DE102014211261A1

DE102014211261A1 - Verfahren zur Hohlraumkonservierung eines Hohlraums einer Fahrzeugkarosserie und Vorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE102014211261A1
Application number: DE102014211261.3A
Authority: DE
Inventors: Theo Doll; Bernhard Woll; Claus Dreher
Original assignee: IPR Intelligente Peripherien fuer Roboter GmbH
Current assignee: IPR Intelligente Peripherien fuer Roboter GmbH
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015189086A1; EP3154709A1

Abstract

Verfahren zur Hohlraumkonservierung eines Hohlraums (22) einer Fahrzeugkarosserie und Vorrichtung hierfür. Bekannt ist ein Verfahren zur Hohlraumkonservierung eines Hohlraums (22) einer Fahrzeugkarosserie (10) mit erhitztem Schutzwachs, wobei zunächst Schutzwachs in den Hohlraum (22) der Fahrzeugkarosserie (10) eingebracht wird und dort die Fahrzeugkarosserieoberflächen mit einer Schutzwachsschicht (60) schützend bedeckt. Vorgeschlagen wird, nach der Zuführung des Schutzwachses eine Beeinflussung der Schutzwachsschicht (60) durch Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum erfolgen zu lassen.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK ´
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hohlraumkonservierung eines Hohlraums einer Fahrzeugkarosserie mit erhitztem Schutzwachs, wobei zunächst Schutzwachs in den Hohlraum der Fahrzeugkarosserie eingebracht wird und dort die Fahrzeugkarosserieoberflächen mit einer Schutzwachsschicht schützend bedeckt.
Gattungsgemäße Verfahren finden bei der Automobilherstellung seit Langem Verwendung. Um Hohlräume der Fahrzeugkarosserie gegen Umwelteinflüsse und zu schützen und an Wandungen dieser Hohlräume beginnende Korrosionen zu verhindern, werden die Innenoberflächen solcher Hohlräume mit einem Schutzwachs überzogen. Die fraglichen Hohlräume, bei denen diese Verfahren angewendet werden, sind insbesondere die Schweller, Hohlräume an den Radläufen sowie Längs- und Querträger des Fahrzeugs.
Das Schutzwachs, welches hierbei Verwendung findet, hat üblicherweise einen Schmelzpunkt von 60° bis 70° und wird in flüssiger Form verarbeitet. Nach Erwärmung der Karosserie wird dieses Schutzwachs in den fraglichen Hohlräume zugeführt, wobei üblicherweise in etwa jene Menge eingeleitet wird, die dem Volumen des Hohlraums entspricht. Anschließend wird das überschüssige Schutzwachs, welches üblicherweise zwischen 95% und 99% der eingebrachten Menge ausmacht, aus dem Hohlraum abgeleitet, wobei entweder ein aktives Heraussaugen des Heißwachses stattfindet oder aber das Wachs aufgrund seiner Masse aus einer Öffnung des Hohlraums hinausläuft.
Das überschüssige Wachs wird üblicherweise in einem in der Wachsverarbeitungskabine angeordneten Auffangbecken aufgenommen, von wo aus es später, gegebenenfalls nach einer Aufbereitung, wieder dem Prozess zugeführt wird.
Die Qualität der Schutzwachsschicht, die an den Wandungen des Hohlraums entsteht, ist bei bekannten Verfahren nicht perfekt. So kann es bei der Zuführung von zu wenig Schutzwachs zu nicht mit Schutzwachs bedeckten Bereichen kommen. Üblicher ist jedoch eine zu große Schutzwachsdicke, die sich ergibt, wenn eine große Schutzwachsmenge zugeführt und/oder zu wenig Schutzwachs aus dem Hohlraum abläuft oder herausgesogen wird.
Eine zu große Dicke der Schutzwachsschicht ist nicht nur deshalb nachteilig, da unnötig viel Schutzwachs erforderlich ist und eine dicke Schutzwachsschicht sich nachteilig auf die Gesamtmasse des Fahrzeugs auswirkt. Es wurde festgestellt, dass dickere Schutzwachsschichten dazu neigen, im Laufe der Zeit und insbesondere aufgrund von Verwindungen beim Betrieb des Fahrzeugs Risse zu entwickeln, durch die es zu ungeschützten Bereichen an den Wandungen der Hohlräume kommt. Diese Bereiche bilden dann den Ausgangspunkt für Korrosion.
AUFGABE UND LÖSUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass dieses zu einer optimierten Schutzwachsschicht in den Hohlräumen der Fahrzeugkarosserie führt, insbesondere zu einer dünneren und gleichmäßigeren Schutzwachsschicht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass nach der Zuführung des Schutzwachses in den Hohlraum eine Beeinflussung der Schutzwachsschicht durch Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum erfolgt.
Die erfindungsgemäße Besonderheit liegt beim erfindungsgemäßen Verfahren somit darin, dass nach Zuführung des Schutzwachses heißes Gas, insbesondere heiße Luft, in den betreffenden Hohlraum eingeleitet wird. Dieses heiße Gas hat vorzugsweise eine Temperatur, die die Schmelztemperatur des Schutzwachses übersteigt. Von Vorteil ist es, wenn das heiße Gas eine Temperatur von mindestens 60°C, insbesondere vorzugsweise mindestens 80°C aufweist.
Das zugeführte heiße Gas begünstigt die Abführung von überschüssigem Schutzwachs auf dem betreffenden Hohlraum. Insbesondere jedoch wird durch das heiße Gas eine Homogenisierung der Schutzwachsschicht bewirkt. Diese Homogenisierung wirkt sich sowohl dahingehend aus, dass Abschnitte der Schutzwachsschicht mit zu hoher Schichtdicke dünner werden, als auch dahingehend, dass Lücken in der Schutzwachsschicht geschlossen werden. Während der Zuführung des heißen Gases wird üblicherweise das überschüssige aufgeschmolzene Schutzwachs zum Teil wieder aus dem Hohlraum entfernt.
Ergebnis ist eine Schutzwachsschicht mit in etwa einheitlicher Schichtdicke, die gegenüber heutigen Verfahren eine tendenziell geringere Schichtdicke aufweist. Diese Schutzwachsschicht ist beständiger als bisherige Schutzwachsschichten, da sie eine geringere Neigung zur Beschädigung und insbesondere zur Bildung von Mikrorissen aufweist.
Im einfachsten Falle wird das Verfahren derart ausgeführt, dass zunächst das Schutzwachs zugeführt wird und anschließend nach Beendigung der Zuführung von Schutzwachs das heiße Gas in die Hohlräume eingeleitet wird und insbesondere in Art eines Kreislaufs wiederholt durch die Hohlräume hindurchgeleitet wird. Es ist jedoch auch möglich, die genannten Schritte wiederholt durchzuführen, also nach einer ersten Zuführung von heißem Gas nochmals Schutzwachs zuzuführen und dann ein weiteres Mal heißes Gas zuzuführen. Ebenso ist es möglich, noch während der Zuführung von Schutzwachs mit der Zuführung von heißem Gas zu beginnen.
Das Volumen des heißen Gases, welches beim erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt wird, entspricht vorzugsweise mindestens den doppelten des Innenvolumens des betreffenden Hohlraums, insbesondere vorzugsweise dem 5fachen. Insbesondere von Vorteil ist es, wenn das heiße Gas in einem Kreislauf dem Hohlraum zugeführt wird und aus diesem wieder abgeleitet wird und dann, gegebenenfalls nach erneuter Erwärmung, wieder in den Hohlraum eingeleitet wird. Der Gasstrom ist vorzugsweise derart auf die Geometrie des Hohlraums angepasst, dass sich im Hohlraum eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 5 m/sec einstellt.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Vorrichtung zur Hohlraumkonservierung von Hohlräumen einer Fahrzeugkarosserie, umfassend mindestens eine Fördereinrichtung zur Förderung von Schutzwachs und einen Flutbalken mit einem Anschlussstutzen zum Ansetzen an den Hohlraum der Fahrzeugkarosserie und zur Zuführung von Schutzwachs in diesen Hohlraum. Dabei ist diese Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer zusätzlichen Fördereinrichtung zur Förderung des heißen Gases in den Hohlraum ausgestattet. Eine erfindungsgemäße Hohlraumkonservierungsanlage hat somit zwei separate Fördereinrichtungen, die einerseits zur Förderung des Schutzwachses und andererseits zur Förderung des heißen Gases verwendet werden. Korrespondierend mit dem oben beschriebenen Verfahren werden diese vorzugsweise nacheinander verwendet, um zunächst Schutzwachs und dann heißes Gas in den fraglichen Hohlraum zu führen. Es kann jedoch auch ein überlappender Betrieb gewünscht sein.
Grundsätzlich kann die Zuführung des heißen Gases in den Hohlraum der Fahrzeugkarosserie dadurch erfolgen, dass der Flutbalken mit dem Anschlussstutzen vom Hohlraum entfernt wird und stattdessen ein mit der Fördereinrichtung zur Förderung von heißem Gas verbundene Anschlussstutzen Verwendung findet. Von Vorteil ist es jedoch, wenn derselbe Flutbalken und derselbe Anschlussstutzen sowohl zur Zuführung von Stutzwachsen als auch zur Zuführung des heißen Gases Verwendung findet. In einem solchem Fall ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise mit einer Schalteinrichtung versehen, die sowohl mit der Fördereinrichtung zur Förderung von Schutzwachs als auch mit der Fördereinrichtung zur Förderung von heißem Gas verbunden ist und schaltbar eine der beiden Fördereinrichtungen mit dem Anschlussstutzen verbindet. Die Positionierung des Flutbalkens muss somit nur einmal erfolgen. Nachdem dieser an dem Hohlraum angesetzt ist, wird nacheinander der Schalteinrichtung und dem Anschlussstutzen zunächst Schutzwachs und dann heißes Gas zugeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches nachfolgend erläutert wird. In den Figuren zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2a und 2b einen Abschnitt eines Hohlraumes eines Fahrzeugs der 1 vor und nach der Behandlung der Schutzwachsschicht mit heißem Gas.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren. Das Verfahren dient dem Zweck, die Hohlräume einer Fahrzeugkarosserie 10, vorliegend exemplarisch einen Hohlraum 22 an einem Schweller 20 der Fahrzeugkarosserie 10 mit einem korrosionsvermeidenden Schutzwachs zu fluten, um die Oberflächen des Hohlraums 22 zu schützen.
Hierfür ist ein Flutbalken 40 vorgesehen, der einen Einlassstutzen 42 und einen Auslassstutzen 44 aufweist, die durch Öffnungen 24 des Schwellers 20 hindurch mit dem Hohlraum 22 verbunden sind. Die Darstellung mit nur zwei solchen Öffnungen ist rein exemplarisch. Es sind auch Gestaltungen mit mehr Öffnungen denkbar. In solchen Fällen wären weitere Einlassstutzen 42 und/oder Auslassstutzen 44 vorzusehen.
Der Flutbalken 40 ist an ein Erwärmungs- und Flutungssystem 50 angeschlossen, welches neben zwei Flüssigkeitsspeichern 52a, 52b auch zwei Pumpen 54a, 54b aufweist. Komponenten 52a, 54a und 52b, 54b sind zum Zwecke der sequentiellen Nutzung parallel geschaltet. Hier zusätzlich vorgesehen sind zwei Dreiwegeventile 56, 57. Das System 50 bildet gemeinsam mit dem Hohlkörper, vorliegend dem Schweller 20, einen Kreislauf, welcher wie folgt betrieben wird.
Die Fahrzeugkarosserie 10 wird vollständig oder zumindest partiell im Bereich des Schwellers auf etwa 60 °C erwärmt.
Anschließend wird der Flutbalken 40 in die in der 1 dargestellte Position verbracht. Die Ventile 56, 57 werden von einer Steuereinrichtung so geschaltet, dass das von der Pumpe 54a aus den Flüssigkeitsspeicher 52a geförderte Schutzwachs über den Einlassstutzen 42 in den Hohlraum 22 gepumpt werden kann und dass das durch den Auslassstutzen 44 wieder austretende Schutzwachs zurück in den Flüssigkeitsspeicher 52a gefördert wird. Nach Ansetzten des Flutbalkens 40 beginnt der entsprechende Flutungsvorgang.
Das Schutzwachs strömt in den Hohlraum 22 und lagert sich dort an den nach innen weisenden Wandungen des Schwellers 20 an. Das überschüssige Wachs wird durch den Auslaufstutzen 44 wieder aus dem Hohlraum 22 herausgefördert.
Es ergibt sich eine Schutzwachsschicht, die exemplarisch in 2a dargestellt ist. Diese Schutzwachsschicht ist tendenziell recht dick und weiterhin vergleichsweise uneinheitlich. Um eine Verbesserung der Schutzwachsschicht 60 zu bewirken werden die Ventile 56, 57 umgestellt, so dass nun die Pumpe 54b mit dem Hohlraum 22 verbunden ist. Nun wird über diese Pumpe 54b heiße Luft in den Hohlraum 22 geleitet. Die heiße Luft wird aus einer Speicher- und Erwärmungseinrichtung 52b entnommen.
Sie strömt entlang des in 2 eingezeichneten Pfeils durch den Hohlraum 22 und bewirkt dabei ein erneutes Aufschmelzen des Schutzwachses und eine Homogenisierung der Schichtdicke. Unerwünscht dünne Bereiche der Schutzwachsschicht werden dabei aufgedickt. Überschüssiges Schutzwachs wird vom Gasstrom nach dem Aufschmelzen weggerissen und durch den Anschlussstutzen 44 abgeführt.
Statt der Ventileinrichtung 57 kann hier auch eine Abscheideeinrichtung vorgesehen sein, durch die Schutzwachs in Richtung des Flüssigkeitsspeichers 52a gefördert wird, während die durch den Auslassstutzen 44 austretende Luft zur erneuten Zuführung in den Hohlraum 22 und gegebenenfalls zur erneuten Erwärmung in Richtung der Pumpe 54b gefördert wird.

Claims

Verfahren zur Hohlraumkonservierung eines Hohlraums (22) einer Fahrzeugkarosserie (10) mit erhitztem Schutzwachs, wobei zunächst Schutzwachs in den Hohlraum (22) der Fahrzeugkarosserie (10) eingebracht wird und dort die Fahrzeugkarosserieoberflächen mit einer Schutzwachsschicht (60) schützend bedeckt, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zuführung des Schutzwachses eine Beeinflussung der Schutzwachsschicht (60) durch Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als heißes Gas Heißluft zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem gleichen Hohlraum (22) wiederholt zunächst Schutzwachs und anschließend heißes Gas zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des heißen Gases bei Zuführung – mindestens der Schmelztemperatur des Schutzwachses entspricht und/oder – bei mindestens 60 °C liegt, vorzugsweise bei mindestens 80 °C liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des heißen Gases, welches nach der Einbringung von Schutzwachs in den Hohlraum (22) zugeführt wird, mindestens das Doppelte des Innenvolumens des Hohlraums (22) beträgt.
Vorrichtung (50) zur Hohlraumkonservierung von Hohlräumen einer Fahrzeugkarosserie, umfassend mindestens – eine Fördereinrichtung (54a) zur Förderung von Schutzwachs und – einen Flutbalken (40) mit einem Anschlussstutzen (42) zum Ansetzen an den Hohlraum (22) und zur Zuführung von Schutzwachs in den Hohlraum (22), gekennzeichnet durch – eine zusätzliche Fördereinrichtung (54b) zur Förderung von heißem Gas in den Hohlraum.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (56), die mit der Fördereinrichtung (54a) zur Förderung von Schutzwachs und mit der Fördereinrichtung (54b) zur Förderung von heißen Gas verbunden ist und schaltbar eine der beiden Fördereinrichtungen (54a, 54b) mit dem Anschlussstutzen (42) verbindet.