專利名稱：部件的受控制的膠凝和/或硬化和/或冷卻的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝和/或硬化和/或冷卻的方法，其中裝在托架上的這些部件被澆注及接著輸送到用于膠凝、硬化和/或冷卻的爐中。
本發(fā)明還涉及用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝、硬化和/或必要時冷卻的裝置，尤其用于實施以上方法。
在汽車點火線圈領(lǐng)域中專門開發(fā)了用于小型點火線圈單元的技術(shù)，該點火線圈單元愈來愈靠近馬達的高溫區(qū)域安裝。由此對這種部件制造的要求及所使用材料的要求顯著地提高。因此愈加重要的是，在該點火線圈制造時不超過一定的公差范圍，以便使產(chǎn)品的報廢率被保持在容許的限界內(nèi)。這些部件質(zhì)量的一個重要參數(shù)是保持點火線圈中澆注的澆鑄樹脂膠凝和/或硬化中的溫度界限。
背景技術(shù)：
圖1中表示一個用于自動澆注澆鑄樹脂件，尤其是一個典型的點火線圈產(chǎn)品的公知的裝置。
該裝置具有澆鑄樹脂的預(yù)加工單元2，該單元用于澆注站4的操作，及具有一個預(yù)熱爐6，一個具有膠凝區(qū)域10及硬化區(qū)域12的硬化爐8，一個輸送系統(tǒng)14，一個裝載及卸載站16及一個等離子室18。
其中用澆鑄樹脂澆注的部件被放置在托架上及在連續(xù)工作的預(yù)熱爐6中被預(yù)熱，其中預(yù)熱爐6可能具有多個溫度區(qū)域。在其上放置著點火線圈的托架從一端進入這樣一個爐6中及由輸送系統(tǒng)14連續(xù)經(jīng)過各溫度區(qū)域地輸送，直到它們從另一端輸出。然后它們被送入例如由真空澆注室構(gòu)成的澆注站4中，在那里被澆注及移動到硬化爐8中，該硬化爐在其結(jié)構(gòu)上與預(yù)熱爐6差不多相同。由此對于爐8內(nèi)的鑄件產(chǎn)生了各種問題。
例如從一個溫度區(qū)域(膠凝區(qū)域10)到另一溫度區(qū)域(硬化區(qū)域12)的輸送對于這些部件體現(xiàn)為一個顯著的溫度跳動。這尤其可對具有很薄的絕緣層厚度的很小部件產(chǎn)生嚴(yán)重影響。過快的溫度變化可導(dǎo)致裂紋。
在出于某些原因爐8阻塞的情況下，將總是涉及到所有托架，即所有托架不再在正確的溫度循環(huán)中運行及裝在其上的這些部件可能產(chǎn)生缺陷。
爐8的進入?yún)^(qū)域及輸出區(qū)域通常在溫度精確度方面很難控制。不受控制地侵入的冷空氣可能干擾預(yù)定的溫變過程及導(dǎo)致這些部件的澆注坯料中的缺陷。
在這樣的爐中精確地遵循預(yù)定的溫度斜度(斜率dT/dt)是不可能的，但這對于新一代的點火線圈是必需的。
這種公知的方案總是在一個爐系統(tǒng)中同時地處理大量的點火線圈。這意味著當(dāng)生產(chǎn)由于某個原因被中斷一定時間的情況下，其損失是相當(dāng)大的。
這種生產(chǎn)也不能滿足單件流程(Single-Piece-Flow)的基本思想?，F(xiàn)代制造裝置的目標(biāo)則在于生產(chǎn)盡可能小的批量，即“準(zhǔn)時生產(chǎn)”，這在根據(jù)圖1的裝置的情況下是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種方法，通過它可更精確及更好適配單件鑄件地處理。在此情況下所出現(xiàn)的缺陷將具有不太嚴(yán)重的后果。
根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)將通過如下的方法來解決用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝和/或硬化和/或冷卻的方法，其中裝在托架上的這些部件被澆注及接著輸送到用于膠凝、硬化和/或冷卻的爐中，其中，裝有這些被澆注部件的這些托架借助一個輸送裝置被輸送到一些單獨的及彼此無關(guān)的單爐中，這些單爐設(shè)有單獨的溫度控制部分。
本發(fā)明還提出了用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝、硬化和/或必要時冷卻的裝置，尤其用于實施以上方法，其中對借助澆鑄樹脂澆注鑄件的一個澆注站配置了用于膠凝、硬化和/或冷卻澆鑄樹脂坯料的多個單爐，其中設(shè)有一個輸送系統(tǒng)，借助該輸送系統(tǒng)可將攜帶這些部件的這些托架輸送到相應(yīng)的單爐中，優(yōu)選逐個地輸送；及每個單爐具有一個單獨的溫度控制部分。
本發(fā)明的方案在于設(shè)有多個單爐的傳送系統(tǒng)，該傳送系統(tǒng)分開地及彼此無關(guān)地輸送攜帶澆注部件的一些托架。在此情況下，這些爐被這樣地設(shè)計，即各個爐接收一個或少量的托架。在這些單爐內(nèi)可合乎目的地進行一個溫度循環(huán)，通過該溫度循環(huán)可使?jié)沧⑴髁夏z凝和/或硬化及也可能合乎要求地冷卻。在完全膠凝及硬化后托架可被機器人系統(tǒng)取出及輸送到一個卸載站。
與傳統(tǒng)的大的直通式爐相反地，在中等生產(chǎn)能力的情況下例如需要約60-100個小的單室爐。這些爐最好設(shè)有一個電子控制部分及例如借助一個晶閘管控制部分進行在±1℃內(nèi)或更精確的溫度控制。
每個托架在生產(chǎn)過程中也可經(jīng)過個別的溫度時間、溫度特性及溫度數(shù)值。因此可先后地處理不同的部件類型，并且即使當(dāng)它們具有不同的過程參數(shù)時。甚至可以在澆注設(shè)備上用相應(yīng)的不同過程處理不同的澆鑄樹脂。這例如是這樣的情況澆鑄樹脂在兩個分開的預(yù)加工裝置上預(yù)加工及計量及然后彼此無關(guān)地在澆注模中各澆注相應(yīng)的部件。當(dāng)出現(xiàn)很多種部件類型時這是有利的(例如對于不同的訂戶及型號)。此外該方案提供了一種絕對按照需求的生產(chǎn)。因此本裝置的靈活性被明顯地提高。
這些單爐中的托架的數(shù)目取決于裝置的節(jié)拍時間及每個爐的最大允許裝料時間(也稱容差時間)。在新型結(jié)構(gòu)的點火線圈、例如具有相應(yīng)的現(xiàn)代澆鑄樹脂的棒式點火線圈的情況下，每個爐可僅具有很少件數(shù)的托架(1，2，3或4個)。
根據(jù)本發(fā)明可在同一澆注設(shè)備上對具有極其不同的結(jié)構(gòu)尺寸的部件進行處理。例如可處理具有不同于小部件的膠凝和/或硬化特性的大部件。這種變化在如圖1中所述的傳統(tǒng)裝置中是不可能實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明僅需要對各單爐預(yù)給定不同的溫度變化曲線，以便可對不同的部件進行不同的處理。大的或厚壁的部件可較慢地膠凝、硬化或冷卻，以避免熱應(yīng)力。
借助本發(fā)明可在這些爐中的一個或多個中在一定時刻上為了另外的處理中斷膠凝、硬化或冷卻過程。例如可取出這些部件，補充澆注及填滿地再置入到爐中。最后使該處理繼續(xù)進行到結(jié)束。
即使當(dāng)澆注點火線圈時在澆注容器中將它們一直注到邊緣，經(jīng)過通風(fēng)及最后的浸漬將形成第一次收縮及在膠凝時通過化學(xué)反應(yīng)形成第二次收縮。但如果用戶要將線圈完全注滿到邊緣，則必需進行補充澆注。根據(jù)本發(fā)明，這些線圈可在專門設(shè)置的爐中很簡單地經(jīng)受“附加處理”。在第一次加熱-及可能的一個保持時間-后，將這些線圈從這些爐中取出，補充澆注及再加熱，以便使新澆注的樹脂件膠凝及硬化。當(dāng)然這時也可接著進行一個可控的冷卻步驟。
根據(jù)本發(fā)明，這些單爐也可用于部件的預(yù)加熱。由此可取消用于預(yù)加熱的通常的直通式爐及在預(yù)加熱時可利用其靈活性以及通過這些爐的部分充分利用達到能量及成本的節(jié)約。
在一個優(yōu)選的實施例中，這些單爐上具有一個識別系統(tǒng)，它自動地識別剛置入的部件所需的處理或溫度控制。在部件本身或其托架上可設(shè)置條形碼或其它識別標(biāo)記，它們對爐控制部分指示應(yīng)進行怎樣的溫度變化。這將導(dǎo)致自動正確調(diào)節(jié)的、個別地適配部件的處理。由此可盡量地排除錯誤的操作。
在一個優(yōu)選實施例中，輸送裝置設(shè)有一個用于這些單爐的裝料或卸載的機器人系統(tǒng)，優(yōu)選為龍門式機器人。這些系統(tǒng)是成熟的及可從市場上便宜地得到的。它們可簡單地編程及可靠地工作。
在本發(fā)明的另一實施例中，這些爐的區(qū)域中設(shè)有一個位置，在這里安裝了處理部件的一個等離子室。有些點火線圈制造者在澆注緊前面在單獨的室中用等離子處理這些部件。由此達到附加的清潔及表面的物理的或化學(xué)的激活。這將導(dǎo)致澆鑄樹脂更好地附著在待包封的點火線圈上。
本發(fā)明的優(yōu)點如下5％的在膠凝時間中的公差范圍很容易達到，與連續(xù)工作的爐相反，在連續(xù)工作的爐中其中斷可影響爐中的一整批部件。
在所有的托架上測量的＜或＝1℃的膠凝溫度容差能被可靠地保持。
在爐中的均勻溫度分布可很簡單地實現(xiàn)，并與裝載狀態(tài)(全部或部分裝載)無關(guān)。
所有鑄件在其單爐中，在整個膠凝、硬化和/或冷卻時間上可得到精確的溫度變化曲線，這與連續(xù)爐相反，在那里由于結(jié)構(gòu)尺寸不能作到。
借助根據(jù)本發(fā)明的方法及根據(jù)本發(fā)明的裝置，部件也可選擇連續(xù)地冷卻。對于一些部件連續(xù)冷卻是非常重要的。利用根據(jù)本發(fā)明的這些單爐對于每個部件可進行一個連續(xù)的冷卻變化曲線。由此可避免大的溫度跳變，否則可能導(dǎo)致部件中裂縫的形成。
在從一個溫度區(qū)域到相鄰溫度區(qū)域的溫度跳動內(nèi)可用一個合乎要求的受電子控制的斜率來達到。在此情況下可精確地保持任意的溫度變化斜率。在很重要的鑄件上這對于部件的浸漬或壓制形成具有關(guān)鍵的重要性。爐中的溫度上升或下降可這樣地調(diào)節(jié)，即總是在爐與部件之間和/或在部件本身中達到最小的溫度差。
膠凝和/或硬化和/或冷卻時間可任意地調(diào)節(jié)及精確地保持到秒。
對于上述時間來說所述膠凝和/或硬化和/或冷卻溫度可任意地調(diào)節(jié)及可視產(chǎn)品而定地在一個單爐中作到適配。
對于該過程僅需要識別托架或部件，由此爐可自動地調(diào)節(jié)及由此產(chǎn)生相應(yīng)的溫度變化曲線。這就使在裝置中關(guān)于不同的產(chǎn)品的靈活性獲得了顯著增強。
當(dāng)單爐中的爐料在膠凝/硬化/冷卻中出現(xiàn)問題時，僅是損失一個或少數(shù)幾個托架，而不象其它方案那樣可能損失全部爐料。
該方案接近最小的有經(jīng)濟意義的單元，即可能在更小件數(shù)生產(chǎn)才有意義的更小產(chǎn)量時，僅需使該裝置的一部分工作。能耗將相應(yīng)地降低。
這種方案也接近這樣的要求，即精確地進行膠凝、硬化和/或冷卻過程而其不應(yīng)被中斷。
此外，這些單爐僅需在真正使用的緊前時刻被開機。由此產(chǎn)生顯著的能量及成本的節(jié)省。因此開機總是與裝載相關(guān)地進行的。當(dāng)裝載更少時則需要更少量的爐，由此這里就可附加地節(jié)省能量及成本。
整個系統(tǒng)可以極簡單的方式模塊化擴展，以這種方式附加相應(yīng)的數(shù)量其它的爐。這例如當(dāng)過程參數(shù)在較長的節(jié)拍時間上改變或當(dāng)力圖提高整個裝置的容量時是推薦的。


從以下借助附圖對實施例的描述中可得到其它的本發(fā)明的目的、優(yōu)點，特征及應(yīng)用可能性。其中所有的說明和/或圖示的特征其本身或以任意有意義的組合構(gòu)成了本發(fā)明的主題。
附圖為圖1根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于自動澆注澆鑄樹脂件的一個裝置，圖2以概圖表示的根據(jù)本發(fā)明的用于澆注、膠凝、硬化和/或冷卻澆鑄樹脂件的裝置的一個可能實施形式，及圖3第二實施形式的概圖。
具體實施例方式
圖2表示出由圖1已公知的單元澆鑄樹脂的預(yù)加工單元2，澆注站4，預(yù)熱爐6，輸送系統(tǒng)14，裝載及卸載站16及等離子室18。與公知裝置的區(qū)別主要是優(yōu)選的可閉合的這些單爐20，它們?nèi)〈藞D1中的直通式硬化爐8。此外還表示出托架支架22。
輸送系統(tǒng)14實際在一個回路中傳送這些具有待處理部件的托架，即從裝載及卸載站16通過預(yù)熱爐6到澆注站4并從那里再到這些單爐20，在這些爐中這些部件相應(yīng)于預(yù)定的時間保持在預(yù)定的溫度上。在由這些爐20取出后，輸送系統(tǒng)14將制造好的部件再送到裝載及卸載站16。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實施形式，其中輸送系統(tǒng)14不進行環(huán)行運行，而是進行往復(fù)式運動。一個機器人24在兩排單爐20之間的一個通道中往復(fù)運行及裝載或卸載攜帶部件的托架。此外還表示出一個補澆站26，在這里可補償可能出現(xiàn)的澆注坯件的收縮。
權(quán)利要求
1.用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝和/或硬化和/或冷卻的方法，其中裝在托架上的這些部件被澆注及接著輸送到用于膠凝、硬化和/或冷卻的爐中，其特征在于裝有這些被澆注部件的這些托架借助一個輸送裝置(14)被輸送到一些單獨的及彼此無關(guān)的單爐(20)中，這些單爐設(shè)有單獨的溫度控制部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在這些單爐(20)中用于膠凝、硬化和/或冷卻的時間和/或溫度和/或溫變過程可彼此無關(guān)地調(diào)節(jié)或改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在相同的澆注設(shè)備中具有多個設(shè)有不同溫變過程的單爐(20)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于在一個確定的時刻中止這些單爐(20)的一個或多個中的膠凝、硬化和/或冷卻過程；取出這些部件，補澆注及再放置到這些爐(20)中及然后再繼續(xù)進行該過程。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于這些單爐(20)也用來預(yù)加熱。
6.用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝、硬化和/或必要時冷卻的裝置，尤其用于實施根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于對借助澆鑄樹脂澆注鑄件的一個澆注站(4)配置了用于膠凝、硬化和/或冷卻澆鑄樹脂坯料的多個單爐(20)，其中設(shè)有一個輸送系統(tǒng)(14)，借助該輸送系統(tǒng)可將攜帶這些部件的這些托架輸送到相應(yīng)的單爐(20)中，優(yōu)選逐個地輸送；及每個單爐(20)具有一個單獨的溫度控制部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于每個單爐(20)具有一個用于膠凝、硬化和/或冷卻的時間、溫度和/或溫變過程的控制部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的裝置，其特征在于該設(shè)備具有一個用于識別這些分別具有所需的溫度變化曲線、時間和/或溫度的托架或其部件的識別系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中一項的裝置，其特征在于設(shè)有一個用于裝件或卸載的機器人系統(tǒng)(機器人24)，優(yōu)選為龍門式機器人。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中一項的裝置，其特征在于設(shè)有一個優(yōu)選為一體地組合在爐系統(tǒng)中的等離子室(18)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于部件、尤其是澆注的澆鑄樹脂件如點火線圈的受控制的膠凝和/或硬化和/或冷卻的方法，其中裝在托架上的部件被澆注及接著輸送到用于膠凝、硬化和/或冷卻的爐中。為了提高靈活性，裝有被澆注部件的托架借助一個輸送裝置(14)被輸送到單獨地及彼此無關(guān)的單爐(20)中，這些單爐設(shè)有單獨的溫度控制部分。
文檔編號B29C33/00GK1600521SQ200410082478
公開日2005年3月30日 申請日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月22日
發(fā)明者霍爾格·齊默爾曼, 格哈德·邁斯 申請人:威廉·海德里希真空設(shè)備兩合公司