DE60102100T2 - Verfahren zum automatischen zentrierten Zusammenfügen von geformten Teilen - Google Patents

Verfahren zum automatischen zentrierten Zusammenfügen von geformten Teilen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das automatische und zentrierte Zusammenbauen von zu koppelnden gegossenen Teilen.
  • Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren für das automatische zentrierte Zusammenbauen von zu koppelnden gegossenen Teilen, wobei die Teile aus thermoplastischem Material hergestellt sind, welches insbesondere geeignet zur Realisierung von Akustikboxen für seitliche Räume von Motorfahrzeugen oder derartige Gegenstände für andere Anwendungen geeignet ist.
  • Wie bekannt ist, werden die gegossenen Teile, oder Gehäusehälften, mit Stiften und den zugehörigen Referenzsitzen, und/oder komplementären Männlich/Weiblich-Abschnitten ausge-führt, welche entlang der umfänglichen gemeinsamen Zone angeordnet sind, und welche automatisch durch Arbeitsroboter oder -operatoren automatisch gekoppelt und ausgerichtet werden.
  • Verfahren für das automatische und zentrierte Zusammenbauen von gegossenen Teilen oder Gehäusehälften, welche aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, durch ein Heißgießverfahren ausgebildet sind, und mit integralen Mitteln zur Ausrichtung und zum Eingriff versehen sind, um dichte Boxen herzustellen, sind im Stand der Technik wohl bekannt.
  • Insbesondere DE-A-196 15 309, EP-A-0 683 031, JP-A-60-189431, FR-A-2680720, JP-A-07-016944 und FR-A-2785915 offenbaren Verfahren für die Herstellung eines hohlen Produkts mit offenen Zugriffsräumen durch Zusammenbauen von Spritzgussteilen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des neuen Anspruchs 1.
  • FR-A-2493216 bezieht sich auf einen akustischen Resonator, welcher zumindest zwei miteinander verklebte Teile und ein Element (geschweifte Führung), welches integral mit einem der Teile ist und sich durch eine Öffnung erstreckt, welche sich zumindest von den anderen Teilen teilweise abgrenzt, umfasst, wobei eine dichtende Verbindung aus elastomerem Material auf das Element geklemmt ist und zwischen dem Element und den Wänden der Öffnung angeordnet ist. Das offenbarte Verfahren zur Herstellung dieses akustischen Resonators umfasst die Schritte: (a) Zusammenbauen der Verbindung auf dem Element, (b) Befestigen des Elements auf einem ersten der zwei Teile, (c) Anordnen der Verbindung rückseitig auf der Wand benachbart zu dem ersten Teil, (d) Anordnen des zweiten Teils auf dem ersten Teil durch Einsetzen der Wand des zweiten Teils in die Verbindung, und (e) Ausführen des Verschweißens der beiden Teile durch Schwingungen.
  • Lediglich beispielhaft und um das Verständnis des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, wurden zur Bezugnahme die akustischen Boxen genommen, welche aus gekoppelten Gehäusehälften aus Kunststoffmaterial gebildet sind, welche durch Spritzgießen erhalten werden. Diese sind üblicherweise in seitlichen Räumen der Motorfahrzeuge angeordnet und umfassen andererseits die Lautsprecher, die Verstärker und die zugehörigen Anschlüsse, während der andere Teil den Luftraum bildet, welcher für die Übertragung von Geräuschen erforderlich ist. Die Gehäuseschalen sind mit komplementären Männlich/Weiblich-Umfangsabschnitten versehen, welche miteinander gekoppelt und deren Eingriff miteinander bewirkt wird. Um den Zusammenbau zu vereinfachen, die Zusammenbauzeit zu reduzieren und die Möglichkeit des Auftretens von Schwingungen von Lautsprechern und/oder des Luftansaugens auszuschließen, ist es nötig, dass während der Bearbeitung der akustischen Boxen die Gehäusehälften perfekt miteinander gekoppelt und verbunden werden. Um dies zu erzielen, werden diese derzeit streng in exakten Zentrierungspositionen gehalten, um zu verhindern, dass die Kühlwirkung auf deren unterschiedliche Geometrie Deformationen bewirkt, die so unterschiedlich sind, dass deren korrektes Koppeln nicht ermöglicht wird. Ein solches Verfahren ist deshalb arbeitsaufwendig, einschränkend und im Grunde wenig wirtschaftlich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor erwähnten Nachteile zu beseitigen.
  • Genauer ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Zusammenbauen von gegossenen Teilen mittels Koppeln und Verbinden miteinander in einer perfekten, automatischen und präzisen Weise, die in einem einzelnen Schritt ausgeführt wird, bereitzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Zusammenbauen von gegossenen Teilen mittels Koppeln und Verbinden miteinander bereitzustellen, welches wirtschaftlich und einfach in der Ausführung ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese und noch weitere Aufgaben durch ein Verfahren für das automatische, zentrierte und dichte Zusammenbauen in einem einzigen Schritt von gegossenen Teilen oder Gehäusehälften erzielt, welche aus Kunststoffmaterial zur Erzeugung von dichten Akustikboxen für Motorfahrzeuge hergestellt werden, wobei die gegossenen Teile oder Gehäusehälften mit offenen Zugriffsräumen für den Durchgang von Anschlüssen oder Schaltkreisen versehen sind, und wobei das Verfahren umfasst:
    • a) Ausbilden der gegossenen Teile oder Gehäusehälften, die mit eingebetteten integralen Mitteln zur Ausrichtung und zum Eingriff und mit komplementären und ausgerichteten Rippen versehen sind, durch ein Heißgießverfahren, und
    • b) Ausrichtung und Kopplung der gegossenen Teile oder Gehäusehälften miteinander unter Verwendung der eingebetteten integralen Mittel zur Ausrichtung und zum Eingriff zur Herstellung eines gekoppelten Körpers mit ausgerichteten Rippen, wobei das Ausrichten und Koppeln direkt nach dem Heißgießvorgang und vor dem Abkühlen der gegossenen Teile oder Gehäusehälften ausgeführt wird; wobei die offenen Zugriffsräume zwischen den komplementären und ausgerichteten Rippen ausgeführt sind, und dichtende Dichtungen mit den Rippen in den offenen Zugriffsräumen verbunden sind.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt eine Kompensation der unterschiedlichen Schrumpfung infolge der unterschiedlichen Geometrie der Ausrichtungs- und Einbettungs-Eingriffsmittel.
  • Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die gegossenen Teile oder Gehäusehälften, welche zu koppeln sind, durch Arbeitsroboter oder -operatoren sobald sie ausgebildet sind und während sie noch heiß sind genommen, zusammengebaut und vor deren Abkühlen gekoppelt. Die Anordnungsstifte und/oder die komplementären Männlich/Weiblich-Abschnitte, welche entlang den umfänglichen gemeinsamen Zonen der Gehäusehälften angeordnet sind, halten die Bestandteile in der richtigen Position und vereinfachen den Arbeitsschritt während des Koppelns und des Kühleres.
  • Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile liegen im Wesentlichen darin, dass die Ausrichtung, das Zentrieren und die perfekte Dichtheit der gekoppelten Gehäusehälften automatisch und schnell in einem einzigen Schritt erfolgt, und in der präzisen und erwünschten Weise, und zu vorteilhaften wirtschaftlichen Bedingungen.
  • Um das Verfahren der vorliegenden Erfindung besser zu verstehen, wird diese nachfolgend genau beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, und wobei:
  • 1 eine teilweise schematische Ansicht eines Querschnitts einer Kopplung entlang den Umfangskanten von zwei gegossenen Teilen oder Gehäusehälften mit unterschiedlicher Geometrie zeigt, welche mit komplementären Abschnitten, welche gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ineinander eingepasst sind.
  • 2 eine teilweise schematische Ansicht eines Querschnitts einer Kopplung entlang den Umfangskanten von gegossenen Teilen oder Gehäusehälften mit unterschiedlicher Geometrie zeigt, die mit komplementären Abschnitten ausgeführt sind, welche gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sowohl mittels Zentrierstiften als auch durch Einsetzen in Referenzsitze ineinander eingepasst sind.
  • 3 eine teilweise schematische Ansicht eines Querschnitts einer Kopplung von gegossenen Teilen oder Gehäusehälften mit unterschiedlicher Geometrie, wie sie in 1 und 2 gezeigt sind, zeigt, welche mit Zwischenkopplungen mit Dichtungen auf Rippen, insbesondere für die Zonen verbunden sind, welche für Anschlüsse und dergleichen teilweise offen sind, erhalten durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf die Figuren sollte beachtet werden, dass die Gehäuse 1 und Deckel 2 aus thermoplastischem Material unterschiedliche Geometrie aufweisen, welche nach deren Ausbilden, das durch Spritzgießen oder dergleichen erreicht wird, aneinander gekoppelt werden, müssen um so perfekt ausgerichtet, zentriert und dicht zu sein. Um diese technischenfunktionellen Erfordernisse zu erfüllen, sind die Gehäuse 1 und Deckel 2 mit Kopplungs- und/oder Zentrierelementen ausgeführt, welche in gegenseitiger Einbettung zusammengeführt werden müssen. Die Kopplungs- und Zentrierelemente können durch Stifte 3 gebildet sein, welche sich von der Innenseite von einem der zu koppelnden Körper 1 entwickeln, und durch Sitze 4, welche mit den Stiften koaxial sind und auf dem anderen zu koppelnden Körper 2 ausgebildet sind. Die Stifte 3 sind in unterschiedlichen, zuvor festgelegten strategischen Punkten angeordnet, und erstrecken sich und überragen hinter die ideale Kopplungsebene um eine Länge, welche zum hinreichenden Passungseingriff mit entsprechenden koaxialen Refe renzsitzen 4 hinreicht. Ebenso entwickelten sich die koaxialen Sitze 4 von der Innenseite des anderen komplementären Körpers 2 hinter die ideale Kopplungsebene bis diese die Stifte 3 aufnehmen. Die koppelnden – und zentrierenden zueinander gehörigen Elemente, nämlich die Stifte 3, die Referenzsitze 4, verbinden sich mit den komplementären Umfangskanten 5 und 6 der Gehäuse 1 und Deckel 2, welche mit einer einfachen Leiste 7 versehen sind. Alternativ und vorzugsweise sind die Umfangskanten 5 und 6 der Gehäuse 1 und Deckel 2 mit Abschnitten 8 und 9 versehen, welche sich passend und dicht gegenseitig durchdringen.
  • Im Falle des Vorliegens von möglicherweise offenen Zugriffsräumen 10 für den Durchgang von möglichen Anschlüssen oder Schaltungen 11 oder dergleichen sind die Räume 10 zwischen komplementären und ausgerichteten Rippen 12 ausgeführt, welche in den gekoppelten Körpern 1 und 2 erhalten sind. Dichtende Dichtungen 13 können den komplementären und ausgerichteten Rippen 12 zugeordnet sein. Die Dichtungen 13 können von hinzugefügter Art sein, oder sie können durch Gießen mit Bimaterialien während desselben Gießschrittes der Körper 1 und/oder 2 erhalten werden.
  • Unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Konstruktionsgeometrie sind die Gehäuse 1 und Deckel 2, welche mit den komplementären Mitteln: Stifte 3, Referenzsitz 4, Leiste 7 oder zueinander gehörige Abschnitte 8 und 9, Zugriffsräume, dichtende Dichtungen 13, passend und dicht direkt nachdem diese heiß gegossen wurden und vor dem Kühlen des Kunststoffmaterials, aus welchem sie hergestellt sind, und wobei von deren unterschiedlicher Geometrie eine unterschiedliche Schrumpfung ausgeht, gekoppelt. Solch unterschiedliche Schrumpfung würde tatsächlich die korrekt ausgerichtete Anordnung der Teile verhindern.
  • Gemäß dem Verfahren werden die zu koppelnden Bestandteile, sowie die Gehäuse 1 und Deckel 2 nach deren Ausbildung durch Spritzgießen und dergleichen automatisch durch Arbeitsroboter oder -operatoren gesammelt, und werden ausgerichtet und passend gekoppelt, auf vorheriges automatisches Einsetzen der inneren Bestandteile.

Claims (5)

  1. Verfahren für den automatischen, zentrierten und dichten Zusammenbau von gegossenen Teilen oder Gehäusehälften (1, 2) in einem einzigen Schritt, die aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, um dichte Akustikboxen für Motorfahrzeuge herzustellen, wobei die Akustikboxen mit offenen Zugriffräumen (10) für die Durchführung von Verbindungen oder Schaltkreisen (11) versehen sind, wobei das Verfahren umfasst a) Bilden der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2), die mit eingebetteten, integralen Einrichtungen zur Ausrichtung und zum Eingriff (3, 4, 8, 9) und mit komplementären und ausgerichteten Rippen (12) versehen sind, durch ein Heißgießverfahren und b) Ausrichten und Koppeln der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) miteinander unter Verwendung der eingebetteten, integralen Einrichtungen zur Ausrichtung und zum Eingriff (3, 4, 8, 9) zur Herstellung eines gekoppelten Körpers mit ausgerichteten Rippen (12), wobei das Ausrichten und Koppeln direkt nach dem Heißgießverfahren und vor dem Abkühlen der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) ausgeführt wird; dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Zugriffsräume (10) zwischen den komplementären und ausgerichteten Rippen (12) gebildet werden, und dass abdichtende Dichtungen (13) den Rippen (12) in den offenen Zugriffsräumen (10) hinzugefügt werden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abdichtenden Dichtungen (13) den Rippen (12) in den offenen Zugriffsräumen (10) nach dem Heißgießverfahren und vor dem Abkühlen der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) hinzugefügt werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abdichtenden Dichtungen (13) während desselben Gießverfahrens zur Herstellung der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) unter Verwendung von Bimaterialien vorgesehen werden.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) eine Innenseite und eine Koppelebene aufweisen, und die eingebetteten, integralen Einrichtungen zur Ausrichtung und zum Eingriff Stifte (3), welche aus der Innenseite eines (1) der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) herausragen, und zu den Stiften (3) koaxiale Sitze (4) umfassen, welche aus der Innenseite der anderen (2) der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) herausragen; wobei jeder Stift (3) und jeder koaxiale Sitz (4) über die Koppelebene jedes der gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) vorstehen und passend ineinander greifen.
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegossenen Teile oder Gehäusehälften (1, 2) komplementäre, umfängliche Kanten (5, 6) aufweisen, und dass die Kanten (5, 6) mit Abschnitten (8, 9) versehen sind, welche sich passend und eng gegenseitig durchdringen.
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