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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen eines körnigen,
fließfähigen Trocknungsmittels
in hohle Abstandhalterrahmen für
Isolierglasscheiben, mit einem Gestell, mit einer am Gestell angebrachten
Halterung für
einen hängenden
Abstandhalterrahmen, mit wenigstens einem Füllwerkzeug, welches einen Anschluss
für einen
Vorratsbehälter für das Trocknungsmittel
und eine Mündung
hat, aus welcher das in den Abstandhalterrahmen einzufüllende Trocknungsmittel
austritt und welche durch einen Stellantrieb so verstellbar ist,
dass sie an eine im Abstandhalterrahmen vorgesehenen Öffnung angedockt
werden kann.
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Eine
solche Vorrichtung ist aus der
AT 383582 B bekannt. Sie hat an einem Maschinengestell
oder Ständer
eine Halterung, an welcher ein rechteckiger Abstandhalterrahmen
aufgehängt
werden kann. Die Vorrichtung hat zwei Werkzeuganordnungen, die durch
einen Stellantrieb verlagert werden können, um an den beiden senkrechten
Schenkeln des hängenden
Abstandhalterrahmens positioniert zu werden. Jede der beiden Werkzeuganordnungen
hat einen Bohrer, mit welchem ein Loch in den betreffen den senkrechten
Schenkel des Abstandhalters gebohrt werden kann, und zwar in der Nähe des oberen
waagerechten Schenkels des Abstandhalterrahmens. Außerdem haben
die Werkzeuganordnungen Klemmbacken, mit denen der Abstandhalterrahmen
an seinen Flanken eingespannt werden kann. Als Flanken werden nachfolgend
die beiden zueinander parallelen Wände des Abstandhalters bezeichnet,
welche in einer Isolierglasscheibe den beiden Glasscheiben zugewandt
sind.
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Die
aus der
AT 383 582 B bekannte
Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Nachdem die vertikalen
Schenkel des Abstandhalterrahmens zwischen Klemmbacken eingespannt
sind, wird in eine Flanke der senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens
jeweils ein Loch gebohrt. Dann werden die Werkzeuganordnungen verschoben,
um die Mündung
eines Füllwerkzeuges
mit der soeben hergestellten Bohrung zur Deckung zu bringen. Durch
diese Mündung
lässt man
das körnige,
fließfähige Trockenmittel,
ggf. mit Unterstützung
durch eine Luftströmung,
die das Trocknungsmittel fluidisiert, in den jeweiligen senkrechten
Schenkel des Abstandhalterrahmens rieseln. Der Einfüllvorgang
kommt selbsttätig
zum Ende, wenn das Trocknungsmittel die Höhe der Bohrung erreicht, weil
das Trocknungsmittel über ein
Knie mit waagerechtem Auslauf zugeführt wird. Nach Beendigung des
Füllvorganges
werden die Werkzeuganordnungen ein weiteres Mal verschoben, um eine
Düse mit
der Bohrung in den vertikalen Schenkeln des Abstandhalterrahmens
zur Deckung zu bringen, aus welcher eine pastöse Dichtmasse gepresst wird,
um damit die Bohrung wieder zu verschließen.
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Nachteilig
dabei ist, dass man nie genau weiß, ob der jeweilige vertikale
Schenkel des Abstandhalterrahmen von seinem unteren Ende bis hinauf
zu der Bohrung, die sich in der Nachbarschaft des oberen waagerechten
Schenkels befindet, vollständig
gefüllt
ist. Es kann nämlich
vorkommen, dass das körnige
Trocknungsmittel durch Unebenheiten und Grate in dem vertikalen
Schenkel des Abstandhalterrahmens gehemmt wird. Körner des
Trocknungsmittels können
sich verkeilen und dann wird der Abstandhalterrahmen nur unzureichend
gefüllt.
Das kann nachteilige Folgen für
die Isolierglasscheibe haben, weil sie zu wenig Trocknungsmittel
enthält,
welches benötigt
wird, um Feuchtigkeit, die in die Isolierglasscheibe eingeschlossen
ist, zu binden. Bei tiefen Temperaturen soll das Trocknungsmittel
ein Beschlagen der Isolierglasscheibe von innen verhindern.
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Da
die Abstandhalterrahmen aus undurchsichtigem Werkstoff, bestehen
zumeist aus Aluminium oder aus Stahl, ist keine Sichtkontrolle möglich, ob
die vertikalen Schenkel hinreichend gefüllt sind.
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Es
ist bekannt, gefüllte
Abstandhalterrahmen stichprobenweise auf Ihren Füllgrad zu überprüfen. Das schließt jedoch
nicht aus, dass Isolierglasscheiben mit unzureichend gefüllten Abstandhalterrahmen in
den Handel gelangen. Dass ein Abstandhalterrahmen unzureichend gefüllt ist,
sieht der Erwerber einer Isolierglasscheibe möglicherweise erst in einem
der folgenden Winter, wenn er beobachtet, dass die Isolierglasscheibe
von innen beschlägt.
Wenn dann die Isolierglasscheibe auf Kosten des Herstellers ausgetauscht
werden muss, ist das außerordentlich
aufwendig.
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Ausgehend
von der
AT 383 582 B liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen,
wie mit vertretbarem Aufwand sichergestellt werden kann, dass hohle
Abstandhalterrahmen für
Isolierglasscheiben mit einer hinreichenden Menge an Trocknungsmittel
gefüllt
sind, bevor sie in eine Isolierglasscheibe eingebaut werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Einfüllen
eines körnigen,
fließfähigen Trocknungsmittels in
hohle Abstandhalterrahmen für
Isolierglasscheiben hat ein Gestell, eine am Gestell angebrachte
Halterung für
einen hängenden
Abstandhalterrahmen, wenigstens ein Füllwerkzeug, welches einen Anschluss
für einen
Vorratsbehälter
für das
Trocknungsmittel und eine Mündung
hat, aus welcher das in den Abstandhalterrahmen einzufüllende Trocknungsmittel
austritt und welche durch einen Stellantrieb so verstellbar ist,
dass sie an eine im Abstandhalterrahmen vorgesehenen Öffnung angedockt
werden kann. Zwischen der Halterung und dem Gestell ist eine Wiegevorrichtung
vorgesehen, wobei „zwischen
der Halterung und dem Gestell” als
funktionelles Merkmal zu verstehen ist.
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Mit
der Wiegevorrichtung kann jeder Abstandhalterrahmen vor und nach
dem Füllvorgang gewogen
werden. Die Differenz der beiden Wägungen ergibt die Masse des
ein gefüllten
Trocknungsmittels. Das Ergebnis der Wägung kann automatisch angezeigt
werden. Unterschreitet das Gewicht des eingefüllten Trocknungsmittels einen
ausgewählten Grenzwert,
dann kann z. B. noch in der Vorrichtung versucht werden, die fehlende
Menge des Trocknungsmittels nachzufüllen. Dazu kann eine Bedienungsperson
auf den Abstandhalterrahmen klopfen, ihn rütteln oder schütteln, um
einen eventuellen Stau des Trocknungsmittels in einem der senkrechten Schenkel
des Abstandhalterrahmens zu beseitigen. Gelingt das, kann der Füllvorgang
fortgesetzt werden. Gelingt die Beseitigung eines Staus nicht, kann der
unzureichend gefüllte
Abstandhalterrahmen ausgesondert und verworfen werden. Jedenfalls
wird durch Anwendung der Erfindung sichergestellt, dass nur noch
hinreichend mit Trocknungsmittel gefüllte Abstandhalterrahmen in
eine Isolierglasscheibe eingebaut werden. Eine andere Möglichkeit,
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
eine hinreichende Füllmenge
sicherzustellen, wird weiter unten angegeben.
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Werden
Abstandhalterrahmen für
Isolierglasscheiben mit gleich bleibenden Abmessungen gefertigt,
dann ist das Volumen, welches ein senkrechter Schenkel des hängenden
Abstandhalterrahmens aufweist, ohne weiteres bekannt und das jeweils
gemessene Gewicht des eingefüllten
Trocknungsmittels kann mit einem fest vorgegebenen Grenzwert verglichen
werden, der mindestens erreicht werden soll.
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Wenn
in der Vorrichtung jedoch Abstandhalterrahmen mit wechselnden Abmessungen
gefüllt werden
sollen, dann gibt es dementsprechend wechselnde Füllmengen
und es sind wechselnde Grenzwerte für die Füllmenge einzuhalten. Die wechselnden
Abmessungen können
einem Steuergerät
der Vorrichtung durch eine rechnergestützte Fertigungsplanung vorgegeben
werden, woraus das Steuergerät
für die
zu füllenden
Abstandhalterrahmen die jeweiligen Grenzwerte für die einzufüllende Masse
des Trocknungsmittels berechnet. Soll die Vorrichtung jedoch nicht
auf Daten aus einer rechnergestützten Fertigungsplanung
angewiesen sein, dann wird in der Vorrichtung vorzugsweise eine
erste Längenmesseinrichtung
vorgesehen, welche die Höhe
des hängenden
Abstandhalterrahmens misst. Unter der praxisgerechten Annahme, dass
die Dicke des Abstandhalterprofils für Abstandhalterrahmen unterschiedlicher
Größe gleich
bleibt und unter der Annahme, dass zwar unterschiedlich große Abstandhalterrahmen
gefertigt werden, diese aber nicht nur ein Profil mit gleich bleibender
Breite und Dicke haben, kann bereits aus der Messung der Länge eines
senkrechten Schenkels eines Abstand halterrahmens unter Berücksichtigung
des bekannten Querschnitts des Abstandhalterprofils berechnet werden,
wie groß das
für die
Befüllung
mit Trocknungsmittel vorhandene Volumen in dem senkrechten Schenkel
ist und es kann – unter
Berücksichtung
des Schüttgewichtes des
Trocknungsmittels – ein
von der Länge
des senkrechten Schenkels des Abstandhalterrahmens abhängiger Grenzwert
für das
Gewicht gebildet werden, welches das eingefüllte Trockenmittel mindestens haben
sollte.
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Wenn
für Isolierglasscheiben
mit unterschiedlichem Abstand zwischen den beiden Glasscheiben dementsprechend
Abstandhalterrahmen hergestellt werden, die unterschiedlich breite
Profile aufweisen, dann ist in der Vorrichtung vorzugsweise noch
eine zweite Längenmesseinrichtung
vorgesehen, welche die Breite des Profils des Abstandhalterrahmens
misst. Bei bekannter Dicke des Profils des Abstandhalterrahmens
ergibt sich aus der gemessenen Breite des Profils und aus der gemessenen
Höhe des
hängenden
Abstandhalterrahmens unter Berücksichtigung
des Schüttgewichts
des Trocknungsmittels das Gewicht des Trocknungsmittels, welches
ein oder zwei senkrechte Schenkel des Abstandhalterrahmens aufnehmen
können,
und daraus kann man wiederum einen Grenzwert für das Gewicht bilden, welcher
von dem in die senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmen eingefüllten Trocknungsmittel nicht
unterschritten werden soll. Dieser Grenzwert könnte z. B. 80% der maximal
möglichen
Füllmenge der
senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens betragen. Dabei ist
zu berücksichtigen,
dass die senkrechten Schenkel nur bis zur Höhe ihrer Einfüllöffnung gefüllt werden
können.
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Sollen
auch Abstandhalterrahmen gefüllt werden,
die sich in der Dicke ihres Hohlprofils unterscheiden, dann kann
die Vorrichtung auch für
die Dicke des Hohlprofils eine Messeinrichtung aufweisen. Wichtig
ist, dass der lichte Querschnitt des Abstandhalterhohlprofils und
die Länge
der zu füllenden senkrechten
Schenkel des hängenden
Abstandhalterrahmens bekannt sind, wobei die Länge des unteren Schenkels vorzugsweise
vom unteren Ende des Schenkels bis zur Einfüllöffnung für das Trocknungsmittel gemessen
wird. Die Einfüllöffnung wird
zweckmäßigerweise
in der Nähe
des oberen Ende der senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens hergestellt,
am besten in einem für
alle Abstandhalterrahmen gleichen Abstand vom oberen waagerechten
Schenkel des Abstandhalters. Dann kann man einfach die volle Länge der
senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens messen und erhält daraus
unter Berücksichtigung
des be kannten Abstandes der Einfüllöffnung vom
oberen Ende der senkrechten Schenkel die Länge vom unteren Ende des Schenkels
bis zu seiner Einfüllöffnung,
welche im jeweiligen senkrechten Schenkel für das Füllen mit einem Trocknungsmittel
zur Verfügung
steht. Aus dem für
das Füllen
mit dem Trocknungsmittel zur Verfügung stehenden Hohlraum in
den senkrechten Schenkeln und aus dem Schüttgewicht des gegebenen Trocknungsmittels
können
dessen maximale Füllmenge
und ein davon abhängiger
Grenzwert gebildet werden.
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Der
Füllvorgang
und die Kontrolle der Füllmenge
können
automatisiert werden. Ergibt der Vergleich der gemessenen Füllmenge
mit dem einzuhaltenden Grenzwert, der in einem z. B. mit einem Mikroprozessor
oder Mikrocontroller ausgerüsteten Steuergerät durchgeführt werden
kann, dass der einzuhaltende Grenzwert unterschritten ist, kann
ein Alarmsignal herausgegeben werden, welches eine Bedienperson
zum Handeln auffordert, oder es kann der Abstandhalterrahmen maschinell
gerüttelt
werden, um einen mutmaßlichen
Stau in einem der senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens
zu beseitigen. An den Rüttelvorgang
kann ein wiederholter Füllvorgang
angeschlossen werden. Ein wiederholter Füllvorgang kann dem Rüttelvorgang
auch überlagert
werden. Danach wird der Abstandhalterrahmen ein weiteres Mal gewogen.
Ist der einzuhaltende Grenzwert dann überschritten, wird der Abstandhalterrahmen
dem nächsten
Verarbeitungsschritt zugeführt.
Ist der einzuhaltende Grenzwert für die Füllmenge auch nach einem wiederholten
Füllvorgang noch
nicht erreicht, kann der unzureichend gefüllte Abstandhalterrahmen automatisch
aussortiert werden oder es kann ein Alarmsignal gegeben werden, welches
eine Bedienperson auffordert, den unzureichend gefüllten Abstandhalterrahmen
von Hand auszusondern.
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Die
zweite Längenmesseinrichtung,
welche die Breite des Abstandhalterhohlprofils misst, ist vorzugsweise
einem der beiden Füllwerkzeuge
zugeordnet. Da diese ohnehin jeweils einen senkrechten Schenkel
des Abstandhalterrahmen berühren
müssen,
kann man sie zusätzlich
dazu benutzen, um das Abstandhalterprofil in der Nähe der Einfüllöffnung, durch
welche der Abstandhalterrahmen zu füllen ist, zu ergreifen und
die erforderliche Messung der Breite des Abstandhalterprofils vorzunehmen,
vorzugsweise mit Hilfe von zwei Klemmbacken, zwischen denen der
Abstandhalterrahmen an seinen Flanken eingespannt wird, welche die
Breite des Profils des Abstandhalterrahmens bestimmen. Mit den beiden Klemmbacken
kann eine Längenmesseinrichtung gekoppelt sein,
z. B. ein inkrementaler Weggeber, der den lichten Abstand zwischen
den beiden Klemmbacken und damit die Breite des Abstandhalterprofils
misst.
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Die
Halterung für
den hängenden
Abstandhalterrahmen hat vorzugsweise wenigstens einen an der Halterung
fest angebrachten unteren Klemmbacken und wenigstens einen demgegenüber verstellbaren
oberen Klemmbacken, zwischen denen ein geradliniger Schenkel des
Abstandhalterrahmens eingespannt werden soll. Da der Abstandhalterrahmen beim
Füllvorgang
hängen
soll, handelt es sich bei dem in der Halterung eingespannten waagerechten Schenkel
um den während
des Füllvorgangs „oberen” Schenkel
des Abstandhalterrahmens.
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Damit
der obere Schenkel des Abstandhalterrahmens in der Halterung eine
stabile waagerechte Lage einnimmt, sollte die Halterung eine gewisse Länge haben,
z. B. 15 cm bis 20 cm, oder sie sollte aus zwei Paaren aus einem
fest angebrachten unteren und einem demgegenüber beweglichen oberen Klemmbacken
bestehen, wobei die Paare einen Abstand voneinander haben, der mit
z. B. 15 cm bis 20 cm hinreichend groß ist, um eine stabile Lage
des hängenden
Abstandhalterrahmens zu ermöglichen.
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Haben
der untere und der obere Klemmbacken der Halterung ebene Klemmflächen, dann
kann man sie ausnutzen, um die Dicke des Hohlprofils zu messen,
indem diesen Klemmbacken der Halterung eine dritte Längenmesseinrichtung
zugeordnet wird.
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Eine
andere vorteilhafte Möglichkeit
besteht darin, dass der untere Klemmbacken oder die unteren Klemmbacken
der Halterung eine konkav ausgebildete, insbesondere eine keilförmig ausgebildete Klemmfläche haben,
während
der bzw. die oberen Klemmbacken eine ebene, waagerecht ausgerichtete
Klemmfläche
haben. Das Zusammenspiel zwischen der unteren konkaven Klemmfläche und
der oberen waagerechten ebenen Klemmfläche hat den Vorteil, dass es
zu einer Selbstzentrierung des Abstandhalterrahmens kommt, bei welcher
die durch alle Schenkel des Abstandhalterrahmens gelegte Mittelebene
des Abstandhalterrahmens beim Füllvorgang
immer die selbe Lage einnimmt. Das hat den weiteren Vorteil, dass
die Bearbeitungswerkzeuge für das
Aufbohren, Füllen
und Wiederverschließen
der senkrechten Schenkel nur auf die Lage dieser gleich bleibenden
Mittelebene ausgerichtet und dann nur noch parallel zu dieser Mittel ebene
verschiebbar sein müssen,
um sie an unterschiedliche Abstände
der senkrechten Schenkel der Abstandhalterrahmen anzupassen.
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Die
Wiegeeinrichtung und die Längenmesseinrichtungen
liefern vorzugsweise elektrische Messsignale, welche unmittelbar
in einem elektrischen Steuergerät
für die
erfindungsgemäße Vorrichtung verarbeitet
und ausgewertet werden können.
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Die
Höhe des
hängenden
Abstandhalterrahmens kann z. B. dadurch gemessen werden, dass am
Gestell ein auf und ab verfahrbarer Positionssensor vorgesehen ist,
z. B. eine Lichtschranke oder ein kapazitiver Näherungssensor, welcher bei
seiner Auf- und/oder
Ab-Bewegung auf den unteren Schenkel des hängenden Abstandhalterrahmens
anspricht und dadurch dessen Lage bestimmt, aus welcher sich unter
Berücksichtigung
der bekannten Lage des oberen Schenkels des Abstandhalterrahmens,
welcher in der Halterung gehalten ist, die Höhe des hängenden Abstandhalterrahmens
ergibt. Der Positionssensor ist zu diesem Zweck mit einem Weggeber
gekoppelt, welcher ein bevorzugt elektrisches Signal erzeugt, welches
ein Maß für die augenblickliche
Position des Positionssensors ist.
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Eine
andere Möglichkeit,
die Höhe
der senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens bzw. die Höhe der Einfüllöffnung im
senkrechten Schenkel über
dem unteren Ende der senkrechten Schenkel zu bestimmen, besteht
darin, den Abstandhalterrahmen mit seiner Halterung oder mittels
einer gesonderten Aufhängung,
an welche er von der Halterung übergeben
wird, nach unten abzusenken, bis sein unterer waagerechter Schenkel
eine vorgegebene Referenzhöhe
erreicht. Die Referenzhöhe
ist z. B. durch eine waagerechte Leiste bestimmt, auf welche der
untere Schenkel des Abstandhalterrahmens trifft und von welcher
der gefüllte
Abstandhalterrahmen aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Anstelle
einer solchen Leiste kann auch ein Waagerechtförderer vorgesehen sein, welcher
die Referenzhöhe
für den unteren
Schenkel des Abstandhalterrahmens definiert und auf welchem der
Abstandhalterrahmen aus der Vorrichtung abgefordert werden kann.
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Sind
die Aufhängungen,
durch welche der Abstandhalterrahmen nach unten bewegt wird, oder deren
Antrieb mit einem Weggeber gekoppelt, dann ist dessen elektrisches
Ausgangssignal, welches er abgibt, wenn der untere Schenkel des
Abstandhalterrah mens seine Referenzhöhe erreicht, ein Maß für die Höhe des Abstandhalterrahmens.
Diese Ausführungsform
der Erfindung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Aufhängung, mit
welcher der Abstandhalterrahmen abwärts bewegt wird, von der Halterung
getrennt ist, welche ihn während
des Füllvorganges
gehalten hat. Dann kann während
der Abwärtsbewegung
des Abstandhalterrahmens nämlich bereits
der nächste
zu füllende
Abstandhalterrahmen an die für
den Füllvorgang
vorgesehene Halterung gehängt
und der nächste
Füllvorgang
gestartet werden. Dadurch steigt der Durchsatz der Vorrichtung. Allerdings
kann bei dieser Ausführungsform
der Abstandhalterrahmen nicht „online” nachgefüllt werden, weil
erst im Nachhinein der Grenzwert für das Füllgewicht bestimmt und mit
dem gemessenen Füllgewicht
verglichen werden kann, nämlich
dann, wenn der untere Schenkel des Abstandhalterrahmens in der Referenzhöhe angekommen
ist. Erst dann kann mit Hilfe der erst nach dem Füllvorgang
gemessenen Höhe
des Abstandhalterrahmens der Grenzwert für das Füllgewicht gebildet werden kann.
Da jedoch erfahrungsgemäß der Grenzwert
für das
Füllgewicht nur
ausnahmsweise unterschritten wird, ist es rationeller und deshalb
vorteilhafter, einen unzureichend gefüllten Abstandhalterrahmen auszusondern,
statt ihn online nachzufüllen,
denn der Vorteil einer raschen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung überwiegt
den Nachteil, unzureichend gefüllte Abstandhalterrahmen
auszusondern.
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Ist
für das
Bestimmen der Höhe
der senkrechten Schenkel der Abstandhalterrahmen eine gesonderte,
am Gestell auf und ab verschiebbare Aufhängung vorgesehen, dann kann
der jeweilige Abstandhalterrahmen von der Halterung an die Aufhängung einfach
dadurch übergeben
werden, dass die Halterung quer zur Ebene des von ihr gehaltenen
Abstandhalterrahmens in den Wirkungsbereich der Aufhängung verschiebbar
ist. Ist das geschehen, geben die Klemmbacken den oberen Schenkel
des Abstandhalterrahmens frei, die Aufhängung hebt ihn an und die Halterung
bewegt sich in ihre Ausgangsstellung zurück, in welcher sie den nächsten Abstandhalterrahmen
aufnehmen kann. Durch das Zurückbewegen
der Halterung in ihre Ausgangsstellung verlässt der von der Aufhängung angehobene
obere Schenkel des Abstandhalterrahmens den Einwirkungsbereich der
Halterung und kann mit der Aufhängung
abgesenkt werden, bis der untere Schenkel des Abstandhalterrahmens
seine Referenzhöhe,
z. B. das Obertrum eines waagerechten Förderbandes, erreicht hat.
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Jedem
Füllwerkzeug
ist vorzugsweise ein Bohrwerkzeug zugeordnet, mit welchem bei einem
in der Halterung festgelegten Abstandhalterrahmen dessen senkrechter
Schenkel, welcher mittels des Füllwerkzeuges
mit dem Trocknungsmittel gefüllt werden
soll, zunächst
aufgebohrt wird und zwar bevorzugt auf der Außenseite des Abstandhalterrahmens,
um eine Einfüllöffnung für das Trocknungsmittel
zu schaffen. Das Bohrwerkzeug ist zweckmäßigerweise höhengleich
neben dem Füllwerkzeug
angeordnet und gemeinsam mit diesem waagerecht verschiebbar.
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Entsprechendes
gilt für
ein Werkzeug, mit welchem die Bohrung im Abstandhalterrahmen wieder
verschlossen werden kann, nachdem der aufgebohrte Schenkel mit dem
Trocknungsmittel gefüllt wurde.
Die drei Werkzeuge sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Werkzeugkopf
zusammengefasst. Zwei solche Werkzeugköpfe sind vorzugsweise höhengleich
und mit veränderlichem
gegenseitigem Abstand zu beiden Seiten der Halterung für den oberen
Schenkel des Abstandhalterrahmens am Gestell angebracht. Vorzugsweise
haben die beiden Werkzeugköpfe
von der Halterung den gleichen Abstand und hält die Halterung den oberen
Schenkel des Abstandhalterrahmens in der Mitte.
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Vorzugsweise
sind jedem der beiden Werkzeugköpfe
zwei Klemmbackenpaare zugeordnet, von welchen eines den senkrechten
Schenkel des Abstandhalterrahmens an seinen Flanken einspannt und
eines den senkrechten Schenkel an den rechtwinklig zu den Flanken
verlaufenden Profilwänden einspannt.
Das Einspannen des senkrechten Schenkels in der Nachbarschaft der
Werkzeuge erleichtert das Arbeiten der Werkzeuge. Mit Vorteil ist
an einem der Werkzeugköpfe
wenigstens dem die Flanken ergreifenden Klemmbackenpaar eine „zweite” Längenmesseinrichtung
zugeordnet, um die Breite des Abstandhalterprofils zu messen. Dem
zweiten Klemmbackenpaar kann eine weitere, „dritte” Längenmesseinrichtung zugeordnet
sein, um die Dicke des Abstandhalterprofils zu messen.
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Bei
ruhendem Abstandhalterrahmen können zuerst
die Bohrwerkzeuge auf die aufzubohrenden senkrechten Schenkel des
Abstandhalterrahmens ausgerichtet und dann die beiden Einfüllöffnungen gebohrt
werden. Dann werden die beiden Werkzeuge verschoben, um die Füllwerkzeuge
auf die soeben hergestellte Bohrungen auszurichten und es werden die
beiden senkrechten Schenkel des Abstandhalterrahmens gefüllt. Dann
wer den die Werkzeuge ein weiteres Mal verschoben, um die Werkzeuge
zum Wiederverschließen
der Bohrungen auf diese auszurichten und die Bohrungen werden verschlossen,
insbesondere durch Einspritzen einer pastösen Dichtmasse in die Bohrungen.
Als Dichtmasse eignet sich besonders ein Polyisobutylen, das ist
ein Butylkautschuk.
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Danach
wird der Abstandhalterrahmen von der Halterung freigegeben, ggf.
noch seine Höhe
des Abstandhalterrahmens gemessen, und dann aus der Vorrichtung
entnommen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt
eine Vorderansicht der Vorrichtung,
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2 zeigt
eine Seitenansicht der Vorrichtung,
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3 zeigt
eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
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4 zeigt
eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung,
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5 zeigt
eine teilweise Schrägansicht
der Vorrichtung,
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6 zeigt
als Detail eine Schrägansicht
der Halterung mit Wiegeeinrichtung für die Abstandhalterrahmen,
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7 zeigt
als Detail eine Schrägansicht
eines der beiden Werkzeugköpfe
der Vorrichtung mit Bohrwerkzeug, Füllwerkzeug und Werkzeug zum Wiederverschließen der
Bohrung des Abstandhalterrahmens,
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8 zeigt
vergrößert das
Detail A aus 7,
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9 zeigt
als Detail in einer Draufsicht die Mittel zum Fixieren eines senkrechten
Schenkels des Abstandhalterrahmens am Werkzeugkopf,
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10 zeigt
als Detail ein Bohrwerkzeug, ausgerichtet auf einen vertikalen Schenkel
des Abstandhalterrahmens,
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11 zeigt
in einer Darstellung entsprechend der 10 die
Anordnung eines Füllwerkzeuges
am vertikalen Schenkel des Abstandhalterrahmens,
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12 zeigt
als Detail in einer Schrägansicht
einen gefüllten
Abstandhalterrahmen, an einer Aufhängung hängend,
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13 zeigt
das Detail A aus 12, und
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14 zeigt
vergrößert die
Ansicht X auf die Aufhängung
in 12.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Gestell 1,
welches eine um 6° nach
hinten geneigte Stützwand 2 trägt, in welcher
sich mittig ein von oben nach unten durchgehend erstreckender Schlitz 3 befindet.
Am unteren Rand der Stützwand 2 ist
ein Waagerechtförderer 4 vorgesehen.
Oberhalb der Stützwand 2 ist
eine zu dieser parallele, waagerechte Traverse 5 vorgesehen,
auf welcher zwei Werkzeugköpfe 6 und 7 verschiebbar
angeordnet sind. In der Mitte der Traverse 5 ist über dieser
eine Quertraverse 8 angeordnet, welche mit dem Gestell 1 verschraubt ist
und über
die Vorderseite der Stützwand 2 ragt nach
vorne hinaus. An dieser Quertraverse 8 ist eine Halterung 9 aufgehängt und
entlang der Quertraverse 8 motorisch verschiebbar. Diese
Halterung 9 ist vergrößert in 6 dargestellt.
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Auf
dem Boden, auf welchem das Gestell 1 verankert ist, ist
auch eine Schiene 10 verankert; sie befindet sich senkrecht
unter der Quertraverse 8 und verläuft parallel zu dieser. Sie
dient dazu, einen Waagen 11 zu führen, der zu diesem Zweck an
der Unterseite seines Fahrgestells eine nach unten offene, Führungsschiene 12 hat,
deren Querschnitt ein auf dem Kopf stehendes U ist. Die Führungsschiene 12 kann
mit dem Wagen 11 auf die Schiene 10 geschoben
werden. Der Wagen hat einen Galgen 13, auf welchem eine
Anzahl von rechteckigen Abstandhalterrahmen 14 hängen, die
von einer Maschine, auf welcher die Abstandhalterrahmen 14 hergestellt
wurden, zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung überführt werden,
wo sie einzeln an die Halterung 9 übergeben werden. Dazu ist an
der Quertraverse 8 ein Schieber 15 vorgesehen,
der mit ei nem Schlitten 16, an welchem zwei Druckmittelzylinder 17 und 18 angebracht
sind, entlang der Quertraverse verschoben und mittels der Druckmittelzylinder 17 und 18 auf
und ab bewegt werden kann. Dieser Schieber 15 wird hinter
den am Galgen 13 hängenden
Abstandhalterrahmen 14 abgesenkt und verschiebt dann die
Gruppe der Abstandhalterrahmen 14 motorisch bis nahe an das
vordere Ende des waagerechten Balkens des Galgens 13. Von
dort werden die Abstandhalterrahmen 14 einzeln mit Hilfe
von Greifern, welche unter der Quertraverse 8 hängen und
in den Figuren nicht dargestellt sind, vom Galgen 13 entnommen
und an die Halterung 9 übergeben.
Dazu sind die nicht dargestellten Greifer ebenfalls entlang der
Quertraverse 8 motorisch hin und her bewegbar sind.
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Die
Halterung 9 hat zwei Klemmbackenpaare 19 am unteren
Ende eines Trägers 20,
welcher annähernd
die Gestalt eines auf dem Kopf stehenden U hat. Am unteren Ende
der beiden Schenkel des Trägers 20 sind
zwei untere Klemmbacken 21 ausgebildet, die bezüglich des
Trägers 20 ortsfest
sind und jeweils eine V-förmige
Klemmfläche 22 haben,
wobei der Winkel des V größer als
90° ist,
vorzugsweise 110° bis
120° beträgt. Zwei
obere Klemmbacken 23 sind um eine waagerechte Achse 24 verschwenkbar an
den Schenkeln des U-förmigen
Trägers 20 angelenkt.
Um die oberen Klemmbacken 23 zu verschwenken, sind zwei
Druckluftzylinder 25 vorgesehen. Die oberen Klemmbacken 23 haben
ebene Klemmflächen,
die vorzugsweise an einem elastomeren Block 26 ausgebildet
sind. Dadurch, dass die Klemmflächen
der oberen Klemmbacken 23 eben und die Klemmflächen der
unteren Klemmbacken 21 V-förmig ausgebildet sind, wird
der Abstandhalterrahmen 14 zwischen den Klemmbacken 21 und 23 in
der tiefstmöglichen
Stellung so zentriert, dass die gemeinsame Mittelebene der vier
Schenkel 14a bis 14d des Abstandhalterrahmens 14 stets
den Scheitel der V-förmigen
Klemmflächen 21 schneidet.
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Der
Träger 20 ist
mittels einer Montageplatte 27 an einem Schlitten 28 angebracht,
welcher motorisch entlang der Quertraverse 8 verschiebbar
ist, siehe 4 und 5. Zwischen
der Montageplatte 27 und dem waagerechten Steg des Trägers 20 ist eine
Wiegevorrichtung 29 so vorgesehen, dass die Halterung 9 mit
dem von ihr gehaltenen Abstandhalterrahmen 14 über die
Wiegevorrichtung 29 an der Montageplatte 27 aufgehängt ist,
so dass die Wiegevorrichtung das Gewicht der Halterung 9 mit
dem daran hängenden
Abstandhalterrahmen 14 misst.
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Der
Abstandhalterrahmen 14 wird durch Verschieben der Halterung 9 entlang
der Quertraverse 8 in der Flucht der beiden Werkzeugköpfe 6 positioniert,
und zwar zentriert auf zwei Klemmbackenpaare 30, welche
dazu bestimmt sind, den Abstandhalterrahmen 14 an den Flanken 14e der
senkrechten Schenkel 14a und 14b des Abstandhalterrahmens 14 einzuspannen,
siehe 9. Zu diesem Zweck werden die beiden Werkzeugköpfe 6 und 7 aus
ihrer Ausgangsstellung, welche in 5 dargestellt
ist, aufeinander zu bewegt und damit den senkrechten Schenkeln 14a und 14b des
Abstandhalterrahmens 14 angenähert. Vor den beiden Klemmbacken 31 und 32 der
Klemmbackenpaare 30 sind zwei Führungselemente 33 und 34 angeordnet,
welche eine V-förmige
Führung
bilden, siehe 9, so dass der senkrechte Schenkel 14a bzw. 14b des
Abstandhalterrahmens leicht zwischen die Führungselemente 33 und 34 eingefädelt werden
kann und seinen Platz zwischen den Klemmbacken 31 und 32 findet.
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Den
Führungselemente 33 und 34 ist
eine der Lichtschranke 35 zugeordnet, welche von dem jeweiligen
senkrechten Schenkel 14a bzw. 14b bei Annäherung an
die Klemmbacken 31 und 32 durchquert wird. Durch
das dabei gebildete Signal der Lichtschranke 35 wird der
Verschiebeantrieb des jeweiligen Werkzeugkopfes 6 bzw. 7 gestoppt,
wenn der senkrechte Schenkel 14a bzw. 14b seine
Endlage zwischen den Klemmbacken 31 und 32 erreicht
hat.
-
In
dieser Endlage wird der senkrechte Schenkel 14a bzw. 14b des
Abstandhalterrahmens zwischen den Klemmbacken 31 und 32 eingespannt. Die
Klemmbacken 31 und 32 werden zu diesem Zweck von
einem Parallelhubzylinder 36 verstellt. Parallel zum Parallelhubzylinder 36 ist
mit den beiden Klemmbacken 31 und 32 eine „zweite” Längenmesseinrichtung 37 gekoppelt,
insbesondere ein elektrischer Weggeber, welcher den Abstand der
beiden Klemmbacken 31 und 32 misst. Haben die
Klemmbacken 31 und 32 den Abstandhalterrahmen 14 an
seinen Flanken 14e zwischen sich eingespannt, gibt das Meßsignal
der „zweiten” Längenmesseinrichtung 37 die
Breite des Schenkels 14a, 14b des Abstandhalterrahmens 14 an.
Da alle Schenkel 14a bis 14d des Abstandhalterrahmens 14 gleich
dick sind, wird die „zweite” Längenmesseinrichtung 37 nur
in einem der beiden Werkzeugköpfe 6 und 7 benötigt.
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An
den Werkzeugköpfen 6 und 7 wird
der vertikale Schenkel 14a bzw. 14b des Abstandhalterrahmens
nicht nur an seinen Flanken 14e eingespannt, sondern auch
an der Außenseite 38 und
an der Innenseite 39 des vertikalen Schenkels 14a bzw. 14b.
Zu diesem Zweck ist jeder Werkzeugkopf 6, 7 noch
mit einem weiteren Klemmbackenpaar versehen, bestehend aus einem
bezüglich
des Werkzeugkopfes 6 bzw. 7 festen Klemmbacken 40,
der zugleich ein Kopf 48 eines Füllwerkzeugs ist, und einem demgegenüber verschwenkbaren
Klemmbacken 41, welcher um eine senkrechte Achse 42 verschwenkbar
ist. Zum Verschwenken ist ein Pneumatikzylinder vorgesehen, welcher
unter der Leiste 43 (9) verdeckt
angeordnet ist, in welcher die Achse 42 gelagert ist. 9 zeigt
das Klemmbackenpaar 40, 41 in der geschlossenen
Stellung.
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Dadurch,
dass der senkrechte Schenkel 14a bzw. 14b des
Abstandhalterrahmens sowohl an seinen Flanken 14e als auch
senkrecht dazu an seiner Außenseite 14c und
an seiner Innenseite 14d eingespannt wird, hat er bezüglich des
Werkzeugkopfes 6 bzw. 7 eine genau definierte
und gesicherte Lage, in welcher die im Werkzeugkopf vorhandenen
Werkzeuge auf den senkrechten Schenkel 14a bzw. 14b des
Abstandhalters einwirken können.
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Zunächst wird
in jedem der Werkzeugköpfe 6, 7 ein
Bohrer 44 in seine dem senkrechten Schenkel 14a, 14b des
Abstandhalterrahmens gegenüberliegende
Arbeitsstellung – siehe 10 – gebracht und
in die Außenseite 38 des
Schenkels 14a bzw. 14b ein Loch 45 gebohrt,
welches als Einfüllöffnung für das Trocknungsmittel
dient. Beim Bohren anfallende Späne
werden durch einen den Bohrer 44 umgebenden Kanal 46 abgesaugt.
-
Als
nächstes
wird im Werkzeugkopf 6 bzw. 7 ein Werkzeug 47 zum
Zuführen
des Trocknungsmittels zur Einfüllöffnung 45 gebracht.
Das Werkzeug 47 hat einen Kopf 48, der zugleich
als Klemmbacken 40 dient, aus welchem eine waagerechte
Düse 49 in
die Einfüllöffnung 45 mündet. Die
Düse 49 ist
mittels einer Zuleitung 50 mit einem Vorratsbehälter 51 (siehe 3)
für das
Trocknungsmittel verbunden, durch welche das Trocknungsmittel mit
Druckluftunterstützung,
z. B. mit einem Druck von 0,8 bar, fluidisiert und durch die Zuleitung 50 zur
Düse 49 gefördert wird.
Erreicht der Füllstand
im senkrechten Schenkel 14a bzw. 14b die Einfüllöffnung 45,
kommt der Fluss des Trocknungsmittels in der Zuleitung 50 und
in der Düse 49 zum
Stillstand, was durch einen Schüttstromdetektor
erkannt werden kann, welcher daraufhin die Druckluftunterstützung für den Fördervorgang abschaltet
und ein Signal an ein Steuergerät
abgibt, durch welches ein Verschiebeantrieb gestartet wird, durch
welchen das Werkzeug 47 vom Abstandhalterrahmen 14 entfernt
wird.
-
Als
nächstes
wird ein Werkzeug zum Wiederverschließen der Einfüllöffnung 45 auf
diese zugestellt und ein Pfropfen aus einem pastösen Dichtstoff in die Einfüllöffnung 45 gespritzt.
Eine Kolben-Zylinder-Einheit, aus welcher die Dichtmasse ausgepresst wird,
ist in 7 mit der Bezugszahl 52 bezeichnet.
-
Sind
die beiden senkrechten Schenkel 14a und 14b des
Abstandhalterrahmens mit dem Trocknungsmittel gefüllt und
die Einfüllöffnungen 45 wieder verschlossen,
werden die Klemmbacken 31 und 32 sowie 40 und 41 gelöst und geben
den Abstandhalterrahmen 14 frei; die Werkzeugköpfe 6 und 7 werden
vom Abstandhalterrahmen 14 entfernt. Der gefüllte Abstandhalterrahmen 14 wird
nun an eine Aufhängung 53 übergeben,
welche an einem Vertikalförderer 56 angebracht
ist, welcher parallel zur Stützwand 2 in
deren Schlitz 3 angeordnet ist. Die Aufhängung 53 weist
eine Gabel 54 auf, auf welche der Abstandhalterrahmen 14 mit
seinem oberen Schenkel 14d abgelegt wird. Zu diesem Zweck
wird die Halterung 9 entlang der Quertraverse 8 verschoben
und der Stützwand 2 angenähert, bis
sich die Klemmbackenpaare 19 oberhalb der Gabel 54 befinden.
Die Klemmbackenpaare 19 werden dann geöffnet und die Gabel 54 wird
durch Betätigen
des Vertikalförderers 56 von
den unteren Klemmbacken 21 abgehoben. Danach wird die geöffnete Halterung 9 wieder
von der Stützwand 2 entfernt
und in ihre Stellung gebracht, die in 5 dargestellt
ist und in welcher sie bereit ist, den nächsten Abstandhalterrahmen 14 vom
Galgen 13 zu empfangen.
-
Unterhalb
der Gabel 54 ist an der Aufhängung 53 ein Näherungsschalter 55 angeordnet,
der anspricht, sobald ein Abstandhalterrahmen 14 auf der
Gabel 54 liegt.
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Neben
dem Vertikalförderer 56 ist
eine „erste” Längenmesseinrichtung 57 angeordnet,
welche die Höhenlage
der Gabel 54 überwacht.
Wenn der Abstandhalterrahmen 14 auf der Gabel 54 abgelegt wird,
wird mit der „erste” Längenmesseinrichtung 57 ein
erster Messwert gebildet. Dann wird die Gabel durch Betätigen des
Vertikalförderers 56 nach
unten bewegt. Sobald der untere Schenkel 14c des Abstandhalterrahmens
auf den Waagerechtförderer 4 trifft,
hebt der obere waagerechte Schenkel 14d des Abstandhalterrahmens
von der Gabel 54 ab, was dazu führt, dass der Näherungsschalter 55 ein
weiteres Mal anspricht mit der Folge, dass die „erste” Längenmesseinrichtung 57 einen
weiteren Messwert bildet und an ein Steuergerät meldet, welches aus der Differenz
dieser beiden Messwerte die Länge
der beiden vertikalen Schenkel 14a und 14b des
Abstandhalterrahmens berechnet.
-
Aus
der gemessenen Breite des Abstandhalterprofils, aus der gemessenen
Höhe der
vertikalen Schenkel 14a und 14b und aus der bekannten
oder gemessenen Dicke des Abstandhalterprofils kann das Steuergerät bei bekanntem
Abstand der Einfüllöffnung 45 vom
oberen Schenkel 14d das Volumen ermitteln, welches in den
beiden senkrechten Schenkeln 14a und 14b zum Einfüllen des
Trocknungsmittels zur Verfügung
steht. Unter Berücksichtigung
des bekannten Schüttgewichtes
des Trocknungsmittels berechnet das Steuergerät daraus das Gewicht, welches
das eingefüllte
Trocknungsmittel in den beiden vertikalen Schenkeln 14a und 14b des
Abstandhalterrahmens maximal haben kann. Einen vorgegebenen Bruchteil
davon, z. B. 80%, nimmt das Steuergerät als Grenzwert für das Gewicht
der Füllung
mit dem Trocknungsmittel. Ist die Differenz des vor und nach dem
Füllen
gemessenen Gewichtes der Halterung 9 mit dem daran hängenden
Abstandhalterrahmen 14 größer als der Grenzwert, wird
der Abstandhalterrahmen 14 zum Einbau in eine Isolierglasscheibe
mittels des Waagerechtförderers 4 abgefördert. Ist das
durch Differenzwägung
ermittelte Gewicht der Füllung
jedoch geringer als der Grenzwert, wird der unzureichend gefüllte Abstandhalterrahmen 14 ausgesondert.
-
- 1
- Gestell
- 2
- Stützwand
- 3
- Schlitz
- 4
- Waagerechtförderer
- 5
- Traverse
- 6
- Werkzeugkopf
- 7
- Werkzeugkopf
- 8
- Quertraverse
- 9
- Halterung
- 10
- Schiene
- 11
- Wagen
- 12
- Führungsschiene
- 13
- Galgen
- 14
- Abstandhalterrahmen,
- 14a
- senkrechter
Schenkel
- 14b
- senkrechter
Schenkel
- 14c
- unterer
Schenkel
- 14d
- oberer
Schenkel
- 14e
- Flanken
- 15
- Schieber
- 16
- Schlitten
- 17
- Druckmittelzylinder
- 18
- Druckmittelzylinder
- 19
- Klemmbackenpaar
- 20
- Träger
- 20a
- waagerechter
Steg von 20
- 21
- untere
Klemmbacken
- 22
- V-förmige Klemmfläche
- 23
- obere
Klemmbacken
- 24
- Achse
- 25
- Druckluftzylindern
- 26
- elastomerer
Block
- 27
- Montageplatte
- 28
- Schlitten
- 29
- Wiegevorrichtung
- 30
- Klemmbackenpaare
- 31
- Klemmbacke
- 32
- Klemmbacke
- 33
- Führungselement
- 34
- Führungselement
- 35
- Lichtschranke
- 36
- Parallelhubzylinder
- 37
- zweite
Längenmesseinrichtung
- 38
- Außenwand
von 14a/14b
- 39
- Innenwand
von 14a/14b
- 40
- fester
Klemmbacken
- 41
- verschwenkbarer
Klemmbacken
- 42
- Achse
- 43
- Leiste
- 44
- Bohrer
- 45
- Loch,
Einfüllöffnung
- 46
- Kanal
- 47
- Werkzeug
zum Zuführen
des Trocknungsmittels
- 48
- Kopf
von 47
- 49
- Düse
- 50
- Zuleitung
- 51
- Vorratsbehälter
- 52
- Kolben-Zylinder-Einheit
= Werkzeug
- 53
- Aufhängung
- 54
- Gabel
- 55
- Näherungsschalter
- 56
- Vertikalförderer
- 57
- erste
Längenmesseinrichtung