseite der Gewindebuchse befestigt wird. Dann wird der Schalter der Anpassungsbox 17 gedrückt, um Dezimeterwellen für ungefähr 3 bis 5 Sekunden zu erzeugen, um dadurch die Gewindebuchse induktiv zu erwärmen. Sinngemäß wird die Gewindebuchse (aus Metall) erwärmet, um den die Gewindebuchse umgebenden Kunststoff zu schmelzen. Das heißt, das periphere Kunststoffteil (d. h., ein mit der Gewindebuchse in engem Kontakt stehender Teil) wird durch die erwärmte Gewindebuchse mit einer hohen thermischen leitfähigkeit geschmolzen und infolgedessen kann die Gewindebuchse von dem Kunststoffteil abgelöst werden.
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Als solches, wenn die Gewindebuchse erwärmt wird und die Peripherie der Gewindebuchse geschmolzen wird, wird der Ausgleicher 16 betrieben, so dass die Anpassungsbox 17 nach oben bewegt wird, und die Gewindebuchse wird unter Verwendung eines Werkzeugs wie zum Beispiel einer Sprengringzange oder einem Schraubendreher ausgebaut.
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Nachdem der Prozess zum Ausbauen der Gewindebuchse aus dem Kunststoffteil durch Wiederholen dieses Prozesses abgeschlossen ist, wird die bewegliche Klemmvorrichtung 5 in ihre ursprüngliche Position zurück geführt und das Kunststoffteil wird von der Haltevorrichtung 3 entnommen. Als solches kann das Gewindebuchsen-Ausbausystem unter Verwendung der Dezimeterwellen gemäß der Vorliegenden Erfindung in ein Kunststoffteil eingefügte Metallteile rasch und in geeigneter Weise durch Dezimeterwellen demontieren, und somit kann die Recyclebarkeit der technischen Kunststoffteile, welche früher aufgrund der Metalleinlegeteile kompliziert zu recyceln waren, verbessert werden.
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Zum Beispiel wurden große Teile wie zum Beispiel Zylinderkopfdeckel, Ansaugkrümmer, etc. durch technische Kunststoffteile für den Zweck der Verringerung des Motorgewichts ersetzt und in diesem Zustand können die entsprechenden Kunststoffteile durch rasches Ausbauen der Buchsen unter Verwendung des Gewindebuchsen-/Metallteil-Ausbausystems der vorliegenden Erfindung recycelt werden.
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Insbesondere ist der Preis von Polyamid-(PA)Materialien ungefähr zweimal höher als der von Polypropylen-Materialien, welche häufig als Kunststoffmaterialien verwendet werden, und demzufolge wird es erwartet, dass das Recyceln der PA-Materialien einen signifikanten wirtschaftlichen Effekt auf die Kosten eines Unternehmens haben kann.
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Wie oberhalb beschrieben, ist es mit der Verwendung des Gewindebuchsen-Ausbausystems unter Verwendung der Dezimeterwelle gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Metalleinlegeteil von dem technischen Kunststoffteil, welches aufgrund des Metalleinlegeteils schwer zu recyceln ist, rasch und in geeigneter Weise zu demontieren, und somit kann die Recycelbarkeit der Kunststoffteile verbessert werden.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf Ausführungsformen davon ausführlich beschrieben. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne von den Grundsätzen und dem Geist der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten bestimmt ist.
