DE102017001780B3

DE102017001780B3 - Applikator und Applikationsverfahren

Info

Publication number: DE102017001780B3
Application number: DE102017001780.8A
Authority: DE
Inventors: Lothar Rademacher; Jürgen Körmöci; Dmitri Noak
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2037-02-25
Also published as: KR102350738B1; CN109952158A; KR20190121295A; ES2879357T3; WO2018153663A1; PL3525939T3; EP3525939B1; US20190329283A1; US11596968B2; MX2019010029A; EP3525939A1; CN109952158B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels (z. B. Dichtmittel) auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8) an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10). Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst eine Düse (7) auf zur Abgabe des Beschichtungsmittels in einer bestimmten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10). Darüber hinaus weist der Applikator einen Düsenträger (2) auf zur Positionierung der Düse (7). Der Düsenträger (2) ist mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl, um das Beschichtungsmittel durchzuleiten. Weiterhin umfasst der Düsenträger (2) mehrere Schenkel (3–6), die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. Die Düse (7) ist hierbei an dem Düsenträger (2) angeordnet, insbesondere an dem distalen Schenkel (6) des Düsenträgers (2). Die Erfindung sieht vor, dass an dem Düsenträger (2) außen ein Abstandshalter (11) angebracht ist, der in Strahlrichtung von dem distalen Schenkel (6) absteht und im Beschichtungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand (a) zwischen der Düse (7) und der Bauteiloberfläche einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels (z. B. Dichtmittel) auf ein Bauteil (z. B. Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht an einem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil. Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechendes Applikationsverfahren.
Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (z. B. Türen oder Hauben) weisen oftmals sogenannte Bördelnähte auf, bei denen ein Blechteil um eine Kante eines anderen Blechteils herumgebördelt ist, wobei die beiden Blechteile dann miteinander verklebt sein können. Hierbei besteht die Gefahr, dass Feuchtigkeit in den Spalt zwischen den beiden Blechteilen eindringt und dort zu Korrosion führt. Es ist deshalb bekannt, eine Dichtmasse auf die Bördelnaht zwischen den beiden Blechteilen aufzubringen, um die Bördelnaht abzudichten und dadurch das Eindringen von Feuchtigkeit und damit verbundene Korrosion sicher zu verhindern.
Aus DE 10 2008 027 994 B3 ist ein Applikator bekannt, der es ermöglicht, eine Bördelnaht an der Rückseite einer Kraftfahrzeugtür zu beschichten, ohne dass die Tür hierfür geöffnet werden muss. Dieser bekannte Applikator weist einen Düsenträger mit mehreren Schenkeln auf, die relativ zueinander angewinkelt sind. Dies ermöglicht es, den Düsenträger durch den Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (z. B. Tür und Kotflügel) hindurch zu führen, so dass sich die Düse dann auf der Rückseite befindet und die Bördelnaht beschichten kann. Dieser bekannte Applikator arbeitet üblicherweise berührungslos, d. h. ein Berührungskontakt zwischen dem Applikator einerseits und dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil andererseits soll vermieden werden.
Dieses berührungslose Applikationsverfahren ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
Ein Problem der berührungslosen Applikationsverfahren rührt daher, dass sich die zu beschichtende Bördelnaht an der Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile befindet und deshalb nicht unmittelbar einsehbar ist, was das Programmieren („teachen”) der Applikationsbahnen erschwert.
Darüber hinaus ist die Ausrichtung der Beschichtungsdüse relativ zur Bauteiloberfläche nicht einsehbar, sondern kann nur erahnt werden, was das Programmieren erschwert.
Die Programmierung der gewünschten Applikationsbahn erfolgt deshalb in der Praxis nur iterativ. Hierbei wird zunächst eine Programmierung vorgenommen, die so gut wie möglich ist. Anschließend wird mit der anfänglichen Programmierung Beschichtungsmittel appliziert. Daraufhin wird dann das Applikationsbild begutachtet, indem man beispielsweise die Kraftfahrzeugtür öffnet und die Bördelnaht an der Innenseite der Kraftfahrzeugtür betrachtet. Diese Prüfung der Qualität der abgedichteten Bördelnaht ermöglicht dann Rückschlüsse, um die Programmierung zu optimieren. So können beispielsweise Bewegungsparameter des Roboters und Applikationsparameter angepasst werden, um das Beschichtungsergebnis zu optimieren. Diese iterative Optimierung der Programmierung wird solange durchgeführt, bis das Applikationsergebnis befriedigend ist.
Eine alternativ mögliche Offline-Programmierung löst diese Problematik nicht, da die Toleranzketten beim Übertragen einer Offline-Programmierung auf eine reale Beschichtungssituation zu groß sind. So werden die zu beschichtenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile in der Praxis von einem Förderer entlang einer Lackier-Abdichtstraße gefördert, wobei der Förderer bei der Positionierung der Kraftfahrzeugkarosserien nur eine relativ grobe Positionierungstoleranz hat, was zu entsprechend großen Positionierungsungenauigkeiten führt. Hinzu kommt noch die Positionierungstoleranz des mehrachsigen Applikationsroboters, der den Applikator führt. Weitere Einflüsse auf die Toleranzkette resultieren aus den Fertigungstoleranzen der jeweiligen Karosse. Ein Teil dieser Toleranzkette kann durch den Einsatz von (optischen) Vermessungssystemen eliminiert werden. Diese Systeme vermessen relevante Karosserie Geometrien, wie z. B. Kanten der zu beschichtenden Türen. Allerdings verfügen auch diese Messverfahren über endliche Genauigkeiten, so dass nur ein Teil der beschriebenen Toleranzkette kompensiert werden kann.
Die Programmierung ist deshalb in der Praxis sehr zeit- und kostenintensiv.
Schließlich ist zur Erreichung der kundenseitig geforderten Applikationsqualität ein großes Know-how und einer hoher Zeitaufwand erforderlich.
Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen berührungslosen Applikationsverfahren sind aus dem Stand der Technik auch taktile Applikationsverfahren bekannt, bei denen der Applikator während der Applikation in einem Berührungskontakt mit dem zu beschichtenden Bauteil steht. Bei einer manuellen Applikation kann der Werker beispielsweise eine entsprechend gestaltete Düse an die Kante der zu beschichtenden Tür anlegen und zieht die Düse dann an der jeweiligen Bauteilkante entlang, während das Material aus der Düsenöffnung austritt. Durch das Anlegen der Düse an die Bauteilkante ist eine reproduzierbare Führung gewährleistet. So hat beispielsweise die Düsenöffnung und damit die applizierte Bahn immer den gleichen Abstand von der Türkante. Der Düsenträger muss hierzu jedoch entsprechend stabil ausgeführt sein. Dies führt üblicherweise zu einem relativ großen Durchmesser der Düsennadel, so dass es in der Praxis nicht möglich ist, den Düsenträger bei geschlossener Tür durch den Türspalt hindurch zu führen. Die Türen werden deshalb in der Praxis üblicherweise vom Werker geöffnet, um eine Bördelnaht an der Rückseite beschichten zu können. Dies hat für den Werker auch den Vorteil, dass er gleichzeitig die Qualität des Applikationsergebnis betrachten kann.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dieses taktile Verfahren im Zusammenhang mit Applikationsrobotern einzusetzen, die den Applikator automatisiert führen. Hierbei wird der Applikator mittels eines nachgiebigen Gelenks an dem Applikationsroboter angebracht, wobei das nachgiebige Gelenk eine Ausweichbewegung des Applikators ermöglicht, um bei dem Berührungskontakt zwischen dem Applikator und dem zu beschichtenden Bauteil mechanische Überlastungen zu vermeiden.
Diese ebenfalls bekannten taktilen Verfahren weisen ebenfalls bestimmte Nachteile auf, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
Zunächst ist zu bemerken, dass Bördelfalze an der Rückseite von Kraftfahrzeugtüren bei geschlossenen Türen in der Regel nicht erreichbar sind, wenn sich in diesen Bereichen Karosserieteile überlappen. Der Grund dafür liegt darin, dass aus Steifigkeitsgründen der Durchmesser des Düsenträgers üblicherweise größer ist als die Spaltbreite zwischen den aneinander angrenzenden Bauteilen.
Zur Beschichtung einer Bördelnaht an einer Rückseite einer Kraftfahrzeugtür ist es deshalb in der Praxis erforderlich, die jeweilige Tür zu öffnen. Dies erfordert jedoch Taktzeit, die für die eigentliche Applikation verloren geht. Somit lässt sich eventuell eine Kraftfahrzeugkarosserie nicht in einem Takt komplett beschichten, was weitere Takte und somit weitere Investitionen erfordert.
Darüber hinaus ist zum Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugtüren in der Regel ein zusätzlicher Handhabungsroboter („door opener”) erforderlich, was mit zusätzlichen Investitionskosten und einem weiteren Platzbedarf in der Lackieranlage verbunden ist.
Wenn dagegen das Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugkarosserietüren durch den Applikationsroboter selbst vorgenommen wird, so ist zwar kein zusätzlicher Handhabungsroboter erforderlich, jedoch müssen an dem Applikationsroboter Greifwerkzeuge (z. B. Haken) angebracht werden, um die Tür greifen zu können. Diese zusätzlichen Werkzeuge beeinträchtigen jedoch den eigentlichen Applikationsprozess und sind deshalb ebenfalls nachteilig. Ferner muss in diesem Fall eine zusätzliche mechanische Einrichtung installiert werden, die die jeweilige geöffnete Tür in der gewünschten Position arretiert. Das verursacht neben den zusätzlichen Investitionskosten auch einen zusätzlichen Platzbedarf.
Weitere Nachteile rühren daher, dass bei dem taktilen Applikationsverfahren die Düse direkt auf den Bördelfalz aufgelegt wird. So hat dies zur Folge, dass die Düsenöffnung nicht direkt auf der Bördelnaht aufliegen kann, sondern um einen Winkel von beispielsweise 45° schräg geneigt sein muss, um das Dichtmittel ziehend applizieren zu können. Dadurch ist die Energie des Sprühstrahls beim Auftreffen auf die Bauteiloberfläche vergleichsweise gering, was zu Fehlstellen (z. B. Lufteinschlüssen) führen kann.
Darüber hinaus besteht aufgrund des Berührungskontakts zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche die Gefahr, dass die Düse an Erhebungen hängen bleibt, die beispielsweise von Schweißpunkten oder Klebstoffaustritten herrühren können. Dies kann im weiteren Verlauf der Applikationsbahn zu einem Schwingen oder Rattern des Applikators führen, wodurch die Qualität der Applikation ebenfalls beeinträchtigt wird. Im ungünstigsten Fall kann es sogar zu plastischen Verformungen, oder zum Abbrechen der Düsennadel kommen.
Schließlich kann bei dem taktilen Verfahren auch keine Materialüberlappung und kein exakter Stoß appliziert werden, was jedoch insbesondere an Bauteilecken erforderlich ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Applikator und ein entsprechendes Applikationsverfahren zu schaffen, das die Nachteile der berührungslosen Applikationsverfahren und der taktilen Applikationsverfahren möglichst weitgehend vermeidet und deren Vorteile nach Möglichkeit miteinander kombiniert.
Diese Aufgabe wird durch einen Applikator und ein entsprechendes Applikationsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Der erfindungsgemäße Applikator dient zur Applikation eines Beschichtungsmittels, wie beispielsweise eines Dichtmittels (z. B. PVC-Material; PVC: Polyvinylchlorid). Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Beschichtungsmittels ist jedoch allgemein zu verstehen und kann grundsätzlich auch andere Typen von Beschichtungsmitteln umfassen, insbesondere Dickstoffe, wie beispielsweise Dämmstoffe zur akustischen oder thermischen Dämmung oder Klebstoffe, um nur einige Beispiele zu nennen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Applikator vorzugsweise dazu dient, um das Beschichtungsmittel (z. B. Dichtmittel) auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (z. B. Tür) aufzubringen, insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Bauteils ist jedoch allgemein zu verstehen und nicht auf Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile beschränkt.
Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst in Übereinstimmung mit dem bekannten Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 eine Düse auf, um das Beschichtungsmittel in einer bestimmten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils aufzubringen.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem bekannten Applikator einen Düsenträger auf, um die Düse zu positionieren, wobei der Düsenträger mehrere Schenkel aufweist, die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. Die einzelnen Schenkel sind jeweils allein betrachtet vorzugsweise geradlinig, jedoch können die einzelnen Schenkel jeweils allein betrachtet auch gekrümmt sein. Die vorstehend erwähnte Düse befindet sich hierbei an dem Düsenträger und ist vorzugsweise an dem distalen Schenkel des Düsenträgers angebracht. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Düsenträger mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist, um das Beschichtungsmittel durchzuleiten. Der Düsenträger dient also bei dem erfindungsgemäßen Applikator zum einen zur Durchleitung des Beschichtungsmittels und zum anderen zur Positionierung der Düse.
Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass der bekannte Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 zur berührungslosen Applikation dient, was mit den eingangs beschriebenen Problemen verbunden ist. Der erfindungsgemäße Applikator zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass an dem Düsenträger (z. B. an dem distalen Schenkel des Düsenträgers) außen ein Abstandshalter angeordnet ist, der in Strahlrichtung von dem distalen Schenkel absteht und im Beschichtungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche einstellt, insbesondere einen Applikationsabstand von im Wesentlichen 2 mm, 3 mm, 4 mm oder 5 mm, oder beliebigen Zwischenwerten.
Der Abstandshalter bietet den Vorteil, dass die Düse – anders als bei den bekannten taktilen Applikationsverfahren – nicht direkt auf der Bauteiloberfläche aufliegt, so dass die Düse mit der Strahlrichtung rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet werden kann. Dies ist vorteilhaft, weil der applizierte Sprühstrahl dann mit maximaler Energie auf die Bauteiloberfläche auftrifft. Darüber hinaus werden durch den fehlenden Berührungskontakt zwischen der Düse einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits sogenannte Rattermarken bei der Applikation vermieden.
Ein weiterer Vorteil des Abstandshalters besteht darin, dass der Applikator mit der Düse nicht an Oberflächenerhebungen hängen bleibt, die beispielsweise von Klebstoffaustritten an einer Bördelnaht oder von Schweißpunkten herrühren. Der Applikationsabstand zwischen der Düse einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits wird deshalb mittels des Abstandshalters vorzugsweise so eingestellt, dass der Applikationsabstand größer ist als die Unebenheitshöhe der Oberflächenerhebungen, die von Klebstoffaustritten oder Schweißpunkten herrühren können. Dies ist sinnvoll, weil die Düse dann bei der Bewegung über die Bauteiloberfläche auch an den Oberflächenerhebungen keinen Berührungskontakt hat.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator sind die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers vorzugsweise relativ zueinander angewinkelt und schließen einen Winkel ein, wie es grundsätzlich auch bei dem Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 der Fall ist. Bei dem erfindungsgemäßen Applikator kann der Abstandshalter auch zur Stabilisierung dieses Winkels zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers eingesetzt werden. Hierzu wird der Abstandshalter vorzugsweise in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln verbunden, beispielsweise durch eine Verschweißung, Verklebung oder durch eine einstückige Formgebung des Abstandshalters und der distalen Schenkel des Düsenträgers. Der Abstandshalter stabilisiert hierbei also die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers und verhindert, dass sich die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers durch die Ausbildung einer sogenannten biegesteifen Ecke, relativ zueinander verbiegen.
In einer Variante der Erfindung ist der Abstandshalter in Form eines Amboss geformt und liegt im Beschichtungsbetrieb mit seiner Ambossfläche auf der Bauteiloberfläche auf. Hierbei gehen die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers an dem Winkel vorzugsweise über einen Rohrkrümmer knickfrei ineinander über, wobei der Abstandshalter mit dem Rohrkrümmer verbunden ist, beispielsweise durch eine Verschweißung.
In einer anderen Variante der Erfindung besteht der Abstandshalter dagegen aus einem Winkelstück, das in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers angeordnet ist und mit den beiden distalen Schenkeln verbunden ist, beispielsweise durch eine Verschweißung. In dieser Erfindungsvariante schließen die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers an dem Winkel vorzugsweise mit einem Knick aneinander an, insbesondere mit einem rechtwinkligen Knick.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator ist der Düsenträger vorzugsweise so angewinkelt, dass er durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (z. B. Tür und Kotflügel) von einer Vorderseite auf eine Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile hindurch ragen kann. Der proximale Schenkel des Düsenträgers befindet sich dann im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise an der Vorderseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile und wird dort von einem ebenfalls an der Vorderseite befindlichen Applikationsroboter geführt. Der distale Schenkel des Düsenträgers mit der Düse befindet sich dagegen im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise an der Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, so dass die Düse beispielsweise eine an der Rückseite befindliche Bördelnaht beschichten kann. Ein mittlerer Schenkel des Düsenträgers ragt dagegen durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile hindurch. Eine solche Gestaltung des Düsenträgers ist an sich aus DE 10 2008 027 994 B3 bekannt, so dass der Inhalt dieser Veröffentlichung der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich der Formgebung des Düsenträgers in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Hierbei ist zu erwähnen, dass der proximale Schenkel des Düsenträgers mechanisch stabiler ausgeführt sein kann als die distalen Schenkel und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers. Dies liegt daran, dass der proximale Schenkel auch im Beschichtungsbetrieb stets an der Vorderseite der zu beschichtenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile positioniert ist und nicht durch den relativ schmalen Spalt zwischen den benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen hindurch ragen muss, so dass hinsichtlich des Außenquerschnitts des proximalen Schenkels des Düsenträgers keine Beschränkungen vorliegen. Der proximale Schenkel des Düsenträgers kann also einen so großen Außenquerschnitt haben, dass er nicht durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen passt. Weiterhin ermöglicht der größere Außenquerschnitt des proximalen Schenkels des Düsenträgers auch einen größeren Innenquerschnitt zur Durchleitung des Beschichtungsmittels, was vorteilhaft ist, weil der Hohlkanal in dem proximalen hohlen Schenkel des Düsenträgers dem Beschichtungsmittel dann einen geringeren Strömungswiderstand entgegensetzt. Der proximale hohle Schenkel des Düsenträgers kann also einen größeren Innenquerschnitt aufweist als die distalen Schenkel und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Düsenträger mindestens teilweise aus einem Material mit einem Formgedächtnis bestehen kann, beispielsweise aus einer Nickel-Titan-Legierung, wie beispielsweise Nitinol oder Titan-Flex. Diese Materialauswahl ist insbesondere für den mittleren Schenkel und/oder die distalen Schenkel des Düsenträgers vorteilhaft, da diese Schenkel bei einem Berührungskontakt mit den zu beschichtenden Bauteilen verformt werden können. Hierbei ist zu erwähnen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Formgedächtnisses zu unterscheiden ist von Materialien, die lediglich elastisch sind und sich nach einer mechanischen Auslenkung wieder elastisch in ihre Ausgangsposition zurück stellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator können sich die verschiedenen Schenkel des Düsenträgers hinsichtlich der Biegesteifigkeit unterscheiden. So besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der distale Schenkel oder die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers biegesteifer ausgebildet sind als der mittlere Schenkel des Düsenträgers, der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen hindurch ragt.
Diese größere Biegesteifigkeit kann beispielsweise durch eine größere Wandstärke erreicht werden. So kann die Wandstärke beispielsweise mindestens 0,15 mm, 0,175 mm, 0,2 mm oder sogar mindestens 0,22 mm betragen, um eine ausreichende Biegesteifigkeit zu erreichen. Der Außendurchmesser beträgt dahingegen vorzugsweise höchstens 1,75 mm, 1,7 mm oder sogar höchstens 1,65 mm, damit der Düsenträger durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen passt. Der Innendurchmesser des Hohlkanals in dem jeweiligen Schenkel beträgt dagegen vorzugsweise höchstens 1,5 mm, 1,4 mm, 1,3 mm oder sogar höchstens 1,2 mm.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Düsenträger bei dem erfindungsgemäßen Applikator ähnlich aufgebaut sein kann wie der Düsenträger bei dem herkömmlichen Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 . Der Düsenträger kann also beispielsweise vier Schenkel aufweisen, die hintereinander angeordnet sind, in einer gemeinsamen Ebene liegen und zueinander angewinkelt sind.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikator als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen Applikationsroboter, der einen solchen Applikator führt.
Der Applikator kann hierbei mittels eines elastisch nachgiebigen Gelenks an dem Applikationsroboter montiert sein, wobei das elastische Gelenk Ausweichbewegungen des Applikators ermöglicht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils bei einem übermäßigen Berührungskontakt zwischen dem Applikator einerseits und dem zu beschichtenden Bauteil andererseits zu vermeiden. Vorzugsweise ermöglicht dieses nachgiebige Gelenk Ausweichbewegungen des Applikators in zwei Raumrichtungen, und zwar vorzugsweise parallel zu der Bauteiloberfläche und quer zu der Bauteiloberfläche. Im Beschichtungsbetrieb kann der Düsenträger dann an die Bauteilkante des zu beschichtenden Bauteils angelegt werden und entlang der Bauteilkante geführt werden, so dass die Bauteilkante den Applikator in einer Raumrichtung führt. Der Berührungskontakt zwischen dem Abstandshalter einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits bewirkt dann eine Führung des Applikators in einer weiteren Raumrichtung.
Hierbei ist zu erwähnen, dass das elastische Gelenk zwischen dem Applikator und dem Applikationsroboter vorzugsweise eine Gegenkraft erzeugt, die im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung. Beispielsweise kann die Gegenkraft im Bereich von 1 N–15 N, 2 N–10 N, 3 N–8 N oder 4 N–5 N liegen.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Erfindung auch Schutz beansprucht für ein erfindungsgemäßes Applikationsverfahren, bei dem der Applikator von einem mehrachsigen Applikationsroboter über die Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils bewegt wird, insbesondere entlang einer Bördelnaht, um die Bördelnaht abzudichten oder zu verkleben.
Bei der Bewegung des Applikators über die Bauteiloberfläche wird dann das Beschichtungsmittel (z. B. Dichtmittel) aus der Düse des Applikators in einer bestimmten Strahlrichtung auf die Bauteiloberfläche abgegeben, wobei die Düse einen bestimmten Applikationsabstand zu der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils einhält.
Der Applikationsabstand wird hierbei mittels des vorstehend bereits beschriebenen Abstandshalters eingestellt.
Andere vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators mit einem Abstandshalter,
1B eine Seitenansicht des Applikators aus 1A an einer Bördelnaht,
2A eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Applikators,
2B eine vergrößerte Seitenansicht des Applikators aus 2A an einer Bördelnaht,
3 eine schematische Darstellung zur Führung des erfindungsgemäßen Applikators mittels eines mehrachsigen Applikationsroboters,
4 das erfindungsgemäße Applikationsverfahren in Form eines Flussdiagramms,
5–15 verschiedene Abwandlungen des Abstandshalters,
16 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines elastischen Gelenks, das unabhängig von der Auslenkung eine konstante Gegenkraft erzeugt.
Die 1A und 1B zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Applikators, der dazu dient, ein Dichtmittel auf eine Bördelnaht an einer Rückseite eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils zu applizieren, wie es beispielsweise auch aus DE 10 2008 027 994 B3 bekannt ist, so dass ergänzend auf diese Veröffentlichung verwiesen wird.
Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst einen Montageflansch 1 auf, der an einem mehrachsigen Applikationsroboter montiert werden kann.
Darüber hinaus weist der Applikator einen Düsenträger 2 auf, der aus mehreren Schenkeln 3–6 besteht, die hintereinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. So beträgt der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 3 und 4 wie auch der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 4 und 5 ungefähr 135°. Der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 5 und 6 ist dagegen vorzugsweise rechtwinklig. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Winkel zwischen den einzelnen Schenkeln 3–6 so bemessen sind, dass der Düsenträger 2 durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (z. B. Tür und Kotflügel) hindurch geführt werden kann. Die optimalen Winkel zwischen den einzelnen Schenkeln 3–6 des Düsenträgers 2 hängen also auch von der jeweiligen Bauteilgeometrie der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile ab.
An dem distalen Schenkel 6 des Düsenträgers 2 befindet sich eine Düse 7, um das Dichtmittel in Pfeilrichtung abzugeben.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Schenkel 3–6 des Düsenträgers hohl sind, so dass das zu applizierende Dichtmittel von dem Montageflansch 1 ausgehend bis zu der Düse 7 in dem distalen Schenkel 6 geführt werden kann.
Der dargestellte erfindungsgemäße Applikator eignet sich besonders gut zur Beschichtung einer Bördelnaht 8 eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, wobei an der Bördelnaht 8 ein Karosserieblech 9 um die Seitenkante eines anderen Karosserieblechs 10 herum gebördelt ist. An dieser Bördelnaht 8 besteht die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit, was zu einer entsprechenden Korrosion führen kann. Die Bördelnaht 8 wird deshalb an der Stoßstelle zwischen den beiden Karosserieblechen 9, 10 mit einem Dichtmittel (z. B. PVC) beschichtet, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
Hierzu wird der Applikator mit dem Schenkel 5 an die Seitenkante der Bördelnaht 8 angelegt und dann entlang der Bördelnaht 8 bewegt, d. h. in x-Richtung und somit rechtwinklig zur Zeichenebene. Der Berührungskontakt zwischen dem Schenkel 5 des Düsenträgers 2 einerseits und der Seitenkante der Bördelnaht 8 bewirkt hierbei eine Führung des Applikators in y-Richtung.
Darüber hinaus weist der Applikator noch einen Abstandshalter 11 auf, der in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6 des Düsenträgers 2 angeordnet ist und in diesem konkreten Ausführungsbeispiel aus einem rohrförmigen Winkelstück besteht, das mit den beiden Schenkeln 5, 6 verschweißt ist.
Zum einen bewirkt der Abstandshalter 11 eine mechanische Stabilisierung der beiden distalen Schenkel 5 und 6.
Zum anderen liegt der Abstandshalter 11 bei der Beschichtung aber auch direkt auf der Bauteiloberfläche der Bördelnaht 8 auf und stellt damit einen bestimmten Applikationsabstand a zwischen der Düse 7 und der Bauteiloberfläche her. Der Abstandshalter 11 bewirkt also eine Führung des Applikators in z-Richtung.
Dies ist vorteilhaft, weil die Düse 7 das Dichtmittel so rechtwinklig zur Bauteiloberfläche auf die Bauteiloberfläche applizieren kann, so dass das Dichtmittel mit maximaler Strömungsenergie auf die Bauteiloberfläche auftrifft.
Darüber hinaus ist der Applikationsabstand a aber auch vorteilhaft, weil dadurch verhindert wird, dass die Düse 7 an Oberflächenunebenheiten hängen bleibt, die beispielsweise von einem Klebstoffaustritt aus der Bördelnaht 8 oder von Schweißpunkten herrühren können.
Die 2A und 2B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators, wobei dieses Ausführungsbeispiel weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die beiden distalen Schenkel 5, 6 des Düsenträgers 2 hierbei nicht – wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1A und 1B – mit einem rechtwinkligen Knick aneinander anschließen. Vielmehr gehen die beiden Schenkel 5, 6 des Düsenträgers 2 hierbei knickfrei über einen Rohrkrümmer 12 ineinander über.
Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Abstandshalter 11 hierbei nicht als rohrförmiges Winkelstück ausgebildet ist, sondern in Form eines Ambosses, der mit seiner Ambossfläche auf der Bauteiloberfläche aufliegt.
3 zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Führung des Applikators mittels eines Applikationsroboters. Auch diese Darstellung stimmt weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Darstellungen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Zusätzlich zu den vorstehenden Darstellungen ist aus dieser Zeichnung auch ersichtlich, dass ein Hohlkanal 13 von dem Montageflansch 1 durch den gesamten Düsenträger bis zu der Düse 7 führt, um das Dichtmittel durchzuleiten.
Weiterhin ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass die beiden Karosseriebleche 9, 10 mit der Bördelnaht 8 seitlich überlappen mit einem weiteren Karosserieblech 14, das hier nur schematisch dargestellt ist. Der Applikator ragt hierbei von der Vorderseite (in der Zeichnungen unten) durch den Spalt 15 hindurch auf die Rückseite (in der Zeichnung oben), um die Bördelnaht 8 an der Rückseite beschichten zu können.
Darüber hinaus zeigt die Zeichnung einen Roboterarm 16 und eine Roboterhandachse 17 eines mehrachsigen Applikationsroboters mit einer seriellen Roboterkinematik. Der Montageflansch 1 des erfindungsgemäßen Applikators ist hierbei über ein elastisches Gelenk 18 mit der Roboterhandachse 17 verbunden, wobei das Gelenk 18 Ausweichbewegungen des Applikators in y-Richtung und in z-Richtung ermöglicht.
Dies ist vorteilhaft, weil der Applikator in y-Richtung mit dem Schenkel 5 an der Seitenkante der Bördelnaht 8 anliegt und dadurch zwangsgeführt wird. Die Ermöglichung einer Ausweichbewegung in y-Richtung durch das Gelenk 18 verhindert hierbei eine mechanische Überlastung des Applikators.
Die Ermöglichung einer Ausweichbewegung in z-Richtung ist dagegen vorteilhaft, weil der Applikator mit dem Abstandshalter 11 auf der Bauteiloberfläche aufliegt und somit in z-Richtung zwangsgeführt ist, was ohne eine Ausgleichbewegung zu mechanischen Überlastungen führen könnte.
4 zeigt schließlich das erfindungsgemäße Applikationsverfahren in Form eines Flussdiagramms.
In einem ersten Schritt S1 wird der Applikator in den Spalt 15 zwischen Tür und Kotflügel eingeführt, so dass sich die Düse 7 an der Rückseite der Tür befindet.
In einem zweiten Schritt S2 wird der Applikator dann mit dem Düsenträger 2 an die Seitenkante der Tür angelegt, um in dieser Raumrichtung eine mechanische Führung zu bewirken.
In einem Schritt S3 wird der Applikator dann mit dem Abstandshalter 11 auf die Rückseite der Tür aufgesetzt, um auch rechtwinklig zur Bauteiloberfläche eine mechanische Führung zu gewährleisten.
In diesem Zustand wird der Applikator dann in zwei Raumrichtungen zwangsgeführt.
In einem Schritt S4 wird der Applikator dann noch so ausgerichtet, dass die Sprühstrahlrichtung rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet ist. Dies bietet den Vorteil, dass das applizierte Dichtmittel dann mit maximaler Bewegungsenergie auf die Bauteiloberfläche auftrifft.
In einem Schritt S5 wird der Applikator dann entlang der Bördelnaht 8 der Tür bewegt, wobei das Dichtmittel auf die Bördelnaht 8 appliziert wird, um die Bördelnaht 8 abzudichten.
In einem Schritt S6 wird dann nach dem Beschichten der Bördelnaht 8 der Applikator aus dem Spalt 15 entfernt.
Die 5–15 zeigen verschiedene Abwandlungen des Abstandshalters 11, wobei die Abwandlungen teilweise mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1A und 1B übereinstimmen, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 besteht der Abstandshalter 11 aus zwei Hohlzylindern, die beide an dem vorletzten Schenkel 5 des Düsenträgers 2 befestigt sind und mit ihren Zylinderachsen rechtwinklig zur Ebene des Düsenträgers 2 ausgerichtet sind.
Die beiden Hohlzylinder stoßen hierbei mit ihren Mantelflächen aneinander an, wobei die Seitenkante des umgebördelten Karosserieblechs 9 zwischen den beiden Hohlzylinder des Abstandshalters 11 gehalten werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 sind die beiden Hohlzylinder des Abstandshalters 11 an verschiedenen Schenkeln 5, 6 des Düsenträgers 2 befestigt. Darüber haben die beiden Hohlzylinder hierbei einen etwas größeren Durchmesser als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 besteht der Abstandshalter 11 aus einer rechteckigen Platte, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6 befestigt ist und dadurch dien Winkel versteift.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 unterscheitet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 durch die Form der Platte, die hier die Form eines rechtwinkligen Trapezes hat.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 9–11 besteht der Abstandshalter 11 aus Platten, die parallel zur Ebene des Düsenträgers 2 ausgerichtet sind und auf den gegenüber liegenden Seiten des Düsenträgers 2 an dem Düsenträger 2 befestigt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 sind die Platten im Wesentlichen L-förmig, während die Platten bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 im Wesentlichen T-förmig sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 sind die Platten dagegen im Wesentlichen dreieckig.
Ferner zeigen die 12 und 13 Abwandlungen, bei denen der Abstandshalter 11 aus einem Zylinderstift besteht, der von dem letzten Schenkel 6 (12) bzw. von dem vorletzten Schenkel 5 (13) absteht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 besteht der Abstandshalter 11 aus einer Knickstelle in dem Düsenträger 2 zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6.
Ferner besteht der Abstandshalter 11 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 15 aus einer Ausformung des Düsenträgers 2.
16 zeigt eine schematische Darstellung des nachgiebigen Gelenks 18 gemäß 3, das es ermöglicht, unabhängig von der Auslenkung des Applikators eine konstante Gegenkraft zu erzeugen.
Hierzu sind zwei Pneumatikzylinder 19, 20 vorgesehen, in denen jeweils eine Kolbenstange 21, 22 verschiebbar ist, wobei die beiden Kolbenstangen 21, 22 den Applikator nachgiebig führen. Die Kolbenstange 21 ist hierbei in Y-Richtung verschiebbar, während die Kolbenstange 22 in Z-Richtung verschiebbar ist. Die beiden Pneumatikzylinder 19, 20 werden über jeweils ein Proportionalventil 23, 24 mit einem konstanten Differenzdruck beaufschlagt, was zu einer entsprechenden Gegenkraft führt, die unabhängig von der Auslenkung (Eintauchtiefe) konstant ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hautanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen können.
Bezugszeichenliste

1: Montageflansch des Applikators
2: Düsenträger
3–6: Schenkel des Düsenträgers
7: Düse
8: Bördelnaht
9, 10: Karosseriebleche
11: Abstandshalter
12: Rohrkrümmer
13: Hohlkanal
14: Karosserieblech
15: Spalt
16: Roboterarm
17: Roboterhandachse
18: Gelenk
19: Pneumatikzylinder
20: Pneumatikzylinder
21: Kolbenstange
22: Kolbenstange
23: Proportionalventil
24: Proportionalventil
a: Applikationsabstand

Claims

Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Dichtmittels, auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8) an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10), mit a) einer Düse (7) zur Abgabe des Beschichtungsmittels in einer bestimmten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10), und b) einem Düsenträger (2) zur Positionierung der Düse (7), wobei b1) der Düsenträger (2) mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist, um das Beschichtungsmittel durchzuleiten, b2) der Düsenträger (2) mehrere Schenkel (3–6) aufweist, die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind, und b3) die Düse (7) an dem Düsenträger (2) angeordnet ist, insbesondere an dem distalen Schenkel (6) des Düsenträgers (2), dadurch gekennzeichnet, c) dass an dem Düsenträger (2) außen ein Abstandshalter (11) angebracht ist, der im Beschichtungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand (a) zwischen der Düse (7) und der Bauteiloberfläche einstellt.
Applikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) Oberflächenerhebungen aufweist, die von Klebstoffaustritten an einer Bördelnaht (8) oder von Schweißpunkten herrühren und eine bestimmte Unebenheitshöhe haben, und b) dass der Abstandshalter (11) den Applikationsabstand (a) so einstellt, dass der Applikationsabstand (a) größer ist als die Unebenheitshöhe der Oberflächenerhebungen, um eine Kollision zwischen der Düse (7) und den Oberflächenerhebungen zu vermeiden.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) relativ zueinander angewinkelt sind und einen Winkel einschließen, und b) dass der Abstandshalter (11) in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln (5, 6) verbunden ist, insbesondere durch eine Verschweißung, Verklebung oder durch eine einstückige Formgebung, so dass der Abstandshalter (11) den Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) mechanisch stabilisiert.
Applikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, a) dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) an dem Winkel über einen Rohrkrümmer (12) knickfrei ineinander übergehen, wobei der Abstandshalter (11) mit dem Rohrkrümmer (12) verbunden ist, oder b) dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) an dem Winkel mit einem Knick aneinander anschließen, insbesondere mit einem rechtwinkligen Knick, wobei der Abstandshalter (11) ein Winkelstück ist, insbesondere aus einem Rohr, das in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln (5, 6) verbunden ist.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Düsenträger (2) so angewinkelt ist, dass er durch einen Spalt (15) zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von einer Vorderseite auf eine Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragen kann, und b) dass sich der proximale Schenkel (3) des Düsenträgers (2) im Beschichtungsbetrieb an der Vorderseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) befindet und von einem an der Vorderseite befindlichen Applikationsroboter geführt wird, c) dass sich der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) mit der Düse (7) im Beschichtungsbetrieb an der Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) befindet, um das Beschichtungsmittel auf die Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils (9, 10) zu applizieren, und d) dass ein mittlerer Schenkel (4) des Düsenträgers (2) durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10) hindurch ragt.
Applikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, a) dass der proximale Schenkel des Düsenträgers (2) mechanisch stabiler ist als die distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers (2), insbesondere aufgrund eines größeren Außenquerschnitts, oder b) dass der proximale Schenkel des Düsenträgers (2) einen so großen Außenquerschnitt aufweist, der er nicht durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen passt, oder c) dass der proximale hohle Schenkel des Düsenträgers (2) einen größeren Innenquerschnitt aufweist als die distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers (2), um dem Beschichtungsmittel einen geringen Strömungswiderstand entgegen zu setzen.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Düsenträger (2) mindestens teilweise aus einem Material mit einem Formgedächtnis besteht, insbesondere aus einer Nickel-Titan-Legierung, insbesondere aus Nitinol oder Titan-Flex, oder b) dass der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, aus dem Material mit dem Formgedächtnis besteht, oder c) dass der Düsenträger (2) mindestens teilweise aus einem elastischen Material besteht.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) biegesteif ausgebildet sind, insbesondere biegesteifer als der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, und/oder b) dass der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) eine größere Wandstärke aufweist als der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Schenkel (6) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, folgende Abmessungen aufweist: a) eine Wandstärke von mindestens 0,15 mm, 0,175 mm, 0,2 mm oder 0,22 mm, um eine ausreichende Biegesteifigkeit zu erreichen, oder b) einen Außendurchmesser von höchstens 1,75 mm, 1,7 mm oder 1,65 mm, damit der Düsenträger (2) durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen passt, oder c) einen Innendurchmesser von höchstens 1,5 mm, 1,4 mm, 1,3 mm oder 1,2 mm.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Düsenträger (2) einen distalen ersten Schenkel (6) aufweist, der die Düse (7) trägt, und b) dass der Düsenträger (2) einen zweiten Schenkel (5) aufweist, der an den ersten Schenkel (6) angrenzt und gegenüber dem ersten Schenkel (6) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem ersten Schenkel (6) und dem zweiten Schenkel (5) im Bereich 70°–110° oder 80°–100° oder 85°–95° liegt, und c) dass der Düsenträger (2) einen dritten Schenkel (4) aufweist, der an den zweiten Schenkel (5) angrenzt und gegenüber dem zweiten Schenkel (5) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem zweiten Schenkel (5) und dem dritten Schenkel (4) im Bereich 90°–135° oder 100°–125° liegt, und d) dass der Düsenträger (2) einen proximalen vierten Schenkel (3) aufweist, der an den dritten Schenkel (4) angrenzt und gegenüber dem dritten Schenkel (4) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem dritten Schenkel (4) und dem vierten Schenkel (3) im Bereich 90°–135° oder 100°–125° liegt, und e) dass alle Schenkel (3–6) des Düsenträgers (2) vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Applikator nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (11) zwei Zylinder umfasst, insbesondere zwei Hohlzylinder, die mit ihren Mantelflächen aneinander anstoßen und an den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt sind, insbesondere mit ihrer Zylinderachse rechtwinklig zur Ebene des Düsenträgers (2).
Applikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass der eine Zylinder des Abstandshalters (11) an dem vorletzten Schenkel (5) des Düsenträgers (2) befestigt ist, während der andere Zylinder des Abstandshalters (11) an dem letzten Schenkel (6) des Düsenträgers (2) befestigt ist, oder b) dass die Zylinder des Abstandshalters (11) beide an dem vorletzten Schenkel (5) des Düsenträgers (2) befestigt sind.
Applikator nach einem der der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass a) dass der Abstandshalter (11) aus einem Zylinderstift besteht, der von dem letzten Schenkel (6) des Düsenträgers (2) quer zu dem letzten Schenkel (6) absteht, oder b) dass das Abstandshalter (11) aus einem Zylinderstift besteht, der von dem vorletzten Schenkel (5) des Düsenträgers (2) quer zu dem vorletzten Schenkel (5) absteht, oder c) dass der Abstandshalter (11) aus einer rechteckigen Platte besteht, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt ist, oder d) dass der Abstandshalter (11) aus einer Platte in Form eines rechtwinkligen Trapezes besteht, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt ist.
Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Abstandshalter (11) eine oder zwei Platten aufweist, die parallel zu der Ebene des Düsenträgers (2) ausgerichtet sind und einseitig oder beidseitig mit dem Düsenträgers (2) verbunden sind, insbesondere in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2), und/oder b) dass die Platte im Wesentlichen dreieckig, L-förmig oder T-förmig ist.
Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Abstandshalter (11) durch eine Knickstelle in dem Düsenträger (2) gebildet wird, oder b) dass der Abstandshalter (11) durch eine dreieckige Ausformung des Düsenträgers (2) gebildet wird.
Applikationsroboter mit einem Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Applikationsroboter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator mittels eines elastisch nachgiebigen Gelenks (18) an dem Applikationsroboter (16, 17) montiert ist, wobei das elastische Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators ermöglicht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) zu verhindern, und b) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators parallel oder quer zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und c) dass das elastische Gelenk (18) bei einer Ausweichbewegung des Applikators eine Gegenkraft erzeugt, und d) dass die Gegenkraft (18) im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung, und e) dass die Gegenkraft im Bereich 1 N–15 N, 2 N–10 N, 3 N–8 N oder 4 N–5 N liegt.
Applikationsroboter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Gelenk (18) mindestens einen Pneumatikzylinder (19, 20) aufweist, der mit einem konstanten Differenzdruck beaufschlagt wird, insbesondere über ein Proportionalventil (23, 24), um die konstante Gegenkraft zu erzeugen.
Applikationsverfahren zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Dichtmittels, auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8), mit den folgenden Schritten: a) Bewegen eines Applikators, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mittels eines mehrachsigen Applikationsroboters (16, 17) über eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10), insbesondere entlang einer Bördelnaht (8) zum Abdichten oder Verkleben der Bördelnaht (8), und b) Abgabe des Beschichtungsmittels aus einer Düse (7) des Applikators in einer bestimmten Strahlrichtung auf die Bauteiloberfläche, wobei die Düse (7) einen bestimmten Applikationsabstand (a) zu der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) einhält, dadurch gekennzeichnet, c) dass der Applikationsabstand (a) mittels eines Abstandshalters (11) eingestellt wird, der an dem Düsenträger (2) angebracht ist und im Beschichtungsbetrieb auf einer Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt.
Applikationsverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator durch einen Spalt (15) zwischen zwei seitlich benachbarten und in seitlicher Richtung überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) hindurch von einer Vorderseite auf eine Rückseite der benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) ragt, und b) dass der Applikator dann eines der beiden benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) an der Rückseite mit dem Beschichtungsmittel beschichtet, insbesondere an einer Bördelnaht (8) zum Abdichten oder Verkleben der Bördelnaht (8).
Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (2) bei der Beschichtung an das zu beschichtende Bauteil (9, 10) angelegt wird und deshalb beim Bewegen des Applikators in zumindest einer Raumrichtung von dem zu beschichtenden Bauteil (9, 10) geführt wird.
Applikationsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator bei der Beschichtung in einer Richtung rechtwinklig zu der Bauteiloberfläche durch einen Berührungskontakt zwischen dem Abstandshalter (11) und der Bauteiloberfläche geführt wird, und b) dass der Applikator bei der Beschichtung in einer Richtung parallel zu der Bauteiloberfläche durch einen Berührungskontakt zwischen einem Schenkel des Düsenträgers (2) und einer Bauteilkante des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) geführt wird.
Applikationsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator mittels eines elastischen Gelenks (18) an dem Applikationsroboter montiert ist, wobei das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators ermöglicht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) zu verhindern, b) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators parallel oder quer zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und c) dass das elastische Gelenk (18) bei einer Ausweichbewegung des Applikators eine Gegenkraft erzeugt, und d) dass die Gegenkraft im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung, und e) dass die Gegenkraft im Bereich 1 N–15 N, 2 N–10 N, 3 N–8 N oder 4 N–5 N liegt.
Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator relativ zu dem zu beschichtenden Bauteil (9, 10) so ausgerichtet wird, dass die Strahlrichtung a) im Wesentlichen rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet ist, oder b) schräg geneigt ist zur Bauteiloberfläche mit einem Winkel von 10°–88°, 30°–85° oder 50°–80° zwischen der Strahlrichtung und der Bauteiloberfläche.