DE102017128987A1

DE102017128987A1 - Kleberdosieranlage

Info

Publication number: DE102017128987A1
Application number: DE102017128987.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Kuehnle
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Eine Kleberdosieranlage (20) hat eine erste Pumpe (21) für einen Klebstoff (23), eine zweite Pumpe (22) für einen Vernetzer (24) und eine Steuervorrichtung (30). Die erste Pumpe (21) hat einen ersten Einlass (25) und einen ersten Auslass (26), und die zweite Pumpe (22) hat einen zweiten Einlass (27) und einen zweiten Auslass (28). Der erste Auslass (27) und der zweite Auslass (28) stehen über eine Mischvorrichtung (29) mit einem Mischerauslass (35) in Fluidverbindung stehen, um eine Mischung (41) des Klebstoffs (23) und des Vernetzers (24) zu ermöglichen. Die erste Pumpe (21) und die zweite Pumpe (22) sind als Zahnradpumpen ausgebildet, und die Steuervorrichtung (30) ist dazu ausgebildet, die erste Pumpe (21) und die zweite Pumpe (22) zu steuern, um die Mischung (41) des Klebstoffs (23) und des Vernetzers (24) zu bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kleberdosieranlage.
Bei der Herstellung von Fahrzeugen wird in der Sattlerei mit Klebstoff gearbeitet. Hierzu sind Arbeitsstationen vorgesehen, an denen das zu klebende Werkstück über einen Applikator, insbesondere eine Spritzpistole, mit Klebstoff beschichtet werden kann, um anschließend eine Verklebung mit einem zweiten Werkstück zu erzielen. Hierbei wird häufig mit Mehrkomponenten-Klebstoff gearbeitet, insbesondere mit 2K-Klebstoff, bei dem ein Kleber und ein Vernetzer (Vernetzungsmittel) gemischt werden und anschließend zur Erzeugung der Klebeverbindung aushärten. Zum Bereitstellen des Mehrkomponenten-Klebers werden Kleberdosieranlagen verwendet, die eine Mischung der Komponenten durchführen und diese Mischung unter Druck bereitstellen. Bei der Anmelderin waren die Kleberdosieranlage und die Kleberspritzbox mit der Arbeitsstation teilweise weit voneinander aufgestellt, und der Abstand betrug bis zu 35 m. Bei einer Nichtnutzung der Anlagen müssen die Leitungen abgelassen werden, und bei einem entsprechend großen Abstand führt dies dazu, dass bis zu 40 I Mischung pro Leitung abgelassen werden müssen. Das abgelassene Material muss aufwändig entsorgt werden. Zudem war es bei den bisherigen Kleberdosieranlagen und Kleberspritzboxen aufwändig, diese von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle umzuziehen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Kleberdosieranlage und eine neue Kleberspritzbox bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Die Ausbildung der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe als Zahnradpumpen hat zu einer deutlichen Erhöhung der Dosiergenauigkeit der Kleberdosieranlage und zu einer zuverlässigen Bereitstellung der Mischung geführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberdosieranlage ein Gehäuse auf, welches Gehäuse dazu ausgebildet ist, eine Befestigung des Gehäuses an der Kleberspritzbox zu ermöglichen. Die Befestigung der Kleberdosieranlage an der Kleberspritzbox hat den Vorteil, dass die Schläuche zum Transport der Mischung kurz sein können, und dass ein Transport der Kleberdosieranlage zusammen mit der Kleberspritzbox erleichtert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberdosieranlage mindestens eine Kupplung auf, welche mit dem Mischerauslass in Fluidverbindung steht. Das Vorsehen von Kupplungen, insbesondere von Schnellkupplungen, erleichtert die Verbindung der Anschlüsse der Kleberdosieranlage.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Kupplung an der Oberseite der Kleberdosieranlage angeordnet. Diese Stelle hat sich als positiv erwiesen, da die Schläuche, die an der Kupplung über ein weiteres Kupplungselement verbunden werden können, nicht im Bereich der Kleberspritzbox stören.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberdosieranlage mehrere Kupplungen auf, welche in Fluidverbindung stehen mit mindestens einem Teil der Anschlüsse aus der Gruppe bestehend aus:

- Mischerauslass,
- erster Einlass,
- zweiter Einlass.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet. Mit einer solchen Steuerung kann eine gute Genauigkeit erzielt werden, und sie ermöglicht auch eine genaue Fehlerausgabe sowie eine gute Bedienung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberdosieranlage einen berührungsempfindlichen Bildschirm auf, um eine Eingabe für die Steuervorrichtung zu ermöglichen. Ein solcher Bildschirm hat sich als vorteilhaft für die Reinigung erwiesen, und er ermöglicht eine komfortable Bedienung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einer Fehlfunktion der ersten Pumpe oder der zweiten Pumpe beide Pumpen abzuschalten. Hierdurch kann vermieden werden, dass an der Kleberspritzbox eine ungeeignete Mischung auftritt, die zu schlechter Verklebung und damit zu hohen Folgekosten führen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Kleberspritzbox eine Kleberdosieranlage angebaut. Die Kleberspritzbox und die Kleberdosieranlage werden so zu einer Einheit, und dies erleichtert das Handling und verkürzt die Verbindungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberspritzbox eine Arbeitsstation auf, und die Kleberdosieranlage ist an der Kleberspritzbox seitlich von der Arbeitsstation angeordnet. Versuche haben ergeben, dass die Anordnung seitlich von der Arbeitsstation zum einen nicht stört und zum anderen eine Kleberspritzbox mit geringer Tiefe ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberspritzbox Staplerschuhe auf, um einen einfachen Transport der Kleberspritzbox zu ermöglichen, bevorzugt einen Transport mit angebauter Kleberdosieranlage. Kleberspritzboxen müssen bei Umbauten in der Fertigung bewegt werden, und das Vorsehen der Staplerschuhe hat sich als sehr praktisch erwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberspritzbox einen Schlauch für die Mischung auf, an welchem Schlauch ein Applikator, insbesondere eine Spritzpistole zum Spenden der Mischung vorgesehen ist. Ein solcher Schlauch ist gut zu bedienen und erleichtert das Arbeiten an der Arbeitsstation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kleberspritzbox eine Fluidverbindung zwischen dem Applikator und der Mischvorrichtung auf, welche Fluidverbindung den Schlauch umfasst, wobei die Länge der Fluidverbindung geringer als sieben Meter ist, bevorzugt geringer als sechs Meter, bevorzugt geringer als fünf Meter. Das Vorsehen kurzer Fluidverbindungen führt nach einem Stillstand oder bei der Neueinrichtung zu einem geringeren Volumen in der Fluidverbindung. Dadurch entsteht weniger Abfall, und dies ist umweltfreundlich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlauch für die Mischung zumindest bereichsweise als flexibler Schlauch ausgebildet. Hierdurch wird die Bedienung stark vereinfacht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlauch für die Mischung zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff ausgebildet. Kunststoff ist leicht und kann trotzdem eine sehr stabile Struktur erzeugen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlauch an der Oberseite der Kleberspritzbox befestigt. Hierdurch wird das Eigengewicht des Schlauchs zumindest teilweise getragen und muss nicht vom Boden aufgehoben werden.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt

1 in einer Seitenansicht eine Kleberspritzbox mit einer Kleberdosieranlage,
2 in einer Draufsicht von vorne die Kleberspritzbox und die Kleberdosieranlage von 1, und
3 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Kleberdosieranlage von 1.

1 und 2 zeigen eine Kleberspritzbox 60 und eine Kleberdosieranlage 20, wie sie bspw. in einer Sattlerei eines Automobilherstellers verwendet werden können. Die Kleberspritzbox 60 hat eine Arbeitsstation 62, an der eine Verklebung eines Werkstücks durchgeführt werden kann. An einer Oberseite 68 ist ein Abluftkanal 74 vorgesehen, um beim Klebevorgang auftretende Lösungsmittel abzusaugen. Zwei Schläuche 70 sind zum Applizieren einer Mischung vorgesehen, insbesondere einer Mischung aus einem Kleber und einem Vernetzer. Am Ende der Schläuche 70 ist jeweils ein Applikator 72 vorgesehen, insbesondere eine Klebepistole. Die Schläuche 70 sind an der Oberseite 68 der Kleberspritzbox 60 befestigt. Dies hat zum einen den Vorteil, dass die Schläuche nicht unten im Weg sind, und zum anderen wird hierdurch das Gewicht des Schlauchs für den Benutzer verringert. Der Schlauch 70 ist bevorzugt zumindest bereichsweise als flexibler Schlauch ausgebildet, um eine einfache Handhabung durch den Benutzer zu ermöglichen. Weiter bevorzugt ist der Schlauch 70 zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff ausgebildet, da der Schlauch 70 hierdurch leicht, aber trotzdem stabil ausgebildet werden kann. Bevorzugt ist beim Schlauch 70 zumindest bereichsweise keine Stahlummantelung vorgesehen. Eine Stahlummantelung ermöglicht zwar einen sehr stabilen Schlauch, der Schlauch ist jedoch hierdurch sehr schwer.
Die Kleberdosieranlage 20 hat ein Gehäuse 40, welches dazu ausgebildet ist, eine Befestigung des Gehäuses 40 an der Kleberspritzbox 60 zu ermöglichen, beispielsweise durch eine Schraubverbindung und/oder durch Haken. Die Kleberdosieranlage 20 ist an der Kleberspritzbox 60 angebaut, bevorzugt seitlich von der Arbeitsstation 62. Hierdurch wird die Tiefe der Kleberspritzbox 60 nicht vergrößert, und der Benutzer kann weiterhin frei an der Arbeitsstation 62 arbeiten. Außerdem ist der Weg zwischen der Kleberdosieranlage 20 und der Arbeitsstation 62 kurz, und dies ermöglicht auch eine kurze Fluidverbindung zwischen der Kleberdosieranlage 20 und dem Applikator 72.
Die Kleberspritzbox 60 hat bevorzugt Staplerschuhe 64, um einen einfachen Transport der Kleberspritzbox 60 mit Hilfe eines Gabelstaplers zu ermöglichen. Die Staplerschuhe 64 ermöglichen einen Transport der Kleberspritzbox 60 mit angebauter Kleberdosieranlage 20. Hierzu sind die Staplerschuhe 64 bevorzugt derart angeordnet, dass bei einer Anordnung an einem Gabelstapler das Gewicht auf der linken und rechten Seite in etwa gleich ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Staplerschuhe 64 nicht mittig an der Kleberspritzbox angeordnet, sondern in Richtung zur Kleberdosieranlage 20 versetzt.
3 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der Kleberdosieranlage 20. Eine Kupplung 51 steht mit einem ersten Einlass 25 einer ersten Pumpe 21 in Fluidverbindung. Eine Kupplung 55 steht mit einem zweiten Einlass 27 einer zweiten Pumpe 22 in Fluidverbindung. Ein erster Auslass 26 der ersten Pumpe 21 und ein zweiter Auslass 28 der zweiten Pumpe 22 sind an einer Mischvorrichtung 29 angeschlossen, und die Mischvorrichtung 29 hat einen Mischerauslass 35, welcher im Ausführungsbeispiel eine Verzweigung 36 in einem ersten Mischerauslass 37 und einem zweiten Mischerauslass 38 aufgeteilt wird. Der erste Mischerauslass 37 hat eine Kupplung 53, und der zweite Mischerauslass 38 hat eine Kupplung 54.
Die Pumpen 21, 22 sind im Ausführungsbeispiel als Zahnradpumpen ausgebildet. Zahnradpumpen gehören zu den Verdrängerpumpen, und sie haben sich als sehr positiv für eine genaue Dosierung und für die Bereitstellung der Mischung erwiesen.
Die Mischvorrichtung 29 ist im Ausführungsbeispiel als Verzweigung ausgebildet, bei der der erste Auslass 26 und der zweite Auslass 28 zusammengeführt werden und so am Mischerauslass 35 die Mischung bereitgestellt wird. An der Mischvorrichtung 29 ist schematisch ein Hindernis vorgesehen, um eine bessere Mischung zu bewirken. Das Hindernis kann bspw. eine innenliegende Feder bzw. ein helixförmig ausgeformtes Teil sein.
Eine Steuervorrichtung 30 ist vorgesehen und mit einer Steuerleitung 31 mit der ersten Pumpe 21 und mit einer zweiten Steuerleitung 32 mit der zweiten Pumpe 22 verbunden, um diese ansteuern zu können. Die Steuervorrichtung 30 ist über eine Leitung 33 mit einem Bildschirm 34 verbunden, insbesondere mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm. Die Steuervorrichtung 30 ist über elektrische Leitungen 39 mit einer Kupplung 52 verbunden, um die Steuervorrichtung 30 mit Strom zu versorgen und bevorzugt auch einen Datenaustausch zu ermöglichen.
Die Kupplungen 51, 52, 53, 54, 55 sind bevorzugt oben, an der Oberseite 68 der Kleberdosieranlage 20 angeordnet. Dies erleichtert die Montage, da alle Kupplungen von der gleichen Seite zugänglich sind.
Im Betrieb wird über die Kupplung 51 der Kleber 23 und über die Kupplung 55 der Vernetzer 24 zugeführt. Die Pumpe 21 pumpt -gesteuert durch die Steuervorrichtung 30-den Kleber 23 in Richtung zur Mischvorrichtung 29, und die zweite Pumpe 22 pumpt den Vernetzer 24 -gesteuert durch die Steuervorrichtung 30- zur Mischvorrichtung 29.
Die Steuervorrichtung 30 ist bevorzugt als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet. Die Steuervorrichtung 30 kann über den Bildschirm 34 Informationen anzeigen, bspw. den Druck am Ausgang der ersten Pumpe 21 und/oder der zweiten Pumpe 22, oder den Betriebszustand und Fehlermeldungen. Der Bildschirm 34 ist bevorzugt als berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet, um eine Eingabe für die Steuervorrichtung 30 zu ermöglichen.
Die Steuervorrichtung 30 ist bevorzugt dazu ausgebildet, bei einer Fehlfunktion der ersten Pumpe 21 oder der zweiten Pumpe 22 beide Pumpen 21, 22 abzuschalten. Hierdurch kann vermieden werden, dass eine schlechte Verklebung aufgrund einer falschen Mischung erfolgt, oder dass ein Rückfluss über die Pumpe mit Fehlfunktion erfolgt.
Ein übliches Mischungsverhältnis von Kleber 23 zu Vernetzer 24 beträgt 90/10. Das ist aber natürlich abhängig vom konkret gewählten Gemisch.
Die Fluidverbindung zwischen dem Applikator 72 (vgl. 1) und der Mischvorrichtung 29, die im Ausführungsbeispiel über den Mischerauslass 35, den ersten Mischerauslass 37, die Kupplung 53 und im Endbereich den Schlauch 70 hergestellt ist, hat bevorzugt eine Länge, die geringer ist als 7 m, weiter bevorzugt geringer als 6 m und weiter bevorzugt geringer als 5 m. Hierdurch wird das Entleeren der Fluidverbindung erleichtert, und das Volumen der Abfälle wird verringert.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims

Kleberdosieranlage (20), welche eine erste Pumpe (21) für einen Klebstoff (23), eine zweite Pumpe (22) für einen Vernetzer (24) und eine Steuervorrichtung (30) aufweist, welche erste Pumpe (21) einen ersten Einlass (25) und einen ersten Auslass (26) aufweist, welche zweite Pumpe (22) einen zweiten Einlass (27) und einen zweiten Auslass (28) aufweist, welcher erste Auslass (27) und welcher zweite Auslass (28) über eine Mischvorrichtung (29) mit einem Mischerauslass (35) in Fluidverbindung stehen, um eine Mischung (41) des Klebstoffs (23) und des Vernetzers (24) zu ermöglichen, welche erste Pumpe (21) und welche zweite Pumpe (22) als Zahnradpumpen ausgebildet sind, und welche Steuervorrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die erste Pumpe (21) und die zweite Pumpe (22) zu steuern, um die Mischung (41) des Klebstoffs (23) und des Vernetzers (24) zu bewirken.
Kleberdosieranlage nach Anspruch 1, welche ein Gehäuse (40) aufweist, welches Gehäuse (40) dazu ausgebildet ist, eine Befestigung des Gehäuses (40) an einer Kleberspritzbox (60) zu ermöglichen.
Kleberdosieranlage nach Anspruch 1 oder 2, welche mindestens eine Kupplung (53, 54) aufweist, welche mit dem Mischerauslass (35) in Fluidverbindung steht.
Kleberdosieranlage nach Anspruch 3, bei welcher die mindestens eine Kupplung (53, 54) an der Oberseite der Kleberdosieranlage (20) angeordnet ist.
Kleberdosieranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mehrere Kupplungen (51, 52, 53, 54, 55) aufweist, welche in Fluidverbindung stehen mit mindestens einem Teil der Anschlüsse aus der Gruppe bestehend aus: - Mischerauslass (35), - erster Einlass (25), - zweiter Einlass (27).
Kleberdosieranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (30) als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet ist.
Kleberdosieranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Bildschirm (34) aufweist, um Information der Steuervorrichtung (30) anzuzeigen, wobei der Bildschirm (34) bevorzugt als berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet ist, um eine Eingabe für die Steuervorrichtung (30) zu ermöglichen.
Kleberdosieranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (30) dazu ausgebildet ist, bei einer Fehlfunktion der ersten Pumpe (21) oder der zweiten Pumpe (22) beide Pumpen (21, 22) abzuschalten.
Kleberspritzbox (60), an welcher eine Kleberdosieranlage (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angebaut ist.
Kleberspritzbox nach Anspruch 9, welche eine Arbeitsstation (62) aufweist, und bei welcher die Kleberdosieranlage (20) an der Kleberspritzbox (60) seitlich von der Arbeitsstation (62) angeordnet ist.
Kleberspritzbox nach einem der Ansprüche 9 oder 10, welche Staplerschuhe (64) aufweist, um einen einfachen Transport der Kleberspritzbox (60) zu ermöglichen, bevorzugt mit angebauter Kleberdosieranlage (20).
Kleberspritzbox nach einem der Ansprüche 9 bis 11, welche einen Schlauch (70) für die Mischung (41) aufweist, an welchem Schlauch ein Applikator (72), insbesondere eine Spritzpistole zum Spenden der Mischung (41) vorgesehen ist.
Kleberspritzbox nach Anspruch 12, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Applikator (72) und der Mischvorrichtung (29) aufweist, welche Fluidverbindung den Schlauch (70) umfasst, wobei die Länge der Fluidverbindung geringer als sieben Meter ist, bevorzugt geringer als sechs Meter, bevorzugt geringer als fünf Meter.
Kleberspritzbox nach Anspruch 12 oder 13, bei welcher der Schlauch (70) für die Mischung (41) zumindest bereichsweise als flexibler Schlauch ausgebildet ist.
Kleberspritzbox nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei welcher der Schlauch (70) für die Mischung (41) zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff ausgebildet ist.
Kleberspritzbox nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei welcher der Schlauch (70) an der Oberseite (68) der Kleberspritzbox (60) befestigt ist.