CN109475896A - 用于施加浓稠物质的施涂器、用于此的可更换部件及对应的操作方法 - Google Patents

用于施加浓稠物质的施涂器、用于此的可更换部件及对应的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种施涂器(1)，所述施涂器用于将涂覆剂(例如浓稠物质)施加至构件(例如机动车车身构件)，所述施涂器具有带喷嘴开口的喷嘴(4‑11)，所述喷嘴开口具有特定的喷嘴几何形状，所述喷嘴特别用于将浓稠物质条施加至构件表面。本发明提供了喷嘴开口的喷嘴几何形状在不更换更换喷嘴(4‑11)的情况下是可调节的，特别通过两个喷嘴部分(4，6)的相对运动来调节。此外，本发明还包括用于这种施涂器(1)的可更换部件(6，12)及其操作方法。

Description

用于施加浓稠物质的施涂器、用于此的可更换部件及对应的 操作方法
技术领域
本发明涉及一种施涂器，所述施涂器用于将涂覆剂(例如浓稠物质，特别是粘合剂或密封剂)施加到构件(例如机动车的车身构件)上，特别是用于将浓稠物质条施加到构件表面上。此外，本发明还涉及一种用于这种施涂器的可更换部件以及一种用于此的对应的操作方法。
背景技术
从现有技术中已知借助于施涂器将所谓的粘合剂条施加到构件表面上。施涂机器人沿着特定路径在构件表面上引导施涂器。在该运动期间，施涂器将粘合剂从喷嘴释放到构件表面上，以使得粘合剂然后在构件表面上形成粘合剂条。用于这种施涂器的已知喷嘴通常包括一管，所述管在流动方向上窄缩并且在管的端部处在管壁中具有一个V形喷嘴槽。当施加粘合剂条时，喷嘴在构件的表面上被引导，其中，喷嘴相对于构件的表面成一定角度。DE 199 38 328A1也公开了一种类似的施涂器。
这些已知的施涂器的缺点在于喷嘴几何形状是固定的并且只能通过更换相应的喷嘴来改变。然而，喷嘴更换需要一定的时长，这由于所需的时间消耗而在用于机动车车身构件的连续涂覆(例如粘合剂涂覆)的浓稠物质系统中是有问题的，原因在于喷嘴改变可能限制在涂漆期间可实现的循环时间。
关于本发明的一般技术背景，还应参考DE 10 2012 014 974A1。然而，该文献公开了一种不同的主题，即公开了一种用于书脊的粘合剂涂覆的装置。因此，该文献是不相关的。
最后，DE 10 2007 056 121B3也公开了一种不同的主题，即一种用于涂覆生地毯或人造草皮的宽缝喷嘴。因此，该文献也是不相关的。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题。
该目的通过根据独立权利要求的根据本发明的施涂器、用于施涂器的可更换部件和相应的操作方法来实现。
本发明包括构建一种施涂器的通用技术教导，在所述施涂器中，喷嘴开口的喷嘴几何形状可以在不更换喷嘴的情况下被调节，特别是通过两个喷嘴部件的相对运动来调节，这将被详细描述。
在本发明的一个优选实施例中，施涂器适于涂敷浓稠物质，例如粘合剂、密封剂或绝缘材料。例如，术语“浓稠物质”还包括可喷涂的、通常包含PVC的材料(PVC：聚氯乙烯)，这种材料例如用于焊缝密封、腔体维护或车身的底部保护。然而，对于待施加的涂覆剂，本发明不局限于这种浓稠物质，而是在理论上也可以利用其它类型的涂覆剂来实现。
还应该提到的是，施涂器优选地适于将涂覆剂(例如浓稠物质)施加到机动车辆的车身构件上。然而，对于构件的类型，本发明不局限于机动车的车身构件，而是本质上也可以利用其它类型的构件来实现。
上面已经提到，本发明提供了在不更换喷嘴的情况下调节喷嘴开口的喷嘴几何形状的可能性。例如，可以调节喷嘴开口的大小，特别是喷嘴开口在轴向方向上的高度，以便影响构件表面上的浓稠物质条的高度。例如，在V形喷嘴开口的情况下，构件表面上的所得到的三角形条在高度由V形喷嘴开口的轴向长度来确定。然而，作为替代方案，在本发明的范围内也可以调节喷嘴开口的形状，以便相应地调适构件表面上的浓稠物质条的所得到的形状。在本发明的范围内也可以将这两种可能性(喷嘴开口的大小和形状的调节)组合。然而，本发明还提供了仅改变喷嘴开口的大小同时保持形状(例如三角形或V形)不变的可能性。
在本发明的优选实施例中，喷嘴具有内管，其中，内管优选地固定地附接至施涂器，并且在操作期间，待施加的涂敷剂(例如浓稠物质)流动通过内管。另外，喷嘴优选地具有外管，该外管在外侧环绕内管并且与内管同轴地延伸。外管可绕其纵向轴线相对于内管旋转以调节喷嘴几何形状。因此，喷嘴开口的喷嘴几何形状取决于外管与内管的相对旋转角度。
为此，内管和外管各自在其侧表面中具有喷嘴轮廓，这些喷嘴轮廓一起形成喷嘴开口。基于外管相对于内管的角度定向，内管和外管中的这两个喷嘴轮廓彼此更大或更小程度地对准地彼此上下叠置，以使得这两个喷嘴轮廓的彼此上下重叠的区域形成自由喷嘴开口。因此，外管相对于内管的旋转导致这两个喷嘴轮廓的重叠区域的变化，从而改变自由喷嘴开口的截面。
内管或外管中的喷嘴轮廓优选地为大致V形并且起始于内管或外管的自由端处的周向边缘，然后喷嘴轮廓在朝向近端的方向上窄缩。这意味着这两个V形喷嘴轮廓相对于彼此的旋转导致同样V形喷嘴截面的相应变化。这里应该提到的是，喷嘴开口的形状保持与内管和外管的旋转角度无关并且总是为V形。在该实施例中，内管和外管的扭转仅导致喷嘴开口大小的变化，而不会导致喷嘴开口形状的变化。
除了具有外管和内管的本发明设计之外，应该提到外管的内直径与内管的外直径基本上相同。在外管的在外管的第二喷嘴轮廓的周向边缘处的壁优选为刀形并且以切割刃靠置在内管的外壁上。这确保了在从内管到外管的过渡处具有尖锐的撕开刃。
还应该提到的是，根据本发明的施涂器优选地具有用于调节喷嘴几何形状的驱动器，其中，驱动器使相对于彼此可调节的两个喷嘴部件(例如外管和内管)相对于彼此运动。驱动器优选地具有马达(例如电动马达)以执行调节。但是，驱动器也可以气动地工作或设计为直接驱动器。例如，驱动器可以具有齿轮传动装置。在这种情况下，第一齿轮优选为可旋转地布置且与外管同轴并且扭转刚性地连接到外管。因此，转动第一齿轮将引起外管相对于内管的对应旋转。另外，齿轮传动装置可以具有可旋转的第二齿轮，该第二齿轮与第一齿轮啮合以使外管相对于内管旋转。外管上的第一齿轮可以一体成型到外管上，这使得能够以具有成本效益的方式制造带有齿轮的外管。例如，第一齿轮可以与外管一起形成一注塑部件。
此外，应该提到的是，喷嘴优选地设计成使得其在操作期间在构件表面上形成浓稠物质条(例如粘合剂条)，这本身是从现有技术中已知的并且因此不需要更详细地描述。
还应该提到的是，施涂器优选地具有连接凸缘，连接凸缘用于可拆卸地安装施涂器，例如安装在施涂机器人上。该连接凸缘可以在没有工具的情况下操作，以使得施加器可以在没有工具的情况下从施涂机器人拆下。例如，卡口式耦接可用于此。
此外，有利的是，外管也可以在没有工具的情况下从内管移除或安装到内管，为此也可以使用卡口锁。这使得可以将外管(如果需要的话，其上形成有齿轮)制造为无需清洁的、而是可以被简单地更换的可更换部件。
因此，本发明还要求保护这种可更换部件，其特征在于，当所述可更换部件被安装在施涂器上时可以运动，以便允许调节喷嘴的喷嘴几何形状。
这种可更换部件(例如外管)的其它特征已在上面描述，因此不需要任何进一步的解释。
此外，本发明还要求保护具有这种施涂器的整个施涂机器人。
最后，本发明还要求保护用于这种施涂器的对应操作方法。根据以上描述，本发明的操作方法的各个特征是明显的，从而可以省去对本发明的操作方法的单独描述。
然而，应该提到的是，在本发明中可以在喷嘴运动期间调节喷嘴的喷嘴几何形状。这使得可以沿着浓稠物质条调节构件表面上的浓稠物质条的几何形状。
附图说明
本发明的其它有利的改进在从属权利要求中限定，或者在下文结合本发明的基于附图的优选实施例的描述予以更详细地说明。附图示出：
图1A是本发明施涂器的示意性透视图，其呈现最大喷嘴开口大小的设定，
图1B是图1A的施涂器的侧视图，
图2A是图1A和1B的施涂器在呈现减小的喷嘴开口大小的设定下的示意性透视图，
图2B是图2A的施涂器的侧视图，
图3A是用于在构件表面上施加浓稠物质条的施涂器的侧视图，
图3B示出在根据图3A的设定中所得到的喷嘴开口大小，
图4A是与图3A不同的设定，其具有减小的喷嘴开口大小，并
图4B示出减小的喷嘴开口大小。
具体实施方式
附图示出了施涂器1的不同视图，所述施涂器1用于将浓稠物质(例如粘合剂，密封剂)的浓稠物质条施加到构件3(例如机动车的车身构件)的构件表面2上。
理论上，从现有技术中已经知晓将浓稠物质条施加到构件表面上，因此可以省略对浓稠物质条的施加的详细描述，对此参考本领域的现有技术。
此外，应该提到的是，附图仅示意性地示出本发明的原理，因此各部件的大小和设计的变化是可能的。
施涂器1首先具有中空的圆柱形内管4，待施涂的涂覆剂在操作期间流动通过该内管4并且内管4在其自由端处具有前开孔5。
此外，施涂器1还具有外管6，外管6在外侧环绕内管4并与内管4同轴地延伸。外管6的内直径等于内管4的外直径。
还应该提到的是，内管4固定至施涂器1，而外管6能够绕它的纵向轴线7相对于内管4旋转。
内管4的自由端在其侧表面上具有V形喷嘴轮廓8，所述V形喷嘴轮廓从该自由端沿着朝向近端的方向上以V形的方式窄缩。
外管6在它的自由端处在它的周向表面中具有V形喷嘴轮廓9，所述V形喷嘴轮廓9起始于外管6的该自由端并沿着朝向近端的方向上以V形方式窄缩。
通过使外管6相对于内管4旋转，可以使内管4和外管6中的两个V形喷嘴轮廓8、9更大或更小程度地对准，从而形成大小可调的喷管开口10。
在根据图1A和1B的位置中，外管6和内管4的这两个喷嘴轮廓8、9中的一个对准地位于另一个的正上方。这使得所形成的喷嘴开口10具有最大大小。
在根据图2A和2B的位置中，外管6和内管4的这两个喷嘴轮廓8、9相对于彼此扭转，这使得喷嘴开口10相应地更小。
还应该提到的是，外管6在V形喷嘴轮廓9的边缘处形成切割刃11，该切割刃11靠置在内管4的外壁上并且形成用于涂覆材料(例如粘合剂)的锋利的撕开刃。
因此，通过相对于内管4旋转外管6，可以连续且非常精确和精细地调节施涂器1的喷嘴开口10的大小。该旋转由齿轮驱动，而齿轮进而由电机(未示出)驱动。齿轮传动装置首先具有齿轮12，齿轮12扭转刚性地连接到外管6。此外，齿轮单元具有另外的齿轮13，所述另外的齿轮13与齿轮12啮合并由电机驱动。电动机的旋转通过两个齿轮12、13引起外管6相对于内管4的对应旋转并由此引起喷嘴开口10的大小的对应变化。
在此应该提到的是，齿轮12一体地成型在外管6上，这实现了具有成本效益的生产。还应该提到的是，外管6和齿轮12一起注塑成型并且两者都由塑料制成。
然而，替代地，外管6和齿轮12也可以由金属制成。
此外，带有齿轮12的外管6可以通过生成制造工艺(“快速原型制造法”)来生产。
外管6与一体形成的齿轮12一起形成可以容易地且廉价地更换的可更换部件，从而不需要清洁。
外管6与一体形成的齿轮12的组装和拆装可以在没有工具的情况下、例如通过未示出的卡口锁进行。
图3B和4B进一步示出了：通过相对于内管旋转外管6，可以改变喷嘴开口10的高度h1或h2，其中，喷嘴开口10的高度h1、h2的这种改变引起所施加的浓稠物质条的高度的对应变化。
在一方面，本发明允许精细地调节所施加的浓稠物质的量，特别是用于少的量和小的缝宽度。此外，本发明能够进行动态的、可变的调节，这甚至在涂覆路径期间也是可能的。另外，本发明简化了维护，因为由外管6和齿轮12组成的可更换部件可以被容易地更换而不需要清洁。另一个优点是简单的喷嘴更换，因为外管6可以带着一体形成的齿轮12在没有工具的情况下被更换。
本发明不仅要求保护上述优选实施例。相反，可以使用大量的变型和修改，这些变型和修改也利用了本发明的思想，因此落在保护范围内。特别地，本发明还独立于所引用的权利要求地、特别是没有独立权利要求或从属权利要求的特征地要求保护从属权利要求的主题和特征。
附图标记列表
1 施涂器
2 构件表面
3 构件
4 内管
5 内管的前开孔
6 外管
7 外管和内管的纵向轴线
8 内管中的V形喷嘴轮廓
9 外管中的V形喷嘴轮廓
10 喷嘴开口
11 切割刃
12 齿轮
13 齿轮
h1 喷嘴开口沿轴向的高度
h2 喷嘴开口沿轴向的高度

Claims (14)

1.一种施涂器(1)，所述施涂器用于将涂覆剂、特别是浓稠物质施加至构件(3)、特别是机动车车身构件(3)，所述施涂器具有带喷嘴开口(10)的喷嘴(4-11)，所述喷嘴开口具有特定的喷嘴几何形状，所述喷嘴特别用于将浓稠物质条施加至构件表面(2)，其特征在于，喷嘴开口(10)的喷嘴几何形状在不更换更换喷嘴(4-11)的情况下是可调节的，特别通过两个喷嘴部分(4，6)的相对运动来调节。
2.根据权利要求1所述的施涂器(1)，其特征在于，
a)喷嘴开口(10)的大小是可调节的，尤其喷嘴开口(10)在轴向上的高度(h1，h2)是可调节的，以便影响构件表面(2)上浓稠物质条的高度，和/或
b)喷嘴开口(10)的形状是可调节的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的施涂器(1)，其特征在于，
a)喷嘴(4-11)具有内管(4)，内管(4)优选固定地附接至施涂器(1)，
b)待施加的涂覆剂在操作过程中流动通过内管(4)，
c)喷嘴具有外管(6)，外管在外侧环绕内管(4)，
d)外管(6)与内管(4)同轴地延伸，和/或
e)外管(6)能够绕着外管的纵向轴线(7)相对于内管(4)旋转，以调节喷嘴的几何形状。
4.根据权利要求3所述的施涂器(1)，其特征在于，
a)内管(4)在其周向表面上具有第一喷嘴轮廓(8)，所述第一喷嘴轮廓形成喷嘴开口(10)，
b)外管(6)在其周向表面上具有第二喷嘴轮廓(9)，所述第二喷嘴轮廓形成喷嘴开口(10)，并且
c)内管(4)中的第一喷嘴轮廓(8)和外管(6)中的第二喷嘴轮廓(9)根据外管(6)相对于内管(4)的角度定向以更大或更小的程度彼此叠置并且在彼此重叠的区域中形成喷嘴开口(10)。
5.根据权利要求3或4所述的施涂器(1)，其特征在于，第一喷嘴轮廓(8)和/或第二喷嘴轮廓(9)为大致V形并且起始于所述内管(4)或外管(6)的在内管或外管的自由端处的周向边缘并沿着朝向近端的方向窄缩。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的施涂器(1)，其特征在于，
a)外管(6)的内直径基本上等于内管(4)的外直径，和/或
b)外管(6)的壁在第二喷嘴轮廓(9)的周向边缘处是刀形的并且以切割刃(11)靠置在内管(4)的外壁上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的施涂器(1)，其特征在于，
a)施涂器(1)具有用于调节喷嘴开口(10)的喷嘴几何形状的驱动器(12，13)，和/或
b)驱动器(12，13)具有马达，特别是电动马达，和/或
c)驱动器(12，13)是齿轮传动装置(12，13)，和/或
d)第一齿轮(12)可旋转地且与外管(6)同轴地布置并且抗扭转地连接至外管(6)，和/或
e)可旋转的第二齿轮(13)与第一齿轮(12)啮合，以使外管(6)相对于内管(4)旋转，和/或
f)第一齿轮(12)一体地形成在外管(6)上，和/或
g)第一齿轮(12)与外管(6)一起形成注塑件，和/或
h)驱动器以气动方式操作或设计为直接驱动器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的施涂器(1)，其特征在于，所述喷嘴(4-11)设计成：在操作中当喷嘴(4-11)在构件表面(2)上移动时喷嘴将浓稠物质条、特别是三角形条施加至构件(3)的构件表面(2)。
9.根据前述权利要求中任一项的施涂器(1)，其特征在于，
a)施涂器(1)具有连接凸缘，所述连接凸缘用于可拆卸地安装施涂器(1)，例如安装到施涂机器人上，所述连接凸缘能够在没有工具的情况下操作，特别操作为卡口配合部，和/或
b)外管(6)能够在没有工具的情况下、特别借助于卡口锁合部从内管(4)移除。
10.一种施涂机器人，所述施涂机器人用于利用根据前述权利要求中任一项所述的施涂器(1)将涂覆剂、特别是浓稠物质施加至构件(3)、特别是机动车车身构件上。
11.一种用于施涂器(1)的可更换部件(6，12)，所述施涂器用于将涂覆剂、特别是浓稠物质施加至构件(3)、特别是机动车车身构件，所述可更换部件尤其用于根据权利要求1至9中任一项所述的施涂器(1)，所述可更换部件(6，12)形成施涂器(1)的喷嘴(4-11)的喷嘴开口(10)，其特征在于，所述可更换部件能够在安装在施涂器(1)上的状态下运动，以能够调节喷嘴(4-11)的喷嘴几何形状。
12.根据权利要求11所述的可更换部件，其特征在于，
a)可更换部件(6，12)由塑料制成，和/或
b)可更换部件(6，12)是注塑件，和/或
c)可更换部件(6，12)形成外管(6)，外管在安装状态下环绕内管(4)并且在安装状态下能够相对于内管(4)旋转，和/或
d)齿轮(12)一体地形成在可更换部件(6，12)上，以便在安装状态下使可更换部件(6，12)在施涂器(1)上旋转，和/或
e)可更换部件能够在没有工具的情况下安装在施涂器(1)上和从施涂器拆下，以便能够在没有工具的情况下更换可更换部件。
13.一种用于施涂器(1)的操作方法，所述施涂器(1)用于将涂覆剂、特别是浓稠物质施加至构件(3)、特别是机动车车身构件，所述操作方法特别用于根据权利要求1至9中任一项所述的施涂器(1)，其特征在于，在不更换喷嘴(4-11)的情况下特别通过两个喷嘴部件(4，6)的相对运动来调节调节喷嘴开口(10)的喷嘴几何形状。
14.根据权利要求13所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法具有以下步骤：
a)沿预定的路径、特别通过施涂机器人使施涂器(1)在构件表面(2)上移动，特别使喷嘴轴线(7)横向于构件表面(2)地定向，并且
b)在喷嘴(4-11)移动期间通过喷嘴(4-11)施加浓稠物质，以使得所施加的浓稠物质在构件表面(2)上形成浓稠物质条、特别是三角形条，和/或
c)在喷嘴(4-11)移动期间调节喷嘴(4-11)的喷嘴开口(10)的喷嘴几何形状，特别用于调节构件表面(2)上浓稠物质条的高度。
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