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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Schneideinrichtung zum Abschneiden eines aus einer Austragdüse herausragenden,
nicht ausgehärteten
Klebstoffstücks.
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Im Rahmen einer Serienproduktion,
insbesondere bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen oder von Kraftfahrzeug-Teilen,
kann es erforderlich sein, an bestimmten Bauteilen Klebstoff aufzutragen. Beispielsweise
werden bei Personenkraftwagen Frontscheiben und Heckscheiben in
die Fahrzeugkarosserie eingeklebt, so dass sie vorab in geeigneter Weise
mit Klebstoff versehen werden müssen.
Für die
Serienproduktion eignen sich in besonderer Weise Kleberoboter, die
mit einer oder mehreren Austragdüsen
den Klebstoff, insbesondere als Klebstoffraupe, auf das jeweilige
Bauteil aufbringen.
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Nach Stillstandszeiten muss die Austragdüse gespült werden,
wobei zum Spülen
der Klebstoff selbst verwendet wird. Da der Klebstoff selbst relativ zäh ist, muss
nach dem Spülen
ein aus der Austragdüse
herausragendes, nicht ausgehärtetes
Klebstoffstück
möglichst
nahe am Austrittsende der Austragdüse abgeschnitten werden, um
für nachfolgende Klebevorgänge reproduzierbare
Ergebnisse erzielen können.
Das Abschneiden des Klebstoffstücks
oder Klebstoffrests kann manuell durchgeführt werden, was jedoch relativ
kostenintensiv ist. Bevorzugt wird daher eine Lösung, mit deren Hilfe das Abschneiden des
Klebstoffstücks
automatisiert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit
dem Problem, für
das Abschneiden eines aus der Austragdüse herausragenden, nicht ausgehärteten Klebstoffstücks einen
verbesserten Weg aufzuzeigen, der sich insbesondere für eine Automatisierung des
Abschneidvorgangs eignet.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch
die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
zum Abschneiden des Klebstoffstücks
einen gespannten Schneidfaden zu verwenden. Mittels einer Relativbewegung,
bei welcher die Austragdüse den
Schneidfaden überfährt, wird
das Klebstoffstück abgetrennt.
Diese Relativbewegung kann insbesondere in Verbindung mit einem
Kleberoboter ohne weiteres automatisiert durchgeführt werden,
so dass sich auch der Abschneidvorgang automatisieren lässt. Durch
die Verwendung eines gespannten Schneidfadens kann der Schneidfaden
selbst relativ dünn
ausgestaltet sein, so dass er für
den abzuschneidenden Klebstoff nur eine relativ kleine Oberfläche zur
Verfügung
stellt, an welcher der Klebstoff haften bleiben kann. Nicht gespannte
bzw. nicht beidseitig eingespannte Metalldrähte, die beispielsweise einseitig
gehaltert sein können,
müssen
vergleichsweise dick ausgebildet sein, um beim Überfahren mit der Austragdüse den Klebstoff
durchtrennen zu können.
Der Klebstoff kommt dabei mit einer relativ großen Oberfläche eines solchen, einseitig
eingespannten Drahtes in Kontakt und bleibt aufgrund seiner Klebstoffeigenschaft
daran haften. Insbesondere nach dem Aushärten des Klebstoffs ist daher
ein solcher, einseitig eingespannter Draht für weitere Schneidvorgänge nicht
mehr verwendbar. Bei der Entsorgung treten zusätzliche Probleme auf, da hierzu
das Metall des Drahtes vom Kunststoff des Klebstoffs getrennt werden
muss.
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Da der erfindungsgemäß vorgeschlagene, beidseitig
eingespannte Schneidfaden einen vergleichsweise dünnen Querschnitt
auf weisen kann, ist die Gefahr, dass der Klebstoff beim Abschneiden
daran haften bleibt, vergleichsweise gering, wodurch sich relativ
große
Standzeiten für
den Schneidfaden ergeben. Desweiteren kann der Schneidfaden entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
aus einem Kunststoff hergestellt werden, der für die Entsorgung nicht vom
Kunststoff des Klebstoffs getrennt werden muss. Dementsprechend
vereinfacht sich hier die Abfallbeseitigung.
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Zweckmäßig kann der Schneidfaden auf
einer Abwickelrolle bereitgestellt werden, von welcher der Schneidfaden
bedarfsabhängig
nach und nach abgewickelt werden kann, um den Schneidfaden in der
Schneidzone zu erneuern oder auszutauschen. Bei einer einfachen
Ausgestaltung kann dies manuell durchgeführt werden. Bei einer komfortablen
Ausführungsform
kann ein Fadenantrieb vorgesehen sein, der den Schneidfaden antreibt,
um diesen in der Schneidzone auszutauschen und/oder um den Schneidfaden
zu spannen und/oder um den Schneidfaden auch beim eigentlichen Abschneidvorgang
anzutreiben.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und
aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend
genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei
sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche
Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 und 2 perspektivische Ansichten
auf eine Schneideinrichtung nach der Erfindung bei verschiedenen
Betriebszuständen.
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Entsprechend den 1 und 2 kann
eine hier nur teilweise dargestellte Klebstation 1 einer
im übrigen
nicht gezeigten Fertigungsstraße
mit einem nur teilweise gezeigten Kleberoboter 2 ausgestattet sein.
Die Klebstation 1 dient im Rahmen einer automatisierten
Serienproduktion von Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugen
oder Kraftfahrzeug-Teilen, zum Auftragen eines aushärtbaren
Klebstoffs 3 auf das jeweilige Bauteil.
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Der Kleberoboter 2 besitzt
zu diesem Zweck wenigstens eine Austragdüse 4, mit deren Hilfe
der Kleberoboter 2 im Betrieb der Klebstation 1 den
Klebstoff 3 in der gewünschten
Weise automatisch auf das jeweilige Bauteil aufträgt, beispielsweise
in Form einer Kleberaupe.
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Die Klebstation 1 ist außerdem mit
einer erfindungsgemäßen Schneideinrichtung 5 ausgestattet,
mit deren Hilfe ein aus der Austragdüse 4 herausragendes,
noch nicht ausgehärtetes
Klebstoffstück 6 abgeschnitten
werden kann. Ein solches, aus der Austragdüse 4 herausragendes
Klebstoffstück 6 kann
sich insbesondere bei einem Spülvorgang
der Austragdüse 4 ausbilden,
da die Austragdüse 4 zweckmäßig mit
dem Klebstoff 3 selbst gespült wird. Aufgrund der Zähigkeit
des Klebstoffs 3 kann sich das Klebstoffstück 6 regelmäßig nicht
von selbst von der Austragdüse 4 lösen. Um
einen ordnungsgemäßen und
sauberen Klebvorgang durchführen
zu können,
muss daher das Klebstoffstück 6 von
der Austragdüse 4 abgetrennt
werden.
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Die Schneideinrichtung 5 umfasst
einen Schneidfaden 7, der im Bereich einer Schneidzone 8, die
hier durch eine geschweifte Klammer gekennzeichnet ist, gespannt,
also unter Zugspannung, gehaltert ist. Um den Schneidfaden 7 in
der gewünschten
Weise spannen zu können,
weist die Schneideinrichtung 5 zwei Spannelemente, nämlich ein
erstes Spannelement 9 und ein zweites Spannelement 10, auf,
die an einem Träger 11 angebracht
sind. Diese Spannelement 9, 10 können grundsätzlich einen
beliebigen, geeigneten Aufbau besitzen. Beispielsweise ist es möglich, die
Spannelemente 9, 10 jeweils mit einen am Träger 11 fest
angebrachten, abstehenden Gewindebolzen auszustatten, auf den eine
Klemmutter aufschraubbar ist, so dass der Schneidfaden 7 axial
zwischen einer dem Träger 11 zugewandten Unterseite
und dem Träger 11 bzw.
einer entsprechenden Klemmscheibe axial einspannbar ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform
können die
Spannelemente 9, 10 jeweils durch eine Spule gebildet
sein, die fest am Träger 11 befestigt
ist und zum Aufnehmen und Haltern des Schneidfadens 7 ein
Klemmprofil aufweist. Dieses Klemmprofil ist so gestaltet, dass
es bei einfacher oder mehrfacher Umschlingung mit dem Schneidfaden 7 diesen
unter Ausbildung einer Selbsthemmung einklemmt. Eine derartige Ausführungsform
ist besonders einfach manuell handhabbar.
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Um für den gespannten Schneidfaden 7 eine vorbestimmte
Mindestspannung gewährleisten
zu können,
kann es zweckmäßig sein,
wenigstens eines der Spannelemente 9, 10 mittels
eines hier nicht gezeigten Federelements in der Spannrichtung des Schneidfadens 7 vorzuspannen.
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Der Schneidfaden 7 ist hinsichtlich
seiner Beschaffenheit und seines Werkstoffs so gewählt, dass
er einerseits hinreichend auf Zug beanspruchbar ist und andererseits
hinreichend Steif ist, um das Klebstoffstück 6 beim Überfahren
des eingespannten Schneidfadens 7 abtrennen zu können. Da
der Schneidfaden 7 erfindungsgemäß beidseitig eingespannt ist,
kann er einen vergleichsweise dünnen Querschnitt
besitzen, so dass für
den Klebstoff 3 wenig Oberfläche zum Anhaften zur Verfügung steht. Hierdurch
können
vergleichsweise saubere Schnittkanten beim Abtrennen des Klebstoffs 3 erzielt
werden. Desweiteren ist die Neigung des Klebstoffs, beim Abschneiden
am Schneidfaden 7 haften zu bleiben, dadurch reduziert.
Dementsprechend wird der Schneidfaden 7 bei den Abschneidvorgängen nur vergleichsweise
wenig verschmutzt, wodurch sich für den Schneidfaden 7 eine
relativ große
Standzeit ergibt.
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Der Querschnitt des Schneidfadens 7 ist
beispielsweise mehr als 20, vorzugsweise mehr als 50, insbesondere
mehr als 100 mal kleiner als der Querschnitt des abzuschneidenden
Klebstoffsstrangs.
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Der Schneidfaden 7 kann
grundsätzlich
aus einem geeigneten Metall oder aus einem geeigneten Kunststoff
bestehen. Im Hinblick auf eine Wertstofftrennung bei der Abfallbeseitigung
ist es jedoch zweckmäßig, als
Schneidfaden 7 einen Kunststoffaden zu verwenden, dessen
Kunststoff insbesondere zusammen mit dem Kunststoff des Klebstoffs 3 entsorgt
werden kann. Der Schneidfaden 7 kann als Vollmaterial,
also als Einzelfaser ausgebildet sein. Erhöhte Festigkeitswerte ergeben
sich jedoch bei einem Schneidfaden 7, der aus einer Vielzahl
einzelner, dünner
Fasern gewirkt, geflochten oder gesponnen ist.
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Die hier gezeigte Ausführungsform
der Schneideinrichtung 5 umfasst eine Abwickelrolle 12, auf
der ein Vorrat des Schneidfadens 7 aufgewickelt ist. Wenn
der Schneidfaden 7 im Bereich der Schneidzone 8 ersetzt
werden muss, kann – nach dem
Aufheben der Einspannung durch die Spannelemente 9, 10 – neuer
Schneidfaden 7 in der benötigten Länge von der Abwickelrolle 12 abgewickelt
werden und anschließend
mit Hilfe der Spannelemente 9, 10 in der Schneidzone 8 eingespannt
werden. Der gebrauchte Abschnitt des Schneidfadens 7 kann
dann vom übrigen
Schneidfaden 7 abgetrennt werden. Für eine verbesserte Fadenführung besitzt
die hier gezeigte Schneideinrichtung 5 ein Umlenkelement 13, das
den von der Abwickelrolle 12 kommenden Schneidfaden 7 zum
ersten Spannelement 9 hin umlenkt.
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Die hier gezeigte, bevorzugte Ausführungsform
der Schneideinrichtung 5 besitzt außerdem ein Messer 14,
das es ermöglicht,
einen gebrauchten Abschnitt des Schneidfadens 7 besonders
einfach und ohne Zuhilfenahme eines zusätzlichen, separaten Werkzeugs
vom übrigen
Schneidfaden 7 abzutrennen. In den 1 und 2 ist
der abzutrennende bzw. abgetrennte Fadenabschnitt mit 15 bezeichnet.
Dieser Schneidfadenabschnitt 15 ist dabei mit Klebstoff 3 verunreinigt.
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Die hier gezeigte Schneideinrichtung 5 ist
für ein
manuelles Antreiben des Schneidfadens 7 vorgesehen, so
dass der jeweilige Verwender zum Erneuern des Schneidfadens 7 in
der Schneidzone 8 den Schneidfaden 7 von Hand
von der Abwickelrolle 12 abziehen muss. Bei einer komfortablen
Weiterbildung der Schneideinrichtung 5, die hier jedoch
nicht gezeigt ist, kann ein geeigneter Fadenantrieb vorgesehen sein,
der den Schneidfaden 7 antreibt, um beispielsweise einen
unbenutzten Abschnitt des Schneidfadens 7 von der Abwickelrolle 12 abzuwickeln
und in die Schneidzone 8 zu bewegen. Je nach Ausgestaltung
der Spannelemente 9, 10 können diese dabei einen Bestandteil
des Fadenantriebs bilden, so dass der Fadenantrieb auch zum Spannen
des Schneidfadens 7 dient. Darüber hinaus könnte es
bei einer speziellen Ausführungsform
zweckmäßig sein, den
Schneidfaden 7 mit Hilfe des Schneidantriebs während des
Abschneidvorgangs in Fadenlängsrichtung
anzutreiben, um so die Schneidwirkung des Schneidfadens 7 zu
verbessern.
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Die erfindungsgemäße Schneideinrichtung 5 bzw.
die damit ausgestattete Klebstation 1 arbeitet wie folgt:
Im
Betrieb des Kleberoboters 2 kann es dazu kommen, dass sich
an der Austragdüse 4 ein
daraus herausragendes Klebstoffstück 6 ausbildet, das – bevor es
ausgehärtet
ist – abgeschnitten
werden soll. Üblicherweise
kommt es zur Ausbildung eines solchen Klebstoffstücks 6 nach
einem Spülvorgang
der Austragdüse 4.
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Zum Abtrennen des Klebstoffstücks 6 wird nun
eine Relativbewegung zwischen Austragdüse 4 und Schneidfaden 7 erzeugt,
bei welcher die Austragdüse 4 relativ
nahe an ihrem Austrittsende den Schneidfaden 7 quer zu
dessen Längsrichtung
oder Aufspannrichtung überquert.
Hierbei durchdringt der Schneidfaden 7 den aus der Austragdüse 4 herausstehenden
Klebstoff 3 und schneidet so das Klebstoffstück 6 vom übrigen Klebstoff 3 ab.
Durch den kleinen Querschnitt des Schneidfadens 7 ergibt
sich dabei eine vergleichsweise saubere Trennstelle, so dass für die Austragdüse 4 eine
saubere reproduzierbare Funktionsweise für nachfolgende Klebvorgänge gewährleistet
werden kann.
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Das abgeschnittene Klebstoffstück 6 fällt zweckmäßig in einen
Auffangbehälter 16,
in dem die abgeschnittenen Klebstoffstücke 6 gesammelt und gemeinsam
entsorgt werden können.
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Wenn der in der Schneidzone 8 angeordnete Abschnitt
des Schneidfadens 7 beispielsweise aufgrund einer zunehmenden
Verschmutzung durch den daran haften bleibenden Klebstoff 3 ausgetauscht werden
muss, wird zunächst
die mit den Spannelementen 9, 10 hergestellte
Einspannung des Schneidfadens 7 aufgelöst bzw. deaktiviert. Dann kann
ein frisches Stück
Schneidfaden 7 von der Abwickelrolle 12 abgezogen
werden und mit Hilfe der Spannelemente 9, 10 eingespannt
werden.
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Der nicht mehr eingespannte und somit
lose, gebrauchte und ggf. mit Klebstoff 3 verschmutzte Schneidfadenabschnitt 15 kann
mit Hilfe des Messers 14 besonders einfach vom übrigen Schneidfaden 7 abgetrennt
werden, wobei der abgetrennte Abschnitt 15 gemäß 1 zweckmäßig ebenfalls in den Behälter 16 entsorgt
wird.