DE19609572A1

DE19609572A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Demontage von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19609572A1
Application number: DE1996109572
Authority: DE
Inventors: Dieter Bock; Arnd Zander
Original assignee: AMB ALFELD ANLAGEN und MASCHIN
Current assignee: AMD ANLAGEN- UND MASCHINENBAU GMBH, 31061 ALFELD,
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: DE19609572C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Demontage von Kraftfahrzeugen, bei dem Verbindungsbereiche durchtrennt werden, um Einzelteile von den Kraftfahrzeugen abzutrennen, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, mit einer Schneideinrichtung zum Durchtrennen von Verbindungsbereichen der Kraftfahrzeuge.

Die Demontage von Kraftfahrzeugen ist Voraussetzung, um die in den Kraftfahrzeugen enthaltenen Rohstoffe wiederzugewinnen. Dabei ist es nicht alleiniges Ziel, Rohstoffquellen zu nutzen, sondern es gilt auch, durch die Wiederverwertung Müll zu vermeiden.

Grundsätzliches Problem ist, daß die Demontage von Kraftfahr zeugen bislang einen erheblichen manuellen Aufwand erfordert.

Die vorliegende Erfindung soll Maßnahmen aufzeigen, mit denen die Demontage von Kraftfahrzeugen vereinfacht wird.

Als Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist es bekannt, Teile des Kraftfahrzeugs mit handgeführten Einrichtungen abzuschweißen oder abzuflexen. Hierbei entstehen jedoch scharfkantige Schnittbereiche, an denen sich das Personal bei nachfolgenden manuellen Demontageschritten leicht verletzt. Außerdem ist das Durchschweißen und Durchflexen nicht bei Verbindungsbereichen aus allen bei Kraftfahrzeugen vorkommenden Materialien geeignet. Schwierigkeiten treten insbesondere bei entflammbaren Materialien auf. Außerdem besteht selbst beim Durchschweißen oder Durchflexen von nicht entflammbaren Blechen die Gefahr, daß benachbarte Materialien über ihren Entzündungs punkt erhitzt werden und sich entzünden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, die problemlos bei den verschiedenen Materialien einsetzbar sind, wie sie bei Kraftfahrzeugen vorkommen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Demontage von Kraftfahrzeugen gelöst, bei dem die Verbindungs bereiche mit einem hochenergetischen Wasserstrahl durchtrennt werden.

Das sogenannte Wasserstrahlschneiden ist an sich bekannt. Es wird bislang jedoch ausschließlich für flächige Objekte und Werkstücke wie Bleche und dergleichen eingesetzt. Außerdem betreffen die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren das Wasserstrahlschneiden von relativ kleinen Werkstücken.

Bei der Demontage von Kraftfahrzeugen wird das Wasserstrahl schneiden bei Objekten mit sehr großer Ausdehnung angewandt und es treten erstmals relativ große Schnittiefen auf, die sich über unterschiedlichste Materialien erstrecken.

Besondere Vorteile des Wasserstrahlschneidens bei der Demontage von Kraftfahrzeugen sind, daß der hochenergetische Wasserstrahl unterschiedlichste Materialien, so auch Verbundglasscheiben, Dämmaterialien und dergleichen durchtrennt, daß mit dem hochenergetischen Wasserstrahl ein gratfreier Schnitt erfolgen kann und daß keine Entzündungsgefahr beim Durchtrennungsvorgang gegeben ist. So können selbst Benzintanks, in denen sich explosionsfähige Dämpfe befinden, mit dem Wasserstrahl von den Kraftfahrzeugen abgetrennt werden. Das gleiche gilt für andere Behälter, in denen sich entzündliche Stoffe befinden. Die Gratfreiheit des mit dem Wasserstrahl geführten Schnitts reduziert die Verletzungsgefahr für das Personal erheblich, daß anschließend manuelle Demontagearbeiten an den Kraftfahrzeugen durchführt oder die abgetrennten Einzelteile handhabt.

Beim Wasserstrahlschneiden ist für den hochenergetischen Wasserstrahl in jedem Fall ein Energieabsorber vorzusehen. Dabei kann es sich um eine Prallplatte aus Stahl handeln. Bei der Erfindung ist jedoch bevorzugt, wenn der Energieabsorber ein Wasserbecken ist. Zur Durchführung des Verfahrens sind die Kraftfahrzeuge dann so zu verfahren und zu verschwenken, daß der jeweils zu durchtrennende Verbindungsbereich über dem Wasser becken angeordnet wird, bevor er mit dem von oben kommenden Wasserstrahl durchtrennt wird. Das Wasserbecken als Energie absorber ist insbesondere aus sicherheitstechnischen Aspekten bevorzugt, weil eine weniger aufwendige Abschirmung des hochenergetischen Wasserstrahls erforderlich ist, als bei einer Prallplatte.

Vorzugsweise wird der jeweilige Verbindungsbereich horizontal über dem Wasserbecken angeordnet, wobei der Wasserstrahl vertikal ausgerichtet wird, so daß der Wasserstrahl senkrecht auf den zu durchtrennenden Verbindungsbereich auftrifft und anschließend senkrecht in das darunter befindliche Wasserbecken eintritt.

In einer Fortentwicklung wird das neue Verfahren so durchge führt, daß bei gleichen Typen von Kraftfahrzeugen bestimmte Verbindungsbereiche in einer immer gleichen Reihenfolge durchtrennt werden, um die Kraftfahrzeuge in ihre Einzelteile zu zerlegen. Die Reihenfolge hängt dabei insbesondere von der Zugänglichkeit der Einzelteile bei dem jeweiligen Typ ab.

Bei der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneideinrichtung zum Durchtrennen von Verbindungsbereichen der Kraftfahrzeuge eine Druckwasserquelle, einen Schneidkopf und einen Energieabsorber aufweist, wobei das von der Druckwasserquelle kommende Wasser unter Ausbildung eines hochenergetischen Wasserstrahls aus einer Düse in dem Schneid kopf austritt und der Wasserstrahl hinter den zu durchtrennenden Verbindungsbereichen auf den Energieabsorber auftrifft.

Vorzugsweise ist der Schneideinrichtung eine Manipulierein richtung zum Verfahren und Verschwenken der Kraftfahrzeuge zugeordnet. Eine solche Manipuliereinrichtung ist beispielsweise in der DE-GM 94 10 029 beschrieben. Mit der bekannten Manipu liereinrichtung sind die Kraftfahrzeuge um eine Längsachse und eine vertikale Achse verschwenkbar sowie in allen Raumrichtungen verfahrbar.

Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Energieabsorber ein ortsfestes Wasserbecken ist, über dem die Düse des Schneid kopfs vertikal nach unten ausgerichtet ist. Bei dieser Anordnung kann zwar auch der Schneidkopf in gewissem Rahmen verfahren werden, das Wasserbecken gibt jedoch Grenzen für die Verfahr barkeit des Schneidkopfs vor. Nicht von dem Schneidkopf über brückbare Wege müssen daher zwangsläufig von den Kraftfahrzeugen mit Hilfe der Manipuliereinrichtung zurückgelegt werden.

Um über dem Wasserbecken verfahren zu werden, kann der Schneid kopf an dem freien Ende eines Gelenkarm angeordnet sein. Der Gelenkarm ermöglicht auch das Eintreten des vorteilhafterweise kleinen Schneidkopfes in Hohlräume der Kraftfahrzeuge.

Zur Automatisierung der neuen Vorrichtung kann dieser eine Steuerung für die Schneideinrichtung und die Manipulierein richtung aufweisen, um die einzelnen Verbindungsbereiche bei gleichen Typen von Kraftfahrzeugen in bestimmten, immer gleichen Reihenfolge unter dem Schneidkopf auszurichten. Zusätzlich können Greifarme vorgesehen, die die jeweils abgetrennten Teile der Kraftfahrzeuge abgreifen und in Magazinen sortiert ablegen.

Die Erfindung wird im folgenden von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der Schneideinrichtung der neuen Vorrichtung,

Fig. 2 das Wasserstrahlschneiden bei dem neuen Verfahren und

Fig. 3 eine vollständige Anordnung zur Durchführung des neuen Verfahrens mit der Schneideinrichtung gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 skizzierte Schneideinrichtung 1 bis 3 weist eine Druckwasserquelle 1, einen Schneidkopf 2 und einen Energie absorber 3 auf. Der Energieabsorber 3 ist als mit Wasser 4 gefülltes Becken 5 ausgebildet. Die Druckwasserquelle 1 weist eine hier nicht im einzelnen dargestellte Pumpe und einen hier ebenfalls nicht im einzelnen dargestellten Druckspeicher auf. Die Druckwasserquelle 1 steht über eine Druckwasserleitung 6 mit dem Schneidkopf 2 in Verbindung. Die Druckwasserleitung 6 ist als Gelenkarm 7 ausgebildet, der um verschiedene horizontale Achsen 8 und vertikale Achsen 9 verschwenkbar ist, um den Schneidkopf 2 zu verfahren. Die Druckwasserleitung 6 muß nicht selbst den Gelenkarm 7 ausbilden, sondern kann auch im Inneren oder an einem separaten Gelenkarm 7 geführt sein. Mit dem Gelenkarm 7 ist der Schneidkopf 2 verfahrbar und insbesondere auch in Hohlräume einführbar, wobei seine relativ geringen äußeren Abmessungen von Vorteil sind.

Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Druckwasserleitung 6 und des Schneidkopfs 2 im Querschnitt. Das von der Druckwasser quelle 1 kommende, Druckwasser 10 wird bis in den Schneidkopf 2 nur durch Bereiche mit weitem Querschnitt geführt. Aus dem Schneidkopf tritt das Wasser 10 jedoch durch eine enge Düse 11 aus. Durch die Verengung des zunächst weiten Querschnitts auf die enge Düse 11 wird das Druckwasser 10 extrem beschleunigt, so daß es unterhalb des Schneidkopfs 2 einen hochenergetischen Wasserstrahl 12 ausbildet. Mit diesem hochenergetischen Wasser strahl 12 sind verschiedene Materialien problemlos und gratfrei durchtrennbar, insbesondere auch Verbunde aus verschiedenen Materialien. Ein solcher Verbund 13 bis 16 ist in Fig. 2 skizziert. Der Verbund wird außen durch ein Blech 13 und eine Kunststoffabdeckung 14 begrenzt und weist im Inneren eine geschäumte Füllung 15 auf, durch die Drähte 16 hindurchtreten. Der hochenergetische Wasserstrahl 12 tritt durch den gesamten Verbund 13 bis 16 insbesondere ohne die Gefahr einer Entzündung auch feuergefährlicher Materialien durch. Selbst Benzintanks und dergleichen können so gefahrlos von den Kraftfahrzeugen abgetrennt werden.

Während in Fig. 1 nur der Grundaufbau der neuen Vorrichtung, d. h. deren Schneideinrichtung 1 bis 3 dargestellt ist, zeigt Fig. 3 neben der Schneideinrichtung auch eine Manipuliereinrichtung 19 bis 23 für die Kraftfahrzeuge, von denen ein Kraftfahrzeug 17 exemplarisch dargestellt ist. Die Manipuliereinrichtung weist 2 konzentrisch zu einer gemeinsamen Schwenkachse 18 und hinter einander angeordnete kreisbogenabschnittförmige Schwenkrahmen 19 auf, von denen in Fig. 3 jedoch nur der vordere erkennbar ist. Innerhalb der Schwenkrahmen 19 ist das Kraftfahrzeug 17 auf einem Halterahmen 20 befestigt, der seinerseits an dem freien Enden 21 der Schwenkrahmen 19 lösbar gelagert ist. Mit einem ersten Antrieb 22 sind die Schwenkrahmen 19 mit Kraftfahrzeug 17 um die horizontale Schwenkachse 18 verschwenkbar. Ein weitere Antrieb 23 dient zum Verschwenken um eine vertikale Schwenkachse 24. Beide Antriebe 22 und 23 sind oberhalb der Schwenkrahmen 19 und des Kraftfahrzeugs 17 angeordnet, um den Zugang zu dem Kraftfahrzeug 17 von der Seite her nicht zu behindern. Gelagert sind die Antriebe 22 und 23 mit den Schwenkrahmen 19 an einem hallenförmigen Gestell 25. Innerhalb des hallenförmigen Gestells 25 ist die gesamte Anordnung der Schwenkrahmen 19 auch in allen drei Raumrichtungen verfahrbar. Diese Verfahrbarkeit wird ausge nutzt, um einen Verbindungsbereich 26 des Kraftfahrzeugs 17 über dem Wasserbecken 4, 5 und unter Schneidkopf 2 anzuordnen. Bei einer anschließenden Relativverschiebung des Verbindungsbereichs 27 zu dem Schneidkopf 2 trennt der aus dem Schneidkopf 2 aus tretende hochenergetische Wasserstrahl 12 den Verbindungsbereich 26 durch. Auf diese Weise können verschiedene Einzelteile von dem Kraftfahrzeug abgetrennt werden. Dies ist hier am Beispiel des Fahrzeugsdachs dargestellt. Das abgetrennte Fahrzeugdach wird von einem Greifarm 27 mit einem endseitigen Elektromagneten 28 ergriffen und in einem hier nicht dargestellten Magazin abgelegt. Vorteilhafterweise weisen die Schnittkanten, wie sie nach dem Wasserstrahlschneiden mit dem hochenergetischen Wasser strahl 12 vorliegen, keine Grate auf, so daß keine Verletzungs gefahr bei der manuellen Innendemontage des Kraftfahrzeugs 17 nach dem Entfernen des Dachs besteht.

Bezugszeichenliste

1 Druckwasserquelle
2 Schneidkopf
3 Energieabsorber
4 Wasser
5 Becken
6 Druckwasserleitung
7 Gelenkarm
8 Achse
9 Achse
10 Druckwasser
11 Düse
12 Wasserstrahl
13 Blech
14 Kunststoffabdeckung
15 Füllung
16 Draht
17 Kraftfahrzeug
18 Schwenkachse
19 Schwenkrahmen
20 Halterahmen
21 freies Ende
22 Antrieb
23 Antrieb
24 Schwenkachse
25 Gestell
26 Verbindungsbereich
27 Greifarm
28 Elektromagnet.

Claims

1. Verfahren zur Demontage von Kraftfahrzeugen, wobei Verbindungsbereiche durchtrennt werden, um Einzelteile von den Kraftfahrzeugen abzutrennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche (26) mit einem hochenergetischen Wasser strahl (12) durchtrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftfahrzeuge (17) so verfahren und verschwenkt werden, daß der jeweilige Verbindungsbereich (26) über einem Wasserbecken (4, 5) angeordnet wird, bevor er mit dem von oben kommenden Wasserstrahl (12) durchtrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Verbindungsbereich (26) horizontal über dem Wasser becken (4, 5) angeordnet wird und daß der Wasserstrahl (12) vertikal ausgerichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß bei gleichen Typen von Kraftfahrzeugen (17) bestimmte Verbindungsbereiche (26) in einer bestimmten, immer gleichen Reihenfolge durchtrennt werden, um die Kraftfahrzeuge (17) in ihre Einzelteile zu zerlegen.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Schneideinrichtung zum Durchtrennen von Verbindungsbereichen der Kraftfahrzeuge, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schneideinrichtung (1-3) eine Druckwasser quelle (1), einen Schneidkopf (2) und einen Energieabsorber (3) aufweist, wobei das von der Druckwasserquelle (1) kommende Druckwasser (10) unter Ausbildung eines hochenergetischen Wasserstrahls (12) aus einer Düse (11) in dem Schneidkopf (2) austritt und der Wasserstrahl (12) hinter den zu durchtrennenden Verbindungsbereichen (16) auf den Energieabsorber (3) auftrifft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinrichtung (1-3) eine Manipuliereinrichtung (19-25) zum Verfahren und Verschwenken der Kraftfahrzeuge (17) zuge ordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabsorber (3) ein Wasserbecken (4, 5) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (11) des Schneidkopfs (2) vertikal nach unten ausge richtet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schneidkopf (2) an dem freien Ende eines Gelenkarms (7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 7 bis 9 rückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung für die Schneideinrichtung (1-3) und die Manipulier einrichtung (19-25) vorgesehen ist, um die einzelnen Verbin dungsbereiche (16) bei gleichen Typen von Kraftfahrzeugen (17) in einer bestimmten, immer gleichen Reihenfolge unter dem Schneidkopf (2) auszurichten.