EP3205407A1 - Verfahren und anlage zur überdeckung von innenwandungen eines hohlraums mit einer schutzschicht aus korrosionsschutzwachs - Google Patents

Verfahren und anlage zur überdeckung von innenwandungen eines hohlraums mit einer schutzschicht aus korrosionsschutzwachs Download PDF

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EP3205407A1
EP3205407A1 EP16154796.3A EP16154796A EP3205407A1 EP 3205407 A1 EP3205407 A1 EP 3205407A1 EP 16154796 A EP16154796 A EP 16154796A EP 3205407 A1 EP3205407 A1 EP 3205407A1
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EP
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mist
cavity
wax
protective wax
protective
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Fredy Doll
Marc Engelhart
Bernhard Woll
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IPR Intelligente Peripherien fuer Roboter GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for covering inner walls of a cavity with a protective layer of anti-corrosion wax according to the preamble of claim 1, in particular for use on vehicle bodies and attachments for vehicle bodies.
  • the invention further relates to a system for carrying out the method according to the preamble of claim 1.
  • Generic methods are used in vehicle construction to protect body parts and in particular cavities of bodies and their attachments such as flaps, doors and the like against environmental influences. Typically, this is done by either applying corrosion protection wax to the surfaces concerned by spraying or by flooding the cavities with anticorrosion wax and then removing excess protective wax to cover the surfaces concerned.
  • the object of the invention is to provide a technically uncomplicated method and a system provided for this purpose, by means of which, with a low protective wax insert, a reliable covering of inner surfaces of a cavity is possible.
  • Corrosion protection wax is brought into a misted form (protective wax mist) by means of a mist generator and fed through an outlet opening to the cavity to be preserved.
  • the protective wax mist is deposited on the inner walls of the cavity and forms here a corrosion protection wax layer.
  • a mist atmosphere of protective wax and gas is generated or such a mist atmosphere is supplied to the cavity.
  • This consists of gas, especially air, as well as the finest droplets of corrosion protection wax. These are sufficiently small atomized to be hoverable in the surrounding air.
  • the mean droplet size of the droplets of the corrosion protection wax in the mist is preferably ⁇ 120 .mu.m, in particular preferably ⁇ 80 .mu.m or even ⁇ 60 .mu.m, on average for this purpose.
  • the production of such a protective wax mist takes place by means of a suitable mist generator. This may for example be a one-fluid nozzle, which is supplied to the corrosion protection wax at high pressures. This will be explained in more detail later.
  • the fog atmosphere of the protective wax mist which is introduced according to the invention for the purpose of surface coating in the cavity, unlike spraying the anti-corrosion wax does not directly on the walls of the cavity down, but spreads in the cavity and is also reflected in surfaces starting from the exit opening would not be directly accessible by spraying.
  • the type of precipitation of the protective wax and the layer formation can be influenced. Furthermore, it is also possible to influence the precipitate by electrostatic charging of the wax before or during the discharge and / or charge of the walls.
  • the solidification can be effected by an elevated temperature and a reduced temperature of the protective wax.
  • chemical drying, radiation drying or drying by air flow is also possible.
  • the protective wax mist can remain in the cavity at the completion of the process or be sucked out of it.
  • the droplets of the protective wax mist can emerge from the outlet opening at a speed ⁇ 5 m / sec, preferably 2 ⁇ m / sec, in particular preferably ⁇ 0.5 m / sec.
  • the developing fog atmosphere in a targeted manner in motion.
  • This can be controlled by the speed and exit direction of the exiting protective wax mist.
  • the control of this movement by otherwise supplied energy is possible.
  • the supply of the protective wax mist can take place at several points or at changing points within the cavity to be preserved.
  • the supply of the protective wax mist can also be effected by means of a plurality of mist generators, which are arranged at different locations within the cavity to be preserved and / or are arranged in different directions relative to the cavity to be preserved.
  • the mist atmosphere can be created from both ends.
  • a movable within the cavity outlet opening which discharges at different locations, with only one outlet opening a fairly homogeneous mist atmosphere can be created.
  • a plurality of outlet openings which point in different directions, it is particularly well ensured, in particular in conjunction with a common movement of these outlet openings through the cavity, that the mist atmosphere also reaches hard-to-reach surface areas.
  • the protective wax mist By generating a pressure difference between two offending portions of the cavity, the protective wax mist can be moved within the cavity.
  • the protective wax mist By alternately generating an overpressure and a negative pressure in at least a partial area of the cavity, a periodically repeated movement of the protective mist in the cavity can be produced.
  • the protective wax mist is distributed basically independently in the cavity largely homogeneous. However, since short cycle times are desired depending on the application, it may be particularly advantageous to selectively move the protective wax mist through a local overpressure or negative pressure in the cavity. This can be done, for example, by the introduction or suction of air at an opening of the cavity, either by a separate from the outlet pressure opening of the cavity preservation system or through the outlet opening itself. By periodically repeated increases or decreases pressure can also cyclic movement of the protective wax mist be generated in the cavity through which a particularly favorable precipitation behavior of the protective wax is achieved on the surface.
  • a typical workpiece, which is protected against corrosion by the methods according to the invention, is the partial area of a body with an elongate cavity. In such a case, it is possible to allow the protective mist to escape through the outlet opening in alignment with the main extension direction of the cavity.
  • the protective mist can also escape in a direction out of the outlet opening, which is angled relative to the main extension direction of such a cavity.
  • a similar effect can be achieved by providing an influence after exiting the mist through the outlet opening.
  • the protective wax mist can be selectively influenced after leaving the outlet opening with regard to its direction of movement, in particular by supplying air from different air nozzles from the outlet opening. By their mutually angled orientation these air nozzles are also able to effect such a helical movement of the mist atmosphere.
  • Fog nozzles are already known from other areas of the prior art.
  • One possible concept is that a mixture of protective wax and air, which are each pressurized, takes place before the protective wax mist emerges.
  • the pressurized air ruptures the liquid supplied protective wax and thereby generates the mist.
  • a contrast preferred embodiment provides that only the protective wax is pressurized and is atomized through a narrow Einstoffdüse therethrough.
  • the supply of the protective wax is in this case preferably at a pressure of at least 20 bar, more preferably at least 60 bar. Of particular advantage are even higher pressures, in particular from about 100 bar. Although, by clearly exceeding this value, the nebulization can be positively influenced. Beyond 120 bar, however, the expense of handling the protective wax before discharge is so great that it should usually be disregarded.
  • mist generation provides a high-frequency oscillating actuator, such as a piezoelectric actuator or another form of ultrasonic atomizer.
  • mist generators and outlet openings may additionally be provided that they have a rotatable component, so that the outlet openings is during the exit of the protective wax in a rotational movement, which serves the homogeneous distribution of the protective wax.
  • the outlet opening may be connected upstream of a mist production chamber.
  • the mist generator may be configured to generate the protective wax mist in the mist production chamber. It may be provided for conveying the protective wax mist to the outlet conveyor.
  • the upstream mist production chamber serves to generate a homogeneous mist even before introduction into the cavity to be preserved.
  • a conveyor such as a pump to promote the protective wax mist or to generate an overpressure in the mist production chamber, this mist is supplied in the homogenized form the cavity.
  • the method may find application for supplying the protective wax mist into a cavity between walls of a double-walled hollow body. It can also find application for supplying the protective wax mist in a cavity whose inner walls are covered at least in sections by other wall sections, starting from the positioning of the outlet opening within the cavity. Even surfaces of curved or angled cavities are to be provided by means of the described method advantageously with protective wax. In particular, in such designs can be achieved by the protective wax mist better results than by spraying the protective wax.
  • the system has a working position at which a workpiece with a cavity to be preserved can be positioned. It has a supply device for supplying a corrosion protection wax in the cavity.
  • the supply device has a mist generator with outlet opening which can be positioned on or in the cavity to be preserved in such a way that the corrosion protection wax can be introduced into the cavity in atomised form (protective wax mist).
  • the system may have air nozzles for introducing air for movement of the generated protective wax mist within the cavity.
  • the system may have at least one pressure generator, by means of which in a partial region of the cavity a negative pressure or an overpressure can be generated.
  • the pressure generator may be provided with a control device, is generated by the periodically changing pressure within the cavity.
  • system may have further to the described method as well as in connection with the embodiments mentioned components.
  • FIG. 1 and 2 show an exemplary workpiece 10, which may be, for example, a portion of a sill of a motor vehicle. It puts FIG. 1 a cut and FIG. 2 a perspective, sectional view. As can be seen, a cavity 12 of this sill is limited not only by a cylindrical outer wall 20, but also by partition plates 22.
  • the aim of the method described here is to cover the surfaces within the cavity with corrosion protection wax.
  • said partition plates 22 make it impossible to reach all surfaces starting from an end face region 14 of the cavity 12 by spraying corrosion wax.
  • FIG. 3 shows how in the method according to the invention, an applicator 30 is introduced with a nozzle, not shown in the figure with outlet opening 32 end in the cavity 12. Through the outlet opening 32 of the applicator then the protective wax mist 40 is introduced into the cavity 12.
  • the protective wax mist 40 consists of fine wax droplets with a mean diameter of less than 120 microns.
  • the protective wax mist 40 is distributed within the cavity 12 and is deposited on the surfaces of the outer wall 20 and the partition plates 22 down.
  • FIG. 4 shows the cavity with a protective wax layer 50, which has deposited on the walls.
  • a protective wax layer 50 in areas 52 which would not have been reachable directly from the outlet opening 32 by spraying, but only by the tendency of the protective wax mist 40 to homogeneously distribute in the cavity 12 and precipitate on the surfaces.
  • FIG. 5 shows by way of example a one-component nozzle forming the mist generator 31.
  • This can be provided at the end in the applicator 30. It has a thin nozzle channel 34, the opening of which defines the outlet opening 32, wherein for the purpose of tearing the corrosion protection wax into fine droplets, a sharp-edged design is provided at edges 36 of this outlet opening 32.
  • the anticorrosive wax is supplied through a supply channel 38 under high pressure. The higher the pressure, the finer are the resulting droplets of corrosion protection wax. It is particularly advantageous if the corrosion protection wax in the channel 38 has a pressure between 80 and 120 bar.
  • FIG. 6 shows again, similar to the FIG. 3 , the introduction of corrosion protection wax in the cavity.
  • the peculiarity lies in the fact that in the manner illustrated by the arrow 2, the outlet opening 32 is displaced within the cavity.
  • an even more homogeneous distribution of the mist can be effected.
  • the required time can be shortened, which it takes until the mist has been homogeneously distributed. This serves to achieve short cycle times.
  • each pressure channels 70, 72 are connected. These make it possible to specifically create an overpressure or a negative pressure in the areas 14, 16. In this way, in turn, the cloud of mist 40 can be selectively moved back and forth within the cavity 12, as is illustrated by the arrow 4a, 4b. In particular, the complete coverage of the bulkhead plates 22 with corrosion protection wax is thereby promoted.
  • FIG. 8 shows a design in which in addition to the applicator 30 two air nozzles 60 are inserted in the end region of the cavity, said air nozzles each define an exit direction of the air, which is not only in the main extension direction 1 of the cavity 12, but in contrast both clockwise or both against are angled in the clockwise direction.
  • a helical swirl in the mist 40 can be generated, which causes a kind of screwing the fog into the cavity and thereby in turn favors the coverage of difficult access surfaces.
  • FIG. 9 shows that similar can also be achieved in that the mist generator itself has two outlet openings 32a, 32b, which are angled in opposite directions in order to produce the desired spin can.
  • the applicator 30 can rotate as a whole.
  • FIG. 10 shows a clear difference.
  • a mist-generating chamber 80 belonging to the plant and not to the workpiece is provided, into which the protective wax mist 40 is produced by means of a mist nozzle 31. From here, the mist is fed through a channel 90 to the actual cavity. This can be done via a pump 92 or, for example, by causing, in addition to the protective wax mist 40 via a separate channel, an overpressure in the mist production chamber 80, which pushes the protective wax mist 40 through the channel 90 into the workpiece.

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Überdeckung von Innenwandungen eines Hohlraums (12) mit einer Schutzschicht (50) aus Korrosionsschutzwachs, insbesondere zur Verwendung an Fahrzeugkarosserien (10) sowie Anbauteilen für Fahrzeugkarosserien. Dabei wird Korrosionsschutzwachs mittels eines Nebelerzeugers (30) in vernebelte Form (Schutzwachsnebel (40)) gebracht und durch eine Austrittsöffnung (32) dem zu konservierenden Hohlraum (12) zugeführt. Der Schutzwachsnebel (40) schlägt sich an Innenwandungen des Hohlraums (12) nieder und bildet hier eine Korrosionsschutzwachsschicht (50).

Description

    ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überdeckung von Innenwandungen eines Hohlraums mit einer Schutzschicht aus Korrosionsschutzwachs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung an Fahrzeugkarosserien sowie Anbauteilen für Fahrzeugkarosserien.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Gattungsgemäße Verfahren finden im Fahrzeugbau Verwendung, um Karosserieteile und insbesondere Hohlräume von Karosserien und deren Anbauteilen wie Klappen, Türen und dergleichen gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Typischerweise erfolgt dies dadurch, dass Korrosionsschutzwachs entweder durch Sprühen auf die betreffenden Oberflächen aufgebracht wird oder dass durch Fluten der Hohlräume mit Korrosionsschutzwachs und anschließendes Entfernen überschüssigen Schutzwachses die betreffenden Oberflächen bedeckt werden.
  • Beide Verfahren sind nicht für jeden Einsatzweck ideal. Das Sprühen von Korrosionsschutzwachs erlaubt es bei komplexen Geometrien nicht, ausgehend von einem Austrittpunkt des Schutzwachses alle Oberflächen des Hohlraums zu erreichen. Jenseits von beispielsweise Schottblechen, die der Verstärkung gelten, können Sprühschattenbereiche verbleiben, die nicht erreichbar sind. Auch enge Geometrien wie beispielsweise Zwischenbereiche von doppelwandigen Gestaltungen sind durch Sprühen schwer erreichbar. Das Fluten mit Korrosionsschutzwachs bedarf großer Energie und Schutzwachsmengen und ist durch den Bedarf erschwert, das überschüssige Schutzwachs zu entfernen. Des Weiteren sind Verbesserungen der Taktzeiten bei der Aufbringung von Korrosionsschutzwachs mittels Fluten nur schwer erzielbar.
    • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein technisch unaufwändiges Verfahren und eine hierfür vorgesehene Anlage zur Verfügung stellen, mittels derer bei geringem Schutzwachseinsatz ein zuverlässiges Überdecken von Innenoberflächen eines Hohlraums möglich ist.
  • Erfindungsgemäß ist das folgende Verfahren vorgesehen: Korrosionsschutzwachs wird mittels eines Nebelerzeugers in vernebelte Form (Schutzwachsnebel) gebracht und durch eine Austrittsöffnung dem zu konservierende Hohlraum zugeführt. Der Schutzwachsnebel schlägt sich an Innenwandungen des Hohlraums nieder und bildet hier eine Korrosionsschutzwachsschicht.
  • Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass innerhalb des Hohlraums eine Nebelatmosphäre aus Schutzwachs und Gas erzeugt wird oder eine solche Nebelatmosphäre dem Hohlraum zugeführt wird. Diese besteht aus Gas, insbesondere aus Luft, sowie feinsten Tröpfchen des Korrosionsschutzwachses. Diese sind ausreichend klein zerstäubt, um in der umgebenden Luft schwebefähig zu sein. Die mittlere Tröpfchengröße der Tröpfchen des Korrosionsschutzwachses im Nebel beträgt zu diesem Zweck vorzugsweise < 120 µm, insbesondere vorzugsweise < 80 µm oder gar < 60µm im Mittel. Die Erzeugung eines solchen Schutzwachsnebels erfolgt mittels eines geeigneten Nebelerzeugers. Dieser kann beispielsweise eine Einstoffdüse sein, der das Korrosionsschutzwachs mit hohen Drücken zugeführt wird. Dies wird in Weiterem noch näher erläutert.
  • Die Nebelatmosphäre des Schutzwachsnebels, die erfindungsgemäß zum Zwecke der Oberflächenbeschichtung in den Hohlraum eingebracht wird, schlägt sich anders als beim Sprühen des Korrosionsschutzwachses nicht unmittelbar an den Wandungen des Hohlraums nieder, sondern verteilt sich im Hohlraum und schlägt sich auch an Oberflächen nieder, die ausgehend von der Austrittsöffnung durch Sprühen nicht unmittelbar zugänglich wären.
  • Durch gezielte Erwärmung oder Abkühlung der Wandungen des Hohlraums kann die Art des Niederschlags des Schutzwachses und die Schichtbildung beeinflusst werden. Weiterhin ist es auch möglich, durch elektrostatische Aufladung des Wachses vor oder während des Austrags und/oder Ladung der Wandungen den Niederschlag zu beeinflussen.
  • Je nach Art des Schutzwachses kann die Verfestigung durch eine erhöhte Temperatur und eine verminderte Temperatur des Schutzwachses bewirkt werden. Je nachverwendetem Schutzwachs ist auch eine chemische Trocknung, Strahlungstrocknung oder Trocknung per Luftstrom möglich.
  • Der Schutzwachsnebel kann bei Abschluss des Verfahrens im Hohlraum verbleiben oder aus diesem abgesaugt werden.
  • Als zu verwendendes Korrosionsschutzwachs kommen die zur Hohlraumkonservierung bei Fahrzeugen bereits heute üblicherweise zum Sprühen oder Fluten verwendeten Wachssorten in Frage. Rein exemplarisch sei das Korrosionsschutzwachs mit dem Markennamen Eftec Efcoat WH 320 A1 genannt, welches hierVerwendungfinden kann.
  • Die Tröpfchen des Schutzwachsnebels können aus der Austrittsöffnung mit einer Geschwindigkeit < 5 m/sec aus, vorzugsweise 2 < m/sec, insbesondere vorzugsweise < 0,5 m/sec austreten.
  • Durch den vergleichsweise langsamen Austritt des Schutzwachsnebels aus der Austrittsöffnung wird die Bildung einer Nebelatmosphäre begünstigt. Zu hohe Geschwindigkeiten können dazu führen, dass trotz geringer Tröpfchengröße ein zu großer Anteil der Tröpfchen unmittelbar an einer ebenen Wandung des Hohlraums aufschlägt und somit zur Bildung einer Nebelatmosphäre nicht mehr beitragen kann.
  • Allerdings kann es zweckmäßig sein, die sich ausbildende Nebelatmosphäre gezielt in Bewegung zu versetzen. Dies kann durch die Geschwindigkeit und Austrittsrichtung des austretenden Schutzwachsnebels gesteuert werden. Auch die Steuerung dieser Bewegung durch anderweitig zugeführte Energie ist möglich.
  • Die Zuführung des Schutzwachsnebels kann an mehreren Stellen oder an wechselnden Stellen innerhalb des zu konservierenden Hohlraums erfolgen. Die Zuführung des Schutzwachsnebels kann auch mittels mehrerer Nebelerzeuger erfolgen, die an unterschiedlichen Stellen innerhalb des zu konservierenden Hohlraums angeordnet sind und/oder in unterschiedliche Richtungen relativ zum zu konservierenden Hohlraum angeordnet sind.
  • Auch wenn grundsätzlich die Einbringung des Schutzwachsnebels an nur einer Stelle des Hohlraums ausreichen kann, da sich der Schutzwachsnebel im Hohlraum verteilt, kann eine besonders gute und schnelle Verteilung des Nebels durch die genannten zusätzlichen Maßnahmen begünstigt werden. Durch mehrere Austrittsöffnungen, die beispielsweise an gegenüberliegenden Enden eines länglichen Hohlraums angeordnet sind, lässt sich ausgehend von beiden Enden die Nebelatmosphäre schaffen. Durch eine innerhalb des Hohlraums bewegliche Austrittsöffnung, die an verschiedenen Stellen austrägt, kann mit nur einerAustrittsöffnung eine recht homogene Nebelatmosphäre geschaffen werden. Durch mehrere Austrittsöffnungen, die in unterschiedliche Richtungen weisen, kann, insbesondere im Zusammenspiel mit einer gemeinsamen Bewegung dieser Austrittsöffnungen durch den Hohlraum hindurch, besonders gut gewährleistet werden, dass die Nebelatmosphäre auch schwer zugängliche Oberflächenbereiche erreicht.
  • Durch Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen zwei beanstandeten Teilbereichen des Hohlraums kann der Schutzwachsnebel innerhalb des Hohlraums bewegt werden. Dabei kann durch alternierende Erzeugung eines Überdrucks und eines Unterdrucks in mindestens einem Teilbereich des Hohlraums eine periodisch wiederholte Bewegung des Schutznebels im Hohlraum erzeugt werden.
  • Zwar verteilt sich der Schutzwachsnebel grundsätzlich eigenständig im Hohlraum weitgehend homogen. Da jedoch je nach Anwendungszweck kurze Taktzeiten gewünscht sind, kann es insbesondere von Vorteil sein, den Schutzwachsnebel durch einen lokalen Überdruck oder Unterdruck im Hohlraum gezielt zu bewegen. Dies kann beispielsweise durch das Einbringen oder Absaugen von Luft an einer Öffnung des Hohlraums erfolgen, sei es durch eine von der Austrittsöffnung separate Drucköffnung der Anlage zur Hohlraumkonservierung oder durch die Austrittsöffnung selbst. Durch periodisch wiederholte Druckerhöhungen oder -senkungen kann auch eine zyklische Bewegung des Schutzwachsnebels im Hohlraum erzeugt werden, durch die ein besonders günstiges Niederschlagsverhalten des Schutzwachses auf der Oberfläche erzielt wird.
  • Ein typisches Werkstück, welches mit den erfindungsgemäßen Verfahren vor Korrosion geschützt wird, ist der Teilbereich eine Karosserie mit einem länglichen Hohlraum. In einem solchen Falle ist es möglich, den Schutznebel durch die Austrittsöffnung fluchtend zur Haupterstreckungsrichtung des Hohlraums austreten zu lassen.
  • Der Schutznebel kann jedoch auch in einer Richtung aus der Austrittsöffnung austreten, die gegenüber der Haupterstreckungsrichtung eines solchen Hohlraums angewinkelt ist.
  • Durch eine angewinkelte Austrittsrichtung durch die Austrittsöffnung hindurch kann erreicht werden, dass der Schutznebel sich innerhalb des vorzugsweise länglichen Hohlraums schraubenförmig bewegt, was den Niederschlag an allen Oberflächen begünstigt.
  • Ein ähnlicher Effekt ist erzielbar, indem eine nach Austritt des Nebels durch die Austrittsöffnung stattfindende Beeinflussung vorgesehen ist. Der Schutzwachsnebel kann nach Austritts aus der Austrittsöffnung in Hinblick auf seine Bewegungsrichtung gezielt beeinflusst werden, insbesondere durch Luftzufuhr aus von der Austrittsöffnung unterschiedliche Luftdüsen. Durch deren gegeneinander angewinkelte Ausrichtung sind diese Luftdüsen ebenfalls in der Lage sind, eine solche schraubenförmige Bewegung der Nebelatmosphäre zu bewirken.
  • Es sind jedoch auch andere Techniken möglich, um die Bewegung des Nebels innerhalb des Hohlraums gezielt zu beeinflussen. Hierzu gehören beispielsweise der Magnetismus und die Elektrostatik als nutzbare Wirkprinzipien.
  • Zur Erzeugung des Nebels können vielfältige aus dem Stand der Technik bereits bekannte Techniken Verwendung finden. Aus anderen Bereichen des Standes der Technik sind Nebeldüsen bereits bekannt.
  • Ein mögliches Konzept sieht vor, dass eine Vermengung von Schutzwachs und Luft, die jeweils druckbeaufschlagt sind, vor Austritt des Schutzwachsnebels stattfindet. Die druckbeaufschlagte Luft zerreißt das flüssig zugeführte Schutzwachs und erzeugt hierdurch den Nebel.
  • Eine demgegenüber bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass ausschließlich das Schutzwachs druckbeaufschlagt wird und durch eine schmale Einstoffdüse hindurch vernebelt wird. Die Zuführung des Schutzwachses erfolgt in diesem Fall vorzugsweise bei einem Druck von mindestens 20 bar, insbesondere vorzugsweise mindestens 60 bar. Von besonderem Vorteil sind noch höhere Drücke, insbesondere ab etwa 100 bar. Zwar ist durch noch deutliches Überschreiten dieses Wertes die Verneblung positiv zu beeinflussen. Jenseits von 120 bar ist der Aufwand zur Handhabung des Schutzwachses vor dem Austragjedoch so groß, dass üblicherweise hiervon abgesehen werden sollte.
  • Eine weitere Möglichkeit der Nebelerzeugung sieht einen hochfrequent schwingenden Aktor vor, beispielsweise einen Piezoaktor oder eine andere Form eines Ultraschallzerstäubers.
  • Für alle Formen von Nebelerzeugern und Austrittsöffnungen kann zusätzlich vorgesehen sein, dass diese eine drehbare Komponente aufweisen, so dass die Austrittsöffnungen sich während des Austritts des Schutzwachses in einer rotativen Bewegung befindet, was der homogenen Verteilung des Schutzwachses dient.
  • Der Austrittöffnung kann eine Nebelerzeugungskammer vorgeschaltet sein. Der Nebelerzeuger kann zur Erzeugung des Schutzwachsnebels in der Nebelerzeugungskammer ausgebildet sein. Es kann Fördereinrichtung zur Förderung des Schutzwachsnebels zur Austrittöffnung vorgesehen sein.
  • Die vorgeschaltete Nebelerzeugungskammer dient der Erzeugung eines homogenen Nebels bereits vor Einbringung in den zu konservierenden Hohlraum. Durch eine Fördereinrichtung wie einer Pumpe zur Förderung des Schutzwachsnebels oder zur Erzeugung eines Überdrucks in der Nebelerzeugungskammer wird dieser Nebel in der homogenisierten Form dem Hohlraum zugeführt.
  • Das Verfahren kann Anwendung finden zur Zuführung des Schutzwachsnebels in einen Hohlraum zwischen Wandungen eines doppelwandigen Hohlkörpers. Es kann weiterhin Anwendung finden zur Zuführung des Schutzwachsnebels in einen Hohlraum, dessen Innenwandungen ausgehend von der Positionierung der Austrittöffnung innerhalb des Hohlraums zumindest abschnittsweise durch andere Wandungsabschnitte verdeckt sind. Auch Oberflächen gebogener oder abgewinkelter Hohlräume sind mittels des beschriebenen Verfahrens vorteilhaft mit Schutzwachs zu versehen. Insbesondere bei solchen Gestaltungen lassen sich durch den Schutzwachsnebel bessere Ergebnisse als durch Versprühen des Schutzwachses erzielen.
  • Erfindungsgemäß ist die folgende Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens vorgesehen: Die Anlage weist eine Arbeitsposition auf, an der ein Werkstück mit einem zu konservierenden Hohlraum positionierbar ist. Sie weist eine Zuführvorrichtung zur Zuführung eines Korrosionsschutzwachses in den Hohlraum auf. Die Zuführvorrichtung verfügt über einen Nebelerzeuger mit Austrittöffnung, die derart an oder in dem zu konservierenden Hohlraum positionierbar ist, dass das Korrosionsschutzwachs in vernebelter Form (Schutzwachsnebel) in den Hohlraum eingebracht werden kann.
  • Die Anlage kann über Luftdüsen zur Einbringung von Luft zum Zwecke der Bewegung des erzeugten Schutzwachsnebels innerhalb des Hohlraums verfügen.
  • Die Anlage kann mindestens einen Druckerzeuger aufweisen, mittels dessen in einem Teilbereich des Hohlraums ein Unterdruck oder ein Überdruck erzeugbar ist. Der Druckerzeuger kann mit einer Steuereinrichtung versehen sein, durch die periodisch wechselnder Druck innerhalb des Hohlraums erzeugbar ist.
  • Weiterhin kann die Anlage weitere zum beschriebenen Verfahren sowie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen genannten Komponenten aufweisen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
    • Fig. 1 und 2 zeigen ein exemplarisches Werkstück mit einem Hohlraum, dessen Oberflächen mit Korrosionsschutzwachs zu versehen sind.
    • Fig. 3 zeigt die Einbringung von vernebeltem Korrosionsschutzwachs in den Hohlraum durch eine Austrittsöffnung hindurch an einer endseitigen Stirnseite des Werkstücks. Fig. 4 zeigt den Hohlraum, nachdem sich das Korrosionsschutzwachs an den Wandungen niedergeschlagen hat.
    • Fig. 5 zeigt einen möglichen Aufbau eines Nebelerzeugers in Form einer Nebeldüse, durch die hindurch das Korrosionsschutzwachs eingebracht werden kann und dabei zu Nebel zerstäubt wird.
    • Fig. 6 zeigt eine Variante, bei der durch Bewegung der Austrittöffnung der Nebelaustrag verbessert ist.
    • Fig. 7a und 7b zeigt eine Variante, bei der durch gezielte Erzeugung von Überdruck und/oder Unterdruck im Hohlkörper eine Bewegung des Schutzwachsnebels erzielt wird.
    • Fig. 8 und 9 zeigen Varianten, bei denen durch Zuführung von Luft oder durch besondere Ausrichtung von Nebelaustrittsöffnungen ein Drall im Schutzwachsnebel erzeugt wird.
    • Fig. 10 zeigt eine Variante, bei der die Nebelerzeugung in einer nicht zum Werkstück gehörigen Nebelerzeugungskammer erfolgt und der erzeugt Nebel erst anschließend dem Hohlraum des Werkstücks zugeführt wird.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen ein exemplarisches Werkstück 10, bei dem es sich beispielsweise um einen Teilabschnitt eines Schwellers eines Kraftfahrzeuges handeln kann. Dabei stellt Figur 1 eine geschnitten und Figur 2 eine perspektivische, geschnittene Darstellung dar. Wie zu ersehen ist, ist ein Hohlraum 12 dieses Schwellers nicht nur durch eine zylindrische Außenwandung 20, sondern auch durch Schottbleche 22 begrenzt.
  • Ziel des hier beschriebenen Verfahrens ist es, die Oberflächen innerhalb des Hohlraums mit Korrosionsschutzwachs zu überdecken. Die genannten Schottbleche 22 machen es jedoch unmöglich, ausgehend von einem Stirnseitenbereich 14 des Hohlraums 12 durch Versprühen von Korrosionswachs sämtliche Oberflächen zu erreichen.
  • Figur 3 zeigt, wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Applikator 30 mit einer in der Figur nicht dargestellten Nebeldüse mit Austrittsöffnung 32 endseitig in den Hohlraum 12 eingeführt wird. Durch die Austrittsöffnung 32 des Applikators hindurch wird dann der Schutzwachsnebel 40 in den Hohlraum 12 eingebracht. Der Schutzwachsnebel 40 besteht aus feinen Wachströpfchen mit einem mittleren Durchmesser von unter 120 µm. Der Schutzwachsnebel40 verteilt sich innerhalb des Hohlraums 12 und schlägt sich an den Oberflächen der Außenwandung 20 und der Schottbleche 22 nieder.
  • Figur 4 zeigt den Hohlraum mit einer Schutzwachsschicht 50, die sich an den Wandungen niedergeschlagen hat. Insbesondere besteht auch eine Schutzwachsschicht 50 in Bereichen 52, die unmittelbar von der Austrittsöffnung 32 aus durch Sprühen nicht erreichbar gewesen wären, sondern nur durch die Neigung des Schutzwachsnebels 40, sich homogen im Hohlraum 12 zu verteilen und sich an den Oberflächen niederzuschlagen.
  • Figur 5 zeigt exemplarisch eine den Nebelerzeuger 31 bildende Einstoffdüse. Diese kann endseitig im Applikator 30 vorgesehen sein. Sie verfügt über einen dünnen Düsenkanal 34, dessen Öffnung die Austrittsöffnung 32 definiert, wobei zum Zwecke des Zerreißens des Korrosionsschutzwachses in feine Tropfen eine scharfkantige Gestaltung an Kanten 36 dieser Austrittsöffnung 32 vorgesehen ist. Das Korrosionsschutzwachs wird durch einen Zufuhrkanal 38 unter hohem Druck zugeführt. Je höher der Druck ist, desto feiner sind die entstehenden Tröpfchen des Korrosionsschutzwachses. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Korrosionsschutzwachs im Kanal 38 einen Druck zwischen 80 und 120 bar aufweist.
  • Figur 6 zeigt nochmals, ähnlich der Figur 3, die Einbringung des Korrosionsschutzwachses in den Hohlraum. Die Besonderheit liegt hier darin, dass in der durch den Pfeil 2 verdeutlichten Weise die Austrittsöffnung 32 innerhalb des Hohlraums verlagert wird. Hierdurch kann eine noch homogenere Verteilung des Nebels bewirkt werden. Je nach Eindringtiefe des Applikators 30 in den Hohlraum kann auch die erforderliche Zeit verkürzt werden, die es braucht, bis sich der Nebel homogen verteilt hat. Dies dient der Erzielung kurzer Taktzeiten.
  • Bei der Gestaltung gemäß Figur 7 ist vorgesehen, dass an den beiden gegenüberliegenden Endbereichen 14, 16 des Hohlraums 12 jeweils Druckkanäle 70, 72 angeschlossen sind. Diese gestatten es, gezielt in den Bereichen 14, 16 einen Überdruck bzw. einen Unterdruck entstehen zu lassen. Hierdurch wiederum kann die Nebelwolke 40 gezielt innerhalb des Hohlraums 12 hin und her bewegt werden, wie durch die Pfeil 4a, 4b verdeutlicht wird. Insbesondere die vollständige Überdeckung der Schottbleche 22 mit Korrosionsschutzwachs wird hierdurch begünstigt.
  • Figur 8 zeigt eine Gestaltung, bei der zusätzlich zum Applikator 30 zwei Luftdüsen 60 im Endbereich des Hohlraums eingeführt werden, wobei diese Luftdüsen jeweils eine Austrittsrichtung der Luft definieren, die nicht einzig in Haupterstreckungsrichtung 1 des Hohlraums 12 verläuft, sondern jeweils demgegenüber beide im Uhrzeigersinn oder beide gegen den Uhrzeigersinn angewinkelt sind. Hierdurch lässt sich ein schraubenförmiger Drall im Nebel 40 erzeugen, welcher gleichsam eine Art Einschrauben des Nebels in den Hohlraum bewirkt und hierdurch wiederum die Überdeckung auch schwierig zugänglicher Flächen begünstigt.
  • Figur 9 zeigt, dass ähnliches auch dadurch erreicht werden kann, dass der Nebelerzeuger selbst zwei Austrittsöffnungen 32a, 32b aufweist, die gegenläufig angewinkelt sind, um den gewünschten Drall erzeugen zu können. Zusätzlich kann der Applikator 30 als Ganzes rotieren.
  • Die Ausgestaltung gemäß Figur 10 weist einen deutlichen Unterschied auf. Hier ist eine zur Anlage und nicht zum Werkstück gehörende Nebelerzeugungskammer 80 vorgesehen, in die durch eine Nebeldüse 31 der Schutzwachsnebel 40 erzeugt wird. Von hier aus wird durch einen Kanal 90 der Nebel dem eigentlichen Hohlraum zugeführt. Dies kann über eine Pumpe 92 erfolgen oder beispielsweise, indem zusätzlich zum Schutzwachsnebel 40 über einen separaten Kanal ein Überdruck in der Nebelerzeugungskammer 80 verursacht wird, der den Schutzwachsnebel 40 durch den Kanal 90 in das Werkstück hineindrückt.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Überdeckung von Innenwandungen eines Hohlraums mit einer Schutzschicht (50) aus Korrosionsschutzwachs, insbesondere zur Verwendung an Fahrzeugkarosserien (10) sowie Anbauteilen für Fahrzeugkarosserien, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmalen:
    a. Korrosionsschutzwachs wird mittels eines Nebelerzeugers (31) in vernebelte Form als Schutzwachsnebel (40) gebracht und durch eine Austrittsöffnung (32) dem zu konservierenden Hohlraum (12) zugeführt, und
    b. der Schutzwachsnebel (40) schlägt sich an Innenwandungen des Hohlraums (12) nieder und bildet hier eine Korrosionsschutzwachsschicht (50).
  2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den zusätzlichen Merkmalen:
    a. der Schutzwachsnebel (40) besteht aus Luft sowie Tröpfchen des Korrosionsschutzwachses, und
    b. der mittlere Durchmesser der Tröpfchen des zugeführten Nebels beträgt < 100 µm, vorzugsweise < 80 µm, insbesondere vorzugsweise < 60 µm.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit dem zusätzlichen Merkmal:
    a. die Tröpfchen des Schutzwachsnebels (40) tritt aus der Austrittöffnung (32) mit einer Geschwindigkeit < 10 m/sec aus, vorzugsweise 5 < m/sec, insbesondere vorzugsweise < 1 m/sec.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit mindestens einem der zusätzlichen Merkmale:
    a. die Zuführung des Schutzwachsnebels (40) erfolgt an mehreren Stellen oder an wechselnden Stellen innerhalb des zu konservierenden Hohlraums (12) und/oder
    b. die Zuführung des Schutzwachsnebels (40) erfolgt mittels mehrere Nebelerzeuger und/oder durch mehrere Austrittsöffnungen (32a, 32b), die an unterschiedlichen Stellen innerhalb des zu konservierenden Hohlraums (12) angeordnet sind und/oder in unterschiedliche Richtungen relativ zum zu konservierenden Hohlraum (12) angeordnet sind.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem zusätzlichen Merkmal:
    a. durch Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen zwei beanstandeten Teilbereichen (14, 16) des Hohlraums (12) wird der Schutzwachsnebel (40) innerhalb des Hohlraums (12) bewegt,
    insbesondere mit dem folgenden Merkmal:
    b. durch alternierende Erzeugung eines Überdrucks und eines Unterdrucks in mindestens einem Teilbereich (14, 16) des Hohlraums wird eine periodisch wiederholte Bewegung des Schutzwachsnebels (40) im Hohlraum (12) erzeugt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem der zusätzlichen Merkmale:
    a. der Nebelerzeuger erzeugt den Schutzwachsnebel durch Vermengung von druckbeaufschlagtem Schutzwachs sowie druckbeaufschlagter Luft, oder
    b. der Nebelerzeuger (31) erzeugt den Schutzwachsnebel (40) durch druckbeaufschlagtes Hindurchdrücken von Schutzwachs durch eine Düsenöffnung (34), oder
    c. der Nebelerzeuger erzeugt den Schutzwachsnebel durch einen hochfrequent schwingenden Aktor,
    insbesondere mit dem folgenden Merkmal:
    d. die Austrittsöffnung (32), durch die der Schutzwachsnebel (40) in den Hohlraum (12) eingebracht wird, befindet sich zumindest phasenweise in einer rotativen Bewegung.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den zusätzlichen Merkmalen:
    a. die Nebelerzeugung erfolgt durch zumindest eine Düsenöffnung (34) mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 0,3 mm, und
    b. das Korrosionsschutzwachs wird mit einem Druck vom mindestens 20 bar der Düsenöffnung (34) zugeführt, vorzugsweise mindestens 60 bar, insbesondere vorzugsweise mindestens 100 bar.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem der zusätzlichen Merkmale:
    a. der Schutzwachsnebel (40) tritt in einer Richtung aus der Austrittsöffnung (32) aus, die gegenüber einer Haupterstreckungsrichtung (1) des Hohlraums (12) angewinkelt ist, und/oder
    b. der Schutzwachsnebel (40) wird nach Austritts aus der Austrittsöffnung in Hinblick auf seine Bewegungsrichtung gezielt beeinflusst, insbesondere durch Luftzufuhr aus von der Austrittsöffnung unterschiedlichen Luftdüsen (60).
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den zusätzlichen Merkmalen:
    a. derAustrittöffnung (32) ist eine Nebelerzeugungskammer (80) vorgeschaltet, und
    b. der Nebelerzeuger (31) ist zur Erzeugung des Schutzwachsnebels (40) in der Nebelerzeugungskammer (80) ausgebildet,
    insbesondere mit dem zusätzlichen Merkmal:
    c. es ist Fördereinrichtung (90) zur Förderung des Schutzwachsnebels (40) in den Hohlraum (12) vorgesehen.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem der zusätzlichen Merkmale:
    a. das Verfahren findet Anwendung zur Zuführung des Schutzwachsnebels (40) in einen Hohlraum (12) zwischen Wandungen eines doppelwandigen Hohlkörpers, oder
    b. der Verfahren findet Anwendung zur Zuführung des Schutzwachsnebels (40) in einen Hohlraum (12), dessen Innenwandungen ausgehend von der Positionierung der Austrittöffnung (32) innerhalb des Hohlraums (12) zumindest abschnittsweise durch andere Wandungsabschnitte (22) verdeckt sind.
  11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden Merkmalen:
    a. die Anlage weist eine Arbeitsposition auf, an der ein Werkstück (10) mit einem zu konservierenden Hohlraum (12) positionierbar ist, und
    b. die Anlage weist einen Applikator (30) zur Zuführung eines Korrosionsschutzwachses (40) in den Hohlraum (12) auf,
    gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
    c. der Applikator (30) verfügt über einen Nebelerzeuger (31) mit Austrittöffnung (32), die derart an oder in dem zu konservierenden Hohlraum (12) oder einer Zuführung zum Hohlraum (12) positionierbar ist, dass das Korrosionsschutzwachs in vernebelter Form als Schutzwachsnebel (40) in den Hohlraum (12) eingebracht werden kann.
  12. Anlage nach Anspruch 11 mit dem zusätzlichen Merkmal:
    a. die Anlage verfügt über Luftdüsen (60) zur Einbringung von Luft zum Zwecke der Bewegung des erzeugten Schutzwachsnebels (40) innerhalb des Hohlraums (12).
  13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12 mit dem zusätzlichen Merkmal:
    a. die Anlage weist mindestens einen Druckerzeuger auf, mittels dessen in einem Teilbereich (14,16) des Hohlraums (12) ein Unterdruck oder ein Überdruck erzeugbar ist,
    vorzugsweise mit dem zusätzlichen Merkmal:
    b. der Druckerzeuger ist mit einer Steuereinrichtung versehen, durch die periodisch wechselnder Druck innerhalb des Hohlraums (12) erzeugbar ist.
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