DE3931657A1 - Duesentraeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Düsenträger zum Auftragen eines Schutzüberzuges auf Gegenstände nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er z.B. bei der Auftragung eines Un­ terbodenschutzes einer Kfz-Karosserie eingesetzt wird und aus der Firmenschrift "Produkt-Palette"; Firma Graco; (1989); Seite 29; Artikelnr. 61 031 750, als bekannt hervorgeht.

Der in der gattungsbildenden Schrift vorgestellte Düsen­ träger kann für eine ein Schutzüberzugsmaterial führende Zufuhrleitung z.B. am Arm eines Industrieroboters ange­ ordnet werden. Manchmal werden während eines Auftragungs­ vorganges unterschiedliche Düsen benötigt, um bspw. unter­ schiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Werkstück­ partien - große Flächen, schmale Streifen usw. - zu beschich­ ten. In einem solchen Fall muß die Düse sehr zeitaufwendig von Hand gewechselt werden. Außerdem verschleißen die Düsen, trotz der Verwendung harter Werkstofe, relativ schnell und machen dadurch einen Düsenwechsel nötig. Ferner muß - eben­ falls manuell - beim Wechsel zu einem anderen Düsentyp das Steuerungsprogramm für die Düse an der Robotersteuerung angepaßt bzw. eingegeben werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den zugrundegelegten Düsenträger dahingehend zu verbessern, daß die Rüstzeiten beim automatischen Auftragen von Schutzüberzügen reduziert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ist ein Düsenwechsel nötig, wird der Drehschieber um seine Drehachse gedreht und die benötigte Düse vor den Zufuhrkanal geschoben. Da­ durch ist die Zeit zum Auswechseln einer Düse und damit die Rüstzeit wesentlich reduziert.

Der Drehschieber wird günstigerweise mittels eines Stell­ motors gedreht, da hiermit eine automatische Steuerung des Düsenträgers hinsichtlich der Bewegung und auch des Wech­ sels von Düsen ermöglicht wird. Die Anforderung an den Stellmotor verringert sich, wenn die Düsen entlang eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt gleichachsig zur Drehachse liegt, äquidistant angeordnet sind. Dadurch muß der Stell­ motor den Drehschieber immer nur um einen festen, gleich­ bleibenden Winkel bzw. um ein ganzzahliges Vielfaches davon weiterdrehen.

Weitere sinnvolle Ausgestaltungen, deren Vorteile anhand der Ausführungsbeispiele diskutiert werden, sind den Un­ teransprüchen entnehmbar.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen darge­ stellt und werden im folgenden erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Düsenträger im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Düsenträgers nach Fig. 1 und

Fig. 3 die Vorderansicht eines weiteren Düsenträgers.

Der in Fig. 1 abgebildete Düsenträger 1 weist in Durch­ strömrichtung axial hintereinanderliegend einen definiert drehenden Stellmotor 7, ein Trägerteil 8 und einen in der Art eines Revolverkopfes ausgebildeten Drehschieber 3 auf. Der Drehschieber 3 ist mit meheren Düsen 2, 2′, 2′′ (Typ A, B, C) versehen, die entlang zweier zur Drehachse 5 kon­ zentrischer Kreisbögen 6, 6′ angeordnet sind. Die Düsen 2, 2′′ (Typ A, C) des äußeren Kreisbogens 6 haben jeweils an­ dere Sprühprofile, wobei die axial abragende Düse 2′′ des Typs C zum Auslegen einer Naht mit einem Abdichtmaterial vorgesehen ist. Die Düsen 2′ (Typ B) des inneren Kreisbo­ gens 6′ weisen alle das gleiche Sprühprofil auf. Die Düsen 2, 2′, 2′′ (Typ A, B, C) des als Wegwerfteil konzipierten Drehschiebers 3 sind entlang ihrer jeweils zugeordneten Kreisbögen 6, 6′ äquidistant angeordnet und in den Dreh­ schieber 3 integriert.

In dem Trägerteil 8 sind axial ausgerichtete und radial übereinanderliegende Zufuhrkanäle 4, 4′, 4′′ angeordnet, die von der Drehachse 5 einen den Radien der Kreisbögen 6, 6′ entsprechenden Abstand aufweisen. Im vorliegenden Fall ist für jeden Düsentyp (Typ A, B, C) ein separater Zufuhr­ kanal 4, 4′, 4′′ vorgesehen, weshalb dem äußeren Kreisbogen 6, der zwei Düsentypen (Typ A, C) aufweist, zwei Zufuhr­ kanäle 4, 4′′ zugeordet sind. In dem Trägerteil 8 ist ferner eine Stellkammer angeordnet, die eine Feder 14, einen Stellkolben 13 und eine mit einer Druckluft-Leitung 11 verbundene Druckkammer 12 aufweist. Auf der dem Stell­ motor 7 zugewandten Seite des Trägerteiles 8 sind die Zu­ fuhrkanäle 4, 4′, 4′′ mit Anschlüssen 10, 10′, 10′′ für die Zufuhrleitung (nicht eingezeichnet) versehen, die das je­ weilige für die unterschiedlichen Düsentypen (Typ A, B, C) vorgesehene überzugs- bzw. Abdichtmaterial zuführen.

Der Stellmotor 7 ist mit einer Steuerleitung 9 versehen und weist eine Drehstange 15 auf. Die Drehstange 15 ist um die Drehachse 5 angeordnet, verläuft mittig durch die Stell­ kammer des Trägerteiles 8 und durch den Drehschieber 3 und ragt ferner über das abströmseitige Ende des Drehschiebers 3 hinaus. Das abströmseitige Ende der Drehstange 15 ist mit einer Scheibe 16 versehen, über die die Drehstange 15 zeitweilig eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Dreh­ schieber 3 aufweist.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorderansicht des Düsenträgers 1 nach Fig. 1 zeigt, daß jeweils zwei der im Drehschieber 3 integrierten Düsen 2, 2′, 2′′ auf einem die Drehachse 5 schneidenden Mittelpunktstrahl hintereinander angeordnet sind. Es ist auch eine radial versetzte Anordnung denkbar, die sich dadurch auszeichnet, daß die Zufuhr des überzugs­ bzw. Abdichtmaterials nicht für jeden einzelnen Zufuhrka­ nal 4, 4′, 4′′ separat geregelt werden muß.

Der ausschließlich in seiner Vorderansicht dargestellte zweite Düsenträger nach Fig. 3 ist weitgehend analog dem ersten Düsenträger 1 nach Fig. 1 aufgebaut. Die Anordnung der Düsen 21, 22, 23 am Drehschieber 3′ des zweiten Dü­ senträgers ist jedoch unterschiedlich, da hier alle Düsen 21, 22, 23 entlang eines einzigen Kreisbogens 6′′ angeord­ net sind. Das Sprühprofil dreier aufeinanderfolgender Dü­ sen 21, 22, 23 ist unterschiedlich. Allerdings weisen identische Düsen den gleichen Abstand auf und sind in der Zählung entlang dieses Kreisbogens 6′′ periodisch wieder­ holend angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen 21, 22, 23 ist gleich, womit eine einfache Ausfüh­ rung eines Stellmotors 7 ermöglicht ist. Ein unterschied­ licher Abstand zwischen den Düsen birgt den Vorteil in sich, daß die Handhabung der Zufuhrkanäle (s. oben "radial versetzte Düsen 2, 2′, 2′′′′) hiermit vereinfacht ist.

Der grundlegende funktionelle Zusammenhang beider Ausfüh­ rungsbeispiele ist im folgenden beschrieben.

Die Drehschieber 3, 3′ sind in mehrere definierte Umfangs­ lagen einfahrbar, wobei in jeder dieser Umfangslagen zumin­ dest eine der Düsen 2, 2′, 2′′, 21, 22, 23 vor einen der Zufuhrkanäle 4, 4′, 4′′ seitlich eingeschoben ist. Bei einem Düsenwechsel wird die Zufuhr des Überzugs- bzw. Abdichtmaterials abgestellt, und der Druck in der Druck­ kammer 12 über die Druckluft-Leitung 11, die selbstverständ­ lich auch als Flüssigkeitsleitung ausgeführt sein kann, gesenkt. Die Feder 9 drückt den Stellkolben 13 und damit den Drehschieber 3, 3′ in Ausströmrichtung kraftschlüssig gegen die am Ende der Drehstange 15 angebrachte Scheibe 16, die gleichfalls auch formschlüssig über bspw. eine in Richtung des Drehschiebers 3, 3′ angeordnete Nase, in den Drehschieber 3, 3′ greift. Bei dieser axialen Bewegung werden die dichtenden stellmotorseitigen Verbindungen zwi­ schen den Düsen und den Zufuhrkanälen gelöst und der Dreh­ schieber 3, 3′ ist frei drehbar. Der Stellmotor 7 wird über die Steuerleitung 9 angesteuert und dreht über die Drehstange 15 den Drehschieber 3, 3′ um einen entsprechenden Winkel in die gewünschte definierte Umfangslage. In dieser Stellung liegt die gewünschte Düse über dem zugehörigen Zufuhrkanal. Der Druck in der Druckkammer 12 wird erhöht und der Drehschieber 3, 3′ bewegt sich in Richtung des Stellmotors 7, wobei die Düse (Düsen) wieder dichtend mit dem Zufuhrkanal (den Zufuhrkanälen) verbunden wird. Die Materialzufuhr für die betreffende Düse wird angestellt und der Auftragevorgang geht weiter.

Die Ausbildung und die Anordnung der Düsen im Drehschie­ ber, als auch der Zufuhrkanäle im Trägerteil sind von den verschiedenen Einflußfaktoren beim Auftragen des Schutz­ überzuges abhängig. Einige der Möglichkeiten, die zugleich die Vorteilhaftigkeit und die Variationsvielfalt der Er­ findung offenbaren, werden im folgenden aufgeführt.

Sind zumindest einige Düsen identisch ausgebildet, erhöht sich, insbesondere bei Verwendung von an den Düsen stark abrasiv wirkenden Überzugsmaterialien, die Einsatzzeit eines Düsenträgers, da der Drehschieber erst gewechselt werden muß, wenn diese Düsen verschlissen sind. Zur Erhö­ hung der Lebensdauer einer einzelnen Düse ist es sinnvoll, zumindest deren Austrittsöffnungen mit einem harten Mate­ rial zu versehen. Ändert sich während des Auftragungsvor­ ganges das Sprühprofil einer Düse, was z.B. mit einem den Volumendurchsatz an Überzugsmaterial durch die Düsen mes­ senden Volumendurchfluß-Meßgerät ermittelbar ist, taktet man den Drehschieber solange weiter, bis eine entsprechende neue Düse vor dem betreffenden Zufuhrkanal angeordnet ist. Damit reduziert sich die Stillstandszeit beim Wechsel der Düse.

Die Stillstandszeit wird beim Auftragen mehrerer Überzugs­ materialien gleichfalls reduziert, wenn entlang einem Kreis­ bogen mit unterschiedlichen Düsen mehrere unterschiedliche Materialien führende Zufuhrkanäle zugeordnet sind. Eine weitere Möglichkeit ist in diesem Fall, daß der Drehschieber eine der Anzahl der Überzugsmaterialien entsprechende Anzahl von mit identischen und/oder unterschiedlichen Düsen verse­ henen Kreisbögen aufweist. Weist ein Kreisbogen identische Düsen auf, so ist als Variation nur ein unterschiedlicher Materialauftrag möglich, wobei pro Überzugsmaterial ein Sprühprofil vorgesehen und dadurch eine hohe Einsatzzeit möglich ist. Sind jedoch entlang eines Kreisbogens unter­ schiedliche Düsen angeordnet, erhöht sich die Anzahl der einsetzbaren Sprühprofile, woraus eine Reduzierung der Arbeitszeit pro Teil sowie eine Qualitätsverbesserung der Auftragung resultiert. Gleichzeitig verringert sich aller­ dings aber die Anzahl von identischen Düsen entlang eines einzelnen Kreisbogens.

Weiterhin ist, wie in Fig. 1 dargestellt und beschrieben, eine Kombination von gleichen Düsen entlang eines Kreis­ bogens und unterschiedlichen Düsen entlang eines zweiten Kreisbogens möglich. Diese Kombination empfielt sich ins­ besonders, wenn ein Sprühprofil einer Düse sehr oft und die Düsen des anderen Kreisbogens seltener benötigt wer­ den.

Claims (7)

1. Düsenträger zum automatischen Auftragen eines Schutz­ überzuges auf Gegenstände mittels eines Industrieroboters, mit einer rasch auswechselbar vor einem das Überzugsmate­ rial führenden Zufuhrkanal innerhalb des Düsenträgers gehal­ terten Düse, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsen (2, 2′, 2′′) in einem nach der Art eines Revolverkopfes ausgebildeten Drehschieber (3, 3′) auf einem Kreisbogen (6, 6′, 6′′) verteilt angeordnet sind, dessen kon­ zentrisch zum Kreisbogen (6, 6′, 6′′) angeordnete Drehachse (5) zum Zufuhrkanal (4, 4′, 4′′) um den Radius des Kreisbogens (6, 6′, 6′′) versetzt ist, wobei der Drehschieber (3, 3′) in meh­ rere definierte Umfangslagen einführbar ist, in denen eine der Düsen (2, 2′, 2′′) seitlich vor den Zufuhrkanal (4, 4′, 4′′) eingeschoben wird.

2. Düsenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Düsen (2, 2′, 2′′) in den als Wegwerfteil ausgebildeten Drehschie­ ber (3, 3′) integriert sind.

3. Düsenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (3, 3′) mittels eines Stellmotors (7) definiert drehbar ist.

4. Düsenträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (2, 2′, 2′′) gleichmäßig auf dem Umfang des Kreisbogens (6, 6′, 6′′) verteilt sind.

5. Düsenträger nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Düsen (2, 2′, 2′′) gleich ausge­ bildet sind.

6. Düsenträger nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenträger (1) mehrere Zuführkanäle (4, 4′, 4′′) angeodnet sind und daß in jeder Umfangslage eine Düse (2, 2′, 2′′) mit einem Zufuhrkanal (4, 4′, 4′′) gleichachsig liegt.

7. Düsenträger nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (3, 3′) mit mehreren auf konzentrisch zueinander liegenden Kreisbögen (6, 6′, 6′′) angeordneten Düsen (2, 2′, 2′′) versehen ist und daß jedem einzelnen Kreisbo­ gen (6, 6′, 6′′) wenigstens ein Zufuhrkanal (4, 4′, 4′′) zuge­ ordnet ist.