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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuchten von Klebstoff, bei dem eine Fahrzeugkomponente mit Klebstoff versehen wird und der Klebstoff folgend befeuchtet wird. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar auf mit Klebstoff, insbesondere Hotmelt, versehene Zuschnitte, insbesondere Abstandsgewirke.
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Stand der Technik
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Insbesondere eine Haftwirkung eines sog. „Hotmelt“-Klebstoffs lässt sich verbessern, indem der Klebstoff Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt. Jedoch schwankt eine Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft des Klebstoffs typischerweise in Abhängigkeit einer Raumtemperatur und einer Jahreszeit. Zur Erlangung einer zumindest annähernd gleichmäßigen Haftwirkung ist deshalb meist ein anschließendes „Befeuchten“ des Klebstoffs erforderlich. Dieses „Befeuchten“ erfolgt im industriellen Rahmen dadurch, dass mit dem Klebstoff versehenen Bauteile in einem Lagerraum gelagert werden, dessen Luftfeuchte über deckenseitig angeordnete Befeuchter erhöht wird. Dabei ist es nachteilig, dass sich so kein definierter Prozess einstellen lässt, eine nur geringe Prozesssicherheit gegeben ist, typischerweise eine Lagerzeit von mindestens einem Tag einzurechnen ist und ein hoher Flächenbedarf benötigt wird. Während der Wintermonate, die sich durch eine extrem trockene Raumluft in der Produktion auszeichnen, muss die Luftfeuchte besonders stark erhöht werden.
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Die
DE 10 2016 124 416 A1 zeigt ein Verfahren zum Beschichten eines Kunststoffbauteils mit einem Schmelzklebstoff, bei dem das Kunststoffbauteil mit Heißdampf bedampft wird. Eine Fahrzeugkomponente wird mit einem Klebstoff versehen und dann gemäß
7 die mit dem Klebstoff versehene Fahrzeugkomponente in einer Bedampfungskammer mit Heißdampf beaufschlagt.
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Die
DE 10 2016 104 863 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Bedampfen eines Bauteils mit einer Fördereinheit. Die Fördereinheit weist eine Aufgabestelle auf, an der ein Werker ein zu bedampfendes Bauteil an einem Aufnahmeelement befestigen kann. Die Fördereinheit befördert das Bauteil zu einer Bedampfungskammer. Zum Bedampfen wird das Bauteil in die geöffnete Bedampfungskammer eingefahren, dort gestoppt, die Bedampfungskammer geschlossen, die Bedampfung durchgeführt, die Bedampfungskammer dann - ggf. nach einer Wartezeit - wieder geöffnet und das Bauteil dann zu einer Entnahmestelle weiterbefördert.
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Die
DE 10 2006 009 993 B3 offenbart eine Vorbehandlung von Bauteilen durch Heißdampf zur Herstellung einer Oxidschicht, wobei die Bauteile dazu eine Behandlungskammer durchfahren. Erst danach können die Bauteile verklebt werden.
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Die
DE 39 42 616 A1 zeigt ein Verfahren, mit Hilfe dessen es möglich ist, ohne Geruchsbelästigung und ohne Zumischung von Wasser oder wasserhaltigen Substanzen vor der Applikation, wasserdampf- bzw. feuchtigkeitsundurchlässige Substrate mit Hilfe von feuchtigkeitshärtenden Schmelzklebestoffen flächig zu verbinden und dabei sicherzustellen, dass genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, dass der Schmelzklebstoff in ausreichender Weise möglichst schnell und reproduzierbar nachvernetzen kann und somit hohe Festigkeiten ergibt.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel die Probleme des Standes der Technik zu reduzieren, insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zur Erhöhung und/oder Vergleichmäßigung der Haftwirkung von Klebstoff im Fahrzeugbau bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Befeuchten von Klebstoff, bei dem eine Fahrzeugkomponente in Form eines Abstandsgewirkes eine Kleberauftragsanlage durchläuft und dort mittels Walzenauftragung mit dem Klebstoff versehen wird und das mit dem Klebstoff versehene Abstandsgewirke folgend im gleichen Durchlauf eine Bedampfungsvorrichtung durchläuft. In der Bedampfungsvorrichtung wird der Klebstoff oder Kleber mit Dampf beaufschlagt. Dies kann auch als Dampfbehandlung bezeichnet werden.
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Das Verfahren ergibt den Vorteil, dass sich in erheblich kürzerer Zeit eine verbesserte und gleichmäßigere Haftwirkung des Klebstoffs im Vergleich zu seiner Lagerung in einer Lagerhalle mit einer feuchteregulierten Atmosphäre erreichen lässt. Beispielsweise wird dies durch eine höhere Wasserkonzentration am Klebstoff und/oder durch höhere Dampftemperaturen ermöglicht. So kann eine Behandlungszeit erheblich verringert werden. Dadurch wiederum brauchen weniger Lager- und Pufferflächen vorgehalten zu werden, wodurch sich auch die Menge der Bestände der Fahrzeugkomponente im Umlauf verringert. Im Vergleich zu einer Lagerhalle mit einer feuchteregulierten Atmosphäre ergibt sich der weitere Vorteil, dass Behandlungsparameter der Dampfbehandlung in kurzer Zeit präzise einstellbar sind, um eine besonders gleichmäßige und effektive Befeuchtung des Klebstoffs zu erreichen, insbesondere auch weitgehend unabhängig von allgemeinen Umgebungsbedingungen wie einer Außentemperatur, einer Luftfeuchte usw.
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Die Bedampfungsvorrichtung kann eine mit der Kleberauftragsanlage gemeinsame Transportvorrichtung teilen.
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Das mit dem Klebstoff versehene Abstandsgewirke kann die Bedampfungsvorrichtung unmittelbar nach einem Auftragen des Klebstoffs durchlaufen, was eine besonders effektive Dampfbehandlung ergibt.
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Die Fahrzeugkomponente kann insbesondere in einer Kleberauftragsanlage mit Klebstoff versehen werden. Es ist eine Weiterbildung, dass die mit dem Klebstoff versehene Fahrzeugkomponente mit Verlassen der Kleberauftragsanlage eine Bedampfungsvorrichtung durchläuft, was eine besonders effektive Dampfbehandlung ergibt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass dann, wenn die Fahrzeugkomponente aus der Kleberauftragsanlage ausgegeben wird, sie folgend im gleichen Durchlauf (und also insbesondere ohne eine Zwischenlagerung) mit Dampf beaufschlagt oder dampfbehandelt wird. Dadurch, dass die Dampfbehandlung im Durchlauf geschieht, ist vorteilhafterweise keine weitere oder zusätzliche Handhabung (Handling) der Fahrzeugkomponente durch einen Werker notwendig.
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Unter Klebstoff kann allgemein ein Haftmittel verstanden werden, mittels dessen eine stoffschlüssige Verbindung erzeugbar ist. Das Versehen der Fahrzeugkomponente mit dem Klebstoff kann beispielsweise durch Walzenauftragung - z.B. mittels einer Kleberauftragswalze - erfolgen.
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Die Bedampfungsvorrichtung kann eine der Kleberauftragsanlage nachgeordnete Vorrichtung oder eine ausgangsseitig in die Kleberauftragsanlage integrierte Vorrichtung sein. Die Bedampfungsvorrichtung kann sich eine mit der Kleberauftragsanlage gemeinsame Transportvorrichtung für die Fahrzeugkomponente teilen.
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Der Dampf ist insbesondere Heißdampf, was den Vorteil ergibt, dass die Befeuchtung des Klebstoffs besonders wirkungsvoll und damit in besonders kurzer Zeit erfolgen kann.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mit dem Klebstoff versehene Fahrzeugkomponente einen Bedampfungsbereich der Bedampfungsvorrichtung durchläuft. Der Bedampfungsbereich ermöglicht vorteilhafterweise eine gut lokalisierbare und damit definierte Dampfaufbringung. Der Bedampfungsbereich kann mittels einer Einhausung oder Haube überwölbt sein. Die Einhausung verhindert vorteilhafterweise ein Entweichen größerer Mengen von Dampf aus dem Bedampfungsbereich, insbesondere nach oben.
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Insbesondere kann der Dampf in den durch die Einhausung begrenzten Raum eingelassen werden, speziell so, dass er auf die Fahrzeugkomponente gerichtet ist. Die Einhausung kann dazu einen Dampfspender zum Ausgeben oder Auslassen des Dampfs aufnehmen. Jedoch kann der Dampfspender grundsätzlich auch an anderer Stelle an der Bedampfungsvorrichtung angeordnet sein. Der Klebstoff kann insbesondere auf einer der Einhausung und/oder dem Dampfspender zugewandten Seite an der Fahrzeugkomponente angeordnet sein.
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Es ist eine zur großflächigen und gleichmäßigen Dampfauftragung vorteilhafte Ausgestaltung, dass der Dampfspender eine quer zu einer Durchlaufrichtung der Fahrzeugkomponente ausgerichtete Dampfausgabeleiste aufweist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Einhausung durch die Fahrzeugkomponente nach unten hin begrenzt wird. Die Fahrzeugkomponente kann die Einhausung insbesondere bis auf geringe Spalte nach außen abschließen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Bedampfungsbereich unter einem - insbesondere leichten - Unterdruck gehalten wird. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Austreten von Dampf in die Umgebung verhindert werden kann, insbesondere auch ein Eintreten von Dampf in eine Kleberauftragsanlage. Die Bedampfungsvorrichtung kann dazu eine Dampfabsaugvorrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, den Bedampfungsbereich unter einem Unterdruck zu halten. Ein Dampfeinlass der Dampfabsaugvorrichtung ist dazu vorteilhafterweise auf einer der Einhausung entgegengesetzten Seite - insbesondere Unterseite - der Fahrzeugkomponente angeordnet, um eine effektive Beaufschlagung des Klebstoffs mit dem Dampf nicht zu behindern.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass überschüssige Feuchte, insbesondere auskondensiertes Wasser bzw. Kondensat, aufgefangen wird. So kann eine Umgebung der Bedampfungsvorrichtung trocken gehalten werden. Die Bedampfungsvorrichtung kann dazu eine insbesondere unterhalb des Bedampfungsbereichs befindliche Auffangwanne zum Auffangen überschüssiger Feuchte aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das aufgefangene Kondensat zur Dampferzeugung wiederverwendet wird, z.B. indem es einem Dampferzeuger zugeführt wird. Der Dampferzeuger kann mit dem Dampfspender verbunden sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Dampfbeaufschlagung gesteuert wird. Dies ermöglicht eine besonders gezielte Auftragung von Dampf zum Erreichen einer besonders hohen und gleichmäßigen Haftfähigkeit des Klebstoffs. Die Bedampfungsvorrichtung kann dazu eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Dampfausgabe aus dem Dampfspender aufweisen. Die Steuerung kann eine Regelung sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Beaufschlagung mit Dampf beruhend auf mindestens einem Betriebsparameter gesteuert wird. Der mindestens eine Betriebsparameter kann einen Feuchtegehalt, eine Temperatur, eine Beaufschlagungsdauer usw. umfassen. Insbesondere kann die Beaufschlagung mit Dampf anhand entsprechender Sollwerte durchgeführt werden.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Beaufschlagung mit Dampf sensorgesteuert durchgeführt wird. Dies ergibt den Vorteil, dass die Dampfbeaufschlagung besonders effektiv auf vorgegebene Randbedingungen abgestimmt werden kann. Beispielsweise kann mittels eines Drucksensors ein Wert eines Unterdrucks in dem Bedampfungsbereich gemessen werden. Auch kann mittels eines Anwesenheitssensors (z.B. einer Kamera, einer Lichtschranke, eines berührungsempfindlichen Schalters usw.) eine Anwesenheit einer Fahrzeugkomponente vor der Bedampfungsvorrichtung, insbesondere vor dem Bedampfungsbereich, festgestellt werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Beaufschlagung mit Dampf nur durchgeführt wird, wenn mindestens eine vorgegebene Randbedingung bzw. mindestens ein vorgegebener Zustand erfüllt ist.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass überwacht wird, ob ein Unterdruck in dem Bedampfungsbereich vorhanden ist (ggf. einen vorgegebenen Soll-Druckwert nicht überschreitet) und ob sich gleichzeitig eine Fahrzeugkomponente vor dem Bedampfungsbereich befindet und damit bald in den Bedampfungsbereich einfährt. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass die Dampfbeaufschlagung besonders sparsam und effektiv sowie anlagensicher durchführbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Fahrzeugkomponente ein Zuschnitt ist, insbesondere ein Abstandsgewirk.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die mit dem Klebstoff versehene Fahrzeugkomponente ein mit Hotmelt versehenes Abstandsgewirk ist. Die Verwendung des Verfahrens für eine solche Fahrzeugkomponente kann insbesondere eine Haftung des Abstandsgewirks an einem Dekor verbessern, was merkliche Prozess- und Produktverbesserungen ergibt. Dabei wird die Erkenntnis zugrunde gelegt, dass sich speziell bei einem Fügen (z.B. bei einem Positionsfügen) von Abstandsgewirken die Haftung mit dem Dekor infolge von zu geringer Luftfeuchte verschlechtern kann. Das kann bei nachfolgenden Prozessen wie einem Vorfixieren, einem Presskaschieren und/oder einem Umbugen ggf. zu Ablösungen der gefügten Abstandsgewirke führen.
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Unter „Hotmelt“ kann ein lösungsmittelfreier und bei Raumtemperatur mehr oder weniger fester Klebstoff verstanden werden, der im heißen Zustand auf die Fahrzeugkomponente aufgetragen wird und beim Abkühlen eine feste Verbindung herstellt. Hotmelt kann auch als Schmelzklebstoff, Heißklebestoff, Heißkleber oder Heißleim bezeichnet werden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Bedampfungsvorrichtung, wobei die Bedampfungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben ausgebildet ist. Die Bedampfungsvorrichtung kann analog zu dem Verfahren ausgebildet sein und ergibt die gleichen Vorteile.
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Beispielsweise kann die Bedampfungsvorrichtung einen Bedampfungsbereich zum Durchlaufenlassen einer mit Klebstoff versehenen Fahrzeugkomponente und einen Dampfspender zum Ausgeben von Dampf in den Bedampfungsbereich aufweisen.
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Auch kann die Bedampfungsvorrichtung mindestens einen Sensor zum Überwachen des Unterdrucks in dem Bedampfungsbereich und/oder mindestens einen Sensor zum Überwachen eines Einfahrens der Fahrzeugkomponente in den Bedampfungsbereich aufweisen. Die Sensoren können mit einer Steuereinrichtung gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Dampfausgabe aus dem Dampfspender beruhend auf der Überwachung zu steuern.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein System mit einer Kleberauftragsanlage, die dazu vorgesehen ist, die Fahrzeugkomponente mit Klebstoff zu versehen und der die Bedampfungsvorrichtung nachgeschaltet ist. Die Bedampfungsvorrichtung kann analog zu dem Verfahren und/oder zu der Bedampfungsvorrichtung ausgebildet sein und ergibt die gleichen Vorteile.
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Das System kann ferner eine der Bedampfungsvorrichtung nachgeschaltete Nachverarbeitungsanlage aufweisen, in welcher die mit Klebstoff versehene und dampfbeaufschlagte Fahrzeugkomponente weiter verarbeitet wird, insbesondere mittels des Klebstoffs gefügt wird. Beispielsweise kann im Nachgang ein Flashen, Fügen auf den Zuschnitt und Pressen der Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Zuschnitts, speziell eines Abstandsgewirks, durchgeführt werden.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Systems aus Kleberauftragsanlage und nachgeschalteter Bedampfungsvorrichtung;
- 2 zeigt als Schnittdarstellung in Frontansicht eine Skizze der Bedampfungsvorrichtung;
- 3 zeigt in einer Schrägansicht eine Explosionsdarstellung von Komponenten der Bedampfungsvorrichtung; und
- 4 zeigt in einer Draufsicht eine Auffangwanne der Bedampfungsvorrichtung.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Systems aus einer Kleberauftragsanlage 1 und einer nachgeschalteten Bedampfungsvorrichtung 2. 2 zeigt als Schnittdarstellung in Frontansicht eine Skizze der Bedampfungsvorrichtung 2.
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Ein auf einem Tablett T oberseitig gelagertes Abstandsgewirk A wird in der Kleberauftragsanlage 1 oberseitig mit Klebstoff in Form von sog. Hotmelt K versehen. Dazu kann z.B. eine Kleberauftragswalze 3 der Kleberauftragsanlage 1 verwendet werden. Das Tablett T wird dann in einer Durchlaufrichtung R zu der Bedampfungsvorrichtung 2 bewegt, und zwar mittels einer Transporteinrichtung M, die mehrere Transportrollen oder -walzen 4 aufweist. Die Bedampfungsvorrichtung 2 befindet sich dabei im Durchlauf der aus der Kleberauftragsanlage 1 ausgegebenen Abstandsgewirke A und benötigt kein eigenständiges Werkerhandling.
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Die Bedampfungsvorrichtung 2 weist einen in 1 gestrichelt angedeuteten Bedampfungsbereich 5 auf, der von dem mit dem Hotmelt K versehenen Abstandsgewirk A durchlaufen wird. Die Bedampfungsvorrichtung 2 weist ferner einen Dampfspender 6 zum Ausgeben von Heißdampf D in den Bedampfungsbereich 5 auf. Der Dampfspender 6 ist mit einem Dampferzeuger (o. Abb.) verbunden, um in dem Dampferzeuger erzeugten Heißdampf D abzugeben. Der Dampfspender 6 ist dazu beispielhaft als eine quer zu der Durchlaufrichtung R ausgerichtete Dampfausgabeleiste ausgebildet, die den Heißdampf D von oben auf das Hotmelt K aufdampft, z.B. ähnlich einer Dampfabgabe eines Dampfbügeleisens.
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Der Bedampfungsbereich 5 und der Dampfspender 6 sind von einer Einhausung 7 überwölbt. Diese verhindert eine unkontrollierte Dampfausbreitung in die Umgebung. Dies ergibt den Vorteil, dass die Dampfkonzentration im Bedampfungsbereich 5 besonders hoch gehalten werden kann und zudem kein Heißdampf D in die Kleberauftragsanlage 1 gelangen kann.
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Die Einhausung 7 hilft auch dabei, den Bedampfungsbereich 5 unter einem leichten Unterdruck zu halten, um eine Dampfausbreitung in die Umgebung noch effektiver verhindern zu können.
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Zur Erzeugung des Unterdrucks ist unterhalb des Bedampfungsbereich 5 und damit auch eines Tabletts T eine Auffangwanne 8 vorhanden. Die Anordnung der Einhausung 7 relativ zu der Auffangwanne 8 ist in 3 gezeigt.
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Die Auffangwanne 8 weist an ihrer tiefsten Stelle eine bodenseitige Öffnung 9 auf, die über einen Kanal 10 (z.B. ein Rohr oder einen Schlauch) an eine Pumpe P (z.B. eine Luftpumpe, o. Abb.) angeschlossen ist. Läuft die Pumpe P, wird durch den Kanal 10 Luft angesaugt und dadurch der leichte Unterdruck erzeugt, der den Heißdampf D in Richtung der Pumpe P bewegt. Die Auffangwanne 8 ist in 4 in Draufsicht gezeigt.
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Die Auffangwanne 8 kann auch dazu verwendet werden, herabtropfendes Kondensat aufzufangen. Dazu kann der Kanal 10 beispielsweise syphonartig geformt sein und eine Ablassöffnung 11 für Flüssigkeit aufweisen. Die Ablassöffnung 11 kann zu dem Dampferzeuger führen, um eine Wasserrückgewinnung zu realisieren.
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Allgemein kann die Bedampfungsvorrichtung 2 eine Steuereinrichtung (o. Abb.) zum Steuern einer Dampfausgabe aus dem Dampfspender 6 aufweisen oder mit einer solchen Steuereinrichtung gekoppelt sein. Auch kann die Bedampfungsvorrichtung 2 mindestens einen Sensor (o. Abb.) aufweisen, der insbesondere mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein kann und dessen Messwerte als Eingangsgrößen einer Steuerung oder Regelung der Dampfabgabe dienen können. So kann die Bedampfungsvorrichtung 2 mindestens einen Sensor zum Überwachen des Unterdrucks in dem Bedampfungsbereich 5 und mindestens einen Sensor zum Überwachen eines Einfahrens des Tabletts T in den Bedampfungsbereich 5 aufweisen.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kleberauftragsanlage
- 2
- Bedampfungsvorrichtung
- 3
- Kleberauftragswalze
- 4
- Transportrolle
- 5
- Bedampfungsbereich
- 6
- Dampfspender
- 7
- Einhausung
- 8
- Auffangwanne
- 9
- Öffnung
- 10
- Kanal
- 11
- Ablassöffnung
- A
- Abstandsgewirk
- D
- Heißdampf
- K
- Hotmelt
- M
- Transporteinrichtung
- P
- Pumpe
- R
- Durchlaufrichtung
- T
- Tablett
