DE102013014706A1

DE102013014706A1 - Verfahren zum Betreiben eines Dosierers für ein viskoses Medium

Info

Publication number: DE102013014706A1
Application number: DE102013014706.9A
Authority: DE
Inventors: Otmar Schmuck
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-03-05
Also published as: US20150060483A1; GB201415654D0; CN104549898A8; CN104549898A; US9321063B2; CN104549898B; GB2520589A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Dosierers (1) für ein viskoses Medium, wobei beim Betreiben des Dosierers (1) in einem Anlagenbetrieb das Medium aus einem Vorratsbehälter (2) mittels einer Pumpe (3) zum Dosierer (1) zugeführt wird, wo die Zuführung des Mediums zum Dosierer (1) und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer (1) mittels einer Steuerung erfolgt. Bei einem solchen Verfahren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem Kartuschenbetrieb des Dosierers (1) die Zuführung des Mediums vom Vorratsbehälter (2) zum Dosierer (1) getrennt ist und das Medium aus einer Kartusche (13) zum Dosierer (1) zugeführt wird, wobei die Zuführung des Mediums zum Dosierer (1) und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer (1) mittels der Steuerung erfolgt. Ein derartiges Verfahren ermöglicht ein Betreiben des Dosierers auch ohne Befüllen der Gesamtanlage mit viskosem Material.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Dosierers für ein viskoses Medium. Bei diesem viskosen Medium handelt es sich insbesondere um einen Klebstoff oder Dichtstoff.
Hintergrund
In der Automobilindustrie werden die diversen Bauteile zunehmend häufig unter Einsatz von Klebstoffen gefügt. Auch sind in zunehmendem Maße bei der Herstellung von Automobilen Dichtstoffe zu verwenden. Diese viskosen Medien werden einem Dosierer zugeführt und von dort auf das zu verklebende bzw. abzudichtende Bauteil aufgebracht.
Es finden Anlagen Verwendung, bei denen das viskose Medium aus einem Vorratsbehälter mittels einer Pumpe zum Dosierer zugeführt wird und die Zuführung des viskosen Mediums zum Dosierer und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer mittels einer Steuerung erfolgt.
Ein solcher Anlagenbetrieb ist bei einer kontinuierlichen Produktion sinnvoll, da fortlaufend das viskose Medium verarbeitet wird. Wird die viskose Masse hingegen nicht kontinuierlich verarbeitet, ist das Problem zu verzeichnen, dass das viskose Medium aushärtet und damit die Anlage nicht mehr betrieben werden kann. Abgesehen hiervon ist der Anlagenbetrieb nicht geeignet, geringe Mengen viskosen Mediums aufzutragen, insbesondere wenn das Medium nur auf eine relativ geringe Anzahl von Bauteilen aufzubringen ist, wie es für geringe Stückzahlen oder das Testen neuer viskoser Medien, somit insbesondere neuer Klebstoffe oder Dichtstoffe erforderlich ist.
In der EP 1 375 008 A2 ist ein Verfahren zum Verkleben von Automobilbauteilen, beispielsweise für die Bördelnahtverklebung im Karosseriebau, unter Verwendung eines Klebstoffs, bei dem es sich um einen Mehrkomponentenklebstoff handelt, bekannt. Hierbei findet ein Dosierer Verwendung, dem der Kleber aus einem Vorratsbehälter mittels einer Pumpe zugeführt wird.
Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentsanspruchs 1 so weiterzubilden, dass ein Betreiben des Dosierers auch ohne Befüllen der Anlage mit viskosem Medium möglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Kartuschenbetrieb des Dosierers vorgesehen. Es wird somit nicht die gesamte Anlage gemäß Anlagebetrieb betrieben, sondern es findet die Ausführung des Verfahrens zum Betreiben des Dosierers im Kartuschenbetrieb statt. In diesem Kartuschenbetrieb des Dosierers ist die Zuführung des Mediums vom Vorratsbehälter zum Dosierer getrennt. Es wird das Medium aus einer Kartusche zum Dosierer zugeführt. Die Zuführung des Mediums zum Dosierer und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer erfolgt mittels der Steuerung, somit mittels der Steuerung, die für das Verfahren zum Betreiben des Dosierers im Anlagenbetrieb vorgesehen ist.
Der Dosierer wird somit mittels der Kartusche gefüllt, ohne die Anlage, somit die Originalanlage, mit viskosem Medium, insbesondere Klebstoff oder Dichtstoff, befüllen zu müssen. Die Kartusche ist insbesondere als pneumatische Handpistole ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, da statt des Betreibens des Dosierers im Anlagenbetrieb nunmehr dessen Betrieb im Kartuschenbetrieb möglich ist, das Validieren von Applikationen viskoser Medien, insbesondere das Validieren einer Klebe-Applikation bereits frühzeitig im Projekt, da es nicht erforderlich ist, die Originalanlage zu befüllen. Von besonderer Bedeutung ist, dass dieses Applizieren mit dem Originaldosiersystem und mit Originalparametern erfolgen kann, weil die Steuerung des Dosierers, unabhängig ob es sich um den Anlagenbetrieb oder den Kartuschenbetrieb handelt, identisch ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass aufgrund der Möglichkeit, im Kartuschenbetrieb den Dosierer zu betreiben, eine Materialersparnis während der Inbetriebnahme zu verzeichnen ist. Ferner können auf einfache Art und Weise neue viskose Medien, insbesondere neue Klebstoffe oder Dichtstoffe in der Produktion getestet werden. Der Umbau vom Anlagenbetrieb in den Kartuschenbetrieb kann innerhalb kurzer Zeit erfolgen, beispielsweise innerhalb von 10 Minuten. Es ist nur erforderlich, die Steuerung der Pumpe und die Zuführung des Mediums mittels der Pumpe zu unterbrechen und insbesondere im Bereich eines Anschlussstücks des Dosierers für das mittels der Pumpe zugeführten Mediums die Kartusche zu montieren und die Kartusche mit der Steuerung zu verbinden.
Das Betreiben des Dosierers im Kartuschenbetrieb stellt überdies eine kostengünstige Alternative dar, da es nur erforderlich ist, die Kartusche vorzusehen mit deren Steuerung. Das Ansteuern des Füllvorgangs erfolgt im Kartuschenbetrieb – genauso wie im Anlagenbetrieb – systemseitig von der Steuerung aus.
Vorzugsweise sind die Kartusche, im Kartuschenbetrieb des Dosierers, und eine im Anlagenbetrieb vom Vorratsbehälter zum Dosierer führende Leitung mit demselben Zugang des Dosierers verbunden. Das viskose Medium wird somit unabhängig davon, in welchem Betriebsmodus – Anlagenbetrieb oder Kartuschenbetrieb – der Dosierer betrieben wird, dem Dosierer zugeführt.
Es ist insbesondere ein die Ausgabe des Mediums aus der Kartusche im Kartuschenbetrieb regelndes Pneumatikventil der Kartusche und ein die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer im Anlagenbetrieb regelndes Pneumatikventil des Dosierers parallel geschaltet. Hierdurch lässt sich das Verfahren zum Betreiben des Dosierers mit minimalen Bau- und Steuerungsaufwand ausführen.
Die Steuerung steuert, im Anlagenbetrieb, vorzugsweise die Pumpe zum Fördern des Mediums vom Vorratsbehälter zum Dosierer an. Die Steuerung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass eine Robotersteuerung über einen Feldbus eine Ausgabesteuerung steuert, ferner die Ausgabesteuerung die Pumpe, den Dosierer und die Kartusche steuert. Eine Steuerleitung der Steuerung ist vorzugsweise über eine Y-Verteilung mit dem Dosierer und der Kartusche im Kartuschenbetrieb verbunden. Eine Pneumatikleitung ist vorzugsweise über eine Y-Verteilung mit dem Dosierer und der Kartusche verbunden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten, Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zum Stand der Technik und eines Ausführungsbeispiels, betreffend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt, unter Bezugnahme auf die Zeichnung:
1 in schematischer Darstellung eine Anlage zum Betreiben eines Dosierers für ein viskoses Medium in einem Anlagenbetrieb, gemäß dem Stand der Technik,
2 in einer der 1 entsprechenden Darstellung die Modifizierung der Anlage gemäß 1 zum Betreiben des Dosierers im Kartuschenbetrieb.
Detaillierte Beschreibung
1 veranschaulicht entsprechend dem Stand der Technik eine Anlage zum Betreiben eines Dosierers 1 für ein viskoses Medium im Anlagenbetrieb. Bei diesem viskosen Medium handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff oder einen Dichtstoff.
Die Anlage weist zwei Vorratsbehälter 2 zur Aufnahme des viskosen Mediums auf, ferner eine Pumpe 3 zum Fördern des Mediums vom jeweiligen Vorratsbehälter 2 zum Dosierer 1 auf. Leitungen 4 führen von den Vorratsbehältern 2 zur Pumpe 3 und eine Leitung 5 von der Pumpe 3 zum Dosierer 1. Durch die Leitungen 4 und 5 wird somit das Medium vom jeweiligen Vorratsbehälter 2 über die Pumpe 3 zum Dosierer 1 gefördert. Der Dosierer 1 ist mit einem Adapter 6 versehen, mit dem die Leitung 5 verbunden ist. Der Adapter 6 stellt damit den Zugang zum Dosierer 1 dar.
Zum Ansteuern des Dosierers 1 und der Pumpe 3 ist eine Robotersteuerung 7 vorgesehen, die über einen Feldbus 8 mit einer Ausgabesteuerung 9 verbunden ist. Über ein Steuerkabel 10 ist die Ausgabesteuerung 9 mit der Pumpe 3 und über ein Steuerkabel 11 ist die Ausgabesteuerung 9 mit dem Dosierer 1 verbunden. Das Steuerkabel 11 beinhaltet einen 24 V-Anschluss zum Antreiben eines Stellmotors des Dosierers 1 und ggf. einer Heizeinrichtung des Dosierers 1. Der Dosierer 1 ist ferner mit einer Leitung 12 zum Zuführen von Druckluft verbunden.
Auf einfache Art und Weise kann diese zur 1 veranschaulichte Anlage – Originalanlage – bei der der Dosierer 1 im Anlagenbetrieb betrieben wird, umgerüstet werden auf den in 2 veranschaulichten Kartuschenbetrieb. Hierzu wird die Leitung 5 vom Dosierer 1 getrennt und die Steuerung der Pumpe 3 deaktiviert, wie es durch die in 2 angebrachten Kreuze im Bereich von Pumpe 3 und Vorratsbehältern 2, ferner Leitung 5 und Steuerkabel 10 veranschaulicht ist.
Mit dem nach dem Abtrennen der Leitung 5 freigewordenen Adapter 6 wird eine Kartusche 13 verbunden, insbesondere verschraubt. Diese Kartusche 13 ist insbesondere als pneumatische Handpistole ausgebildet. Es handelt sich beispielsweise um eine Handpistole der Firma Henkel, Power Line II. Die Kartusche 13 nimmt das viskose Medium auf. Mit der Kartusche 13 wirkt ein Pneumatikventil 14 zusammen bzw. es weist die Kartusche 13 ein Pneumatikventil 14 auf, das die Ausgabe des Mediums aus der Kartusche 13 im Kartuschenbetrieb regelt. Die Ansteuerung der Kartusche 13 erfolgt mittels eines Steuerkabels 11a. Im Kartuschenbetrieb ist der Anschluss des Steuerkabels 11 am Dosierer 1 derart modifiziert, dass ein Y-Verteiler 15 Verwendung findet, wobei von dem Y-Verteiler 15 das Steuerkabel 11, von der Ausgabesteuerung 9 kommend, zum Dosierer 1 geführt ist und das Steuerkabel 11a vom Y-Verteiler 15 zur Kartusche 13 bzw. dem Pneumatikventil 14 geführt ist. Über das Steuerkabel 11a wird das 24 V-Signal, betreffend ”Befüllung des Dosierers” übermittelt, sodass aus der Kartusche 13 viskoses Medium in den Dosierer 1 gefördert wird.
Im Kartuschenbetrieb ist schließlich, der Leitung 12 für die Luftzuführung zugeordnet, ein Y-Verteiler 16 vorgesehen. Dem Y-Verteiler 16 wird über die Leitung 12 die Luft zugeführt und über einen Ausgang des Y-Verteilers 16, dort die Fortsetzung der Leitung 12, Luft dem Dosierer 1 zugeführt. Über den anderen Ausgang des Y-Verteilers 16 wird Luft über die Leitung 12a dem Pneumatikventil 14 zugeführt. Das Pneumatikventil 14 und ein nicht näher veranschaulichtes, der Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer 1 im Anlagenbetrieb regelndes Pneumatikventil des Dosierers 1 sind parallel geschaltet.
Um demzufolge eine frühzeitig erforderliche Befüllung des Gesamtsystems, somit das Betreiben des Dosierers 1 im Anlagenbetrieb gemäß 1 zu vermeiden und damit das Gesamtsystem mit Vorratsbehältern 2 und Pumpe 3 zu aktivieren, wird im Kartuschenbetrieb stattdessen die Kartusche 13 an den Dosierer 1 adaptiert und das viskose Medium ausschließlich über die Kartusche 13 dem Dosierer 1 zugeführt. Hierbei kann ein standardisiertes Handpistolen-System mit einem Füllvermögen von 330 cm³, somit ein Kartuschenfassungsvermögen von 330 cm³ Verwendung finden, in beheizter oder nicht beheizter Ausführung. Die Kartusche 13 wird unmittelbar mit dem Adapter 6 mechanisch verbunden und damit mit dem Zugang des Dosierers 1. Druckluft, die von dem Y-Verteiler 16 zugeführt wird, gestattet eine schnelle und einfache Verbindung mit der Kartusche 13, genauso wie die +24 V-Versorgung des der Füllung des Dosierers 1 dienenden Pneumatikventils 14 über den Y-Verteiler 15. Durch Verwendung der bereits bekannten, vorhandenen Standardsignale und Verbindungen kann, nach dem Trennen bzw. Abschalten der Standardpumpenversorgung mittels der Pumpe 3, die Kartusche 13 verwendet werden, die es ermöglicht, das System in einem Automatikbetrieb, wie im Automatikbetrieb gemäß dem Anlagenbetrieb zu betreiben, ohne dass eine Gesamtbefüllung des Systems entsprechend Anlagenbetrieb erforderlich ist.
Unter dem Aspekt, dass gerade in der Entwicklungsphase eines Kraftfahrzeugs nur eine geringe Anzahl von Fahrzeugen herzustellen sind, vermeidet die Erfindung die Probleme, die durch eine Füllung einer Anlage aufgrund Anlagenbetrieb entstehen, nämlich das ständige Aufheizen und Abkühlen der Anlage, den geringen Materialfluss viskosen Mediums und Aushärteprozesse des Mediums im Vorratsbehälter 2, in der Pumpe 3, in den Leitungen 4, 5, im Adapter 6 und in den Ventilen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es sehr unkompliziert, neue viskose Medien bei einer geringen Anzahl von herzustellenden Fahrzeugen zu testen, und zwar in existierenden Produktionssystemen. Hierbei ist das Befüllen und Betreiben der gesamten Anlage nicht erforderlich. Es kann vielmehr, durchaus innerhalb einer Zeitspanne von 10 Minuten, vom Anlagenbetrieb auf den Kartuschenbetrieb umgerüstet werden, somit die Leitung 5 vom Dosierer 1 getrennt, die Kartusche 13 mit dem Dosierer 1 verbunden und die Verbindungen über die Leitung 12a und das Steuerkabel 11a zur Kartusche 13 hergestellt werden. Es ist nicht erforderlich, die Anlage im Kartuschenbetrieb neu zu programmieren, da die Steuerung sowohl im Anlagenbetrieb als auch im Kartuschenbetrieb über die Ausgabesteuerung 9 erfolgt.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Dosierer
2: Vorratsbehälter
3: Pumpe
4: Leitung
5: Leitung
6: Adapter
7: Robotersteuerung
8: Feldbus
9: Ausgabesteuerung
10: Steuerkabel
11: Steuerkabel
11a: Steuerkabel
12: Leitung
12a: Leitung
13: Kartusche
14: Pneumatikventil
15: Y-Verteiler
16: Y-Verteiler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1375008 A2 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Dosierers (1) für ein viskoses Medium, wobei beim Betreiben des Dosierers (1) in einem Anlagenbetrieb das Medium aus einem Vorratsbehälter (2) mittels einer Pumpe (3) zum Dosierer (1) zugeführt wird, wo die Zuführung des Mediums zum Dosierer (1) und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer (1) mittels einer Steuerung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kartuschenbetrieb des Dosierers (1) die Zuführung des Mediums vom Vorratsbehälter (2) zum Dosierer (1) getrennt ist und das Medium aus einer Kartusche (13) zum Dosierer (1) zugeführt wird, wobei die Zuführung des Mediums zum Dosierer (1) und die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer (1) mittels der Steuerung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (13) im Kartuschenbetrieb des Dosierers (1) und eine im Anlagenbetrieb vom Vorratsbehälter (2) zum Dosierer (1) führende Leitung (5) mit demselben Zugang (6) des Dosierers (1) verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierer (1), im Kartuschenbetrieb, mittels einer Kartusche (13), die als pneumatische Handpistole ausgebildet ist, befüllt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Ausgabe des Mediums aus der Kartusche (13) im Kartuschenbetrieb regelndes Pneumatikventil (14) der Kartusche (13) und ein die Ausgabe des Mediums aus dem Dosierer (1) im Anlagenbetrieb regelndes Pneumatikventil des Dosierers (1) parallel geschaltet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung, im Anlagenbetrieb, die Pumpe (3) zum Fördern des Mediums vom Vorratsbehälter (2) zum Dosierer (1) ansteuert.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Steuerung eine Robotersteuerung (7) über einen Feldbus (8) eine Ausgabesteuerung (9) steuert, sowie die Ausgabesteuerung (9) die Pumpe (3), den Dosierer (1) und die Kartusche (13) ansteuert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerleitung (11, 11a) der Steuerung über einen Y-Verteiler (15) mit dem Dosierer (1) und der Kartusche (13) im Kartuschenbetrieb verbunden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pneumatikleitung (12, 12a) über einen Y-Verteiler (16) mit dem Dosierer (1) und der Kartusche (13) im Kartuschenbetrieb verbunden ist.