DE102017221024A1

DE102017221024A1 - Verfahren zum Verbinden zweier Stoßflächen eines Dichtungsprofils

Info

Publication number: DE102017221024A1
Application number: DE102017221024.9A
Authority: DE
Inventors: Marc Schneider
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-05-29
Also published as: WO2019101597A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei in einem Stoßbereich sich gegenüberliegenden Stoßflächen eines auf einer Oberfläche eines Fahrzeugkarosserieteils über ein Klebemittel applizierten Dichtungsprofils.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei in einem Stoßbereich sich gegenüberliegenden Stoßflächen eines auf einer Oberfläche eines Fahrzeugkarosserieteils über ein Klebemittel applizierten Dichtungsprofils.
Derartige Dichtungsprofile sind beispielsweise dafür vorgesehen, eine dichtende Verbindung zwischen einer Karosserieöffnung und dem in ihr eingesetzten Karosserieteil herzustellen. Bei einem Karosserieteil kann es sich beispielsweise um eine Tür, einen Kofferraumdeckel oder ein Schiebedachelement handeln. Im Folgenden soll exemplarisch auf eine Fahrzeugtür eingegangen werden, die in dem Stadium, in dem das Dichtungsprofil auf ihr angebracht wird, auch als Türzusammenbau bezeichnet werden kann.
Im Stand der Technik ist ein als „direktes Anrollen“ bezeichnetes Verfahren zum Anbringen eines Dichtungsprofils auf einen Türzusammenbau bekannt. Hierbei wird das Dichtungsprofil von einer Endlosrolle mittels eines Anrollkopfes gefördert und der Vorschub auf den Türzusammenbau geregelt. Der Türzusammenbau an sich ist in einer bewegbaren Halterungsvorrichtung, beispielsweise über einen Industrieroboter bewegbar, aufgenommen und wird an dem ortsfesten Anrollkopf vorbeigeführt, der dabei das Dichtungsprofil auf dem Türzusammenbau appliziert. Sobald das Dichtungsprofil rings um den Türzusammenbau appliziert wurde, durchtrennt ein Schnittmesser das Dichtungsprofil, um es von der Endlosrolle abzulängen. Hiernach werden beide Dichtungsenden, das heißt der bereits zu Beginn applizierte Anfang und das soeben durch das Ablängen entstandene Ende, derart einander angenähert, dass in dem Stoßbereich ein möglichst durchgängiges Dichtungsprofil entsteht, wobei der Stoßbereich durch das Aufeinandertreffen der beiden Dichtungsenden bzw. Stoßflächen entsteht und das Aufeinandertreffen je nach angewendetem Verfahren praktisch spaltfrei oder mit einem geringem Spalt zwischen den Dichtungsenden bzw. Stoßflächen erfolgen kann.
Derzeit sind in der Serienapplikation von Dichtungsprofilen auf Türzusammenbauten Verfahren anzutreffen, bei denen die Dichtungsenden im Stoßbereich mit einem Klebemittel miteinander verklebt werden, die sogenannte Stoßverklebung. Bei der Stoßverklebung ist zu unterscheiden zwischen einer Verklebung der Dichtungsenden mittels einer Heißklebefolie - oder auch Schweißfolie - und der Verklebung der Dichtungsenden mittels eines Flüssigklebers, der qualitativ mit Sekundenkleber zu vergleichen ist. Bei einer Stoßverklebung besteht die Herausforderung darin, die Dichtungsenden bis an die lackierte Oberfläche des Türzusammenbaus, also bis in den sogenannten Dichtungsfuß, miteinander zu verkleben. Zum Herstellen der Stoßverklebung werden Verfahren eingesetzt, bei denen die Endabschnitte des bereits auf den Türzusammenbau verklebten Dichtungsprofils in Längsrichtung auseinandergezogen werden, um einen Arbeitsspalt zu erzeugen. In diesen Arbeitsspalt werden dann entweder Heizmittel und anschließend eine Heißklebefolie eingeführt oder auf die Dichtungsenden ein Flüssigkleber aufgetragen, um nach Aufheben des Arbeitsspaltes eine Verklebung der Dichtungsenden zu realisieren. Da das Dichtungsprofil allerdings bereits in Längsrichtung bis an die Dichtungsenden heran mit der Oberfläche des Türzusammenbaus verklebt ist, läuft der erzeugte Arbeitsspalt keilförmig in Richtung der Oberfläche zusammen und ist zumindest unmittelbar am Dichtungsfuß sehr schmal, so dass dort keine Heißklebefolie platziert werden kann oder kein Flüssigkleber aufgetragen werden kann. Zumindest in diesem Bereich erfolgt demnach keine oder eine unzureichende Verklebung der Dichtungsenden. Eine qualitativ hochwertige Stoßverklebung fordert zwingend eine Verklebung der Dichtungsenden bis in den Dichtungsfuß. Ein Verfahren der Stoßverklebung unter Verwendung einer Schweißfolie, die in einen erzeugten Arbeitsspalt eingesetzt wird, beschreibt die EP 1 915 270 B1 . Ausgehend hiervon wäre es wünschenswert ein Aufbringen des Klebemittels auf die Dichtungsenden bzw. Stoßenden in einer früheren Phase des gesamten Applikationsprozesses zu realisieren, so dass das Klebemittel vollständig bis in den Dichtungsfuß gelangen kann und auf den zusätzlichen Schritt des Erzeugens eines vorübergehenden Arbeitsspaltes verzichtet werden kann.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Dichtungsapplikation bereitzustellen, welche den skizzierten Erfordernissen Rechnung trägt und vorhandene Probleme zumindest teilweise beseitigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Verbinden von zwei in einem Stoßbereich sich gegenüberliegenden Stoßflächen eines auf einer Oberfläche eines Fahrzeugkarosserieteils über ein Klebemittel applizierten Dichtungsprofils, bei dem ein Klebemittel auf zumindest eines der Stoßflächen aufgebracht wird und nach anschließender Applikation des Dichtungsprofils auf die Oberfläche des Fahrzeugkarosserieteils die Stoßflächen über das zuvor aufgebrachte Klebemittel gegenseitig adhäsiv verbunden werden.
Hierbei kann es sich bei dem Klebemittel, mit dem das Dichtungsprofil auf die Oberfläche des Karosserieteils appliziert wird, und dem Klebemittel, dass auf zumindest eines der Stoßflächen aufgebracht wird, um das gleiche Klebemittel oder verschiedenartige Klebemittel handeln. Bei der oder den Stoßflächen kann es sich in praktischer Hinsicht um die Querschnittsflächen des Dichtungsprofils handeln. Bevorzugt sind die bei der Applikation des Dichtungsprofils jeweils aufeinandertreffenden Stoßflächen komplementär zu einander ausgerichtet, so dass sie sich möglichst gesamtflächig einander annähern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Klebemittel auf zumindest einer der Stoßflächen aufgebracht wird, bevor das gesamte Dichtungsprofil an sich auf das Karosserieteil appliziert wird und schließlich die beiden Stoßflächen miteinander verklebt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass Dichtungsenden auf dem Karosserieteil optimal zu einander platziert werden können. Weiterhin kann das Klebemittel auf der zumindest einen Stoßfläche voll umfänglich und bis zu den Rändern aufgetragen werden, wobei es hierbei besondere möglich ist, den Dichtungsfuß ausreichend mit Klebemittel zu versehen. Auch ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, das Klebemittel über den Anrollkopf, welcher Bestandteile einer Applikationsvorrichtung sein kann, auf die Stoßfläche des Dichtungsprofils aufzutragen, so das auf andernfalls benötigte Vorrichtungsbestandteile verzichtet werden kann, wenn im Anschluss an die Applikation des Dichtungsprofils auf die Oberfläche des Karosserieteils erneut ein Klebemittelauftrag erforderlich ist. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Anwendung kommen, wenn vorkonfektionierte, d.h. bereits fertig abgelenkte Dichtungsprofilstücke, auf das Karosserieteil appliziert werden sollen. Hierbei kann dann vorgesehen sein, dass auf beide bereits vorliegenden Stoßflächen Klebemittel aufgebracht wird und nach erfolgter Applikation des gesamten Dichtungsprofils auf das Karosserieteil die beiden bereits mit Klebemittel versehenen Stoßflächen miteinander verklebt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Einbringen von Wärme in das auf die zumindest eine Stoßfläche aufgebrachte Klebemittel zum adhäsiven Verbinden der Stoßflächen miteinander vor. Bevorzugt erfolgt das Einbringen der Wärme nachdem das Dichtungsprofil auf das Karosserieteil appliziert wurde, so dass erst dann ein Aufschmelzen des Klebemittels erfolgt. Insbesondere ist bevorzugt, dass das Einbringen der Wärme erst dann erfolgt, wenn die beiden Stoßflächen einander gegenüberliegend angeordnet sind. In konkreter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Einbringen der Wärme über eine bereitgestellte Infrarot-Wärmequelle oder eine Heißluftquelle realisiert wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass vor gegenseitiger Verklebung die Stoßflächen über die Applikation des Dichtungsprofils auf die Oberfläche des Fahrzeugkarosserieteils einander spaltfrei angenähert werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass im Anschluss an die Applikation des Dichtungsprofils auf das Karosserieteil auf einen nachfolgenden Schritt zum Ausrichten der Stoßflächen gegeneinander verzichtet werden kann und unmittelbar im Anschluss hieran der Wärmeeintrag zum Aufschmelzen des Klebemittel und anschließendem adhäsiven Verbinden beginnen kann. Hierbei bedeutet eine spaltfreie Annäherung, dass die Dichtungsenden einerseits einander berühren, so das sich hiermit auch das Klebemittel in Berührung zum jeweils anderen Stoßfläche gelangt ist, aber andererseits die Dichtungsenden nicht unter einer Kompression des Dichtungsmaterials gegeneinander anliegen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Einbringen von Wärme auf die zumindest eine der Stoßflächen vor Aufbringen des Klebemittels auf die Stoßfläche vor. Ein Einbringen von Wärme auf die Stoßfläche des Dichtungsprofils ist insofern vorteilhaft gegenüber einem erwärmen des Klebemittel, als dass damit kein Wärmeeintrag in Bereiche oder in Mengen des Klebemittel erfolgt, die nicht in dem aktuellen Verfahrensschritt auf die jeweilige Stoßfläche aufgebracht wird. In einer alternativen Verfahrensausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Wärmeeintrag unmittelbar in das Klebemittel erfolgt, so das keine Erwärmung in Bereiche des Dichtungsprofil nötig ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Bereitstellen einer PE-Klebeschmelzfolie als Klebemittel und Durchstoßen zumindest eine der Stoßflächen durch die PE-Klebeschmelzfolie zum Aufbringen des Klebemittels auf die Stoßfläche vor. Eine PE-Klebeschmelzfolie ist insofern vorteilhaft, als dass sie einfach in der Handhabung und in der Dosierung ist. Auch kann anwendungsspezifisch die Dicke der PE-Klebeschmerzfolie variiert werden, so dass hierüber eine Anpassung an die erforderliche Dicke der Verklebung erfolgen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

1 ein Dichtungsprofil appliziert auf einem Karosserieteil;
2 eine Applikationsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 die Applikationsvorrichtung gemäß 2 während eines weiteren Verfahrensschrittes;
4 die Applikationsvorrichtung gemäß 2 während eines weiteren Verfahrensschrittes und
5 die Applikationsvorrichtung gemäß 2 während eines weiteren Verfahrensschrittes.

Die 1 zeigt zunächst ein fertig auf ein Fahrzeugkarosserieteil appliziertes Dichtungsprofil 10 in Form eines Türzusammenbaus 1. Das Dichtungsprofil 10 ist über ein Klebemittel 4 auf den Türzusammenbau 1 verklebt. Das Dichtungsprofil 10 ist nur mit zwei Abschnitten dargestellt und zwar mit den Abschnitten, die jeweils am Anfang und am Ende des Applikationsprozesses eines Dichtungsprofils 10 auf den Türzusammenbau 1 aufgebracht wurden. Die hierbei entstandenen Stoßflächen 12₁ und 12₂ sind dabei derart einander angenähert worden, dass sie entweder praktisch spaltfrei oder mit einem geringem Spalt aneinander liegen. Als Stoßflächen 12₁ und 12₂ sollen hier die Stirnseiten des Dichtungsprofils verstanden werden, die auch als Schnittkanten oder Querschnittsflächen bezeichnet werden können. In der 1 ist der Spalt zwischen den Stoßflächen 12₁ , 12₂ aus Darstellungsgründen nicht maßstabsgerecht dargestellt. Zwischen den Stoßflächen 12₁ , 12₂ des Dichtungsprofils 10 ist ein Klebemittel 20 angeordnet, welches über das erfindungsgemäße Verfahren dort platziert worden ist. Auch das Klebemittel 20 ist nicht maßstabsgerecht dargestellt.
Die 2 zeigt in schematischer und nicht maßstabsgerechter Darstellung eine Applikationsvorrichtung 30 und einen Türzusammenbau 1. Die Applikationsvorrichtung 30 umfasst eine Vorschubeinrichtung 32, über die ein Dichtungsprofil 10 von einer nicht dargestellten Endlosrolle abgewickelt werden kann. Ebenfalls nicht dargestellt ist das Klebemittel 4, vergleiche hierzu 1, über das das Dichtungsprofil 10 auf dem Türzusammenbau 1 verklebt wird. Die Applikationsvorrichtung 30 umfasst weiterhin einen Anrollkopf 34, über den das Dichtungsprofil 10 auf den Türzusammenbau 1 aufgebracht werden kann. Die Applikationsvorrichtung 30 umfasst weiterhin eine Zuführeinrichtung 36 für ein Klebemittel 20, welches vorliegend als PE-Klebeschmelzfolie ausgeführt sein kann. Auch die PE-Klebeschmelzfolie kann von einer nicht dargestellten Endlosrolle abgerollt werden. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine Schneidevorrichtung, um das Dichtungsprofil 10 nach erfolgter Applikation auf den Türzusammenbau 1 von der Endlosrolle abzulängen. Auch kann die Applikationsvorrichtung 30 in einer bevorzugten Ausgestaltung eine Wärmequelle 38 umfassen, die bevorzugt in dem Bereich einer Zuführung für das Dichtungsprofil 10 zu dem Klebemittel 20 angeordnet ist. Hierbei sind die Darstellung und die Anordnung der Wärmequelle 38 in der 2 lediglich schematisch getroffen. Bevorzugt ist die Wärmequelle 38 der Art angeordnet und ausgebildet, dass sie in der Lage ist, zumindest die Stoßfläche 12 bzw. die Querschnittsfläche des Dichtungsprofils 10 erwärmen zu können, wobei in diesem Fall ein gewisser Wärmeeintrag in das Dichtungsprofil 10 in Längsrichtung durchaus erwünscht ist. Die 2 zeigt einen Endbereich des Dichtungsprofils 10 in einer Ausgangsposition innerhalb der Applikationsvorrichtung 30. Ausgehend hiervon wird das Dichtungsprofil 10 weiter in Richtung der PE-Klebeschmelzfolie 20 gefördert, was durch den Pfeil F symbolisiert ist. In einem alternativen Verfahren kann die Applikationsvorrichtung robotergeführt an einem stationär gelagerten Türzusammenbau vorbeiführen werden. Hier musst die PE-Klebeschmelzfolie nicht zwingend in der Applikationsvorrichtung auf die erste Dichtfläche aufgebracht werden, sondern könnte auch in einer separaten Vorrichtung bereitgestellt werden. Der Roboter würde dann den Applikationskopf samt Dichtungsende an die PE-Klebeschmelzfolie führen und durch seine Bewegung auf die Stoßfläche aufbringen.
Die 3 zeigt eine Position des Dichtungsprofils 10 innerhalb der Applikationsvorrichtung 30, in der das Dichtungsprofil 10 so weit in Förderrichtung F gefördert wurde, dass die Stoßfläche 12 die PE-Klebeschmelzfolie 20 berührt. Zuvor wurde das Dichtungsprofil 10 über die Wärmequelle 38 erwärmt. In dieser Position kann die PE-Klebeschmelzfolie 20 auf die Stoßfläche 12 aufgetragen werden. Hierbei ist die dargestellte Applikationsvorrichtung 30 eine mögliche Ausführungsform, bei der die PE-Klebeschmelzfolie 20 in einem Führungsschlitz 40 in einer Zuführrichtung Z, die durch den Pfeil Z symbolisiert ist, quer zu der Förderleistung F gehalten ist. In Kreuzungsbereich der Förderrichtung F und der Zuführrichtung Z liegt der Bereich, in dem die PE-Klebeschmelzfolie 20 auf die Stoßfläche 12 aufgetragen wird. Hierbei erfolgt das Auftragen der PE-Klebeschmelzfolie 20 durch einen Vorgang des Ausstanzens einer der Querschnittsfläche des Dichtungsprofils 10 entsprechenden Fläche aus der PE-Klebeschmelzfolie 20. Über den zuvor erfolgten Wärmeeintrag in die Stoßfläche 12 des Dichtungsprofils 10, ist das Dichtungsprofil 10 in der Lage die PE-Klebeschmelzfolie 20 kurzzeitig aufzuschmelzen und zu durchtrennen. Auch erfolgt hierdurch eine für das weitere Verfahren ausreichende Anhaftung der PE-Klebeschmelzfolie 20 an der Stoßfläche 12.
Die 4 zeigt nunmehr das Dichtungsprofil 12, nachdem die PE-Klebeschmelzfolie 20 auf der Stoßfläche 12 aufgetragen wurde und das Dichtungsprofil 12 weiter in Förderleistung F gefördert wurde. Im Anschluss an die in 4 gezeigte Position wird das Dichtungsprofil 10 über den Anrollkopf 34 an das Karosserieteil 1 angerollt und über das Klebemittel 4, vergleiche hierzu 1, auf dem Karosserieteil 4 verklebt. Hierbei kann es noch erforderlich sein, einen Liner abzuziehen, der das Klebemittel 4 zum Schutz abdeckt. Das Abziehen des Liners erfolgt in zweckmäßiger Weise über die Applikationsvorrichtung 30, insbesondere innerhalb des Anrollkopfes 34.
Die 5 zeigt das vollständig auf das Karosserieteil 1 applizierte Dichtungsprofil 12. Die hierbei entstandenen Stoßflächen 12₁ und 12₂ sind dabei derart einander angenähert worden, dass sie entweder praktisch spaltfrei oder mit einem geringem Spalt aneinander liegen. Zwischen den Stoßflächen 12₁ und 12₂ ist die PE-Klebeschmelzfolie 20 plaziert. Über die PE-Klebeschmelzfolie 20 werden die beiden Stoßflächen 12₁ und 12₂ miteinander verklebt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Applikationsvorrichtung 30 eine weitere Wärmequelle 42 aufweist, über die ein Wärmeeintrag in die PE-Klebeschmelzfolie 20 erfolgen kann, so dass diese die beiden Stoßflächen 12₁ und 12₂ miteinander verklebt. Bei dieser Wärmequelle 42 kann es sich um eine Heißluftquelle oder Infrarot-Wärmequelle handeln.
Bezugszeichenliste

1: Türzusammenbau
2: Oberfläche
4: Klebemittel
10: Dichtungsprofil
12: Stoßfläche
14: Stoßbereich
20: Klebemittel
30: Applikationsvorrichtung
32: Vorschubeinrichtung
34: Anrollkopf
36: Zuführeinrichtung
38: Wärmequelle
40: Führungsschlitz
42: Wärmequelle
F: Förderrichtung
Z: Zugführrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1915270 B1 [0004]

Claims

Verfahren zum Verbinden von zwei in einem Stoßbereich (14) sich gegenüberliegenden Stoßflächen (12₁, 12₂) eines auf einer Oberfläche (2) eines Fahrzeugkarosserieteils (1) über ein Klebemittel (4) applizierten Dichtungsprofils (10), bei dem ein Klebemittel (20) auf zumindest eines der Stoßflächen (12₁, 12₂) aufgebracht wird und nach anschließender Applikation des Dichtungsprofils (10) auf die Oberfläche (2) des Fahrzeugkarosserieteils (1) die Stoßflächen (12₁, 12₂) über das zuvor aufgebrachte Klebemittel (20) gegenseitig adhäsiv verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einbringen von Wärme in das auf die zumindest eine Stoßfläche (12₁, 12₂) aufgebrachte Klebemittel (20) zum adhäsiven Verbinden der Stoßflächen (12₁, 12₂) miteinander.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Bereitstellen einer Infrarot-Wärmequelle (42) für das Einbringen von Wärme.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor gegenseitiger Verklebung die Stoßflächen (12₁, 12₂) über die Applikation des Dichtungsprofils (10) auf die Oberfläche des Fahrzeugkarosserieteils (1) einander spaltfrei angenähert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einbringen von Wärme auf die zumindest eine der Stoßflächen (12₁, 12₂) vor Aufbringen des Klebemittels (20) auf die Stoßfläche (12₁, 12₂).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Bereitstellen einer PE-Klebeschmelzfolie als Klebemittel (20) und Durchstoßen zumindest einer der Stoßflächen (12₁, 12₂) durch die PE-Klebeschmelzfolie zum Aufbringen des Klebemittels (20) auf die Stoßfläche (12₁, 12₂).