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A) Bezeichnung
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Anlage
zum partiellen Beflocken von Druck- und Zugfedern.
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B) Zusammenfassung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine in sich geschlossene Anlage, welche
in einem Zusammenspiel mit der entsprechenden elektronischen und pneumatischen
Steuerung. Zug- und Druckfedern vollautomatisch, wirtschaftlich
und mit einer reproduzierbaren hohen Qualität partiell, das heißt entweder nur
auf dem Außenbereich
und/oder im Innenbereich der Windungen beflocken kann. Die Anlage
besteht aus den mindestens einmal vorkommenden mit einander verknüpften Komponenten:
- 1) Automatische Zuführ- und Einlegevorrichtung
- 2) Kleberauftragsstation
- 3) Beflockungsstation
- 4) Aushärteofen
- 5) Kühl-
und Reinigungsstation
- 6) Entnahme- und Verpackungsstation
- 7) Transfersystem
- 8) Elektronik- und Pneumatiksteuerung
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C) Aufgabenstellung
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Die
Anforderungen der Industrie, insbesondere der Automobilhersteller,
nach Zug- und Druckfedern
(2), welche durch die aufgebrachte Beflockung (3)
keine Quietsch-Reibungs-Ratter-
oder sonstige Geräusche
in ihrem Bauteil verursachen, aber gleichzeitig keine Beeinträchtigung
des Federweges (Blocklänge-Lc)
(4), der Federkräfte
(Höchstkraft
bei Lc-Fctheo) und den Abmessungen mit sich bringen, werden dadurch
erfüllt,
dass die Beflockung partiell, das heißt entweder nur auf dem Außenbereich,
nur im Innenbereich, oder auch auf beiden Bereichen (mögliche Kontaktbereiche
(3) mit dem Führungsrohr (1)
außen,
und/oder Führungswelle
innen) aufgebacht wird. Durch die jetzt neu konstruierte Anlage werden
auch gleichzeitig weitere Anforderungen, wie hohe Stückzahlen,
Wirtschaftlichkeit, reproduzierbare Qualität, kurze Fertigungszeiten,
erfüllt.
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D) Stand der Technik
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Es
ist derzeit nicht bekannt, dass entweder Zug- und Druckfedern, oder
entsprechende Anlagen, bzw. Vorrichtungen, welche die genannten
Anforderungen komplett erfüllen,
auf dem Markt angeboten werden.
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E) Beschreibung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine zusammenhängende Anlage, in welcher die
nachfolgend beschriebenen Stationen mindestens 1-mal vorkommen und
mit einander verknüpft,
mittels einer speziell dafür
konzipierten Steuerung und Software, Zug- und Druckfedern vollautomatisch,
reproduzierbar wirtschaftlich und qualitätsgerecht partiell, das heißt Kontaktstellen
der Feder mit dem Führungsrohr
außen,
und/oder Kontaktstellen mit der Führungswelle innen, beflocken
kann.
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1. Zuführ-
und Einlegestation
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Die
Zuführ-
und Einhängestation
ist derart ausgeführt,
dass Zug- und Druckfedern irgendwelcher Art, unabhängig der
ungespannten Länge,
des äußeren Durchmessers
und der Drahtstärke
mittels
einer vorgeschalteten automatischen Zuführeinheit, oder manuell von
einer Bedienperson so schnell und sicher in das Transfersystem eingehängt, bzw.
eingelegt, werden können,
dass eine gleichmäßige Kleberbeauftragung
und eine nachfolgende Beflockung, erfolgen kann. Durch Vorwahl in
der frei programmierbaren Steuerung passt sich die Anlage automatisch
an die entsprechende ungespannte Länge der Federn an.
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2. Kleberauftragstation
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Die
Federn werden mittels eines Hubsystems (5) taktweise in
die Kleberauftragsstation (Skizzen 1, 2) bestehend aus 2 angetriebenen
Walzen (6), welche, grob überdreht, oder mit einer beflockten Oberfläche versehen
sind, eingebracht. Auf den Oberflächen der Walzen befindet sich
die Klebermasse mit einer bestimmten Schichtdicke, bestimmt entweder
durch die Eintauchtiefe der Walzen in das Kleberdepot (9),
oder durch die Länge
der Flockfasern der beflockten Walzen und auch durch die Einstellung
der Abstreiferbleche (8), welche dem Auftragsprozess vorgeschaltet
sind. Eine dritte Walze, Andrückwalze
(7), bewirkt von oben kommend, dass zum einen der Kontakt
der Feder mit den Walzen (11) auf der gesamten Länge gleichmäßig ist,
und zum zweiten, dass die letzen Windungen, durch den Fertigungsprozess
der Federn, Abtrennen, Abschleifen oder Stauchen der Federenden,
am Anfang und Ende im Durchmesser etwas größer sind, als die nachfolgenden
Windungen und somit eine gleichmäßige Kleberbeauftragung
verhindern würden,
angedrückt
werden und somit eine gleichmäßige Kleberschicht
gewährleisten.
Durch das Zusammenwirken von Kleberschichtdicke auf den Auftragswalzen,
Andrückkraft
der Andrückwalze,
Viskosität
der Klebermasse und Anzahl und Geschwindigkeit der Umdrehungen bestimmen
die zu beflockende Fläche
auf dem Außenumfang
der Feder, somit immer gewährleistet
ist, dass die Kontaktstellen der Windungen bei Gebrauch der Federn
in Blocklänge
frei von Flock sind und somit keine Längen-, bzw. Federkraftänderungen
zu bemängeln
sind. Nach Beendigung des Kleberauftragprozesses werden die Federn
von einem zweiten Hubsystem, nachdem die Andrückwalze hochgefahren ist, aus
dem Walzensystem abgehoben und zum Weitertransport in das Transfersystem
eingelegt. Während
dieses Weitertransportes wird die Andrückwalze von anhafteten Kleberresten befreit
und somit für
den nächsten
Prozess gereinigt.
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3. Beflockungsstation
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Die
mit einer frischen Kleberschicht versehene Feder wird anschließend unter
die Beflockungseinheit geführt
(Skizze 3), wo die Flockfasern, fein dosiert mittels einer Bürstenwalze
(12), beim Passieren eines mit einer positiven elektrischen
Ladung belegten Lochbleches (13), selbst aufgeladen und
beschleunigt werden, senkrecht in das frische Kleberbett der sich
um ihre Längsachse
drehenden Feder (14), welche geerdet sind, eingeschossen
werden. Dadurch, dass unterhalb der Feder ein weiteres Lochblech
(15), positiv geladen, angebracht ist, wird der ins Leere
geschossene Flock umgelenkt und wieder zur Feder zurück transportiert,
welches eine dichtere, qualitativ hochwertigere Beflockung erbringt und
gleichzeitig eine höhere
Ausnutzung der Flockmenge gewährleistet.
Dadurch, dass während
der Drehbewegung die Feder gleichzeitig in eine mechanische Schwingung
versetzt wird, wobei die flach liegenden, oder nicht im Kleberbett
verankerten Fasern abgerüttelt
werden, kann die Flockdichte wiederum wesentlich verbessert werden.
Der abgerüttelte
und der ins Leere geschossene Flock wird abgesaugt (16)
und durch ein Rohrsystem entweder zur direkten Weiterverwendung
in die Dosierung (17) zurückgeführt, oder zur Wiederaufbereitung
in einem Behältnis
aufgefangen. Der Flock kann so bis zu 5 mal in den Kreislauf eingebracht
werden, durch mehrmaliges Hinzufügen
von frischem, neuem Flock ist gewährleistet, dass der Flock qualitativ
hochwertig bleibt und restefrei verbraucht werden kann.
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4. Aushärteofen
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Die
fertig beflockten Federn werden anschließend in einen Trocknungsofen
eingeführt.
Dort wird über
Temperatur und Zeitdauer der Aushärtungsprozess des Klebers angeregt
und beschleunigt. Die Temperatur ist nach den Anforderungen der Kleberzusammensetzung
entsprechend einstellbar, die Verweildauer der Federn wird durch
mehrmaliges Umlenken der Transferkette im Ofenbereich bestimmt.
Trotz einer Taktfrequenz der Anlage von ca. 10 Sekunden kann der
Aushärteprozess
bis zu einer Stunde betragen, ausreichend genug für eine dauerhafte
und feste Haftung der Flockschicht auf der Feder.
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5. Kühl-
und Reinigungsstation
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Mittels
Kaltluftgebläsen
werden die heißen/warmen
Federn wieder auf Raumtemperatur zur Weiterverarbeitung herunter
gekühlt,
gleichzeitig wird auch hier durch das Versetzen der Feder in Schwingungen
lose, bzw. nicht anhaftender Flock abgeschüttelt, abgesaugt und zur Wiederverwendung dem
Kreislauf zugeführt.
Durch Luftdruckdüsen
werden in der Endreinigung die letzten Flockreste abgeblasen und
zur Entnahme- und Verpackungsstation weiter getaktet.
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6. Entnahme- und Verpackungsstation
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In
der letzten Station werden die fertigen Federn einer Sichtkontrolle
unterzogen, manuell entnommen und in die bereitgestellten Verpackungseinheiten
zum Versenden eingelegt.
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7. Transfersystem
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Die
Transferkette mit den entsprechenden Aufnahmen ist derart konstruktiv
ausgelegt, dass sowohl Federn für
die partielle Beflockung, als auch, nachdem die Kleberauftragsstation
durch eine für
die komplette Beflockung ausgelegte Station ersetzt wurde, für die komplette
Beflockung aufgenommen werden können.
Die Neuerung in dieser Erfindung bezieht sich auf die universelle
und somit wirtschaftliche Nutzung der Anlage.
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8. Elektronische- und pneumatische Steuereinheit
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Die
frei programmierbare Steuereinheit ist für den flexiblen Gebrauch ausgelegt,
das heißt, durch
die entsprechende Programmanwahl können erstens Torsionsfedern
allen Größen und
Abmessungen, zweitens alle Beflockungsarten, komplett oder partiell,
abgearbeitet werden.
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Es
folgen 2 Blatt Zeichnungen worauf in Skizze 1 einmal die partiell
beflockte Feder in Arbeitsstellung und auf Blockmaß zu erkennen
ist, in Skizze 2 die Kleberauftragsstation und in Skizze 3 die Beflockungsstation
schematisch dargestellt sind.
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A. Skizze 1
- 1
- Führungsrohr
außen
- 2
- Druck-
bzw. Zugfeder
- 3
- Beflockter
Außenbereich
- 4
- Feder
auf Block
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B. Skizze 2
- 5
- Hub-Transportsystem
- 6
- Beflockungswalzen
- 7
- Andruckwalze
- 8
- Abstreiferbleche
- 9
- Kleberdepot
- 10
- Kleberentsorgung
- 11
- Feder
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C. Skizze 3
- 12
- Dosierwalze
(Bürstenwalze)
- 13
- Lochblech
oben mit positiver Ladung
- 14
- Feder,
geerdet (–)
- 15
- Lochbleche
unten mit positiver Ladung
- 16
- Rückführung
- 17
- Flockdepot