DE102009008310A1

DE102009008310A1 - Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Verfestigen eines Klebstoffs, der sich in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindet

Info

Publication number: DE102009008310A1
Application number: DE102009008310A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Menz
Original assignee: EDAG GmbH and Co KGaA
Current assignee: FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-11
Also published as: DE102009008310B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum thermischen Verfestigen von in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindlichem Klebstoff, bei dem ein Heißgas aus unmittelbarer Nähe auf eine äußere Oberfläche des Falzes (3) geblasen und der Klebstoff (8) dadurch erwärmt und verfestigt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum thermischen Verfestigen von in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindlichem Klebstoff, die Vorrichtung umfassend: (a) eine Leitstruktur (11) mit einer Innenseite, die an den Falz (3) angepasst geformt ist, so dass die Leitstruktur (11) in einer Arbeitsposition positioniert werden kann, in der ihre Innenseite einer Außenseite des Falzes (3) gegenüberliegt und mit dieser einen Spalt (17) für die Einleitung und Verteilung eines Heißgases bildet, (b) und eine Gaszuführung (12) mit einem Ende, das an der Innenseite der Leitstruktur (11) im Bereich des in der Arbeitsposition gebildeten Spalts (17) mündet, und einem anderen Ende, das einen Anschluss (13) für eine Verbindung mit einer Heizeinrichtung (20) für Gas aufweist oder mit einer Heizeinrichtung (20) für Gas bereits verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum thermischen Verfestigen von in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindlichem Klebstoff. Das Verfahren und die Vorrichtung können insbesondere in der Serienfertigung im Automobilbau Verwendung finden.
Die Erfindung betrifft insbesondere das Fügen von Anbauteilen von Fahrzeugen, beispielsweise Türen, Motorhauben, Heckklappen und Schiebedächern von Automobilen. Derartige Anbauteile bestehen in den meisten Fällen aus wenigstens zwei flächenhaften Substrukturen, insbesondere Blechstrukturen oder Blech- und Kunststoffstrukturen in Kombination, die im Randbereich umlaufend oder zumindest abschnittsweise mittels Falzverbindung miteinander gefügt sind. Durch die Falzverbindung werden scharfe Kanten im Randbereich vermieden und somit die Verletzungsgefahr herabgesetzt. Durch Kleben im Bereich der Falzverbindung kann die Steifigkeit des zusammengesetzten Fahrzeugteils erhöht werden. Klebstoff im Falzbereich, d. h. in der Falztasche des Falzes, erhöht die mechanische Festigkeit des Verbunds, schafft eine gewisse Dämmung und dient auch dem Korrosionsschutz. Die Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Verbunds erfordert jedoch ein Aushärten des Klebers. Ein im Falz befindlicher Verbindungskleber vermag dies unmittelbar nach dem Falzen noch nicht zu leisten. Vor dem Aushärten des Verbindungsklebers besteht durchaus noch die Gefahr des Verzugs, wenn das durch Falzen gefügte Fahrzeugteil für das Verbringen in eine Aushärteinrichtung gehandhabt werden muss oder gar im noch nicht ausgehärteten Zustand des Verbindungsklebers montiert wird. Im Stand der Technik werden daher Verfahren und Vorrichtungen für ein lokales Verfestigen von im Falzbereich befindlichem Klebstoff vorgeschlagen.
Die DE 10 2008 047 800.8 lehrt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum stoffschlüssigen Fixieren von formschlüssig miteinander verbundenen Bauteilen durch Widerstandspressschweißen. Das Verfahren und die Vorrichtung sind hervorragend für das Fixieren von durch Falzen gefügten Stahlblechen geeignet. Das Widerstandspressschweißen stößt jedoch auf Grenzen, wenn die relativ zueinander zu fixierenden Bauteile im Verbindungsbereich jeweils aus Leichtmetall, beispielsweise Al oder einer Al-Basislegierung, bestehen oder Werkstoffe unterschiedlicher Art, beispielsweise ein metallischer Werkstoff mit einem Kunststoff, verbunden werden soll.
Bekannt ist auch die Verfestigung des Klebstoffs durch induktives Heizen. Hierauf weist beispielsweise die DE 199 41 996 A1 hin, die wegen der mit dem induktiven Heizen verbundenen Probleme, auch des erheblichen technischen Aufwands wegen die Verwendung von Strahlungsheizern vorschlägt. Genannt werden IR- und NIR-Lichtstrahler.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, im Falz eines gefügten Fahrzeugteils befindlichen Klebstoff thermisch auf einfache und nicht zuletzt deshalb preiswerte Weise in kurzer Zeit thermisch zu verfestigen, vorzugsweise nur lokal an bestimmten Stellen längs des Falzes.
Nach der Erfindung wird der Falz und somit der in der Falztasche befindliche Klebstoff konvektiv auf die für die Klebstoffverfestigung erforderliche Temperatur erwärmt, indem ein heißes Gas, im Folgenden Heißgas genannt, vorzugsweise Heißluft, aus unmittelbarer Nähe auf eine äußere Oberfläche des Falzes geblasen wird. Der konvektive Wärmeeintrag ist besonders effektiv wegen des hohen Wärmeübergangs vom Heißgas in den Werkstoff des Falzes. Die thermische Behandlung mit Heißgas ist grundsätzlich für alle Werkstoffe geeignet und dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend auf einfache Weise optimierbar. Des Weiteren ist auch eine optionale Regelung des Wärmeeintrags einfacher als bei den bekannten Verfahren realisierbar. Die Erfindung kann somit in Bezug auf das Verfahren und die Vorrichtung besonders einfach und daher preiswert umgesetzt werden und ermöglicht eine thermische Verfestigung zumindest lokal in kürzerer Zeit als die bekannten Verfahren. Die Verlustleistung ist geringer, die Optimierung einfacher. Aufwendige Schutzmaßnahmen wie beispielsweise vor Strahlungsheizern, sind nicht erforderlich.
In bevorzugten Ausführungen wird eine Leitstruktur verwendet, mittels der das Heißgas am Falz verteilt wird, so dass es am Ort des Wärmeübergangs effizient eingesetzt wird und ein besonders intensiver Wärmeaustausch erfolgt. Die Leitstruktur für das Heißgas wird relativ zum Falz so positioniert, dass sie mit der äußeren Oberfläche des Falzes einen Spalt bildet. Anschließend wird das Heißgas in den Spalt eingeleitet und mittels der Leitstruktur im Spalt verteilt, so dass über die im Spalt befindliche Oberfläche des Falzes eine gleichmäßige Erwärmung des in der vom Falz gebildeten Falztasche befindlichen Klebstoffs erzielt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst die Leitstruktur, deren Innenseite an den Falz angepasst geformt ist, so dass die Leitstruktur relativ zum Falz in einer Arbeitsposition positioniert werden kann, in der ihre Innenseite einer Außenseite des Falzes, nämlich besagter Oberfläche des Falzes, gegenüberliegt und mit dieser den Spalt für die Einleitung und Verteilung des Heißgases bildet. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Gaszuführung, die an einem Ende an der Innenseite der Leitstruktur im Bereich des in der Arbeitsposition gebildeten Spalts mündet und an einem anderen Ende einen Anschluss für eine Verbindung mit einer Heizeinrichtung für das Gas aufweist oder an dem anderen Ende mit solch einer Heizeinrichtung bereits verbunden ist. Falls die Gaszuführung mit der Heizeinrichtung bereits verbunden ist, gehört die Heizeinrichtung ebenfalls zur erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der genannte Anschluss kann zum Anschließen unterschiedlicher Heizeinrichtungen, jeweils des gleichen Typs, eingerichtet sein. Es kann auch ein Adapter vorgesehen sein, um die Gaszuführung an Heizeinrichtungen unterschiedlichen Typs anschließen zu können. Anstelle eines Anschlusses für eine lösbare Verbindung mit einer Heizeinrichtung kann die Gaszuführung an dem betreffenden Ende auch zerstörungsfrei nicht lösbar permanent an eine Heizeinrichtung angeschlossen sein. Die Leitstruktur ist dazu eingerichtet, einen größtmöglichen Teil des Heißgases unmittelbar auf den Falz zu leiten und nicht nutzlos die Umgebung damit aufzuwärmen. Die Vorrichtung kann demgemäß so betrachtet werden, als ob die Gaszuführung an der Innenseite der Leitstruktur mündet. Sie kann umgekehrt aber auch so gesehen werden, dass sich die Leitstruktur an einem vorderen Ende der Gaszuführung an diese anschließt, um das aus der Mündung oder den mehreren Mündungen austretende Heißgas auf und über den Falz zu leiten, so dass es über den Falz streicht und mit der äußeren Oberfläche des Falzes möglichst intensiv die Wärme austauscht. Die Leitstruktur kann zu einer Düse weiterentwickelt sein, um an der äußeren Oberfläche des Falzes eine möglichst hohe Heißgasgeschwindigkeit zu erzeugen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leitstruktur den bügelförmigen Falz umgreift, so dass sich der Spalt von einer Oberseite des Falzes über die Falzkante und über eine Unterseite des Falzes erstreckt. Der Spalt kann sich zur Gaszuführung hin, d. h. in dem Bereich, in dem die Gaszuführung in den Spalt mündet, aufweiten. Umgekehrt kann sich der Spalt in Richtung auf den Gasaustritt bis zu einer engsten Strömungsquerschnitt an der Oberseite oder der Unterseite des Spalts verengen. Die engste Stelle kann insbesondere den Austritt bilden. Das Wort ”oder” wird hier und auch sonst von der Erfindung im üblichen logischen Sinne eines ”inklusiv oder” verwendet, umfasst also sowohl die Bedeutung von ”entweder ... oder” als auch die Bedeutung von ”und”, soweit sich aus dem jeweils konkreten Zusammenhang nicht ausschließlich nur eine dieser beiden eingeschränkten Bedeutungen ergeben kann. Bezogen auf das Beispiel der Verengung bis zum engsten Strömungsquerschnitt bedeutet dies, dass sich die Leitstruktur entweder nur an der Oberseite des Falzes oder nur an der Unterseite des Falzes oder sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite jeweils bis zu einem engsten Strömungsquerschnitt verengen kann, um vorteilhafterweise entweder nur an der Oberseite oder nur an der Unterseite oder an der Oberseite und der Unterseite jeweils eine Düse für das Heißgas zu bilden. In alternativen Ausführungen kann sich der Spalt jedoch auch in einer zumindest im Wesentlichen konstanten Spaltweite entweder nur an der Oberseite oder nur an der Unterseite oder sowohl an der Oberseite als auch der Unterseite erstrecken, im letztgenannten Fall den Falz umgreifen. Die Gaszuführung kann sich in Richtung auf die Mündung verjüngen, um das Heißgas vor dem Spalt zu beschleunigen.
Die Weite des Spalts ist in bevorzugten Ausführungen kleiner als die Breite des Spalts und vorzugsweise auch kleiner als die Länge des Spalts. Als Spaltweite wird der lichte Abstand zwischen der äußeren Oberfläche des Falzes und der gegenüberliegenden Innenseite der Leitstruktur verstanden, orthogonal auf die Oberfläche des Falzes gemessen. Die Spaltbreite wird in Längsrichtung des Falzes, d. h. in Längsrichtung der Falzkante gemessen. Die Spaltlänge wird im Querschnitt des Falzes entlang dessen äußeren Oberfläche, orthogonal zur Längsrichtung der Falzkante gemessen. Die Breite des Spalts und vorzugsweise auch der Leitstruktur insgesamt beträgt vorzugsweise wenigstens 1 cm und vorzugsweise höchstens 20 cm. Vorteilhaft sind Spaltbreiten aus dem Bereich insbesondere von 2 bis 10 cm. Die Form des Spalts kann in Längsrichtung der Falzkante vorteilhafterweise in jedem Querschnitt gleich sein, wobei die Leitstruktur in bevorzugter Ausführung an den Stirnseiten allerdings dichter an den Falz reicht als zwischen den Stirnseiten. Dies gilt auch, wenn die Spaltweite längs der Falzkante variiert. Die Spaltweite kann in Längsrichtung des Spalts, wobei die Spaltlängsrichtung im Querschnitt des Falzes gesehen wird, konstant sein oder variieren, wobei sich die Spaltweite wie bereits im Zusammenhang mit der Gaszuführung angemerkt insbesondere von der Falzkante in Richtung auf einen Gasaustritt, den die Leiteinrichtung mit der Außenseite des Falzes bildet, verringern. Die Spaltweite beträgt vorzugsweise wenigstens 0.2 mm, wobei dies im Falle einer variierenden Spaltbreite für den kleinsten Strömungsquerschnitt des Spalts gilt. Die Spaltweite beträgt vorzugsweise höchstens 10 mm, bevorzugter höchstens 5 mm, wobei dies im Falle variierender Spaltweite für den kleinsten Strömungsquerschnitt des Spalts gilt.
Die Leitstruktur überlappt im Querschnitt des Falzes gesehen die ihr gegenüberliegende Oberfläche des Falzes bis vorzugsweise wenigstens zu dem Rand des umgelegten Falzflansches. Sie kann an diesem Rand enden oder aber auch über den Rand des Falzflansches hinausreichen, so dass der Gasaustritt in Strömungsrichtung abwärts vom Falzflansch liegt. Sie überlappt im Querschnitt gesehen vorteilhafterweise zumindest den überwiegenden Teil des umgelegten Falzflansches und erstreckt sich ebenfalls bevorzugt vom umgelegten Falzflansch aus bis wenigstens über die Hälfte der Biegung des Falzes, so dass der Falz auch unmittelbar im Falztaschengrund mit dem Heißgas von außen beaufschlagt wird.
Der Spalt zwischen der Außenseite des Falzes und der Innenseite der Leitstruktur ist in Ausführungen, in denen die Leitstruktur im Querschnitt gesehen den Falz nur im Bereich des umgelegten Falzflansches und der Biegung überlappt, in erster Näherung L-förmig. Eine derart geformte Vorrichtung, also die Kombination aus Leitstruktur und Gaszuführung, ist dann besonders von Vorteil, wenn das Fahrzeugteil während des Falzens an einem Falzbett abgestützt wird und der Klebstoff gleich am Falzbett ohne weitere Handhabung des gefalzten Fahrzeugteils in erfindungsgemäßer Weise thermisch verfestigt werden soll.
Falls für die thermische Verfestigung der gesamte Falz, also der umgelegte Falzflansch, der gegenüberliegende Falzstreifen und die den Falzflansch mit dem Falzstreifen verbindende Biegung, in der sich die Falzkante erstreckt, sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite zugänglich ist, wird einer Vorrichtung der Vorzug gegeben, die den Falz bügelförmig umgreift, so dass das Heißgas mittels der Leitstruktur über die Oberseite, die Unterseite und die Biegung verteilt und der Klebstoff in der Falztasche überall gleichmäßig erwärmt und verfestigt wird. Die Vorrichtung bildet mit der Außenseite des Falzes in derartigen Ausführungen einen in erster Näherung U-förmigen Spalt. Eine den Falz umgreifende Leitstruktur, wobei die wenigstens eine Mündung der Gaszuführung oder die in Abwandlungen mehreren Mündungen der Gaszuführung als zur Leitstruktur gehörig gerechnet werden, ist für die stoffschlüssige Fixierung der gefügten Substrukturen besonders vorteilhaft.
Von Vorteil ist, wenn das gesamte oder zumindest überwiegende Menge des Heißgases orthogonal zur Längsrichtung der Falzkante durch den Spalt abströmt, also zum freien Rand des umgelegten Falzflansches strömt. Die Leitstruktur kann in Ausbildung einer Düse insbesondere so geformt sein, dass eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit in diese Richtung erzielt wird. Die Leitstruktur kann solch eine Düse alleine oder in ebenfalls bevorzugten Ausführungen erst im Zusammenwirken mit der Gaszuführung bilden, indem sich die Gaszuführung bis in den Bereich der Leitstruktur allmählich und vorzugsweise kontinuierlich verjüngt. Im Bereich der Leitstruktur kann vorteilhafterweise eine weitere Verjüngung bis zu einem engsten Strömungsquerschnitt stattfinden. Der engste Strömungsquerschnitt kann insbesondere unmittelbar der Austritt des Heißgases sein.
Die Heißgasbeaufschlagung wird in den bevorzugten Ausführungen berührungsfrei vorgenommen.
In bevorzugten Ausführungen ist die Leitstruktur an wenigstens einer ihrer Stirnseiten, vorzugsweise an beiden Stirnseiten, eng an den Falz angeschmiegt geformt, so dass sich in der Arbeitsposition an der wenigstens einen oder an beiden Stirnseiten jeweils ein praktisch dichter Abschluss für den Spalt bildet. Bevorzugt hat die Vorrichtung in der Arbeitsposition allerdings keinen Kontakt mit dem Falz, also auch nicht an der wenigstens einen oder an beiden angeschmiegt geformten Stirnseiten. Durch die Verringerung der Spaltweite an nur einer oder an beiden Stirnseiten wird einem Ausströmen des Heißgases an der betreffenden Stirnseite entgegengewirkt. Entsprechend wird von der im Spalt liegenden Fläche des Falzes ein besonders großer Flächenanteil gleichmäßig erwärmt, das Heißgas optimal genutzt.
In dem Verfahren wird der Falz und dadurch der in der Falztasche befindliche Klebstoff bis auf die für die Verfestigung des Klebstoffs erforderliche Temperatur, im Folgenden Verfestigungstemperatur, erwärmt und eine bestimmte Zeitspanne bei der Verfestigungstemperatur gehalten. In einer ersten Ausführungsform wird das Verfahren nur mit einer Temperatursteuerung ausgeführt, die Vorrichtung umfasst in der ersten Ausführungsform dementsprechend nur eine Temperatursteuerung. In einer zweiten Ausführungsform wird das Verfahren mittels einer Temperaturregelung ausgeführt. Die Vorrichtung umfasst dementsprechend wenigstens einen Temperatursensor und eine Regelungseinrichtung, der die vom Sensor gemessene Temperatur als Regelgröße aufgegeben wird. Des Weiteren ist eine regelbare Heizeinrichtung vorgesehen, deren Heizleistung mittels der Regeleinrichtung geregelt wird. Die Regelung wird auf der Basis eines Soll-Ist-Vergleichs durchgeführt, indem die Regelungseinrichtung einen vorgegebenen Sollwert für die Temperatur mit dem gemessenen Istwert vergleicht und auf der Basis des Vergleichs, vorzugsweise anhand der Differenz aus Sollwert und Istwert, die Heizleistung der Heizeinrichtung regelt. Der Temperatursensor misst die Temperatur vorzugsweise an einer Stelle im Spalt. In einer ersten Variante wird die Temperatur des den Falz bildenden Werkstoffs gemessen, beispielsweise in einem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Werkstoffs oder alternativ berührungslos. In einer vereinfachten, ebenfalls bevorzugten Alternative wird ein Temperatursensor zur Messung der im Spalt herrschenden Gastemperatur verwendet. Bei Verwendung eines Temperatursensors für die Gastemperatur wird einerseits diese Gastemperatur genau geregelt, vorzugsweise auf einen vorgegebenen zeitlichen Verlauf der Gastemperatur, andererseits müssen die Verhältnisse beim Wärmeübergang in den Falz, die Wärmeleitung innerhalb des Falzes und des Wärmeübergangs auf den Klebstoff im zeitlichen Verlauf ausreichend genau bekannt sein.
Im Sinne einer möglichst raschen Durchführung des Verfahrens, aber dennoch sensiblen Temperaturführung, ist es von Vorteil, wenn der Falz lokal möglichst rasch auf eine Temperatur unterhalb der Verfestigungstemperatur aufgeheizt wird und bei Erreichen dieser Temperatur der Wärmeeintrag verringert wird, um den weiteren Temperaturanstieg im Falz und im Klebstoff bis auf die Verfestigungstemperatur zu verlangsamen, um ein etwaiges Überschwingen der Verfestigungstemperatur in Grenzen zu halten. In solch einem Verfahren kann in einer ersten Verfahrensphase Heißgas auf den Falz geblasen werden, das im Spalt eine deutlich höhere Temperatur als die Verfestigungstemperatur aufweist, beispielsweise eine Temperatur, die wenigstens doppelt so hoch wie die Verfestigungstemperatur ist. Falls ein Gastemperatursensor verwendet wird, wird in Abhängigkeit von dessen Messwert die Gastemperatur des Heißgases am Ende einer für die erste Phase vorgegebenen Zeitspanne reduziert, vorzugsweise auf die Verfestigungstemperatur oder eine Temperatur aus einem engen Temperaturbereich um die Verfestigungstemperatur und bei dieser Temperatur über eine sich anschließende, vorgegebene Zeitspanne gehalten, so dass der Falz und der darin befindliche Klebstoff die Verfestigungstemperatur erreichen und diese Temperatur über eine vorzugsweise ebenfalls vorgegebene Zeitspanne gehalten wird. Die sich an die erste Phase des Verfahrens anschließende zweite Phase kann wiederum in zwei Phasen unterteilt sein, beispielsweise eine Phase, innerhalb der die Temperatur des Heißgases von der hohen Gastemperatur allmählich oder in einer oder mehreren Stufen bis auf die Verfestigungstemperatur, gegebenenfalls auch geringfügig darunter, verringert wird und eine anschließend weitere Phase, innerhalb der die Gastemperatur bei einem bestimmten Wert, beispielsweise der Verfestigungstemperatur, gehalten wird.
Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere auch für die Fixierung der Substrukturen, wenn der Falz, gegebenenfalls auch nur der umgelegte Falzflansch, oder der in den Falz ragende Randflansch aus einem Leichtmetallwerkstoff besteht. So können die durch die Falzverbindung gefügten Substrukturen im Ganzen oder wenigstens im Bereich der Falzverbindung, also der Falz und der Randflansch, jeweils aus einem Leichtmetallwerkstoff bestehen. Die Substruktur, die den in den Falz ragenden Randflansch aufweist, oder zumindest der Randflansch kann auch aus einem Kunststoff bestehen. In einer Fügekombination eines Falzes aus metallischem Werkstoff und eines in den Falz ragenden Randflansches aus Kunststoff kann beispielsweise ein Stahlblech, insbesondere aber auch ein Leichtmetallblech den Falz bilden. Die Erfindung erlaubt eine weitgehend freie Werkstoffwahl. Das Verfahren kann auf einfache Weise auf den oder die in der Fügeverbindung vorhandenen Werkstoff(e) und den entsprechend gewählten Klebstoff optimiert und auch flexibel an veränderte Randbedingungen angepasst werden, wie etwa andere Werkstoffe oder eine andere Falzgeometrie.
Bevorzugte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen offenbart.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale bilden sowohl in der jeweils erläuterten Kombination als auch jeweils einzeln und in Unterkombinationen die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
1 eine Falzverbindung mit im Falz befindlichem Klebstoff,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für ein thermisches Verfestigen des im Falz befindlichen Klebstoffs,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für ein thermisches Verfestigen des im Falz befindlichen Klebstoffs,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für ein thermisches Verfestigen des im Falz befindlichen Klebstoffs,
5 die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Perspektive,
6 die Vorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels in einer Perspektive,
7 die an einem Falz in jeweils einer Arbeitsposition nebeneinander positionierten Vorrichtungen des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels.
1 zeigt eine Falzverbindung zweier Substrukturen 1 und 2 eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils, beispielsweise eines Anbauteils für ein Automobil wie etwa eine Tür, eine Motorhaube, eine Heckklappe oder ein Schiebedach. Das Fahrzeugteil kann auch fester Bestandteil der Karosserie sein. So kann die Substruktur 1 beispielsweise ein Radhausblech und die Substruktur 2 ein das Radhaus ausgleitendes Innenteil sein. Anbauteile werden in den meisten Fällen in einem Falzbett gefügt, während feste Karosserieteile in den meisten Fällen an der Rohkarosse, also ohne Falzbett, gefalzt werden, wobei in bevorzugten Ausführungen ein Schutzstreifen verwendet werden kann. Diesbezüglich wird die EP 1 640 080 B1 in Bezug genommen. Die Substruktur 1 ist ein Außenblech und die Substruktur 2 ein Innenteil aus einem Blech oder aus Kunststoff. Die Substrukturen 1 und 2 sind durch das Falzen formschlüssig miteinander gefügt, indem ein Randflansch 7 der Substruktur 2 in einen Falz 3 bzw. in eine von dem Falz 3 gebildete Falztasche ragt. Der Falz 3 wird von einem Falzflansch 4, einem gegenüberliegenden Falzstreifen 5 und einer Biegung 6 gebildet, über die der Falzflansch 4 in den angrenzenden Falzstreifen 5 übergeht. Der Falzflansch 4 bildet den Rand oder zumindest einen Randabschnitt des umlaufenden Rands der Substruktur 1. Die Falzverbindung kann längs des gesamten Rands der Substrukturen 1 und 2 umlaufen oder sich nur über einen oder mehrere Randabschnitte erstrecken, aber jedenfalls so, dass mittels der Falzverbindung ein formschlüssiger Fügeverbund erhalten wird. Im Rahmen der Falzverbindung können sich die Substrukturen 1 und 2 relativ zueinander noch in einem geringen Ausmaß verschieben. Um diese Restbeweglichkeit zu beseitigen, werden die Substrukturen 1 und 2 zusätzlich auch stoffschlüssig mittels einer Klebeverbindung gefügt. Die Klebeverbindung wird im Falzbereich erzeugt, wofür der in den Falz 3 ragende Randflansch 7 an einer Seite mit dem Falzflansch 4 und an der anderen Seite mit dem gegenüberliegenden Falzstreifen 5 flächig und überall dicht verklebt wird. Über die gesamte Innenfläche des Falzes 3 ist zu diesem Zweck ein Klebstoff 8 verteilt.
Die Falzverbindung kann insbesondere durch Rollfalzen hergestellt werden, grundsätzlich aber auch durch jeden anderen geeigneten Falzprozess. Im Falzprozess wird der bis dahin beispielsweise rechtwinklig vom Falzstreifen 5 aufragende Falzflansch 4 mit in Position befindlichem Randflansch 7 vollständig bis auf den Randflansch 7 umgelegt, so dass der bügelförmige bzw. U-förmige Falz 3 und damit die Falzverbindung geschaffen wird. Vor dem Falzen wird der Klebstoff 8 aufgetragen, so dass durch den Falzprozess die in 1 dargestellte Falzverbindung gleich mit dem im Falz befindlichen Klebstoff 8 erhalten wird.
Unmittelbar nach dem Falzen ist der Klebstoff 8 noch flüssig oder pastös und muss daher verfestigt oder einem Verfestigen überlassen werden. Die Substrukturen 1 und 2 weisen in diesem Moment noch relativ zueinander die durch die Falzverbindung nicht ganz verhinderbare Restbeweglichkeit auf, so dass die Gefahr besteht, dass sie sich bei einem sofortigen Einbau und auch bei der Handhabung, beispielsweise der Entnahme aus einem Falzbett, relativ zueinander verschieben, so dass die Maßhaltigkeit des Fahrzeugverbundteils nicht gewährleistet ist. So könnten die Substrukturen 1 und 2 im Rahmen des Formschlusses noch relativ zueinander ”arbeiten”, wenn der Fügeverbund unmittelbar nach dem Falzen ohne weitere Verfestigungsmaßnahmen ergriffen zu haben in einen Ofen zum Aushärten verbracht werden würde. Andererseits muss das Fügewerkzeug möglichst rasch wieder für den nächsten Falzprozess zur Verfügung stehen. Der Klebstoff 8 wird daher nicht über die gesamte Länge des Falzes 3 verfestigt, sondern nur lokal an ausgewählten und jeweils nur über im Vergleich zur gesamten Länge des Falzes 3 kurzen Falzabschnitten. Kann der Klebstoff 8 lokal ausreichend rasch in einem für die Handhabung des Fügeverbunds ausreichenden Maß verfestigt werden, so kann der Fügeverbund am Falzbett oder einem anderen Haltewerkzeug des Falzprozesses während der punktuellen Verfestigung verbleiben. Alternativ kann der Fügeverbund auch vom Haltewerkzeug gelöst und möglichst belastungsarm an für das Verfestigen geeigneter Stelle beispielsweise in unmittelbarer Nähe des Haltewerkzeugs abgelegt werden, so dass das Haltewerkzeug möglichst rasch im Takt einer Serienfertigung für den nächsten Falzprozess an artgleichen Substrukturen 1 und 2 zur Verfügung steht.
Das lokale, in diesem Sinne punktuelle Verfestigen des Klebstoffs 8 wird mit Heißluft oder gegebenenfalls mit einem anderen heißen Gas, beispielsweise Stickstoff oder einem Edelgas, durchgeführt. Das Heißgas, bevorzugt Heißluft, wird aus unmittelbarer Nähe auf und über die äußere Oberfläche des Falzes 3 geleitet, um den Werkstoff des Falzes 3 durch einen intensiven konvektiven Wärmeübergang und in der Folge den im Falz 3 befindlichen Klebstoff 8 in möglichst kurzer Zeit auf die für die Verfestigung des Klebstoffs 8 erforderliche Temperatur zu erwärmen.
2 zeigt eine Vorrichtung für die thermische Verfestigung des Klebstoffs 8 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung umfasst eine Leitstruktur 11, die in einer Arbeitsposition unmittelbar am Falz 3, vorzugsweise allerdings berührungslos, positioniert werden kann, um den Falz 3 aus nächster Nähe und daher mit geringstmöglichen Verlusten mit dem Heißgas beaufschlagen zu können. An die Leitstruktur 11 schließt sich eine Gaszuführung 12 für das Heißgas an. Die Gaszuführung 12 ist im Ausführungsbeispiel als gerades zylindrisches Rohr gebildet, kann in Abwandlungen jedoch auch in Anpassung an die jeweilige Umgebung anders geformt sein, beispielsweise eine oder mehrere Krümmungen aufweisen oder als flacher Rechteckkanal geformt sein. Die Gaszuführung 12 ist an einem von der Leitstruktur 11 abgewandten Ende über einen Anschluss 13 an eine Heizeinrichtung 20 angeschlossen. Der Heizeinrichtung 20 ist Gas, vorzugsweise ein Druckgas, an einem Einlass zuführbar. Das Gas wird von der Heizeinrichtung 20 im Durchlauf erhitzt und strömt am Auslass unter Druck in die Gaszuführung 12, durchströmt die Gaszuführung 12 und tritt am stromabwärtigen Ende der Gaszuführung 12 aus einer Mündung 14 an einer Innenseite der Leitstruktur 11 aus. Der Umfangsrand der Mündung 14 wird als zur Leitstruktur 11 gehörig angesehen. Die Leitstruktur 11 ist einschließlich des Umfangsrands der Mündung 14 im Querschnitt bügelförmig bzw. U-förmig, so dass sie in der Arbeitsposition den Falz 3 im Querschnitt gesehen umgreift. Sie ist an den Falz 3 angepasst geformt, so dass ihre Innenseite in der Arbeitsposition die äußere Oberfläche des Falzes 3 in einem engen Abstand umgibt. Im Querschnitt gesehen verbleibt in der Arbeitsposition zwischen der Innenseite der Leitstruktur 11 und der Außenseite bzw. der äußeren Oberfläche des Falzes 3 nur ein enger Spalt von einem Millimeter oder weniger oder allenfalls wenigen Millimeter.
In der Arbeitsposition der Vorrichtung wird das Heißgas durch die Mündung 14 in den Spalt zwischen der Oberfläche des Falzes 3 und der Leitstruktur 11 geblasen, verteilt sich im Spalt und strömt über einen von der Leitstruktur 11 und dem umgelegten Falzflansch 4 verbleibenden ersten Austritt und einem zwischen der Leitstruktur 11 und dem Falzstreifen 5 verbleibenden zweiten Austritt ab. Um ein Abströmen an den beiden Stirnseiten der Leitstruktur 11 weitgehend zu verhindern oder ein Abströmen an den Stirnseiten zu behindern, ragt die Leitstruktur 11 an ihren beiden axialen Seiten, den Stirnseiten, in der Arbeitsposition dichter an den Falz 3 heran als zwischen den Stirnseiten im Bereich des Spalts. Im Ausführungsbeispiel weist die Leitstruktur 11 an ihren beiden Stirnseiten jeweils eine bügelförmige Seitenwand 16 auf. Die beiden Seitenwände 16 ragen einwärts, in Richtung auf den Falz 3, über die dazwischen liegende Innenseite der Leitstruktur 11 vor und begrenzen dadurch in der Arbeitsposition den vom Spalt gebildeten Strömungsraum.
Die Leitstruktur 11 besteht aus einem Blech, das der Außenseite des Falzes 3 kongruent nachgeformt ist, so dass es in der Arbeitsposition im Wesentlichen überall den gleichen Abstand zum Falz 3 hat, der Spalt also zumindest im Wesentlichen überall die gleiche Spaltweite aufweist. An dem gebogenen Blech sind an beiden Stirnseiten die Seitenwandbügel 16 angebracht, beispielsweise mit dem Blech verschweißt oder in anderer Weise gasdicht, vorzugsweise stoffschlüssig verbunden. Das Blech mit den Seitenwandbügeln 16 ist wiederum gasdicht mit der Gaszuführung 12 verbunden, so dass der Umfangrand der Mündung 14 die Innenseite des Blechs kontinuierlich verlängert. Vorteilhafterweise sollten die Seitenwandbügel 16 in den Bereich des Umfangsrands der Mündung 14 verlängert sein.
Im Ausführungsbeispiel mündet die Gaszuführung 12 an einem der beiden langen Schenkel der U-förmigen Leitstruktur 11. In einer Abwandlung kann die Mündung der Gaszuführung 12 auch im Bereich der Biegung zwischen den beiden Schenkeln des U der Leitstruktur 11 münden. In solch einer Abwandlung würde das Heißgas gegen die Biegung 6 des Falzes 3 in den Spalt geleitet werden und im Spalt nach beiden Seiten gleichmäßig verzweigen und im Querschnitt gesehen jeweils längs der einander gegenüberliegenden Schenkel der Leitstruktur 11 und dabei über den Falzflansch 4 und den Falzstreifen 5 abströmen.
Die Temperatur des Heißgases wird geregelt. Die Vorrichtung weist hierfür eine Regeleinrichtung auf, die in der Heizeinrichtung 20 integriert oder als externe Einheit gebildet sein kann. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren einen Temperatursensor 21, der bei in Arbeitsposition befindlicher Vorrichtung die Gastemperatur im Spalt zwischen der Leitstruktur 11 und dem Falz 3 und somit unmittelbar am Ort der thermischen Beaufschlagung misst. Mittels der Regeleinrichtung wird die Heizleistung der Heizeinrichtung 20 so geregelt, dass der Klebstoff 8 im Falz 3 innerhalb möglichst kurzer Zeit die erforderliche Verfestigungstemperatur erreicht und über eine vorgegebene Zeitspanne bei der Verfestigungstemperatur gehalten wird. Handelt es sich bei den Substrukturen 1 und 2 um Leichtmetallstrukturen, beispielsweise Alubleche, wird ein Klebstoff 8 verwendet, dessen Verfestigungstemperatur typischerweise bei 180°C liegt. Besteht die Substruktur 2 oder zumindest der Randflansch 7 aus Kunststoff, wird ein Klebstoff 8 gewählt, dessen Verfestigungstemperatur typischerweise bei 100°C liegt, wobei die Angaben zur Verfestigungstemperatur nur beispielhaft genannt werden und Verfestigungstemperatur von den genannten Werten durchaus abweichen kann. Die Haltezeiten, über die der jeweilige Klebstoff 8 bei der Verfestigungstemperatur gehalten wird, liegen im Bereich von 10 bis 30 Sekunden, typischerweise bei 20 Sekunden. Nachdem der Klebstoff 8 ausgehärtet oder im Sinne einer ausreichenden Festigkeit des Fügeverbunds zumindest ausreichend stark verfestigt ist, wird der Fügeverbund am Ort der Verfestigung einem Abkühlen überlassen oder in einer Weiterentwicklung aktiv gekühlt. Für die aktive Kühlung wird die Vorrichtung aus der Arbeitsposition entfernt und der verfestigte Klebstoff von außen mit Kühlluft oder einem anderen Kühlgas beaufschlagt. In einer Modifikation der Vorrichtung kann diese auch eine Zuführung für das Kühlgas, bevorzugt Kühlluft, aufweisen, wobei das Kühlgas beispielsweise in die Gaszuführung 12 und über die Mündung 14 in den Spalt geleitet werden kann. Die Gaszuführung 12 wäre lediglich mit einer entsprechenden Verzweigung und einem Verschluss für wahlweise die Zuführung von Heißgas oder Kühlgas zu versehen.
Ein geregeltes Verfahren wird vorzugsweise so geführt, dass nach dem Positionieren der Vorrichtung in der Arbeitsposition, also am Falz 3, in einer ersten Phase Heißgas mit einer Gastemperatur deutlich über der Verfestigungstemperatur des Klebstoffs 8 in den Spalt geleitet wird, um den Falz 3 und den darin befindlichen Klebstoff 8 möglichst rasch zu erwärmen. Die Gastemperatur ist in dieser ersten Phase vorzugsweise wenigstens doppelt so hoch wie die Verfestigungstemperatur des Klebstoffs. Sie kann durchaus drei- oder viermal so hoch wie die Verfestigungstemperatur des Klebstoffs sein. Bei einer Temperatur noch unterhalb der Verfestigungstemperatur wird die Heizleistung der Heizeinrichtung reduziert, so dass die Gastemperatur im Spalt in einem Schritt, in mehreren diskreten Schritten oder kontinuierlich bis auf die Verfestigungstemperatur, gegebenenfalls auch ein klein wenig darunter, verringert wird. Anschließend wird in einer letzten Phase der thermischen Behandlung die Heizleistung so geregelt, dass der Klebstoff 8 über eine vorbestimmte Zeitspanne bei seiner Verfestigungstemperatur gehalten wird.
Die Vorrichtung kann zusätzlich zu dem Temperatursensor 21 für die Gastemperatur einen weiteren Temperatursensor aufweisen, mit dem während der thermischen Behandlung eine für den Klebstoff 8 repräsentative Temperatur gemessen wird. In den allermeisten Anwendungsfällen wird es jedoch nicht möglich sein, in der Serienfertigung die Klebstofftemperatur oder beispielsweise die Temperatur des den Falz 3 bildenden Werkstoffs zu messen, als für den Klebstoff 8 repräsentative Ersatztemperatur. Vielmehr wird die Heizeinrichtung 20 ausschließlich mit Hilfe des Temperatursensors 21 im Wege eines Vergleichs einer vorgegebenen Solltemperatur mit der gemessen Isttemperatur für das Heißgas geregelt. Die Temperaturführung, d. h. der Verlauf der Gastemperatur über der Zeit, wird im Vorfeld, in der Vorbereitung der Serienfertigung, auf die Temperaturverhältnisse im Falz 3 abgeglichen, indem das Temperaturprofil des Klebstoffs 8 über der Zeit gemessen und hieraus ein Temperaturprofil für das Heißgas über der Zeit abgeleitet wird.
3 zeigt eine Vorrichtung zum thermischen Verfestigen des Klebstoffs 8 in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Fügeverbund der Substrukturen 1 und 2 entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend werden Ausführungen nur zu den Abweichungen vom ersten Ausführungsbeispiel gemacht, im Übrigen gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel.
Von der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ist nur ein Düsenkopf dargestellt, der in 3 die Arbeitsposition einnimmt. Der Düsenkopf ist auf eine Zuführung aufsteckbar, gegebenenfalls zusätzlich fest verbindbar und bildet das letzte Stück der Gaszuführung. Für diese Gaszuführung 12 steht stellvertretend ein Anschlussabschnitt des Düsenkopfs. Die Gaszuführung 12 verjüngt sich von diesem Anschlussabschnitt aus in einem Übergangsbereich 15 kontinuierlich bis zur Leitstruktur 11. Die Leitstruktur 11 bildet die Spitze des Düsenkopfs. Die Leitstruktur 11 verjüngt sich ebenfalls kontinuierlich von der Mündung der Gaszuführung 12, die gleichzeitig das stromaufwärtige Ende der Leitstruktur 11 bildet, bis zu ihrem freien vorderen Ende, das mit der gegenüberliegenden Oberseite und der auf der anderen Seite gegenüberliegenden Unterseite des Falzes 3 den Gasaustritt bildet. In Abwandlung vom ersten Ausführungsbeispiel weist die Leitstruktur 11 kein gebogenes Blech auf, vielmehr wird der mit dem Falz 3 gebildete Spalt, der in 3 mit dem Bezugszeichen 17 versehen ist, an der Oberseite und der Unterseite von jeweils einem Blech begrenzt. Die Oberseite und die Unterseite der Leitstruktur laufen zum Gasaustritt aufeinander zu, so dass sich der Spalt 17 düsenförmig verjüngt und an der Stelle des Gasaustritts an der Oberseite und an der Unterseite jeweils den kleinsten Spaltquerschnitt aufweist. Durch die Düsenform wird das Heißgas im Bereich des Düsenkopfs beschleunigt und dadurch der konvektive Wärmeübergang in den Falz 3 intensiviert. An den Stirnseiten weist die Leitstruktur wieder jeweils einen Seitenwandbügel 16 auf, so dass dort jeweils wieder eine Strömungsbegrenzung geschaffen ist, die ein Abströmen des Heißgases an den Stirnseiten der Leitstruktur 11 zumindest deutlich behindert. Das Heißgas strömt dementsprechend in Düsenlängsrichtung um den Falz 3.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Mündung 14 der Biegung des Falzes 3 gegenüberliegend angeordnet, so dass eine symmetrische Beaufschlagung des Falzes 3 erzielt wird. Ferner strömt das Heißgas im Wesentlichen nur in Düsenlängsrichtung.
4 zeigt eine Vorrichtung zum thermischen Verfestigen des Klebstoffs 8 in einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung ist von der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels abgeleitet. Im Unterschied zu den Vorrichtungen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels umgreift die Leitstruktur 11 den Falz 3 nicht beidseitig, sondern überlappt zum einen wieder den gesamten Falzflansch 4 und ferner den überwiegenden Teil der Biegung 6, lässt jedoch den Falzstreifen 5 frei. Im Übrigen entspricht die Vorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels. Vom zweiten Ausführungsbeispiel entfällt eines der beiden zum Gasaustritt aufeinander zu laufenden Bleche und ferner die eine Hälfte der Seitenbügel 16. Die Leitstruktur 11, insbesondere deren Seitenbügel 16 sind wie bei den beiden anderen Ausführungsbeispielen so geformt, dass sie in der Arbeitsposition sehr dicht an den Falz 3, im dritten Ausführungsbeispiel bis auf dessen Falzflansch 4 und Biegung 6, heranreichen, den Falz 3 bei der Heißgasbeaufschlagung vorzugsweise aber nicht berühren. Die Leitstruktur kann bildlich gesprochen wie eine ”Hand” angesehen werden, die den Falz 3 entweder wie im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel bügelförmig umgreift, sozusagen wie Zeigefinger und Daumen der Hand, und im dritten Ausführungsbeispiel nur teilweise umgreift, sozusagen wie ein Zeigefinger und ein abgespreizter Daumen.
5 zeigt in räumlicher Darstellung nochmals die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels und 6 ebenfalls in räumlicher Darstellung die Vorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels. In 7 sind die Vorrichtungen des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels jeweils in Arbeitsposition befindlich am Falzbereich dargestellt. Die 5 bis 7 dienen der Veranschaulichung der Vorrichtungen des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels, im Übrigen wird auf die Ausführungen zu den 3 und 4 verwiesen. In den 5 und 7 sind ein Teil der an sich verdeckten Linien zu erkennen, die bei korrekter Darstellung der perspektivischen Sicht nicht erkennbar sein sollten. Die verdeckten Linien offenbaren jedoch die Geometrie des jeweiligen Düsenkopfes besonders deutlich.

1: Substruktur, Außenblech
2: Substruktur, Innenteil
3: Falz
4: Falzflansch
5: Falzstreifen
6: Biegung
7: Randflansch
8: Klebstoff
9
10: Düsenkopf
11: Leitstruktur
12: Gaszuführung
13: Anschluss
14: Mündung
15: Übergangsabschnitt
16: Seitenwand, Bügel
17: Spalt
18
19
20: Heizeinrichtung
21: Temperatursensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008047800 [0003]
- DE 19941996 A1 [0004]
- EP 1640080 B1 [0029]

Claims

Verfahren zum thermischen Verfestigen von in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindlichem Klebstoff, bei dem ein Heißgas aus unmittelbarer Nähe auf eine äußere Oberfläche des Falzes (3) geblasen und der Klebstoff (8) dadurch erwärmt und verfestigt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem (a) eine Leitstruktur (11) mit der äußeren Oberfläche des Falzes (3) einen Spalt (17) bildet, (b) das Heißgas in einer Gaszuführung (12) bis in den Spalt (17) geleitet (c) und zur gleichmäßigen und intensiven Erwärmung des Klebstoffs (8) mittels der Leitstruktur (17) im Spalt (15) verteilt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Falz (3) einen umgelegten Falzflansch (4), einen dem Falzflansch gegenüberliegenden Falzstreifen (5) und eine den Falzflansch mit dem Falzstreifen verbindende Biegung (6) aufweist und die Leitstruktur (11) sich im Querschnitt gesehen über zumindest den überwiegenden Teil des Falzflansches (4) und wenigstens ein Drittel der Biegung (6) erstreckt, so dass sich das Heißgas in dem entsprechend langen Spalt (17) verteilt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Temperatur des Heißgases auf Einstellung einer Verfestigungstemperatur, bei der sich der Klebstoff (8) verfestigt, geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Heißgas zur raschen Erwärmung des Klebstoffs (8) mit einer Gastemperatur auf die Oberfläche des Falzes (3) geleitet wird, die größer ist als eine Verfestigungstemperatur, bei der die Verfestigung des Kleb stoffs einsetzt, die Gastemperatur nach der raschen Erwärmung verringert wird, bevor der Klebstoff (8) die Verfestigungstemperatur erreicht hat, so dass sich der Klebstoff (8) bis auf die Verfestigungstemperatur langsamer weiter erwärmt, und der Klebstoff (8) vorzugsweise eine vorbestimmte Zeitspanne bei der Verfestigungstemperatur gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem (i) das Heißgas mittels einer Heizeinrichtung (20) erhitzt, (ii) das erhitzte Heißgas auf die Oberfläche des Falzes (3) geleitet, (iii) die Gastemperatur gemessen, (iv) ein Messwert der Gastemperatur mit einem Sollwert verglichen (v) und die Heizleistung der Heizeinrichtung (20) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Fügen des Fahrzeugteils aus einer ersten Substruktur (1) und wenigstens einer weiteren, zweiten Substruktur (2) die den Falz (3) bildende erste Substruktur (1) an einem Falzbett abgestützt wird, während ein Falzwerkzeug einen Falzflansch (4) der ersten Substruktur (1) auf einen Randflansch (7) der zweiten Substruktur (2) umlegt und dadurch den Falz (3) formt, die durch das Falzen gefügten Substrukturen (1, 2) zumindest in einem Längsabschnitt des Falzes (3) von dem Falzbett abgehoben und das Heißgas im abgehobenen Zustand auf die äußere Oberfläche des Falzes (3) geblasen wird.
Vorrichtung zum thermischen Verfestigen von in einem Falz eines durch Falzen gefügten Fahrzeugteils befindlichem Klebstoff, die Vorrichtung umfassend: (a) eine Leitstruktur (11) mit einer Innenseite, die an den Falz (3) angepasst geformt ist, so dass die Leitstruktur (11) in einer Arbeitsposition positioniert werden kann, in der ihre Innenseite einer Außenseite des Falzes (3) gegenüberliegt und mit dieser einen Spalt (17) für die Einleitung und Verteilung eines Heißgases bildet, (b) und eine Gaszuführung (12) mit einem Ende, das an der Innenseite der Leitstruktur (11) im Bereich des in der Arbeitsposition gebildeten Spalts (17) mündet, und einem anderen Ende, das einen Anschluss (13) für eine Verbindung mit einer Heizeinrichtung (20) für Gas aufweist oder mit einer Heizeinrichtung (20) für Gas bereits verbunden ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der im Querschnitt bügelförmige Falz (3) einen umgelegten Falzflansch (4), einen dem Falzflansch gegenüberliegenden Falzstreifen (5) und eine den Falzflansch mit dem Falzstreifen verbindende Biegung (6) aufweist und die Leitstruktur (11) so geformt ist, dass sie sich in der Arbeitsposition im Querschnitt gesehen über zumindest den überwiegenden Teil des Falzflansches (4) und auch über wenigstens ein Drittel der Biegung (6) erstreckt, um das Heißgas in dem im Querschnitt entsprechend langen Spalt (17) verteilen zu können, wobei die Leitstruktur (11) vorzugsweise an wenigstens einer ihrer Stirnseiten einen den Falz (3) umgreifenden Bügel (16) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (11) so geformt ist, dass sie den Falz (3) in der Arbeitsposition umgreift, wobei die Leitstruktur (11) vorzugsweise an wenigstens einer ihrer Stirnseiten einen den Falz (3) umgreifenden Bügel (16) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (11) an wenigstens einer ihrer Stirnseiten, vorzugsweise an beiden Stirnseiten, an den Falz (3) eng angeschmiegt geformt ist, um ein Abströmen des Heißgases über die Stirnseite(n) zu verhindern.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Spalt (17) nach außen begrenzende Innenseite der Leitstruktur (11) vom Falz (3) aus gesehen hinter den Stirnseiten zurücksteht, so dass in der Arbeitsposition axial zwischen den Stirnseiten eine größere Spaltweite für das Abströmen des Heißgases verbleibt als an den Stirnseiten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (11) ein die Innenseite bildendes Blechprofil umfasst oder aus einem solchen Blechprofil besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem Falzbett zum Abstützen von Substrukturen (1, 2) des Fahrzeugteils während der Durchführung eines den Falz erzeugenden Falzprozesses und einer Hebeeinrichtung, mittels der die gefalzten Substrukturen (1, 2) zumindest in einem Längsabschnitt des Falzes (3) von dem Falzbett abgehoben werden können, um die Leitstruktur (11) im abgehobenen Zustand in die Arbeitsposition bewegen zu können, wobei die Hebeeinrichtung von einem unabhängig vom Falzbett abgestützten Roboter mit einem Greifwerkzeug oder einem am Falzbett abgestützten Greifarm gebildet wird oder wenigstens ein am Falzbett abgestütztes, ausfahrbares und beim Ausfahren den Falzabschnitt vom Falzbett weg bewegendes Hubglied aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Heizeinrichtung (20), mittels der ein der Heizeinrichtung (20) zuführbares Gas erwärmt und als das Heißgas über die Gaszuführung (12) in den Spalt (17) eingeleitet werden kann.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend einen Temperatursensor (21) für die Erfassung der Temperatur des in den Spalt (17) eingeleiteten Heißgases, wobei der Temperatursensor (21) in der Arbeitsposition der Leitstruktur (11) vorzugsweise im Spalt (17) angeordnet ist, und eine mit dem Temperatursensor (21) verbundene Regeleinrichtung, die dafür eingerichtet ist, einen vorgegebenen Temperatur-Sollwert mit einem vom Temperatursensor (21) erhaltenen Temperatur-Istwert zu vergleichen und die Heizleistung der Heizeinrichtung (20) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs zu regeln.