DE102020128115A1

DE102020128115A1 - Applikationsvorrichtung zum vorzugsweise teilgeboosterten Applizieren

Info

Publication number: DE102020128115A1
Application number: DE102020128115.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Schnur; Carsten Schulz; Bernd Locher; Lothar Rademacher
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-04-28
Also published as: JP2023547626A; CN116507426A; KR20230095108A; WO2022089996A1; US20230381808A1; MX2023004604A; EP4232211A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung (100), vorzugsweise zum abwechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial (A) und ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweisenden 2K-Materials (AB) einerseits und des ersten Komponentenmaterials (A) andererseits insbesondere auf ein Kraftfahrzeugbauteil, mit vorzugsweise einem Applikationskopf (H) und einem ersten zu einer Applikationsdüse (30) führenden Leitungsstrang (10), wobei der erste Leitungsstrang (10) einen Mischer (3) und eine erste Leitung (1) für ein erstes Komponentenmaterial (A) und eine zweite Leitung (2) für ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweist, wobei die erste Leitung (1) und die zweite Leitung (2) mit dem Mischer (3) verbunden sind und der Mischer (3) zur Bildung eines 2K-Materials (AB) das erste Komponentenmaterial (A) und das zweite Komponentenmaterial (B) miteinander mischt. Die Applikationsvorrichtung (100) zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie einen zweiten Leitungsstrang (20) für das erste Komponentenmaterial (A) aufweist, um eine Applikationsraupe (200) aus abwechselnd dem 2K-Material (AB) von dem ersten Leitungsstrang (10) und dem ersten Komponentenmaterial (A) von dem zweiten Leitungsstrang (20) zu bilden. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein zugehöriges Betriebsverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung und zwar insbesondere zum wechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial (z. B. ein Klebemedium) und ein zweites Komponentenmaterial (z. B. ein Härtermedium) aufweisenden 2K-Materials und des ersten Komponentenmaterials (z. B. des Klebemediums) aus z. B. einer Applikationsdüse. Die Applikationsvorrichtung dient insbesondere zum Applizieren auf ein Kraftfahrzeugbauteil (z. B. eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür). Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Betriebsverfahren.
Im Stand der Technik sind Applikationsvorrichtungen zum Applizieren eines Zwei-Komponenten-Klebstoffs (2K-Klebstoff), um eine Kleberaupe zu bilden, in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. 2K-Klebstoffe umfassen üblicherweise ein Klebemedium (erstes Komponentenmaterial) und ein Härtermedium (zweites Komponentenmaterial) zum Härten des Klebemediums. Vor dem Applizieren müssen das Klebemedium und das Härtermedium in einem klebstoffspezifischen Mischungsverhältnis gemischt werden. Nur wenn die Mischung bei der Applikation ausreichend homogen ist, erreicht man eine Klebeverbindung mit den gewünschten Eigenschaften.
Um eine solche Mischung zu erreichen, werden üblicherweise das Klebemedium und das Härtermedium einem Mischer zugeführt. Dabei unterscheidet man im Wesentlichen zwei unterschiedliche Mischverfahren, nämlich ein Mischen mit einem dynamischen Mischer (dynamisches Mischen) und ein Mischen mit einem Statikmischer (statisches Mischen).
Beim dynamischen Mischen werden das Klebemedium und das Härtermedium im gewünschten Verhältnis einer Mischkammer des Mischers zugeführt, wobei in der Mischkammer z. B. ein Mischkopf zum Mischen rotiert. Ein dynamisches Mischen wird häufig eingesetzt, wenn z.B. die Viskositäten des Klebemediums und des Härtermediums sehr unterschiedlich sind. Ein dynamisches Mischen zeichnet sich in der Regel dadurch aus, dass auf vergleichsweise kurzer Mischerlänge eine gute Durchmischung erreicht wird. Gleichzeitig verursacht ein dynamisches Mischen einen relativ geringen Druckverlust.
Beim statischen Mischen werden das Klebemedium und das Härtermedium einem Statikmischer zugeführt. Im Statikmischer befindet sich üblicherweise ein Einsatz, der durch ein Umlenken des Klebemediums und des Härtermediums die gewünschte Durchmischung ermöglicht. Die Güte der Vermischung hängt insbesondere von der Geometrie und der Länge des Einsatzes ab. Bauartbedingt erzeugt ein Statikmischer meist einen vergleichsweise hohen Druckverlust.
Dynamische Mischer und Statikmischer haben allerdings gemeinsam, dass beim Produktionsstillstand die Mischung aus Klebe- und Härtermedium im Mischer beginnt auszuhärten. In Abhängigkeit von der klebstoffspezifischen Topfzeit (english: pot life) sollte deshalb nach Ablauf einer entsprechenden Zeit der Mischer gespült werden. Das geschieht üblicherweise entweder durch Spülen mit einem dafür vorgesehenen Spülmedium, oder es wird einfach das Klebemedium genutzt, um die Mischung aus Klebe- und Härtermedium aus dem Mischer herauszudrücken. Abhängig vom Volumen des Mischers und der Klebstoffviskosität ist dafür eine mehr oder weniger große Spülmenge erforderlich. Das gespülte Material wird üblicherweise verworfen. Trotzdem ist davon auszugehen, dass immer noch eine Restmenge aus vermischtem Klebe- und Härtermedium im Mischer verbleibt.
Für bestimmte Anwendungszwecke kann es wünschenswert sein, dass die Kleberaupe nicht komplett oder durchgehend aus vermischtem 2K-Material ausgebildet wird, sondern abwechselnd aus dem 2K-Material (vermischtes Klebe- und Härtermedium) einerseits und nur dem Klebemedium unter Weglassung des Härtermediums andererseits. Das Wechseln (Umschalten) zwischen einer Applikation des 2K-Materials und des reinen Klebemediums erfolgt meist derart, dass beim Wechsein auf nur das Klebemedium einfach das Härtermedium ausgeschaltet wird, und gleichzeitig der Volumenstrom des Klebemediums erhöht wird, so dass sich ein durchgängig konstanter Volumenstrom ergibt. Das reine Klebemedium muss hierbei den Weg durch den Mischer nehmen, bevor es dann aus der Düse austritt.
Daraus ergeben sich aber insbesondere die folgenden Nachteile:

- Der Wechsel erfolgt mit einer relativ hohen und/oder groben Zeitverzögerung, weil zunächst die im Mischer befindliche Mischung ausgebracht werden muss, bevor der Wechsel wirksam werden kann. Die Zeitverzögerung ist umso größer, je größer das Mischervolumen ist.
- Ein übergangsloser Wechsel ist nicht möglich, weil sich beim Wechsel zunächst „undefinierte“ Mischungsverhältnisse im Mischer einstellen. Erst wenn die Mischung aus dem Mischer komplett entfernt („gespült“) ist, kann der Wechsel abgeschlossen werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative und/oder verbesserte Applikationsvorrichtung zu schaffen, insbesondere eine Applikationsvorrichtung, mit der eine Applikation einer Applikationsraupe ermöglicht wird, die im zweckmäßigen Wechsel einerseits ein ein erstes Komponentenmaterial und ein zweites Komponentenmaterial umfassendes 2K-Material aufweist und andererseits zweckmäßig nur das erste Komponentenmaterial aufweist, allerdings mit vorteilhaft möglichst kleinen, vorzugsweise im Wesentlichen keinen undefinierten Übergangsbereichen.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der Haupt- und Nebenansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung und zwar vorzugsweise zum wechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial (z. B. ein Klebemedium, vorzugsweise Harz) und ein zweites Komponentenmaterial (z. B. ein Härtermedium) aufweisenden (insbesondere vermischten) Zwei-Komponenten-Materials (zweckmäßig 2K-Material) und des ersten Komponentenmaterials (z. B. das Klebemedium, vorzugsweise Harz) vorzugsweise auf ein Kraftfahrzeugbauteil (z. B. ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil und/oder ein Anbauteil hierfür).
Die Applikationsvorrichtung kann z. B. einen Applikationskopf umfassen.
Die Applikationsvorrichtung umfasst einen ersten Leitungsstrang, der vorzugsweise zu einer Applikationsdüse führen kann. Der erste Leitungsstrang umfasst einen Mischer und eine erste Leitung für das erste Komponentenmaterial (z. B. ein Klebemedium) und eine zweite Leitung für das zweite Komponentenmaterial (z. B. ein Härtermedium). Die erste Leitung und die zweite Leitung sind mit dem Mischer verbunden, wobei der Mischer zur Bildung eines zweckmäßig vermischten 2K-Materials ausgeführt ist und insbesondere, um das erste Komponentenmaterial (z. B. das Klebemedium) und das zweite Komponentenmaterial (z. B. das Härtermedium) zu mischen.
Die Applikationsvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie (insbesondere zusätzlich zum ersten Leitungsstrang) zumindest einen zweiten Leitungsstrang für das erste Komponentenmaterial (z. B. das Klebemedium) aufweist, vorzugsweise um eine Applikationsraupe aus (z. B. mittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar) abwechselnd dem insbesondere vermischten 2K-Material von dem ersten Leitungsstrang und dem ersten Komponentenmaterial von dem zweiten Leitungsstrang zu bilden.
Der Applikationskopf kann z. B. einen ersten Anschluss für die erste Leitung und/oder einen zweiten Anschluss für die zweite Leitung aufweisen und alternativ oder ergänzend z. B. einen Anschluss für den zweiten Leitungsstrang.
Es ist möglich, dass der zweite Leitungsstrang zu der Applikationsdüse führt. Das vermischte 2K-Material und das erste Komponentenmaterial können z. B. aus ein und derselben Applikationsdüse ausgegeben werden, z. B. aus zweckmäßig unterschiedlichen und/oder mehreren Austrittsöffnungen oder ein und derselben Austrittsöffnung.
Es ist möglich, dass der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang in der Applikationsdüse münden.
Die Applikationsvorrichtung ermöglicht vorteilhaft insbesondere, dass das vermischte 2K-Material und das erste Komponentenmaterial erst in oder möglichst kurz vor der Applikationsdüse zusammentreffen können.
Zu erwähnen ist hierbei, dass die erste Leitung und der zweite Leitungsstrang zweckmäßig das gleiche Material (insbesondere das gleiche Klebemedium) zur Verfügung stellen können, insbesondere zur Applikationsdüse führen können.
Der zweite Leitungsstrang für das erste Komponentenmaterial ermöglicht insbesondere Applikationsraupen mit möglichst kleinen, vorzugsweise im Wesentlichen keinen undefinierten Übergangsbereichen zwischen Raupenabschnitten aus (zweckmäßig vermischtem) 2K-Material und Raupenabschnitten aus (vorzugsweise nur) dem ersten Komponentenmaterial, vorzugsweise deshalb, weil im Mischer eine Mischung im eingestellten, zweckmäßig gewünschten Mischungsverhältnis verbleiben kann.
Darüber hinaus können mittels des zweiten Leitungsstrangs für das erste Komponentenmaterial z. B. sehr dynamische Wechsel realisiert werden.
Es ist möglich, dass der zweite Leitungsstrang z. B. eine Umgehungsleitung zur Umgehung des Mischers bildet und/oder stromabwärts des Mischers zur Applikationsdüse führt, so dass vorzugsweise das erste Komponentenmaterial des zweiten Leitungsstrangs unter Umgehung (zweckmäßig zumindest eines Großteils) des Mischers appliziert werden kann.
Es ist möglich, dass die Applikationsvorrichtung zum (zweckmäßig mittelbaren oder im Wesentlichen unmittelbaren) abwechselnden Applizieren des zweckmäßig vermischten 2K-Materials einerseits und des ersten Komponentenmaterials unter Weglassung des zweiten Komponentenmaterials andererseits ausgeführt ist. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Leitungsstrang das erste Komponentenmaterial z. B. unter Weglassung des zweiten Komponentenmaterials zur Applikationsdüse führen.
Mittels des zweiten Leitungsstrangs kann insbesondere das reine erste Komponentenmaterial und/oder nur das erste Komponentenmaterial appliziert werden.
Der zweite Leitungsstrang kann z. B. zu der Applikationsdüse führen, in die Applikationsdüse münden und/oder im Wesentlichen direkt vor der Applikationsdüse münden, z. B. in das unten erwähnte Applikationsrohr.
Es ist möglich, dass die erste Leitung mit einem (zweckmäßig ersten) Dosierer verbunden ist, um das erste Komponentenmaterial für die erste Leitung zu dosieren. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Leitungsstrang z. B einen (zweckmäßig zweiten) Dosierer umfassen, um das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang zu dosieren.
Die zweite Leitung kann z. B. mit einem Dosierer verbunden sein, um das zweite Komponentenmaterial für die zweite Leitung zu dosieren
Es ist möglich, dass ein gemeinsamer Dosierer zur Verfügung gestellt ist, um das erste Komponentenmaterial für die erste Leitung und das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang zu dosieren. Hierbei können also vorzugsweise die erste Leitung und der zweite Leitungsstrang an einen gemeinsamen Dosierer angeschlossen werden.
Das erste Komponentenmaterial für die erste Leitung kann z. B. von einer ersten Materialversorgung (z. B. ein erster Tank für das erste Komponentenmaterial) zur Verfügung gestellt werden und das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang kann z. B. von einer zweiten Materialversorgung (z. B. ein zweiter Tank für das erste Komponentenmaterial) zur Verfügung gestellt werden.
Allerdings ist es auch möglich, dass das erste Komponentenmaterial für die erste Leitung und das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang von einer gemeinsamen Materialversorgung (z. B. einem gemeinsamen Tank für das erste Komponentenmaterial) zur Verfügung gestellt werden.
Es ist möglich, dass der Mischer als statischer Mischer oder dynamischer Mischer ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass die erste Leitung ein erstes vorzugsweise ansteuerbares Ventil (z. B. Nadelventil) zum Öffnen und Schließen der ersten Leitung aufweist.
Die zweite Leitung kann z. B. ein zweites vorzugsweise ansteuerbares Ventil (z. B. Nadelventil) zum Öffnen und Schließen der zweiten Leitung aufweisen.
Das erste Ventil und/oder das zweite Ventil kann z. B. auch ein insbesondere teilweises Öffnen ermöglichen, so dass zweckmäßig eine oder mehrere Zwischenstellungen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Ventilstellung vorteilhaft realisiert werden können.
Das erste Ventil und/oder das zweite Ventil ist vorzugsweise im Applikationskopf integriert.
Der zweite Leitungsstrang kann z. B. zumindest ein Ventil aufweisen, vorzugsweise ein Rückschlagventil und/oder ein vorzugsweise ansteuerbares Ventil (z. B. Nadelventil) zum zweckmäßigen Öffnen und Schließen des zweiten Leitungsstrangs. Das Ventil kann z. B. außerhalb oder innerhalb des weiter unten erörterten Applikationsrohrs angeordnet sein.
Das zweckmäßig ansteuerbare Ventil kann z. B. auch ein insbesondere teilweises Öffnen ermöglichen, so dass insbesondere eine oder mehrere Zwischenstellungen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Ventilstellung vorteilhaft realisiert werden können.
Es ist möglich, dass die Applikationsvorrichtung z. B. ein Applikationsrohr umfasst oder ein Applikationsrohr ist. Das Applikationsrohr kann z. B. einrohrig oder mehrrohrig ausgebildet sein.
Das Applikationsrohr kann zweckmäßig z. B. relativ lang oder relativ kurz ausgeführt sein, z. B. als Rohrstummel etc..
Das Applikationsrohr kann vorzugsweise an den Applikationskopf (z. B. lösbar) montiert sein.
Es ist möglich, dass das Applikationsrohr die Applikationsdüse umfasst und/oder der Mischer im Applikationsrohr angeordnet ist. Der Mischer kann z. B. lösbar oder unlösbar im Applikationsrohr angeordnet sein.
Die Applikationsdüse kann vorzugsweise am distalen Ende des Applikationsrohrs und/oder stromabwärts hinter dem Mischer ausgebildet sein.
Der zweite Leitungsstrang und/oder der erste Leitungsstrang kann z. B. durch das Applikationsrohr hindurch verlaufen und vorzugsweise in der Applikationsdüse münden.
Der zweite Leitungsstrang kann sich z. B. (vorzugsweise im Wesentlichen axial) entlang des Mischers erstrecken, parallel zum ersten Leitungsstrang angeordnet sein und/oder koaxial zum ersten Leitungsstrang angeordnet sein.
Es ist möglich, dass der zweite Leitungsstrang sich vorzugsweise im Applikationsrohr (zweckmäßig radial) innerhalb des Mischers erstreckt.
Der Mischer kann zweckmäßig innenseitig einen Hohlkanal für den zweiten Leitungsstrang und/oder eine Ventilnadel umfassen (und z. B. als (zweckmäßig statische oder dynamische) Hohlwelle ausgebildet sein).
Der zweite Leitungsstrang kann z. B. zwischen dem Mischer und der Ventilnadel verlaufen.
Es ist möglich, dass der zweite Leitungsstrang sich vorzugsweise im Applikationsrohr (zweckmäßig radial) außerhalb des Mischers erstreckt.
Der Mischer kann z. B. außenseitig von zumindest einem Rohr ummantelt sein, wobei der zweite Leitungsstrang sich vorzugsweise zwischen dem Mischer und dem Rohr erstrecken kann.
Es ist möglich, dass das Applikationsrohr einen Drehverschluss aufweist und vorzugsweise der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang durch den Drehverschluss öffenbar oder schließbar ist. Der Drehverschluss kann z. B. auch ein insbesondere teilweises Öffnen ermöglichen, so dass insbesondere eine oder mehrere Zwischenstellungen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung vorteilhaft realisiert werden können.
Im Kontext der Erfindung kann das Applikationsrohr z. B. zumindest zwei Rohre umfassen, z. B. zumindest zwei koaxial zueinander erstreckende und/oder zumindest zwei ineinandergeschobene Rohre aufweisen.
Der Mischer kann z. B. in einem Rohr (zweckmäßig lösbar oder unlösbar) angeordnet sein, wobei das Rohr z. B. von einem Rohr, insbesondere Schutzrohr, außenseitig ummantelt sein kann.
Das Schutzrohr kann z. B. von einem vorzugsweise drehbaren Rohr außenseitig ummantelt sein.
Das Applikationsrohr kann z. B. zumindest zwei Rohre aufweisen, zwischen denen der zweite Leitungsstrang ausgebildet sein kann. Alternativ oder ergänzend kann das Applikationsrohr z. B. zumindest zwei Rohre aufweisen, wovon insbesondere ein Rohr drehbar ist, um den ersten Leitungsstrang und/oder den zweiten Leitungsstrang zu öffnen oder zu schließen und somit vorzugsweise einen Drehverschluss zu bilden. Vorzugsweise kann z. B. ein äußeres Rohr relativ zu einem inneren Rohr drehbar sein, um den ersten Leitungsstrang und/oder den zweiten Leitungsstrang zu öffnen oder zu schließen und somit vorzugsweise einen Drehverschluss zu bilden.
Der Drehverschluss kann den ersten Leitungsstrang und/oder den zweiten Leitungsstrang z. B. innerhalb des Applikationsrohrs öffnen oder schließen.
Der Drehverschluss kann z. B. im ausgangsseitigen Endabschnitt des Applikationsrohrs angeordnet sein, z. B. im ausgangsseitigen Viertel, Fünftel oder Sechstel des Applikationsrohrs, vorzugsweise im Wesentlichen direkt vor oder in der Applikationsdüse.
Es ist möglich, dass im Applikationsrohr eine z. B. koaxial zum Applikationsrohr verlaufende, insbesondere schaltbare Ventilnadel angeordnet ist. Die Ventilnadel kann sich z. B. bis in den ausgangsseitigen Endabschnitt des Applikationsrohrs erstrecken, z. B. bis ins ausgangsseitige Viertel, Fünftel oder Sechstel des Applikationsrohrs, vorzugsweise zumindest bis im Wesentlichen direkt vor oder in die Applikationsdüse.
Der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang kann z. B. durch die Ventilnadel öffenbar oder schließbar sein.
Die Ventilnadel kann z. B. über den Applikationskopf geschaltet werden, insbesondere, um den ersten Leitungsstrang und/oder den zweiten Leitungsstrang zu öffnen oder zu schließen.
Im Applikationsrohr und/oder im Hohlkanal des Mischers kann zumindest eine Lagerstelle für die Ventilnadel angeordnet sein, wobei der zweite Leitungsstrang durch die zumindest eine Lagerstelle hindurchgeführt sein kann. Somit kann z. B. das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang durch eine oder mehrere Öffnungen in der zumindest einen Lagerstelle durch die zumindest eine Lagerstelle strömen.
Es ist möglich, dass z. B. im Applikationsrohr der erste Leitungsstrang und der zweite Leitungsstrang über eine doppelte Wandung, insbesondere eine Isolierwandung, voneinander separiert sind. Die doppelte Wandung bildet vorzugsweise einen isolierenden Zwischenraum zwischen dem ersten Leitungsstrang und dem zweiten Leitungsstrang. Dadurch kann z. B. ermöglicht werden, dass eine exotherme Reaktion im ersten Leitungsstrang (z. B. zwischen dem ersten Komponentenmaterial und dem zweiten Komponentenmaterial) sich nicht oder nur abgemildert auf das erste Komponentenmaterial im zweiten Leitungsstrang auswirken kann.
Es ist möglich, dass die erste Leitung und/oder die zweite Leitung zweckmäßig abschnittsweise im Applikationskopf verläuft, insbesondere im Applikationskopf intergiert ist.
Alternativ oder ergänzend kann z. B. der zweite Leitungsstrang am Applikationskopf zweckmäßig außen vorbeigeführt sein oder zweckmäßig abschnittsweise im Applikationskopf verlaufen, insbesondere im Applikationskopf intergiert sein.
Es ist möglich, dass der erste Leitungsstrang (z. B. die erste Leitung und/oder die zweite Leitung) über eine insbesondere eingangsseitige Stirnseite des Applikationsrohrs in das Applikationsrohr führt. Alternativ oder ergänzend kann auch der zweite Leitungsstrang z. B. über die insbesondere eingangsseitige Stirnseite des Applikationsrohrs in das Applikationsrohr führen.
Es ist aber auch möglich, dass der zweite Leitungsstrang über eine Mantelfläche des Applikationsrohrs und somit vorzugsweise von seitlich außen (z. B. schräg oder rechtwinklig) in das Applikationsrohr führt oder über eine Mantelfläche der Applikationsdüse und somit vorzugsweise von seitlich außen (z. B. schräg oder rechtwinklig) in die Applikationsdüse führt.
Der zweite Leitungsstrang kann z. B. schräg und/oder seitlich an die Applikationsdüse und/oder das Applikationsrohr (z. B. deren Mantelfläche) anschließen und somit vorzugsweise nicht koaxial.
Der erste Leitungsstrang und/oder der zweite Leitungsstrang kann z. B. über eine Stirnseite der Applikationsdüse in die Applikationsdüse führen, insbesondere in der Applikationsdüse münden.
Es ist möglich, dass die Applikationsdüse, der Mischer und/oder das Applikationsrohr im Wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet sind.
Das erste Komponentenmaterial kann vorzugsweise ein Klebemedium sein und das zweite Komponentenmaterial kann vorzugsweise ein Härtermedium insbesondere zum Härten des Klebemediums sein.
Die erste Leitung ist vorzugsweise eine Klebemedium-Leitung.
Der zweite Leitungsstrang ist vorzugsweise ein Klebemedium-Leitungsstrang.
Die zweite Leitung ist vorzugsweise eine Härtermedium-Leitung.
Die Applikationsraupe kann vorzugsweise eine Kleberaupe sein.
Es ist möglich, dass der Applikationskopf vorzugsweise an einem mehrachsigen Gelenkarmroboter montiert ist, z. B. an einer mehrachsigen Roboterhand.
Das Applikationsrohr kann z. B. aus einem einzigen Rohr aufgebaut sein oder aus mehreren Rohren aufgebaut sein, z. B. aus zumindest zwei sich koaxial zueinander erstreckenden Rohren und/oder zumindest zwei ineinandergeschobenen Rohren.
Die Applikationsdüse ist vorzugsweise stromabwärts des Mischers angeordnet und/oder kann z. B. zumindest eine Austrittsöffnung aufweisen.
Die Applikationsdüse kann z. B. entlang ihrer Strömungsrichtung einen im Wesentlichen gleichbleibenden oder sich zu ihrer Austrittsöffnung hin (z. B. konisch) verjüngenden Strömungsquerschnitt aufweisen.
Die Applikationsdüse kann z. B. einstückig-integraler Teil des Applikationsrohrs sein oder zweckmäßig an das Applikationsrohr anmontiert sein.
Der Mischer kann z. B. eine außenliegende Mischerkontur für den ersten Leitungsstrang und/oder einen innenliegendem Hohlkanal für den zweiten Leitungsstrang umfassen.
Der Mischer kann z. B. zumindest ein wendel-, schrauben-, lamellen- und/oder gitterförmiges Mischelement aufweisen, das sich z. B. entlang des Applikationsrohrs erstecken kann.
Der Mischer kann z. B. als Rohr (z. B. (zweckmäßig statische oder dynamische) Hohlwelle) mit außenliegender Mischerkontur und/oder innenliegendem Hohlkanal für den zweiten Leitungsstrang und/oder die Ventilnadel ausgebildet sein.
Die Erfindung kann vorzugsweise auf 2K-Klebstoffe angewendet werden. Sie ist aber nicht auf 2K-Klebstoffe eingeschränkt, sondern kann auch für ein anderes 2K-System Anwendung finden. Die Erfindung ist z. B. grundsätzlich nicht auf ein bestimmtes Klebstoffsystem oder auf einen 2K-Klebstoff mit einem bestimmten Mischungsverhältnis beschränkt.
Die Applikationsvorrichtung kann z. B. eine erste Aushärtungseinrichtung zum Aushärten von Applikationsraupenabschnitten aus dem zweckmäßig gemischten 2K-Material umfassen und/oder eine zweite Aushärtungseinrichtung zum Aushärten von Applikationsraupenabschnitten aus dem ersten Komponentenmaterial umfassen.
Die zweite Aushärtungseinrichtung kann vorzugsweise in der Produktionslinie stromabwärts der ersten Aushärtungseinrichtung angeordnet sein, so dass zuerst eine Aushärtung mittels der ersten Aushärtungseinrichtung und (zweckmäßig mittelbar oder unmittelbar) danach eine Aushärtung mittels der zweiten Aushärtungseinrichtung ausgeführt werden kann.
Die erste Aushärtungseinrichtung ist vorzugsweise zum Aushärten mittels Induktion oder mittels Infrarotstrahlung ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann die zweite Aushärtungseinrichtung z. B. einen Aushärtungsofen umfassen.
Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsverfahren für eine Applikationsvorrichtung, vorzugsweise eine Applikationsvorrichtung wie hierin offenbart.
Die Applikationsvorrichtung dient vorzugsweise zum wechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial und ein zweites Komponentenmaterial aufweisenden 2K-Materials einerseits und des ersten Komponentenmaterials andererseits (z. B. aus einer Applikationsdüse und zwar insbesondere auf ein Kraftfahrzeugbauteil).
Die Applikationsvorrichtung umfasst einen ersten z. B. zu einer Applikationsdüse führenden Leitungsstrang, wobei der erste Leitungsstrang einen Mischer und eine erste Leitung für ein erstes Komponentenmaterial und eine zweite Leitung für ein zweites Komponentenmaterial aufweist. Das erste Komponentenmaterial und das zweite Komponentenmaterial werden zum Mischer geführt und der Mischer mischt zur Bildung eines 2K-Materials das erste Komponentenmaterial und das zweite Komponentenmaterial miteinander.
Das Betriebsverfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein zweiter Leitungsstrang für das erste Komponentenmaterial zur Verfügung gestellt ist, um eine Applikationsraupe aus (z. B. mittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar) abwechselnd dem (zweckmäßig vermischten) 2K-Material von dem ersten Leitungsstrang und dem ersten Komponentenmaterial von dem zweiten Leitungsstrang zu bilden
Damit z. B. während einer Umschaltung von einer 2K-Material-Applikation auf eine Applikation der ersten Materialkomponente ein im Wesentlichen kontinuierlicher Materialfluss (insbesondere aus der Applikationsdüse) gewährleistet werden kann, kann z. B. eine Dosierung des 2K-Materials aus dem ersten Leitungsstrang heruntergefahren werden und z. B. gleichzeitig eine Dosierung der ersten Materialkomponente aus dem zweiten Leitungsstrang hochgefahren werden. Das kann vorzugsweise umgekehrt erfolgen für eine Umschaltung von einer Applikation der ersten Materialkomponente auf eine 2K-Material-Applikation.
Sofern die Umschaltung z. B. nicht während der laufenden Applikation erforderlich ist, sondern z. B. für einen Wechsel von einer Applikationsraupe zu einer nächsten Applikationsraupe benötigt wird, kann die erste Materialkomponente für den ersten Leitungsstrang und den zweiten Leitungsstrang auch aus ein und demselben Dosierer dosiert werden.
Zu erwähnen ist nochmals, dass das erste Komponentenmaterial für die erste Leitung und das erste Komponentenmaterial für den zweiten Leitungsstrang zweckmäßig das gleiche Material ist, z. B. das gleiche Klebemedium.
Zu erwähnen ist, dass im Kontext der Erfindung insbesondere Ausführungsbeispiele umfasst sind, bei denen im Wechsel die A-Komponente (insbesondere das erste Komponentenmaterial) und das gemischte 2K-Material aus der A-Komponente und einer B-Komponente (insbesondere das erste Komponentenmaterial und das zweite Komponentenmaterial) appliziert werden können.
Zu erwähnen ist außerdem, dass die Applikationsvorrichtung zusätzlich zum zweiten Leitungsstrang z. B. zumindest einen weiteren Leitungsstrang für eine weitere Materialkomponente aufweisen kann. Der weitere Leitungsstrang kann vorzugsweise unter Umgehung des Mischers zur Applikationsdüse führen. Die weitere Materialkomponente kann z. B. von einem eigenen Dosierer dosiert werden.
Zu erwähnen ist auch, dass die Erfindung vorzugsweise nicht auf die Reihenfolge zwischen Raupenabschnitten aus dem 2K-Material und Raupenabschnitten aus dem ersten Komponentenmaterial eingeschränkt ist.
Zu erwähnen ist des Weiteren, dass das Klebemedium vorzugsweise Harz ist.
Der weitere Leitungsstrang kann z. B. wie der zweite Leitungsstrang aufgebaut sein, so dass die entsprechende Offenbarung mutatis mutandis zweckmäßig auch für den weiteren Leitungsstrang gilt.
Die Applikationsvorrichtung ermöglicht insbesondere eine teilgeboosterte Applikation. Darunter ist insbesondere eine Applikation umfasst, bei der die A-Komponente eines 2K-Materials und das 2K-Material AB (zweckmäßig mittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar) im Wechsel appliziert werden können.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung sind zweckmäßig miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.

1 zeigt eine Applikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 zeigt eine Applikationsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3a bis 3c zeigen unterschiedliche Materialversorgungen für eine Applikationsvorrichtung gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung, und
4a und 4b zeigen eine durch eine Applikationsvorrichtung erzeugbare Applikationsraupe gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung,
5 zeigt eine Schnittansicht einer Applikationsvorrichtung, insbesondere eines Applikationsrohrs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
6a bis 6c zeigen unterschiedliche Ansichten einer Applikationsvorrichtung, insbesondere eines Applikationsrohrs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die in den Figuren beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung stimmen teilweise überein, wobei für ähnliche oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann.
1 zeigt eine Applikationsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 4a und 4b jeweils eine schematische Ansicht einer mittels der Applikationsvorrichtung 100 erzeugbaren Applikationsraupe 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.
Die Applikationsvorrichtung 100 ist ausgeführt, um ein zweckmäßig vermischtes Zwei-Komponenten-Material AB (2K-Material) zu applizieren. Das 2K-Material AB umfasst ein erstes Komponentenmaterial A und ein zweites Komponentenmaterial B. Das erste Komponentenmaterial A ist z. B. ein Klebemedium (vorzugsweise Harz) und das zweite Komponentenmaterial ist z. B. ein Härtermedium zum Härten des Klebemediums A. Die folgenden beispielhaften Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf ein Klebemedium A und ein Härtermedium B beschrieben, sind hierauf aber nicht eingeschränkt.
Die Applikationsvorrichtung 100 weist einen Applikationskopf H und eine Applikationsdüse 30 auf und einen ersten zur Applikationsdüse 30 führenden Leitungsstrang 10. Vorzugsweise verjüngt sich die Applikationsdüse 30 hin zu ihrer Austrittsöffnung. Sie kann aber auch einen z. B. im Wesentlichen gleichbleibenden Durchlassquerschnitt aufweisen.
Der erste Leitungsstrang 10 umfasst einen Mischer 3 (z. B. ein statischer oder dynamischer Mischer) in einem Applikationsrohr 4 und eine erste Leitung 1 für das Klebemedium A und eine zweite Leitung 2 für das Härtermedium B. Die erste Leitung 1 und die zweite Leitung 2 sind mit dem Mischer 3 verbunden, so dass der Mischer 3 zur Bildung des vermischten 2K-Materials AB das Klebemedium A und das Härtermedium B miteinander mischen kann. Die erste Leitung 1 und die zweite Leitung 2 verlaufen abschnittsweise im Applikationskopf H.
Eine Besonderheit ist, dass die Applikationsvorrichtung 100 einen zweiten zweckmäßig zur Applikationsdüse 30 führenden Leitungsstrang 20 für ebenfalls das Klebemedium A (vorzugsweise Harz) umfasst.
Der zweite Leitungsstrang 20 bildet insbesondere eine Umgehungsleitung zur Umgehung des Mischers 3 und kann z. B. stromabwärts hinter dem Mischer 3 in das Applikationsrohr 4 und zwar insbesondere in die Applikationsdüse 30 münden.
Folglich kann die erste Leitung 1 und der zweite Leitungsstrang 20 das gleiche Klebemedium A zur Verfügung stellen.
Mittels der ersten Leitung 1 und der zweiten Leitung 2 und somit insbesondere mittels des ersten Leitungsstrangs 10 können die Raupenabschnitte AB aus dem 2K-Material gebildet werden ( 4a und 4b).
Mittels des zweiten Leitungsstrangs 20 können insbesondere unter Weglassung des Härtermediums B die Raupenabschnitte A aus vorzugsweise nur dem Klebemedium A gebildet werden ( 4a und 4b).
Es sind somit Applikationsraupen 200 aus abwechselnd dem 2K-Material AB vom ersten Leitungsstrang 10 und nur dem Klebemedium A vom zweiten Leitungsstrang 20 unter Weglassung des Härtermediums B erzeugbar (4a und 4b).
Die Applikationsmittelvorrichtung 100 ermöglicht insbesondere ein teilgeboostertes Applizieren, wobei das A-Komponentenmaterial des 2K-Materials AB und das 2K-Material AB (zweckmäßig mittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar) im Wechsel appliziert werden können.
Der zusätzlich zum ersten Leitungsstrang 10 zur Verfügung gestellte zweite Leitungsstrang 20 für ebenfalls das Klebemedium A ermöglicht insbesondere Applikationsraupen 200 mit möglichst kleinen, vorzugsweise im Wesentlichen keinen undefinierten Übergangsbereichen S (4a und 4b) zwischen Raupenabschnitten aus 2K-Material AB und Raupenabschnitten aus vorzugsweise nur dem Klebemedium A, insbesondere deshalb, weil im Mischer 3 stets eine Mischung aus Klebemedium A und Härtermedium B im eingestellten, zweckmäßig gewünschten Mischungsverhältnis verbleiben kann.
Bei dem Klebemedium A für die erste Leitung 1 und dem Klebemedium A für den zweiten Leitungsstrang 20 handelt es sich um das gleiche Material, das zweckmäßig von einer gemeinsamen Materialversorgung 40 (z. B. 3a und 3b) zur Verfügung gestellt werden kann oder von verschiedenen Materialversorgungen 50 und 60 (3c) zur Verfügung gestellt werden kann. Die Materialversorgung kann insbesondere einen oder mehrere Materialtanks für das Klebemedium A umfassen.
Das Applikationsrohr 4 umfasst eine äußere Mantelfläche und eine eingangsseitige Stirnseite 4.1. Die Applikationsdüse 30 umfasst eine äußere Mantelfläche und eine eingangsseitige Stirnseite 30.1.
Der erste Leitungsstrang 10 führt über die Stirnseite 4.1 in das Applikationsrohr 4 und über die Stirnseite 30.1 in die Applikationsdüse 30.1. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Der zweite Leitungsstrang 20 ist am Applikationskopf H und zumindest zum Großteil am Applikationsrohr 4 vorbeigeführt. Der zweite Leitungsstrang 20 erstreckt sich außerhalb des Applikationsrohrs 4 und führt insbesondere von seitlich außen über die Mantelfläche der Applikationsdüse 30 in die Applikationsdüse 30 hinein. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Der erste Leitungsstrang 10 und der zweite Leitungsstrang 20 können somit in die gemeinsame Applikationsdüse 30 münden.
Die erste Leitung 1 kann einen eigenen (ersten) Dosierer D1 umfassen, um das Klebemedium A für die erste Leitung 1 zu dosieren. Auch der zweite Leitungsstrang 20 kann einen eigenen (zweiten) Dosierer D2 umfassen, um das Klebemedium A für den zweiten Leitungsstrang 20 zu dosieren. Allerdings kann auch ein gemeinsamer Dosierer D zur Verfügung gestellt sein (z. B. 2), um das Klebemedium A sowohl für die erste Leitung 1 als auch für den zweiten Leitungsstrang 20 zu dosieren.
Die zweite Leitung 2 kann ebenfalls einen Dosierer D3 umfassen, um das Härtermedium B zu dosieren.
Das Applikationsrohr 4 mit dem Mischer 3 umfasst vorzugsweise eine Montagestruktur zur lösbaren Montage an den Applikationskopf H.
Die erste Leitung 1 und die zweite Leitung 2 sind abschnittsweise in den Applikationskopf H integriert und verlaufen somit im Applikationskopf H. Ebenfalls integriert in den Applikationskopf H ist ein erstes Ventil V1 (z. B. ein Nadelventil) zum Öffnen und Schließen der ersten Leitung 1 und ein zweites Ventil V3 (z. B. ein Nadelventil) zum Öffnen und Schließen der zweiten Leitung 2.
Der zweite Leitungsstrang 20 hingegen ist vorzugsweise am Applikationskopf H und insbesondere am Mischer 3 vorbeigeführt.
Der zweite Leitungsstrang 20 kann ein oder mehrere optionale Ventile V2 umfassen, z. B. ein Rückschlagventil und/oder ein vorzugsweise ansteuerbares Ventil, zum Öffnen und Schließen des zweiten Leitungsstrangs 20.
Die Applikationsdüse 30 und der Mischer 3 und/oder das Applikationsrohr 4 sind vorzugsweise im Wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet. Hingegen schließt der zweite Leitungsstrang 20 vorzugsweise schräg oder seitlich und somit insbesondere nicht koaxial an das Applikationsrohr 4 und/oder die Applikationsdüse 30 an.
Damit während einer Umschaltung von 2K-Material AB auf die A-Komponente ein kontinuierlicher Materialfluss zweckmäßig nach der Applikationsdüse 30 gewährleistet werden kann, kann die Dosierung des 2K-Materials AB heruntergefahren, und gleichzeitig die Dosierung der A-Komponente hochgefahren werden. Sofern die Umschaltung nicht während der laufenden Applikation erforderlich ist, sondern z. B. nur beim Wechsel von einer Kleberaupe zur nächsten Kleberaupe benötigt wird, kann die A-Komponente auch aus z. B. ein und demselben Dosierer dosiert werden. Ein zusätzlicher Dosierer ist dann nicht erforderlich.
Die Applikationsvorrichtung 100 kann insbesondere im Fahrzeugrohbau Anwendung finden. Hier können durch einen Wechsel der Applikationsmedien während der Applikation Bereiche appliziert werden, die zweckmäßig schnell durch z.B. Induktion oder Infrarotstrahlung thermisch aushärtbar sind. Dadurch kann eine ausreichende Handlingsfestigkeit erzielt werden und/oder alternative aufwendige Heftvorgänge vermieden werden.
2 zeigt eine Applikationsvorrichtung 100 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit der z. B. ebenfalls wie in 4a und 4b schematisch gezeigte Applikationsraupen 200 erzeugt werden können.
Eine Besonderheit ist, dass das Klebemedium A sowohl für die Leitung 1 als auch für den zweiten Leitungsstrang 20 von einem gemeinsamen Dosierer D dosiert werden kann.
3a bis 3b zeigen unterschiedliche Materialversorgungen für eine Applikationsvorrichtung 100 gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
3a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Materialversorgung 40 für das Klebemedium A, z. B. einem Tank für das Klebemedium A. Die Materialversorgung 40 dient dazu, das Klebemedium A sowohl für die Leitung 1 als aus auch für den zweiten Leitungsstrang 20 zur Verfügung stellen.
3b zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Materialversorgung 40 für das Klebemedium A, z. B. einem Tank für das Klebemedium A. Die Materialversorgung 40 dient dazu, das Klebemedium A sowohl für die Leitung 1 als aus auch für den zweiten Leitungsstrang 20 zur Verfügung zu stellen.
3c zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei Materialversorgungen 50 und 60 für das Klebemedium A, z. B. zwei Tanks für das Klebemedium A. Die erste Materialversorgung 50 dient dazu, das Klebemedium A für die erste Leitung 1 zur Verfügung zu stellen. Die zweite Materialversorgung 60 dient dazu, das Klebemedium A für den zweiten Leitungsstrang 20 zur Verfügung zu stellen.
4a und 4b zeigen durch eine Applikationsvorrichtung 100 erzeugbare Applikationsraupen 200 gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Die Applikationsraupe 200 umfasst (zweckmäßig mittelbar oder zumindest im Wesentlichen unmittelbar) abwechselnd Raupenabschnitte AB aus dem 2K-Material AB (Klebemedium und Härtermedium) und Raupenabschnitte A aus dem Klebemedium A unter Weglassung des Härtermediums B. Der zusätzlich zum ersten Leitungsstrang 10, insbesondere zusätzlich zur ersten Leitung 1, zur Verfügung gestellte zweite Leitungsstrang 20 für ebenfalls das Klebemedium A ermöglicht insbesondere möglichst kleine, vorzugsweise im Wesentlichen keine undefinierten Übergangsbereiche S zwischen Raupenabschnitten AB aus 2K-Material (A + B) und Raupenabschnitten A aus vorzugsweise nur dem Klebemedium A, insbesondere deshalb, weil im Mischer 3 stets eine Mischung aus Klebemedium A und Härtermedium B im eingestellten, zweckmäßig gewünschten Mischungsverhältnis verbleiben kann. Die Erfindung ist vorzugsweise nicht auf die Reihenfolge zwischen Raupenabschnitten aus dem 2K-Material AB und Raupenabschnitten aus dem ersten Komponentenmaterial A eingeschränkt.
5 zeigt einen Längsschnitt einer Applikationsvorrichtung 100, insbesondere eines Applikationsrohrs 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Im Applikationsrohr 4 ist ein Mischer 3 mit außenseitiger Mischerkontur angeordnet. Das Applikationsrohr 4 umfasst eingangsseitig eine Montagestruktur 80 zur lösbaren Montage an den Applikationskopf H und ausgangsseitig die Applikationsdüse 30.
Eine Besonderheit ist, dass sich der zweite Leitungsstrang 20 und der erste Leitungsstrang 10 (insbesondere koaxial) durch das Applikationsrohr 4 hindurch erstrecken und über eine Stirnseite 30.1 der Applikationsdüse 30 in der Applikationsdüse 30 münden.
Der zweite Leitungsstrang 20 kann sich somit (z. B. axial) entlang des Mischers 3 erstrecken und parallel zum ersten Leitungsstrang 10 angeordnet sein.
Der Mischer 3 umfasst eine zweckmäßig radial außenliegende Mischerkontur für den ersten Leitungsstrang 10 und einen zweckmäßig radial innenliegenden Hohlkanal für den zweiten Leitungsstrang 20 und vorzugsweise eine Ventilnadel 70.
Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform verläuft der zweite Leitungsstrang 20 radial innerhalb des Mischers 3 und somit radial innerhalb des ersten Leitungsstrangs 10 und zwar insbesondere zwischen dem Mischer 3 und der Ventilnadel 70. Der Mischer 3 bildet somit einen Hohlkanal (z. B. eine Hohlwelle) für den zweiten Leitungsstrang 20 und die Ventilnadel 70. Inneinseitig des Mischers 3 und somit im Hohlkanal kann das erste Komponentenmaterial A zur Applikationsdüse 30 geführt werden, wobei über die außenliegende Mischerkontur des Mischers 3 das 2K-Material AB zur Applikationsdüse 30 geführt werden kann.
Es sind allerdings auch Ausführungsformen möglich, bei denen im Applikationsrohr 4 der zweite Leitungsstrang 20 radial außerhalb des Mischers 3 und somit radial außerhalb des ersten Leitungsstrangs 10 verläuft.
Das Applikationsrohr 4 umfasst eine äußere Mantelfläche und eine eingangsseitige Stirnseite 4.1. Die Applikationsdüse 30 umfasst eine äußere Mantelfläche und eine eingangsseitige Stirnseite 30.1.
Der erste Leitungsstrang 10 führt über die Stirnseite 4.1 in das Applikationsrohr 4 und über die Stirnseite 30.1 in die Applikationsdüse 30.1. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Der zweite Leitungsstrang 20 führt ebenfalls über die Stirnseite 4.1 in das Applikationsrohr 4 und über die Stirnseite 30.1 in die Applikationsdüse 30.1. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Der erste Leitungsstrang 10 und der zweite Leitungsstrang 20 können somit in der gemeinsamen Applikationsdüse 30 münden.
Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform kann nicht nur der erste Leitungsstrang 10, sondern vorzugsweise auch der zweite Leitungsstrang 20 im Applikationskopf H verlaufen und somit insbesondere über den Applikationskopf H in das Applikationsrohr 4 eingeführt werden.
Die im Mischer 3 angeordnete Ventilnadel 70 erstreckt sich vorzugsweise bis in den ausgangseitigen Endabschnitt des Applikationsrohrs 4, insbesondere bis ins letzte Fünftel oder Sechstel des Applikationsrohrs 4, z. B. bis im Wesentlichen unmittelbar vor die Applikationsdüse 30 oder in die Applikationsdüse 30. Die Ventilnadel 70 kann z. B. eingangsseitig geschaltet (z. B. betätigt) werden und ausgangseitig schließen. Die Ventilnadel 70 dient dazu, den zweiten Leitungsstrang 20 zu öffnen oder zu schließen.
Im Applikationsrohr 4 und zwar insbesondere im Hohlkanal des Mischers 3 sind zwei axial voneinander beabstandete Lagerstellen für die Ventilnadel 70 angeordnet, wobei der zweite Leitungsstrang 20 durch die zwei Lagerstellen hindurchgeführt ist, so dass das erste Komponentenmaterial A für den zweiten Leitungsstrang 20 durch eine oder mehrere Öffnungen in den Lagerstellen durch die Lagerstellen zur Applikationsdüse 30 strömen kann.
Das Applikationsrohr 4 kann ein zweckmäßig inneres Rohr 71 umfassen, in dem der Mischer 3 ausgebildet sein kann. Das Rohr 71 kann z. B. einstückig-integraler Teil des Mischers 3 sein, wobei es auch möglich ist, dass der Mischer 3 lösbar oder fest im Rohr 71 montiert ist.
Das Applikationsrohr 4 kann ein optionales Rohr, insbesondere Schutzrohr 72 aufweisen, wobei das Schutzrohr 72 das Rohr 71 außenseitig ummanteln kann. Es ist z. B. möglich, dass der Mischer 3 und/oder das Rohr 71 lösbar im Schutzrohr 72 untergebracht (z. B. eingeklemmt) ist, so dass der Mischer 3 bei Bedarf ausgetauscht werden kann.
6a bis 6c zeigen unterschiedliche Ansichten einer Applikationsvorrichtung 100, insbesondere eines Applikationsrohrs 4 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6b zeigt einen Schnitt entlang Linie A-A in 6a, wobei 6c einen Schnitt entlang Linie B-B in 6a zeigt.
Im Applikationsrohr 4 sind der Mischer 3 und die Ventilnadel 70 angeordnet, die allerdings in den 6a bis 6c zu Darstellungszwecken nicht gezeigt sind.
Der erste Leitungsstrang 10 und der zweite Leitungsstrang 20 erstrecken sich durch das Applikationsrohr 4 und münden in der Applikationsdüse 30.
Das Applikationsrohr 4 umfasst ein Rohr 71, in dem der Mischer 3 angeordnet ist. Das Rohr 71 wird durch ein optionales Rohr, insbesondere Schutzrohr 72 außenseitig ummantelt.
Das Applikationsrohr 4 umfasst insbesondere ausgangsseitig einen Drehverschluss 90, mittels dessen insbesondere der zweite Leitungsstrang 20 öffenbar oder schließbar ist.
Zur Ausbildung des Drehverschlusses 90 kann das Applikationsrohr 4 ein drehbares Rohr 73 umfassen, das vorzugsweise das das Rohr 71 und/oder das Schutzrohr 72 seitlich außen ummantelt und relativ zum Rohr 71 und/oder zum Schutzrohr 72 drehbar ist. Ein z. B. elektrischer Motor oder ein pneumatischer Antrieb kann vorgesehen sein, um das drehbare Rohr 73 zu drehen.
Der erste Leitungsstrang 10 führt ähnlich wie bei der in 5 gezeigten Ausführungsform über die Stirnseite 4.1 in das Applikationsrohr 4 und über die Stirnseite 30.1 in die Applikationsdüse 30.1. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Der zweite Leitungsstrang 20 führt ähnlich wie bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ebenfalls über die Stirnseite 4.1 in das Applikationsrohr 4 und über die Stirnseite 30.1 in die Applikationsdüse 30.1. Mittels der Austrittsöffnung der Applikationsdüse 30 kann dann das Applizieren erfolgen.
Allerdings verläuft bei der in den 6a bis 6c gezeigten Ausführungsform der zweite Leitungsstrang 20 im Applikationsrohr 4 außerhalb des Mischers 3 und somit insbesondere außerhalb des ersten Leitungsstrangs 10. Der zweite Leitungsstrang 20 erstreckt sich insbesondere zwischen dem Rohr 71 und/oder dem Schutzrohr 72 und dem Rohr 73.
Die in den 5 und 6a bis 6c gezeigten Ausführungsformen ermöglichen insbesondere eine schmale Bauform.
Die Applikationsvorrichtung 100 ermöglicht insbesondere einen oder mehrere der folgenden Vorteile, z. B.:

- Sehr dynamisches Umschalten zwischen der Applikation von gemischtem 2K-Material (A+B) und der reinen A-Komponente.
- Umschaltung kann nahezu übergangslos erfolgen, wobei z. B. ein sehr kleiner Übergangsbereich mit undefiniert gemischtem Material erzielt werden kann, der lediglich dem Materialvolumen entspricht, welches sich zwischen der Einleitung der A-Komponenten und dem Düsenaustritt befindet.
- Im Mischer 3 kann ein Materialvolumen gewährleistet werden, welches immer dem gewünschten Mischungsverhältnis entsprechen kann. Somit ist die Topfzeit z. B. immer im Wesentlichen gleich, und kann zweckmäßig fehlerfrei im System verfolgt werden. Eventuell erforderliche Spülvorgänge des gemischten 2K-Materials können z. B. bei Anlagenstillstand gezielt gestartet werden. Dadurch kann die Menge des zu verwerfenden Materials auf ein Minimum reduziert werden.
- Es ist eine exakte Prozessführung möglich.
- Eine Verwendung mit dynamischen als auch mit statischen Mischern ist möglich.
- Sofern keine Umschaltung während der Applikation erforderlich ist, können auch Applikationen mit ausschließlich 2K-Material AB oder nur mit der A-Komponente realisiert werden.

Die Erfindung ist nicht auf die oben 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. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

1: erste Leitung, vorzugsweise Klebemedium-Leitung
2: zweite Leitung, vorzugsweise Härtermedium-Leitung
3: Mischer
4: Applikationsrohr, z. B. einrohrig oder mehrrohrig
4.1: Stirnseite des Applikationsrohrs, vorzugsweise eingangsseitige Stirnseite
H: Applikationskopf
10: erster Leitungsstrang
20: zweiter Leitungsstrang, vorzugsweise Klebemedium-Leitungsstrang
30: Applikationsdüse
30.1: Stirnseite der Applikationsdüse, vorzugsweise eingangsseitige Stirnseite
40: Materialversorgung
50: Materialversorgung
60: Materialversorgung
70: Ventilnadel
71: Rohr, vorzugsweise inneres Rohr
72: Rohr, vorzugsweise Schutzrohr
73: Rohr, vorzugsweise äußeres Rohr
80: Montagestruktur
90: Drehverschluss
A: erstes Komponentenmaterial, vorzugsweise Klebemedium (z. B. Harz)
B: zweites Komponentenmaterial, vorzugsweise Härtermedium
AB: 2K-Material, vorzugsweise vermischtes 2K-Material, insbesondere aus erstem Komponentenmaterial A und zweitem Komponentenmaterial B
5: Übergangsbereich
D1: Dosierer
D2: Dosierer
D3: Dosierer
D: Dosierer
V1: Ventil
V2: Ventil
V3: Ventil
100: Applikationsvorrichtung
200: Applikationsraupe, vorzugsweise Kleberaupe

Claims

Applikationsvorrichtung (100), vorzugsweise zum wechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial (A) und ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweisenden 2K-Materials (AB) einerseits und des ersten Komponentenmaterials (A) andererseits insbesondere auf ein Kraftfahrzeugbauteil, mit: - vorzugsweise einem Applikationskopf (H), und - einem ersten zu einer Applikationsdüse (30) führenden Leitungsstrang (10), wobei der erste Leitungsstrang (10) einen Mischer (3) und eine erste Leitung (1) für ein erstes Komponentenmaterial (A) und eine zweite Leitung (2) für ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweist, wobei die erste Leitung (1) und die zweite Leitung (2) mit dem Mischer (3) verbunden sind und der Mischer (3) zur Bildung eines 2K-Materials (AB) das erste Komponentenmaterial (A) und das zweite Komponentenmaterial (B) miteinander mischt, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (100) einen zweiten Leitungsstrang (20) für das erste Komponentenmaterial (A) aufweist, um eine Applikationsraupe (200) aus abwechselnd dem 2K-Material (AB) vom ersten Leitungsstrang (10) und dem ersten Komponentenmaterial (A) vom zweiten Leitungsstrang (20) zu bilden.
Applikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) eine Umgehungsleitung zur Umgehung des Mischers (3) bildet und/oder stromabwärts des Mischers (3) zur Applikationsdüse (30) führt.
Applikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Applikationsvorrichtung (100) zum abwechselnden Applizieren des 2K-Materials (AB) einerseits und des ersten Komponentenmaterials (A) unter Weglassung des zweiten Komponentenmaterials (B) andererseits ausgeführt ist, und/oder - der zweite Leitungsstrang (20) das erste Komponentenmaterial (A) unter Weglassung des zweiten Komponentenmaterials (B) zur Applikationsdüse (30) führt.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) zu der Applikationsdüse (30) führt, in der Applikationsdüse (30) mündet und/oder direkt vor der Applikationsdüse (30) mündet.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Leitung (1) mit einem ersten Dosierer (D1) verbunden ist, wobei der erste Dosierer (D1) das erste Komponentenmaterial (A) für die erste Leitung (1) dosiert, und - der zweite Leitungsstrang (20) mit einem zweiten Dosierer (D2) verbunden ist, wobei der zweite Dosierer (D2) das erste Komponentenmaterial (A) für den zweiten Leitungsstrang (20) dosiert.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Dosierer (D) zur Verfügung gestellt ist, um das erste Komponentenmaterial (A) für die erste Leitung (1) und das erste Komponentenmaterial (A) für den zweiten Leitungsstrang (20) zu dosieren.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Komponentenmaterial (A) für die erste Leitung (1) von einer ersten Materialversorgung (50) zur Verfügung gestellt wird und das erste Komponentenmaterial (A) für den zweiten Leitungsstrang (20) von einer zweiten Materialversorgung (60) zur Verfügung gestellt wird.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Materialversorgung (40) zur Verfügung gestellt ist, um das erste Komponentenmaterial (A) für den ersten Leitungsstrang (10) und das erste Komponentenmaterial (A) für den zweiten Leitungsstrang (20) zur Verfügung zu stellen.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (3) als statischer Mischer oder dynamischer Mischer ausgebildet ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (1) ein vorzugsweise ansteuerbares Ventil (V1) zum Öffnen oder Schließen der ersten Leitung (1) aufweist und die zweite Leitung (2) ein vorzugsweise ansteuerbares Ventil (V3) zum Öffnen oder Schließen der zweiten Leitung (2) aufweist und vorzugsweise das erste Ventil (V1) und das zweite Ventil (V3) im Applikationskopf (H) integriert sind.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) zumindest ein Ventil (V2) aufweist, vorzugsweise ein Rückschlagventil und/oder ein vorzugsweise ansteuerbares Ventil (V2) zum Öffnen oder Schließen des zweiten Leitungsstrangs (20).
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (100) ein Applikationsrohr (4) ist oder umfasst, wobei das Applikationsrohr (4) die Applikationsdüse (30) aufweist und der Mischer (3) im Applikationsrohr (4) angeordnet ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) und vorzugsweise der erste Leitungsstrang (10) durch das Applikationsrohr (4) hindurch verläuft.
Applikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) sich entlang des Mischers (3) erstreckt, parallel zum ersten Leitungsstrang (10) angeordnet ist und/oder koaxial zum ersten Leitungsstrang (10) angeordnet ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) sich im Applikationsohr (4) innerhalb oder außerhalb des Mischers (3) erstreckt.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitungsstrang (10) und/oder der zweite Leitungsstrang (20) durch einen Drehverschluss (90) öffenbar oder schließbar ist und vorzugsweise das Applikationsrohr (4) den Drehverschluss (90) aufweist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Applikationsrohr (4) mehrrohrig ausgebildet ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Applikationsrohr (4) zumindest zwei Rohre (71, 72, 73) umfasst, zwischen denen der zweite Leitungsstrang (20) verläuft und/oder wovon zumindest ein Rohr (73) drehbar ist, um den ersten Leitungsstrang (10) und/oder den zweiten Leitungsstrang (20) zu öffnen oder zu schließen und somit einen Drehverschluss (90) zu bilden.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehverschluss (90) im ausgangsseitigen Endabschnitt des Applikationsrohrs (4) angeordnet ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Applikationsrohr (4) eine koaxial zum Applikationsrohr (4) verlaufende Ventilnadel (70) angeordnet ist und vorzugsweise die Ventilnadel (70) sich bis in den ausgangsseitigen Endabschnitt des Applikationsrohrs (4) erstreckt.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Applikationsrohr (4) der erste Leitungsstrang (1) und der zweite Leitungsstrang (2) über eine doppelte Wandung voneinander separiert sind.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (1) und/oder die zweite Leitung (2) im Applikationskopf (H) verläuft.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsstrang (20) im Applikationskopf (H) verläuft oder am Applikationskopf (H) vorbeigeführt ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Leitungsstrang (10) über eine Stirnseite (4.1) des Applikationsrohrs (4) in das Applikationsrohr (4) führt, und - der zweite Leitungsstrang (20) über die Stirnseite (4.1) des Applikationsrohrs (4) in das Applikationsrohr (4) führt, über eine Mantelfläche des Applikationsrohrs (4) in das Applikationsrohr (4) führt oder über eine Mantelfläche der Applikationsdüse (30) in die Applikationsdüse (30) führt.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitungsstrang (10) und der zweite Leitungsstrang (20) über eine Stirnseite (31) der Applikationsdüse (30) in die Applikationsdüse (30) führen.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Komponentenmaterial (A) ein Klebemedium ist, - die erste Leitung (1) eine Klebemedium-Leitung ist, - der zweite Leitungsstrang (20) ein Klebemedium-Leitungsstrang ist, und - das zweite Komponentenmaterial (B) ein Härtermedium ist, wobei die zweite Leitung (2) eine Härtermedium-Leitung ist, und vorzugsweise - die Applikationsraupe eine Kleberaupe ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikationskopf (H) an einem mehrachsigen Gelenkarmroboter montiert ist, vorzugsweise an einer mehrachsigen Roboterhand.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Komponentenmaterial (A) der ersten Leitung (1) und das erste Komponentenmaterial (A) des zweiten Leitungsstrangs (20) das gleiche Material ist.
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (3) und/oder das Applikationsrohr (4) eine Montagestruktur (80) aufweist zur lösbaren Montage am Applikationskopf (H).
Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehend Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (100) eine erste Aushärtungseinrichtung zum Aushärten von Applikationsraupenabschnitten aus dem 2K-Material (AB) und/oder eine zweite Aushärtungseinrichtung zum Aushärten von Applikationsraupenabschnitten aus dem ersten Komponentenmaterial (A) aufweist.
Applikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aushärtungseinrichtung zum Aushärten mittels Induktion oder mittels Infrarotstrahlung ausgebildet ist und/oder die zweite Aushärtungseinrichtung einen Aushärtungsofen umfasst.
Betriebsverfahren für eine Applikationsvorrichtung (100), vorzugsweise zum wechselnden Applizieren eines ein erstes Komponentenmaterial (A) und ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweisenden 2K-Materials (AB) einerseits und des ersten Komponentenmaterials (A) andererseits insbesondere auf ein Kraftfahrzeugbauteil, vorzugsweise für eine Applikationsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: vorzugsweise einem Applikationskopf (H), und einem ersten zu einer Applikationsdüse (30) führenden Leitungsstrang (10), wobei der erste Leitungsstrang (10) einen Mischer (3) und eine erste Leitung (1) für ein erstes Komponentenmaterial (A) und eine zweite Leitung (2) für ein zweites Komponentenmaterial (B) aufweist, wobei das erste Komponentenmaterial (A) und das zweite Komponentenmaterial (B) zum Mischer (3) geführt werden und der Mischer (3) zur Bildung eines 2K-Materials (AB) das erste Komponentenmaterial (A) und das zweite Komponentenmaterial (B) miteinander mischt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Leitungsstrang (20) für das erste Komponentenmaterial (A) zur Verfügung gestellt ist, um eine Applikationsraupe (200) aus abwechselnd dem 2K-Material (AB) vom ersten Leitungsstrang (10) und dem ersten Komponentenmaterial (A) vom zweiten Leitungsstrang (20) zu bilden.
Betriebsverfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsraupe (200) eine Kleberaupe ist und genutzt wird, um zwei Kraftfahrzeugbauteile miteinander zu verkleben, und vorzugsweise die durch die Kleberaupe miteinander verklebten Kraftfahrzeugbauteile ohne zusätzliche Sicherheitsbefestigung durch einen mehrachsigen Gelenkarmroboter gehandhabt werden.
Betriebsverfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Umschaltung von einer Applikation des 2K-Materials (AB) auf eine Applikation der ersten Materialkomponente (A) eine Dosierung des 2K-Materials (AB) aus dem ersten Leitungsstrang (10) heruntergefahren wird und eine Dosierung der ersten Materialkomponente (A) aus dem zweiten Leitungsstrang (20) hochgefahren wird.