DE102010004297A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Haftklebers - Google Patents
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Abstract
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Haftkleber und im Spezielleren ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebers auf ein Material.
- Hintergrund der Erfindung
- Haftkleber werden in Kraftfahrzeugen üblicherweise verwendet, um Komponenten des Fahrzeuges miteinander zu verbinden. Im Speziellen werden Haftkleber verwendet, um Metallblechkomponenten für das Fahrzeug an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen. Der Haftkleber wird mit Abgabeapparaten auf die Metallblechkomponenten aufgebracht. Der Haftkleber wird in dem Montagewerk auf die Komponenten aufgebracht, bevor die Metallblechkomponenten auf der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden.
- Die Komponenten werden im Voraus vorbereitet und zur Montage an das Werk versendet. Das Metallblech wird auf die gewünschte Form und Größe für die vorgesehene Funktion des Blechs, d. h. einer Fahrzeugtüre, eines Fahrzeugdaches etc. vorgeschnitten. Um die Metallblechkomponente vor der Fahrzeugmontage vor dem Rosten zu schützen, werden während der Vorbereitung der Komponenten oft Beschichtungen auf die Oberflächen des Materials aufgebracht. Außerdem werden Schmiermittel auf dem Metallblech aufgebracht, um zu verhindern, dass die Komponenten beim Versand und vor der Montage aneinander kleben. Infolgedessen, dass die Schmiermittel und andere Verunreinigungen mit dem Material in Kontakt stehen, wenn der Haftkleber auf das Metallblech aufgebracht wird, kann der Kleber von dem Blech abfallen oder -tropfen, bevor die Komponenten an der Fahrzeugkarosserie montiert werden. Dies ist insbesondere bei Komponenten üblich, welche beim Aufbringen des Haftklebers vertikal orientiert sind wie z. B. eine Fahrzeugtür.
- Des Weiteren kommt eine Komponente oft verzögert zur Verwendung an der Fahrzeugkarosserie, nachdem der Kleber aufgebracht wurde. Zum Beispiel wird der Kleber am Ende eines Arbeitstages aufgebracht und muss bis zum nächsten Tag warten, bevor die Montagelinie die Fahrzeugkarosserie an die richtige Stelle bewegt, um die Komponente daran zu kleben. Diese Verzögerungen stellen eine zusätzliche Gelegenheit dafür dar, dass der Kleber von den Komponenten fällt oder abtropft.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es besteht Bedarf an einer Anordnung zum Aufbringen eines Haftklebers auf eine Fahrzeugkomponente, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen das Abfallen des Klebers von der Fahrzeugkomponente aufweist.
- Eine Abgabevorrichtung zur Abgabe eines Klebers umfasst eine Kleberquelle und ein Abgabeteil. Das Abgabeteil ist bewegbar an der Kleberquelle befestigt. An dem Abgabeteil ist eine Abgabedüse angeordnet, um einen Kleber auf eine Komponente abzugeben. Es ist auch ein Heizelement an dem Abgabeteil angeordnet, um die Komponente zu erwärmen. Schließlich ist an dem Abgabeteil ein Rollenelement angeordnet, um Druck auf den Kleber anzuwenden.
- Ein Verfahren zur Abgabe des Klebers auf die Komponente umfasst zumindest, dass die Komponente mit dem Heizungselement erwärmt wird, um Verunreinigungen von einer Oberfläche der Komponente zu entfernen, und dass der Kleber aus der Abgabedüse auf die Komponente abgegeben wird.
- Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und der besten Arten, die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Abgabevorrichtung und einer Komponente; -
2 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Komponente für die Abgabevorrichtung von1 ; -
3 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Abgabevorrichtung und einer Komponente; -
4A ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform für eine Abgabeeinrichtungsdüse für die Abgabevorrichtung der1 und3 ; -
4B ist eine Unteransicht von der ersten Ausführungsform für die Abgabeeinrichtungsdüse von4A ; -
5A ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform für eine Abgabeeinrichtungsdüse für die Abgabevorrichtung der1 und3 ; -
5B ist eine Unteransicht der zweiten Ausführungsform für die Abgabeeinrichtungsdüse von5A ; -
6A ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform für eine Abgabeeinrichtungsdüse für die Abgabevorrichtung der1 und3 ; -
6B ist eine Unteransicht von der dritten Ausführungsform für die Abgabeeinrichtungsdüse von6A ; -
7A ist eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform für eine Abgabeeinrichtungsdüse für die Abgabevorrichtung der1 und3 ; und -
7B ist eine Unteransicht der vierten Ausführungsform für die Abgabeeinrichtungsdüse von7A . - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Unter Bezugnahme auf die Fig., in denen gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten gleiche oder ähnliche Komponenten bezeichnen, veranschaulicht
1 schematisch eine Abgabevorrichtung10 zum Aufbringen eines Klebers12 auf eine Komponente14 . Die Abgabevorrichtung10 umfasst eine Kleberquelle16 und ein Abgabeeinrichtungsteil18 . Die Kleberquelle16 kann über ein flexibles Verbindungsteil20 aus der Ferne mit dem Abgabeeinrichtungsteil18 verbunden sein, wie schematisch gezeigt. Das flexible Verbindungsteil20 kann z. B. eine Rohrleitung sein, die zulässt, dass sich Kleber12 von der Kleberquelle16 zu dem Abgabeeinrichtungsteil18 bewegt. Das flexible Verbindungsteil20 lässt zu, dass sich das Abgabeeinrichtungsteil18 relativ zu der Kleberquelle16 bewegt, um das Aufbringen des Klebers12 auf die Komponenten14 zu unterstützen, wie nachstehend beschrieben. - Das Abgabeeinrichtungsteil
18 umfasst eine Abgabeeinrichtungsdüse22 , um den Kleber12 auf die Komponente14 aufzubringen. Außerdem umfasst das Abgabeteil18 auf einer Seite der Abgabeeinrichtungsdüse22 ein Rollenelement24 und ein Heizelement26 auf der gegenüberliegenden Seite der Abgabeeinrichtungsdüse22 . Sobald sich der Kleber12 auf der Komponente14 befindet, wendet das Rollenelement24 Druck auf den Kleber12 an. Das Heizelement26 stellt Wärme28 an die Komponente14 bereit, bevor der Kleber12 auf die Komponente14 aufgebracht wird. Die Wärme28 brennt, trocknet oder verdampft Verunreinigungen30 von der Oberfläche der Komponente14 , um eine saubere Oberfläche32 zum Aufbringen des Klebers12 vorzusehen. In der gezeigten Ausführungsform ist das Heizungselement40 ein Gebläse oder eine Klingenheizung. - Im Betrieb kann sich das Abgabeteil
18 relativ zu der Komponente14 bewegen, wie durch den Pfeil34 angegeben, oder die Komponente14 kann sich relativ zu dem Abgabeteil18 bewegen, wie durch den Pfeil36 angegeben. Die Abgabevorrichtung10 , die Komponente14 und die Montageumgebung würden bestimmen, ob die Komponente14 oder das Abgabeteil18 bewegt wird, um den Kleber12 aufzubringen. In beiden Fällen wendet das Heizelement26 Wärme28 auf die Komponente14 an. Anschließend bringt die Abgabedüse22 den Kleber12 auf die Komponente14 auf und dann wendet das Rollenelement24 Druck auf den Kleber12 an. Das Rollenelement24 muss nur genügend Druck auf den Kleber12 anwenden, um einen ausreichenden Kontakt zwischen dem Kleber12 und der Komponente14 sicherzustellen, um den Kleber12 auf der Komponente14 zurückzuhalten und richtig zu verteilen. Das heißt, auf den Kleber12 wird ausreichend Druck angewendet, um sicherzustellen, dass der Kontakt zwischen dem Kleber12 und der Komponente14 ausreicht, um das Gewicht des Klebers12 auf der Komponente14 zu unterstützen, bis eine weitere Montage stattfinden kann. - Der Abstand zwischen der Abgabedüse
22 und der Komponente14 ist durch mehrere Faktoren bestimmt, einschließlich der Art des Klebers12 , der auf die Komponente14 aufgebracht wird. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde den richtigen Kleber12 und Abstand zwischen der Abgabedüse22 und der Komponente14 für eine spezielle Anwendung kennen. Auf der Grundlage des bestimmten Abstandes zwischen der Abgabedüse22 und der Komponente14 können demgemäß ein Rollenarm38 und eine Heizarm40 in der Länge angepasst werden. - Der Abstand zwischen der Abgabedüse
22 und dem Heizungselement26 kann je nach Anwendung und Anordnung auf der Abgabedüse22 variieren. Ein minimaler Abstand zwischen dem Heizungselement26 und der Abgabedüse22 würde auf der Fähigkeit der Komponente14 basieren, die Wärme28 abzugeben, nachdem die Verunreinigungen30 entfernt sind. Wenn die Komponente14 z. B. ein Metallblech ist, würde ein minimaler Abstand zwischen dem Heizungselement26 und der Abgabedüse22 erforderlich sein, da das Metallblech die Wärme28 schnell abgeben würde. Sofern das Heizungselement26 vor der Abgabedüse22 angeordnet ist, ist kein maximaler Abstand erforderlich. - Außerdem kann der Abstand zwischen dem Rollenelement
24 und der Abgabedüse22 variieren, sofern die Abgabedüse vor dem Rollenelement24 angeordnet ist. Daher kann die Größe des Abgabeteils18 variiert werden, wie durch die Anwendung und die Bedingungen, unter denen das Abgabeteil18 verwendet wird, erforderlich. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde in der Lage sein, eine optimale Größe für das Abgabeteil18 auf der Grundlage der Bedingungen und der Anwendungen im Gebrauch zu bestimmen. -
2 veranschaulicht ein Beispiel einer Komponente14 , welche einen Tropfen42 von Kleber12 aufweist. Der Druck auf den Tropfen42 durch den Rollenarm38 (in1 gezeigt) ist genug, um ausreichend Kontakt zwischen dem Kleber12 und der Komponente14 herzustellen, ohne ein übermäßiges „Benetzen” des Tropfens42 zu bewirken. Benetzen bezieht sich auf die Änderung der Größe des Tropfens42 auf der Komponente14 , wenn Druck angewendet wird. -
3 veranschaulicht schematisch eine weitere Ausführungsform einer Abgabevorrichtung110 zum Aufbringen eines Klebers112 auf eine Komponente114 . Die Abgabevorrichtung110 umfasst eine Kleberquelle116 und ein Abgabeeinrichtungsteil118 . Die Kleberquelle116 kann aus der Ferne über ein flexibles Verbindungsteil120 verbunden sein, wie schematisch gezeigt. Das flexible Verbindungsteil120 lässt zu, dass sich das Abgabeeinrichtungsteil118 relativ zu der Kleberquelle116 bewegt, um beim Aufbringen des Klebers112 auf die Komponente114 zu unterstützen. - Das Abgabeeinrichtungsteil
118 umfasst eine Abgabeeinrichtungsdüse122 , um den Kleber112 auf die Komponente114 aufzubringen. Außerdem umfasst das Abgabeteil118 ein Rollenelement124 an einer Seite der Abgabeeinrichtungsdüse122 und ein Heizelement126 an der gegenüberliegenden Seite der Abgabeeinrichtungsdüse122 . Das Rollenelement124 wendet Druck auf den Kleber112 an, sobald sich der Kleber112 auf der Komponente114 befindet. Das Heizelement126 stellt Wärme128 an die Komponente114 bereit, bevor der Kleber112 auf die Komponente114 aufgebracht wird. Auf der Grundlage des gewünschten Abstandes zwischen der Abgabedüse122 und der Komponente114 können ein Rollenarm138 und ein Heizungsarm140 demgemäß in der Länge angepasst werden. - Die Wärme
128 brennt oder verdampft Verunreinigungen130 von der Oberfläche der Komponente114 , um eine saubere Oberfläche132 zum Aufbringen des Klebers112 bereitzustellen. In der gezeigten Ausführungsform ist das Heizungselement126 eine Widerstandsheizung. Wenn die Komponente114 ein leitfähiges Material ist, kann das Heizelement126 eine Kupferrolle sein, die verwendet wird, um einen Strom zu der Komponente114 zu leiten, um Wärme128 zu erzeugen. Durch Variieren einer Stromgröße, einer Anwendungszeit und einer Elektrodenkraft des Heizelements126 wird Joule'sche Wärme erzeugt und gesteuert. Die erzeugte Wärme128 kann die Verunreinigungen verbrennen, trocknen oder zersetzen. - Im Betrieb kann sich das Abgabeteil
118 relativ zu der Komponente114 bewegen, wie durch den Pfeil134 angegeben, oder die Komponente114 kann sich relativ zu dem Abgabeteil118 bewegen, wie durch den Pfeil136 angegeben. In beiden Fällen wendet das Heizelement126 Wärme128 auf die Komponente114 an. Anschließend bringt die Abgabedüse122 den Kleber112 auf die Komponente114 auf und dann wendet das Rollenelement124 Druck auf den Kleber112 an. Das Rollenelement124 wendet Druck an, um einen ausreichenden Kontakt zwischen dem Kleber112 und der Komponente114 sicherzustellen, um den Kleber112 auf der Komponente114 zurückzuhalten. - Die
4A und4B veranschaulichen eine Ausführungsform für eine Abgabedüse22 ,122 zur Verwendung mit der Abgabevorrichtung10 ,110 (in den1 und3 gezeigt). Die Abgabedüse22 ,122 weist eine Abgabesäule44 auf. Die Abgabesäule44 definiert eine Vielzahl von Abgaberohren46 , durch die der Kleber12 ,112 (in den1 und3 gezeigt) laufen kann. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei Abgaberohre46 vorhanden, von denen jedes allgemein kreisförmig ist. Jedes der Abgaberohre46 würde einen Klebertropfen42 erzeugen (in2 gezeigt). Die Abgaberohre46 weisen jeweils eine Breite48 und eine Höhe50 auf. Die Breite48 und die Höhe50 des Abgaberohres46 bestimmen die Form für jeden Tropfen42 des Klebers12 ,112 . Ein Breiten/Höhen-Verhältnis für einen Klebertropfen42 liegt z. B. typischerweise im Bereich von 1:1 bis zu 5:1. Daher können die Abgaberohre46 ein Verhältnis Breite48 zu Höhe50 aufweisen, das im Bereich von 1:1 bis zu 5:1 liegt. Weitere Breiten/Höhen-Verhältnisse können durch Variieren der Breite48 und der Höhe50 der Abgaberohre46 erreicht werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde in der Lage sein, das entsprechende Breiten/Höhen-Verhältnis auf der Grundlage der Kombination der Abgabedüse22 ,122 und des zu verwendenden Klebers12 ,112 zu bestimmen. - Überdies bestimmen mehrere Faktoren die Gesamtgröße der Abgaberohre
46 . Zum Beispiel kann die Größe der Abgaberohre46 je nach Art des Klebers12 ,112 , der Größe der Komponenten14 ,114 (in den1 und3 gezeigt) und der Umgebungsbedingung, in der die Abgabedüse22 ,122 angeordnet ist, variieren. - Die
5A und5B veranschaulichen eine weitere Ausführungsform für eine Abgabedüse22 ,122 zur Verwendung mit der Abgabevorrichtung10 ,110 (in den1 und3 gezeigt). Die Abgabedüse22 ,122 weist eine Abgabesäule144 auf. Die Abgabesäule144 definiert eine Vielzahl von Abgaberohren146 , durch die der Kleber12 ,112 (in1 und3 gezeigt) laufen kann. In der gezeigten Ausführungsform sind drei Abgaberohre146 vorhanden, die jeweils allgemein kreisförmig sind. Jedes der Abgaberohre146 würde einen Klebertropfen42 (in2 gezeigt) erzeugen. Die Abgaberohre146 weisen jeweils eine Breite148 und eine Höhe150 auf. Die Breite148 und die Höhe150 des Abgaberohres146 bestimmen die Form für jeden Tropfen42 des Klebers12 ,112 . Ein Fachmann auf dem Gebiet würde in der Lage sein, das entsprechende Breiten/Höhen-Verhältnis auf der Grundlage der Kombination der Abgabedüse22 ,122 und des zu verwendenden Klebers12 ,112 zu bestimmen. Es können drei Abgaberohre146 verwendet werden, um dieselbe Gesamtmenge von Kleber12 ,112 auf eine kleinere Komponente14 ,114 (in den1 und3 gezeigt) aufzubringen, wie die Abgaberohre46 der4A und4B . Die Abgaberohre146 können auch die Zykluszeit (d. h. die Aufenthaltszeit in jeder Produktionszelle) und/oder das Benetzen des Klebers12 ,112 verbessern. - Die
6A und6B veranschaulichen eine weitere Ausführungsform für eine Abgabedüse22 ,122 zur Verwendung mit der Abgabevorrichtung10 ,110 (in den1 und3 gezeigt). Die Abgabedüse22 ,122 weist eine Abgabesäule244 auf. Die Abgabesäule244 definiert eine Vielzahl von Abgaberohren246 , durch die der Kleber12 ,112 (gezeigt in1 und3 ) laufen kann. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei Abgaberohre246 vorhanden, die jeweils allgemein rechteckig sind. Jedes der Abgaberohre246 würde einen Klebertropfen42 (in2 gezeigt) erzeugen. Die Abgaberohre246 weisen jeweils eine Breite248 und eine Höhe250 auf. Die Breite248 und die Höhe250 des Abgaberohres246 bestimmen die Form für jeden Tropfen42 des Klebers12 ,112 . Ein Breiten/Höhen-Verhältnis für einen Klebertropfen42 liegt z. B. typischerweise im Bereich von 1:1 bis zu 5:1. Daher können die Abgaberohre246 ein Verhältnis von Breite248 zu Höhe250 aufweisen, das im Bereich von 1:1 bis zu 5:1 liegt. Weitere Breiten/Höhen-Verhältnisse können durch Variieren der Breite248 und der Höhe250 der Abgaberohre246 erreicht werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde in der Lage sein, das entsprechende Breiten/Höhen-Verhältnis auf der Grundlage der Kombination der Abgabedüse22 ,122 und des zu verwendenden Klebers12 ,122 zu bestimmen. - Überdies bestimmen mehrere Faktoren die Gesamtgröße der Abgaberohre
246 . Zum Beispiel kann die Größe der Abgaberohre246 je nach Art des Klebers12 ,112 , der Größe der Komponente14 ,114 (in den1 und3 gezeigt) und der Umgebungsbedingung, in der die Abgabedüse22 ,122 angeordnet ist, variieren. - Die
7A und7B veranschaulichen eine weitere Ausführungsform für eine Abgabedüse22 ,122 zur Verwendung mit der Abgabevorrichtung10 ,110 (in den1 und3 gezeigt). Die Abgabedüse22 ,122 weist eine Abgabesäule344 auf. Die Abgabesäule344 definiert eine Vielzahl von Abgaberohren346 , durch die der Kleber12 ,112 (gezeigt in1 und3 ) laufen kann. In der gezeigten Ausführungsform sind drei Abgaberohre346 vorhanden, die jeweils allgemein rechteckig sind. Jedes der Abgaberohre346 würde einen Klebertropfen42 (in2 gezeigt) erzeugen. Die Abgaberohre346 weisen jeweils eine Breite348 und eine Höhe350 auf. Die Breite348 und die Höhe350 des Abgaberohres346 bestimmen die Form für jeden Tropfen42 des Klebers12 ,112 . Drei Abgaberohre346 können verwendet werden, um dieselbe Gesamtmenge des Klebers12 ,112 auf eine kleinere Komponente14 ,114 (in den1 und3 gezeigt) aufzubringen, wie die Abgaberohre246 der4A und4B . - Während die besten Arten, die Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Schutzumfanges der beiliegenden Ansprüche praktisch umzusetzen.
Claims (10)
- Abgabevorrichtung zur Abgabe eines Klebers, welche umfasst: eine Kleberquelle; ein Abgabeteil, das in Bezug auf die Kleberquelle bewegbar befestigt ist; eine Abgabedüse, die an dem Abgabeteil angeordnet ist, um einen Kleber auf eine Komponente abzugeben; ein Heizelement, das auf dem Abgabeteil angeordnet ist, um die Komponente zu erwärmen; und ein Rollenelement, das auf dem Abgabeteil angeordnet ist, um Druck auf den Kleber anzuwenden.
- Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Heizelement an einer ersten Seite der Abgabedüse angeordnet ist und das Rollenelement an einer gegenüberliegenden Seite der Abgabedüse angeordnet ist.
- Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abgabedüse ferner zumindest ein Abgaberohr umfasst, wobei das zumindest eine Abgaberohr insbesondere allgemein kreisförmig ist, oder wobei das zumindest eine Abgaberohr allgemein rechteckig ist, und/oder wobei das zumindest eine Abgabeteil zwei oder drei Abgaberohre umfasst.
- Vorrichtung zum Abgeben eines Klebers, welche umfasst: eine Kleberquelle; ein Abgabeteil, das in Bezug auf die Kleberquelle bewegbar befestigt ist; eine Abgabedüse, die an dem Abgabeteil angeordnet ist, um einen Kleber auf eine Komponente abzugeben; und ein Heizelement, das auf der Abgabedüse angeordnet ist, um Wärme auf eine Komponente aufzubringen.
- Vorrichtung nach Anspruch 4, welche ferner ein Rollenelement umfasst, das auf dem Abgabeteil angeordnet ist, um Druck auf den Kleber anzuwenden.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Heizelement auf dem Abgabeeinrichtungsteil an einer ersten Seite der Abgabedüse angeordnet ist und das Rollenelement an der gegenüberliegenden Seite der Abgabedüse angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, wobei das Heizungselement ferner ein Gebläse, und/oder einen elektrischen Widerstand umfasst, und/oder wobei die Abgabedüse ferner eine Vielzahl von Abgaberohren umfasst.
- Verfahren zum Abgeben eines Klebers auf eine Komponente, welches umfasst, dass: die Komponente mit einem Heizungselement erwärmt wird, um Verunreinigungen von einer Oberfläche der Komponente zu entfernen; und Kleber von einer Abgabedüse auf die Komponente abgegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner umfasst, dass: mit einem Rollenelement Druck auf den Kleber angewendet wird, um einen Kontakt zwischen dem Kleber und der Komponente zu gewährleisten.
- Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner umfasst, dass ein Abgabeeinrichtungsteil bewegt wird, um das Heizungselement und die Abgabedüse relativ zu der Komponente zu bewegen, und/oder welches ferner umfasst, dass die Komponente relativ zu einem Abgabeeinrichtungsteil bewegt wird, um die Komponente relativ zu dem Heizungselement und der Abgabedüse zu bewegen.
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