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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen des Außenmantels rotationssymmetrischer Bauteile wie Kfz-Kolbenstangen, deren Außenmantel bei ihrer Fertigstellung mit einer Ölemulsionsschicht als Korrosionsschutz versehen, danach gereinigt und anschließend optisch auf Oberflächenmaterialfehler geprüft wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
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Durch Oberflächenfehler wie Poren, Risse, Spiralen, Druckstellen, Schleif- und/oder Chromfehler des Außenmantels einer Kolbenstange z. B. eines Kfz-Stoßdämpfers wird der Verschleiß der Dichtungen des letzteren beschleunigt und es kann zu Leckage kommen, was die Funktionalität des Kfz-Stoßdämpfers erheblich beeinträchtigt. Aus diesem Grunde ist eine hohen Genauigkeitsansprüchen genügende Prüfung der Oberfläche von Kolbenstangen, deren Außenmantel bei der Fertigstellung für gewöhnlich mit einer Ölemulsionsschicht als Korrosionsschutz versehen wird, auf Materialfehler vor ihrer Verwendung z. B. für Kfz-Stoßdämpfer von entscheidender Wichtigkeit.
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In der Automobilindustrie ist es derzeit noch gängig, gefertigte Kolbenstangen vor ihrem Einsatz durch speziell geschulte Mitarbeiter visuell zu prüfen, was eine subjektive Beurteilung bedingt sowie zeit- und kostenintensiv ist. Für die Erfassung eines breiten Spektrums von Oberflächenfehlern von Kolbenstangen ist daher eine automatisierte optische Prüfung anzustreben, die der Robustheit in Produktionsumgebung und der Erzielung ökonomischer Taktzeiten genügt. Dies setzt jedoch einen optimierten Prozess einer der optischen Prüfung vorgeschalteten Reinigung der fertiggestellter Kolbenstangen von Schmutz und überschüssiger Ölemulsion voraus, da sonst eine exakte und effektive optische Prüfung des Außenmantels der Kolbenstangen auf Oberflächenfehler nicht zu gewährleisten ist.
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Bekannt sind industrielle Reinigungsverfahren mit Wasch- und Tauchanlagen sowie mit Druckluft, Ultraschall oder mit Chemikalien. Derartige Reinigungsverfahren erweisen sich jedoch für eine kostensparende Reinigung von rotationssymmetrischen Bauteilen wie Kfz-Kolbenstangen bei hohem Durchsatz letzterer als nicht geeignet.
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Aus der
DD 1574 23 A3 ist weiterhin bekannt, den Außenmantel von rotationssymmetrischen Bauteilen wie Stangen, deren Außenmantel bei ihrer Fertigstellung mit einer Ölschicht versehen worden ist, anschließend zu reinigen, wobei die Stangen nacheinander die Öffnung eines Abstreifringes aus elastischem Material durchlaufen und dabei jeglicher Schmutz von dem Außenmantel jeder Stange entfernt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen des Außenmantels rotationssymmetrischer Bauteile wie Kfz-Kolbenstangen gemäß der eingangs erwähnten Art und eine Anlage zu dessen Durchführung zur Verfügung zu stellen, mit dem sowie mit der automatisiert mit hohem Durchsatz eine technisch effektive und kostengünstige Reinigung des Außenmantels der Kolbenstangen für eine unmittelbar dem Reinigungsprozess nachgeschaltete, mit einer industriellen Bildverarbeitung gekoppelte optische Prüfung der Oberfläche der Kolbenstangen auf Materialfehler zu gewährleisten ist. Zudem soll der Erhalt eines gleichmäßigen Restölfilms als Korrosionsschutz auf dem Außenmantel der Kolbenstangen nach deren Reinigung garantiert sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen des Außenmantels rotationssymmetrischer Bauteile wie Kfz-Kolbenstangen, deren Außenmantel bei ihrer Fertigstellung mit einer Ölemulsionsschicht versehen und danach mit folgenden Verfahrensschritten zunächst gereinigt und anschließend optisch auf Oberflächenfehler geprüft wird:
mehrere in einem Magazin gespeicherte identische Kolbenstangen werden gesteuert fortlaufend nacheinander zentriert zu mindestens einem ringförmigen Abstreifelement aus Kunststoff einer Reinigungseinheit, das eine Härte im Bereich von 70 bis 95 shore A hat, vor der Reinigungseinheit positioniert und einzeln nacheinander mittels einer in Achsrichtung letzterer hin und her fahrbaren Führungsstange durch eine Öffnung mindestens einer Abstreiflippe, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der Kolbenstange ist, geführt, wobei mittels der mindestens einen Abstreiflippe des mindestens einen Abstreifelementes von dem Außenmantel jeder Kolbenstange jeglicher Schmutz entfernt und die Ölemulsion bis auf einen gleichmäßig dünnen Film letzterer abgetragen wird, der weiterhin als Korrosionsschutz auf dem Außenmantel der Kolbenstange verbleibt, der von dem Außenmantel der Kolbenstange abgestreifte Schmutz und die abgetragene überschüssige Ölemulsion werden anschließend aus der Reinigungseinheit abgeführt,
das gereinigte vorlaufende Ende der koaxial von der Führungsstange durch die Reinigungseinheit getriebenen Kolbenstange wird bei Austritt aus der Reinigungseinheit von einer in Achsrichtung letzterer hin und her bewegbaren und in Drehung versetzbare Greifeinrichtung ergriffen und die Führungsstange wird synchron zur Übernahme der nächsten aus dem Magazin zugeführten Kolbenstange in ihre Ausgangsposition zurückbewegt,
zugleich wird die von der Greifeinrichtung am vorlaufenden Ende ergriffene vollständig gereinigte Kolbenstange aus der Reinigungseinheit axial herausgeführt, in eine der Reinigungseinheit axial nachgeordnete optische Prüfanlage überführt und in dieser mittels der Greifeinrichtung in Drehung versetzt, wobei der Außenmantel der Kolbenstange unter einem Belichtungsdom ausgeleuchtet und von einer Zeilenkamera der optischen Prüfanlage fotografisch erfasst wird, der Oberflächenzustand des Außenmantels der Kolbenstange dann von einem mit der Zeilenkamera gekoppelten Bildverarbeitungssystem als i. O. (in Ordnung) oder n. i. O. (nicht in Ordnung) bewertet wird, und die Kolbenstange anschließend aus der optischen Prüfanlage automatisch zu einer i. O.- oder. n. i. O.-Magazinablage überführt wird.
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Vorzugsweise werden in der Reinigungseinheit drei Abstreifelemente axial im Abstand hintereinander positioniert, die bevorzugt lediglich stückweise von einem herkömmlichen spritzgussmäßig hergestellten Kunststoffrohr aus Polyurethan einer Härte im Bereich von 70 bis 95 shore A abgeschnitten werden, an dessen Innenmantel in vorgegebenen Abständen jeweils eine Abstreiflippe spritzgussmäßig ausgebildet ist, die eine Öffnung umfasst, die 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist und die eingangsseitig unter einem Winkel im Bereich von 35°–55° und ausgangsseitig unter einem Winkel im Bereich von 10°–20° zur Längsachse der Reinigungseinheit verläuft.
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Es kann in der Reinigungseinheit jedoch auch nur ein ringförmiges Abstreifelement verwendet werden, an dessen Innenmantel drei im Abstand zueinander angeordnete Abstreiflippen ausgebildet sind, wobei der Durchmesser der von jeder Abstreiflippe umfassten Öffnung kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist und der Durchmesser der von der mittleren der drei Abstreifelemente umfassten Öffnung kleiner als der Durchmesser der von den beiden benachbarten Abstreiflippen umfassten Öffnungen und 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens zum Reinigen des Außenmantels rotationssymmetrischer Bauteile wie Kfz-Kolbenstangen, mit einem Magazin, in dem eine Vielzahl identischer, fertiggestellter und mit einer Ölemulsion als Korrosionsschutz versehener Kolbenstangen gelagert ist, mit einer mit dem Magazin funktionell gekoppelten Hebebühne, von der die Kolbenstangen einzeln nacheinander aus dem Magazin in eine prismaförmige Linearführung zu überführen sind, die zur Längsachse eines hohlzylindrischen Gehäuses einer Reinigungseinheit ausgerichtet ist, in dem koaxial mindestens ein ringförmiges Abstreifelement aus Kunststoff mit mindestens einer am Innenmantel ausgebildeten Abstreiflippe positioniert ist, die eine Härte im Bereich von 70 bis 95 shore A aufweist und eine Öffnung umfasst, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der Kolbenstangen ist, mit einer der Reinigungseinheit vorgeordneten, in der Längsachse des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit hin und her fahrbaren Führungsstange, von der die jeweils in der Linearführung mittels der Hebebühne überführte Kolbenstange zentriert in das hohlzylindrische Gehäuses der Reinigungseinheit einführbar, durch das in letzterer positionierte mindesten eine ringförmige Abstreifelement zu treiben und durch das ausgangsseitige Ende der Reinigungseinheit zu führen ist, mit einer Entsorgungsnut im hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit, die mit einem Auffangbehälter außerhalb des letzteren kommuniziert, mit einer der Reinigungseinheit nachgeordneten, in Richtung der Längsachse des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit hin und her fahrbaren Greifeinrichtung, von der das vorlaufende Ende der gereinigte Kolbenstange beim Austritt aus der Reinigungseinheit zu ergreifen und die Kolbenstange außerhalb der Reinigungseinheit in Drehung zu versetzen und in Richtung der Längsachse des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit in eine dieser nachgeordneten optischen Prüfanlage zu überführen ist, von der der Außenmantel der gereinigten Kolbenstange bildmäßig zu erfassen ist und die mit einem Bildverarbeitungssystem zur Bewertung der i. O. (in Ordnung) oder n. i. O. (nicht in Ordnung) Qualität des Außenmantels jeder Kolbenstange gekoppelt und mit i. O.- und n. i. O.-Ablagefächern für die Kolbenstangen ausgerüstet ist.
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Vorzugsweise ist eingangsseitig und ausgangsseitig des hohlzylindrischen Gehäusen der Reinigungseinheit ein abnehmbarer ringförmiger Eingangsdeckel bzw. Ausgangsdeckel mit jeweils koaxialer Öffnung befestigt, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist. Im hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit kann dem mindestens einen ringförmigen Abstreifelement ein Führungsring koaxial vorgeordnet sein, dessen Innenradius gleich dem Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist, der an der Innenfläche des Eingangsdeckels des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit anliegt und von dem die in das hohlzylindrische Gehäuse der Reinigungseinheit einzuführende Kolbenstange zentriert stabilisiert zu führen ist. Der Führungsring ist vorzugsweise aus Polyurethan mit einer axialen Stärke von mindestens 10 mm gefertigt.
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Bevorzugt ist im hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit eine Reihenanordnung von drei identischen kreisringförmigen, axial im Abstand zueinander angeordneten, auswechselbaren Abstreifelementen aus Polyurethan einer Härte von 90 shore A vorgesehen, an deren Innenmantel jeweils eine umlaufende Abstreiflippe ausgebildet ist, die eine Öffnung umfasst, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist. Weiterhin liegt im hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit an den zueinander benachbarten Abstreifelementen sowie an dem Führungsring und an dem zu diesem benachbarten Abstreifelement jeweils koaxial ein ringförmiges Abstandselement aus Metall an, dessen Innendurchmesser größer als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist und das eine Durchgangsnut aufweist, die mit der Entsorgungsnut kommuniziert, die vorzugsweise im Mantel des hohlzylindrischen Gehäuses in dessen Längsrichtung verlaufend ausgebildet ist. Die Entsorgungsnut kommuniziert wiederum mit dem Auffangbehälter, der unterhalb des hohlzylindrischen Gehäuses vorgesehen sein kann und in den der von den Abstreifelementen von der zu reinigenden Kolbenstange jeweils abgestreifte Schmutz und die abgetragene überschüssige Ölemulsion aus dem hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit fortlaufend entsorgt werden.
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Bevorzugt verläuft die am Innenmantel jedes Abstreifelementes umlaufende Abstreiflippe eingangsseitig unter einem Winkel von 45° und ausgangsseitig unter einem Winkel von 15° zur Längsachse des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit.
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Vorzugweise werden die auswechselbaren ringförmigen Abstreifelemente stückweise von einem im Handel erhältlichen herkömmlichen Kunststoffrohr aus Polyurethan abgeschnitten, an dessen Innenmantel im vorbestimmten Abstand zueinander jeweils Abstreiflippen ausgebildet sind, die eine Öffnung umfassen, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange ist. Auf diese Weise ist die Reinigungseinheit bei Bedarf kostengünstig mit unverbrauchten Abstreifelementen einfach und schnell zu bestücken. Lebensdauertests hinsichtlich des Verschleißes derartiger Abstreifelemente, die sich jeweils über 8 Wochen erstreckten, haben überraschend gezeigt, dass ein Durchsatz von jeweils 11000 Kolbenstangen durch die Reinigungseinheit bei Erzielung der Qualität der Reinigung der Kolbenstangen, die für eine exakte optische Prüfung des Außenmantels jeder Kolbenstange auf Oberflächenfehler erforderlich ist, erzielt und gleichzeitig der Verbleib eines gleichmäßig dünnen Ölemulsionsfilms einer Stärke im Bereich von 5 μm bis 25 μm als Korrosionsschutz auf dem Außenmantel der Kolbenstangen gewährleistet wird. Im industriellen Anwendungsbereich wird ein Durchsatz von mindestens 9000 Kolbenstangen gefordert, der mit der erfindungsgemäßen Reinigungseinheit überraschenderweise beträchtlich überschritten wird. Die erfindungsgemäße Reinigungseinheit ist somit für die industrielle, massenhafte Reinigung gefertigter Kolbenstangen ausgezeichnet geeignet.
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Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In diesen sind:
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1 eine Längsschnittansicht einer schematisch dargestellten Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform des in einer Reinigungseinheit der Anlage nach 1 einsetzbaren Abstreifelementes,
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3 eine Perspektivansicht einer bevorzugten zweiten Ausführungsform der Reinigungseinheit in Explosionsdarstellung,
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4a eine Draufsicht auf eine bevorzugte zweite Ausführungsform des ringförmigen Abstreifelementes,
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4b die Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 4a,
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5 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des ringförmigen Abstreifelementes,
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6a eine Draufsicht auf den Eingangsdeckel des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit,
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6b eine Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 6a,
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7a eine Draufsicht auf einen eingangsseitig im hohlzylindrischen Gehäuse der Reinigungseinheit angeordneten Führungsring,
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7b eine Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 7b,
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8a eine Draufsicht auf ein ringförmiges Abstandselement der Reinigungseinheit,
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8b die Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 8a,
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9a eine Draufsicht auf den Ausgangsdeckel des hohlzylindrischen Gehäuses der Reinigungseinheit und
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9b eine Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 9a.
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Aus 1 geht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage zum Reinigen des Außenmantels 2 rotationssymmetrischer Bauteile wie Kfz-Kolbenstangen 1 hervor, die nach ihrer Fertigstellung mit einer Ölemulsionsschicht als Korrosionsschicht versehen worden sind und deren Außenmantel 2 auf Materialfehler optisch geprüft werden sollen, was jedoch zuvor eine Reinigung des Außenmantels 2 von Schmutz und überschüssiger Ölemulsion erfordert, um eine exakte derartige optische Prüfung durchführen zu können.
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Gemäß 1 ist eine Vielzahl identischer Kolbenstangen 1 in einem Magazin 3 der Anlage gespeichert, mit dem eine Hebebühne 4 funktionell gekoppelt ist, mittels der die Kolbenstangen 1 einzeln nacheinander aus dem Magazin 3 in eine prismaförmige Linearführung 5 zu überführen sind, die, wie 4 zeigt, linear zur Längsachse 7 eines hohlzylindrischen Gehäuses 6 einer Reinigungseinheit 8 ausgerichtet ist. Die Linearführung 5 kann bezüglich ihrer Breite je nach Größe des Durchmessers der zu reinigenden Kolbenstangen 1 verstellbar sein.
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In der Reinigungseinheit 8 ist koaxial mindestens ein ringförmiges Abstreifelement 9 aus Kunststoff, bevorzugt aus Polyurethan, mit mindestens einer am Innenmantel 10 ausgebildeten Abstreiflippe 11 positionier, die eine Härte im Bereich von 70 bis 95 shore A aufweist. Die Abstreiflippe 11 umfasst eine Öffnung 12, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist.
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Wie aus 1 hervorgeht, ist der Reinigungseinheit 8 eine Führungsstange 13 vorgeordnet, die in der Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 hin und her fahrbar ist. Mittels der Führungsstange 13 ist die von der Hebebühne 4 aus dem Magazin 3 in die Linearführung 5 überführte Kolbenstange 1 jeweils automatisch gesteuert zentriert in das hohlzylindrische Gehäuse 6 der Reinigungseinheit 8 einzuführen, durch das in dem hohlzylindrischen Gehäuse 6 positionierte mindestens eine ringförmige Abstreifelement 9 aus Polyurethan zu treiben und anschließend durch das ausgangsseitige Ende 14 der Reinigungseinheit 8 zu führen. Beim gesteuerten Führen der Kolbenstange 1 mittels der Führungsstange 13 durch die von der mindestens einen Abstreiflippe 11 des Abstreifelementes 9 umfassten Öffnung 12 streift die Abstreiflippe 11 von dem Außenmantel 2 der Kolbenstange 1 Schmutz und überschüssige Ölemulsion ab, wobei ein feiner gleichmäßiger Ölemulsionsfilm als Korrosionsschutz einer Stärke im Bereich von 5 μm bis 25 μm auf dem Außenmantel 2 der Kolbenstange 1 verbleibt. Abgetragener Schmutz und überschüssige Ölemulsion sind über eine Entsorgungsnut 15 (3) des hohlzylindrischen Gehäuses 6 aus der Reinigungseinheit 8 in einen unterhalb dieser vorgesehenen Auffangbehälter 16 zu entsorgen.
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Wie 1 zeigt, ist der Reinigungseinheit 8 eine Greifeinrichtung 17 nachgeordnet, die in Richtung der Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 hin und her zu fahren ist. Die Greifeinrichtung 17 kann ein in Drehung zu versetzendes Greifelement 18 und einen Lagerbock 19 aufweisen, die in Richtung der Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 außerhalb der Reinigungseinheit 8 teleskopartige zueinander wie auch mit Abstand zueinander gemeinsam miteinander zu bewegen sind. So kann das vorlaufende Endes 20 der gereinigten Kolbenstange 1 beim Austritt aus der Reinigungseinheit 8 von dem Greifelement 18 der Greifeinrichtung 17 ergriffen und aus der Reinigungseinheit 8 axial herausgeführt und durch den zunächst feststehenden Lagerbock 19 der Greifeinrichtung 17 axial von der Reinigungseinheit 8 weg gezogen werden, bis das nachlaufende Ende der gereinigten Kolbenstange 1 aus der Reinigungseinheit 8 gezogen und in dem Lagerbock 19 der Greifeinrichtung 17 zu liegen kommt, worauf die Kolbenstange 1 außerhalb der Reinigungseinheit 8 von dem Greifelement 18 der Greifeinrichtung 17 um ihre Längsachse in Drehung versetzt und mittels letzterer in Richtung der Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 in eine dieser nachgeordneten optische Prüfanlage 21 gesteuert überführt werden kann. Zugleich kann die Führungsstange 13 synchron in ihre axial vor der Reinigungseinheit 8 liegende Ausgangsposition zurückgefahren werden, um in fortlaufender Betriebsweise die von der Hebebühne 4 in die Linearführung 5 zu überführende nächste zu reinigende Kolbenstange 1 der Reinigungseinheit 8 automatisch zu zuführen.
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Wie 1 verdeutlicht, ist der Außenmantel 2 der gereinigten Kolbenstange 1 in der optischen Prüfanlage 21 unter einem Belichtungsdom 22 auszuleuchten und von einer Zeilenkamera 23 fotografisch zu erfassen, die mit einem Bildverarbeitungssystem 24 gekoppelt ist, von dem der Oberflächenzustand des Außenmantels 2 der gereinigten Kolbenstange 1 als i. O. (in Ordnung) oder n. i. O. (nicht in Ordnung) zu bewerten ist. Entsprechend dieser Bewertung ist die gereinigte Kolbenstange 1 anschließend aus der optischen Prüfanlage 21 automatisch zu einer i. O.- oder n. i. O.-Magazinablage 25 zu überführen.
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Bei einer ersten Ausführungsform der Reinigungseinheit 8 ist diese nur mit einem ringförmigen Abstreifelement 9 bestückt, das aus Gummi gefertigt ist und an dessen Innenmantel 10 drei im Abstand zueinander angeordnete Abstreiflippen 11a, 11b und 11c ausgebildet sind, wie aus 2 hervorgeht. Jeder Durchmesser der von einer der drei Abstreiflippen 11a, 11b oder 11c jeweils umfassten Öffnung 12a, 12b oder. 12c ist kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1. Außerdem ist der Durchmesser der von der mittleren Abstreiflippe 11b der drei Abstreifelemente 9 umfassten Öffnung 12b kleiner als der Durchmesser der von den Abstreiflippen 11 und 11c der beiden benachbarten Abstreiflippen 9 umfassten Öffnung 12a und 12c und 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1.
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Bei einem Lebensdauertest der Ausführungsform des ringförmigen Abstreifelementes 9 gemäß 2 im Einsatz in der Reinigungseinheit 8 über einen Zeitraum von 7 Wochen wurde ein Durchsatz von 5000 zu reinigenden Kolbenstangen 1 ohne Verschleiß des ringförmigen Abstreifelementes 9 erreicht. Hierbei wurde die geforderte Reinigungsqualität für eine exakte optische Prüfung des Außenmantels 2 der gereinigten Kolbenstangen 1 auf Oberflächenfehler bis zu einem Durchsatz von 4000 zu reinigenden Kolbenstangen 1 erfüllt.
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Um den Durchsatz der zu reinigenden Kolbenstangen 1 bei Einhaltung des erforderlichen Reinigungsgrades für eine exakte optische Prüfung des Außenmantels 2 der gereinigten Kolbenstangen 1 weiter auf mindestens 9000 zu reinigende Kolbenstangen 1 zu steigern, wurde eine aus 3 hervorgehende zweite Ausführungsform der Reinigungseinheit 8 gemäß der Erfindung eingesetzt. In dieser Reinigungseinheit 8 sind drei identische ringförmige Abstreifelemente 9 aus Polyurethan einer Härte von 90 shore A axial im Abstand hintereinander in dem hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 positioniert.
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Am Innenmantel 10 jedes der drei Abstreifelemente 9 ist jeweils eine Abstreiflippe 11 ausgebildet, die eine Öffnung 12 umfasst, deren Durchmesser 1 mm kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist.
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Wie aus 4b hervorgeht, die eine Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A des in 4a in Draufsicht dargestellten ringförmigen Abstreifelementes 9 aus Polyurethan zeigt, verläuft die Abstreiflippe 11 eingangsseitig unter einem Winkel von 45° und ausgangsseitig unter einem Winkel von 15° Längsachse 7 der Reinigungseinheit 8.
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In der Reihenanordnung der ringförmigen Abstreifelemente 9 kann die Ausführungsform des Abstreifelementes 9 mit einer Abstreiflippe 11 gemäß 4b auch durch die Ausführungsform des Abstreifelementes 9 aus Polyurethan gemäß 5 mit zwei an dessen Innenmantel 10 im Abstand zueinander ausgebildeten Abstreiflippen 11 eingesetzt werden, die ausgangsseitig jeweils unter einem Winkel von 55° zur Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 verlaufen und die jeweils eine Öffnung 12 umfassen, die kleiner als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist.
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Eingangsseitig und ausgangsseitig des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 sind, wie aus 3 zu ersehen ist, ein abnehmbarer ringförmiger Eingangsdeckel 26 bzw. Ausgangsdeckel 27 mit jeweils koaxialer Öffnung vorgesehen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist.
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6a zeigt eine Draufsicht auf den ringförmigen Eingangsdeckel 26 und 6b eine Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A des letzteren, aus der hervorgeht, dass der Außenmantel 28 des ringförmigen Eingangsdeckel 26 innenseitig einen Passkragen 29 mit einem Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Außenmantels 28 des Eingangsdeckels 26 ist unter einem Winkel von 14° zur Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 nach außen geneigt verläuft. Der Passkragen 29 dient zur Einpassung des Eingangsdeckels 26 in die koaxiale Öffnung des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8. Zudem ist der Innenmantel 30 des Eingangsdeckels 26 unter einem Winkel von 14° einwärts zur Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 für eine günstige Führung der in die Reinigungseinheit 8 einzuführenden Kolbenstange 1 geneigt, wie aus 6b hervorgeht.
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Wie 3 zeigt, liegt an der Innenfläche des Eingangsdeckels 26 koaxial ein Führungsring 31 aus Kunststoff an, der der Reihenanordnung der drei Abstreifelemente 9 im hohlzylindrischen Gehäuse 6 der Reinigungseinheit 8 vorgeordnet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der gleich dem Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist. Der Führungsring 31 ist vorzugsweise aus Polyurethan mit einer axialen Stärke von mindestens 10 mm gefertigt und gewährleistet eine zentriert stabilisierte Führung der zu reinigenden Kolbenstange 1 bei deren Einführung in das hohlzylindrische Gehäuse 6 der Reinigungseinheit 8.
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Aus 7a geht eine Draufsicht auf eine Stirnseite des Führungsrings 31 hervor. 7b, die eine Ansicht eines Schnitts des Führungsrings 31 in der Ebene A-A der 7b zeigt, verdeutlicht, dass der Innenmantel 32 des Führungsrings 31 in Einschubrichtung der zu reinigenden Kolbenstange 1 unter einem Winkel von 14° zur Längsachse 7 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 nach außen geneigt verläuft, wodurch eine gute Führung der zu reinigenden Kolbenstange 1 in Einschubrichtung gegeben ist.
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Weiterhin geht aus 3 hervor, dass im hohlzylindrischen Gehäuse 6 der bevorzugten Ausführungsform der Reinigungseinheit 8 an den zueinander benachbarten Abstreifelementen 9 sowie an der Innenfläche des Führungsrings 31 und an dem zu diesem benachbarten Abstreifelement 9 jeweils koaxial ein ringförmiges Abstandselement 33 aus Metall, dessen Innendurchmesser größer als der Durchmesser der zu reinigenden Kolbenstange 1 ist und das ein Durchgangsnut 34 aufweist, die am besten in der Draufsicht auf das ringförmige Abstandselement 33 in 8a zu sehen ist. Zudem macht 3 deutlich, dass im Mantel 35 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 die in Längsrichtung letzterer verlaufende Entsorgungsnut 15 ausgebildet ist, die mit dem in 1 gezeigten Auffangbehälter 16 außerhalb der Reinigungseinheit 8 kommuniziert. Die Durchgangsnut 34 jedes ringförmigen Abstandselementes 33 kommuniziert wiederum jeweils mit der Entsorgungsnut 15 im Mantel 35 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8, so dass eine fortlaufende Entsorgung des vom Außenmantel 2 der Kolbenstange 1 mittels der Abstreiflippe 11 jedes der drei Abstreifelemente 9 der Reinigungseinheit 8 jeweils abgestreiften Schmutzes und der abgetragenen überschüssigen Ölemulsion aus dem hohlzylindrischen Gehäuse 6 der Reinigungseinheit 8 garantiert ist.
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9a zeigt eine Draufsicht auf den koaxial angeordneten ringförmigen Ausgangsdeckel 27 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8 und 9b ein Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A des Ausgangsdeckels 27 des hohlzylindrischen Gehäuses 6 der Reinigungseinheit 8.
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Lebensdauertests mit der bevorzugten Ausführungsform der Reinigungseinheit 8 gemäß 3, die sich über eine Dauer von 8 Wochen erstreckt haben, haben überraschend einen Durchsatz von 11000 gereinigten Kolbenstangen 1 ohne Verschleiß der in der Reinigungseinheit 8 eingesetzten Abstreifelemente 11 der Ausführungsform gemäß 4a und 4b ergeben, wobei der erforderliche Reinigungsgrad der Kolbenstange 1 für eine exakte optische Prüfung des Außenmantels 2 letzterer auf Oberflächenmaterialfehler sowie zugleich der Verbleib eines gleichmäßig dünnen Films restlicher Ölemulsion im Bereich von 5 μm bis 25 μm gewährleistet waren. Dieses überraschende Ergebnis bedingt eine Steigerung der Standzeit von über 250%.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kolbenstange
- 2
- Außenmantel der Kolbenstange
- 3
- Magazin
- 4
- Hebebühne
- 5
- prismaartige Linearführung
- 6
- hohlzylindrisches Gehäuse
- 7
- Längsachse des hohlzylindrischen Gehäuses
- 8
- Reinigungseinheit
- 9
- Abstreifelement
- 10
- Innenmantel des Abstreifelementes
- 11, 11a, 11b, 11c
- Abstreiflippe
- 12, 12a, 12b, 12c
- von der Abstreiflippe umfasste Öffnung
- 13
- Führungsstange
- 14
- ausgangsseitiges Ende der Reinigungseinheit
- 15
- Entsorgungsnut
- 16
- Auffangbehälter
- 17
- Greifeinrichtung
- 18
- Greifelement
- 19
- Lagerbock
- 20
- vorlaufendes Ende der gereinigten Kolbenstange
- 21
- optische Prüfanlage
- 22
- Belichtungsdom
- 23
- Zeilenkamera
- 24
- Bildverarbeitungssystem
- 25
- i. O.- und n. i. O.-Magazinablagen
- 26
- Eingangsdeckel
- 27
- Ausgansdeckel
- 28
- Außenmantel des Eingangsdeckels
- 29
- Passkragen
- 30
- Innenmantel des Eingangsdeckels
- 31
- Führungsring
- 32
- Innenmantels des Führungsrings
- 33
- ringförmiges Abstandselement
- 34
- Durchgangsnut des Abstandselementes
- 35
- Mantel des hohlzylindrischen Gehäuses
