DE102022125744A1 - Device for applying an adhesive, method for producing the device and vehicle - Google Patents
Device for applying an adhesive, method for producing the device and vehicle Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zum Applizieren eines Klebstoffes (18) auf eine konturierte Oberfläche (14) eines Fahrzeugteils (12), aufweisend einen Rollenkörper (20) mit einer Mantelfläche (24), die ausgebildet ist, sich an die konturierte Oberfläche (14) anzupassen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (16) sowie ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugteil (12), auf das ein Klebstoff (18) mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (16) und/oder einer Vorrichtung (16) hergestellt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren appliziert ist.The invention relates to a device (16) for applying an adhesive (18) to a contoured surface (14) of a vehicle part (12), having a roller body (20) with a lateral surface (24) which is designed to adapt to the contoured surface (14). Furthermore, the invention relates to a method for producing a device (16) according to the invention and to a vehicle with a vehicle part (12) to which an adhesive (18) is applied by means of a device (16) according to the invention and/or a device (16) produced using a method according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren eines Klebstoffes auf eine konturierte Oberfläche eines Fahrzeugteils. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugteil, auf das ein Klebstoff mittels einer derartigen Vorrichtung und/oder einer Vorrichtung hergestellt mit einem derartigen Verfahren appliziert ist.The present invention relates to a device for applying an adhesive to a contoured surface of a vehicle part. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a device and to a vehicle with a vehicle part to which an adhesive is applied by means of such a device and/or a device produced using such a method.
Im Fahrzeugbau werden Bauteile zunehmend miteinander verklebt. Hierzu wird auf eines der Bauteile ein Klebstoff appliziert und mit einem anderen Bauteil verklebt. Das Auftragen eines Klebstoffes kann mittels eines Folienrakels oder einer Laminierrolle erfolgen.In vehicle construction, components are increasingly being glued together. To do this, an adhesive is applied to one of the components and then glued to another component. The adhesive can be applied using a film squeegee or a laminating roller.
Aus
In Fahrzeugen existiert eine Vielzahl an Bauteilen mit konturierten beziehungsweise gekrümmten Flächen, die miteinander verklebt werden. Beispielsweise gekrümmte Displays werden hinter gekrümmten transparenten Materialien, wie Glas oder Kunststoff, verklebt. Für eine ordnungsgemäße Verklebung von Bauteilen mit gekrümmten Flächen ist es erforderlich, dass keine Luft zwischen dem Klebstoff und den zu verklebenden Teilen vorhanden ist, da der Klebstoff ansonsten Blasen wirft. Um dies zu verhindern, ist für eine blasenfreie Verklebung, vor allem im sichtbaren, optischen Bereich, eine gleichmäßige Andrückkraft des Folienrakels oder der Laminierrolle, unabhängig von der Geometrie des Fügepartners, und der damit verbundenen Entlüftung beim Aufbringen von Klebstoff notwendig.In vehicles, there are a large number of components with contoured or curved surfaces that are glued together. For example, curved displays are glued behind curved transparent materials such as glass or plastic. For components with curved surfaces to be properly bonded, it is necessary that there is no air between the adhesive and the parts to be bonded, as the adhesive will otherwise form bubbles. To prevent this, a uniform pressure of the film squeegee or laminating roller, regardless of the geometry of the joining partner, and the associated ventilation when applying the adhesive, is necessary for bubble-free bonding, especially in the visible, optical area.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, ein Verfahren sowie ein Fahrzeug zu schaffen, die zum Applizieren eines Klebstoffs auf eine konturierte Oberfläche eine gleichmäßige Andrückkraft erzeugen.The present invention is based on the object of creating a device, a method and a vehicle which generate a uniform pressing force for applying an adhesive to a contoured surface.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.To solve the problem, a device having the features of claim 1, a method having the features of claim 9 and a vehicle having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the device are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Applizieren eines Klebstoffes auf eine konturierte Oberfläche eines Fahrzeugteils vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist einen Rollenkörper mit einer Mantelfläche auf, die ausgebildet ist, sich an die konturierte Oberfläche anzupassen.According to a first aspect of the invention, a device for applying an adhesive to a contoured surface of a vehicle part is proposed. The device has a roller body with a lateral surface that is designed to adapt to the contoured surface.
Da sich die Mantelfläche an die konturierte Oberfläche anpasst, kann zur Applikation und Entlüftung eines Klebstoffes eine gleichmäßige Andrückkraft auf eine konturierte Fläche aufgebracht werden.Since the outer surface adapts to the contoured surface, a uniform pressing force can be applied to a contoured surface for the application and venting of an adhesive.
Unter einer konturierten Oberfläche wird vorliegend eine dreidimensional gekrümmte Oberfläche beziehungsweise konvexe und/oder konkave Oberfläche, welche zusätzlich eine Unstetigkeit aufweisen kann, verstanden.A contoured surface is understood here to be a three-dimensionally curved surface or a convex and/or concave surface, which may additionally have a discontinuity.
Das Fahrzeugteil kann ein Display mit einer gekrümmten Oberfläche oder eine Anzeige mit einer gekrümmten Oberfläche sein, auf die ein transparentes Material, wie beispielsweise Glas oder Kunststoff, aufgeklebt wird.The vehicle part may be a display with a curved surface or a display with a curved surface to which a transparent material, such as glass or plastic, is bonded.
Vorteilhaft ist die Vorrichtung als eine Laminierrolle mit einem Rollenkörper mit einer Mantelfläche, die ausgebildet ist, sich an die konturierte Oberfläche anzupassen, ausgebildet.Advantageously, the device is designed as a laminating roller with a roller body with a lateral surface which is designed to adapt to the contoured surface.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mantelfläche eine zu der konturierten Oberfläche korrespondierende Gegenkontur auf. Somit entspricht die Mantelfläche einer geometrischen beziehungsweise topografischen Abwicklung der mit Klebstoff zu versehenden Oberfläche. Dadurch kann eine optimale geometriefolgende Andrückkraft zur Aufbringung und Entlüftung eines Klebstoffes auf eine konturierte Oberfläche aufgebracht werden. Hierzu können auf der Mantelfläche Konturen aufgebracht sein. Beispielsweise könne die Konturen als Vorsprünge oder Rücksprünge ausgebildet sein.In an advantageous embodiment, the outer surface has a counter-contour corresponding to the contoured surface. The outer surface thus corresponds to a geometric or topographical development of the surface to be coated with adhesive. This allows an optimal pressure force to be applied to a contoured surface in accordance with the geometry for applying and venting an adhesive. For this purpose, contours can be applied to the outer surface. For example, the contours can be designed as projections or recesses.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die korrespondierende Gegenkontur durch eine geometrische Abwicklung von CAD-Daten der konturierten Oberfläche erzeugt. Somit erfolgt die Abwicklung auf einem CAD-Programm, wobei die erzeugte 3D-Abwicklung in eine entsprechende Form der Mantelfläche überführt werden kann.In an advantageous embodiment, the corresponding counter contour is generated by a geometric development of CAD data of the contoured surface. The development is thus carried out on a CAD program, whereby the generated 3D development can be converted into a corresponding shape of the lateral surface.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rollenkörper als Rollenhohlkörper ausgebildet, wobei der Rollenhohlkörper eine Lagereinrichtung zur drehbaren Anordnung des Rollenkörpers an einem Malerrollengriff oder an einem Roboter und sich zwischen der Lagereinrichtung und der Mantelfläche erstreckende Versteifungsrippen aufweist. Mittels des Malerrollengriffs kann der Klebstoff manuell auf eine konturierte Oberfläche appliziert werden. Im Falle einer Anordnung des Rollenkörpers an einem Roboter kann der Rollenkörper von dem Roboter aktiv angetrieben werden. Auch und/oder ergänzend ist es im Fall einer Anordnung an einem Roboter möglich, den Rollenkörper Vibrationen auszusetzen, um eine verbesserte Entlüftung des Klebstoffs während des Auftrags zu erzielen. Die Lagereinrichtung kann eine zentrale Öffnung sein, durch die der Malerrollengriff oder ein Roboterarm hindurchführbar ist.In an advantageous embodiment, the roller body is designed as a hollow roller body, wherein the hollow roller body has a bearing device for the rotatable arrangement of the roller body on a paint roller handle or on a robot and stiffening ribs extending between the bearing device and the shell surface. The adhesive can be applied manually to a contoured surface by means of the paint roller handle. In the case of an arrangement of the roller body on a robot, the roller body can be Robots can be actively driven. In the case of an arrangement on a robot, it is also and/or additionally possible to subject the roller body to vibrations in order to achieve improved venting of the adhesive during application. The bearing device can be a central opening through which the paint roller handle or a robot arm can be guided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rollenkörper aus einem thermoplastischen Werkstoff. Dadurch weist der Rollenkörper ein geringes Gewicht auf und ist zudem kostengünstig herstellbar.In an advantageous embodiment, the roller body is made of a thermoplastic material. This means that the roller body is lightweight and can also be manufactured cost-effectively.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rollenkörper mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt. Dadurch ist es möglich, die im CAD-Programm erzeugte 3D-Abwicklung an eine generative Fertigungsvorrichtung zu übertragen. Dadurch kann die Vorrichtung einfach und kostengünstig erzeugt werden.In an advantageous embodiment, the roller body is manufactured using a generative manufacturing process. This makes it possible to transfer the 3D development generated in the CAD program to a generative manufacturing device. This allows the device to be produced easily and inexpensively.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das generative Fertigungsverfahren ein Stereolithographieverfahren (SL), ein Lasersinterverfahren (LS), ein Laserstrahlschmelzverfahren (LBM), insbesondere ein selektives Laserschmelzverfahren (SLM), ein Elektronenstrahlschmelzverfahren (EBN), ein Fused-Layer-Modeling/Manufacturing-Verfahren (FLM/FFF), ein Fused-Deposition-Modeling-Verfahren (FDM), ein Multijet-Modeling-Verfahren (MJM), ein Polyjet-Modeling-Verfahren (PJM), ein Binder-Jetting-Verfahren, ein Layer-Laminated-Manufacturing-Verfahren (LLM), ein Digital-Light-Processing-Verfahren (DLP), ein Thermotransfersinterverfahren (TTS) und/oder ein Digital-Light-Synthesis-Verfahren (DLS).In an advantageous embodiment, the generative manufacturing process is a stereolithography process (SL), a laser sintering process (LS), a laser beam melting process (LBM), in particular a selective laser melting process (SLM), an electron beam melting process (EBN), a fused layer modeling/manufacturing process (FLM/FFF), a fused deposition modeling process (FDM), a multijet modeling process (MJM), a polyjet modeling process (PJM), a binder jetting process, a layer laminated manufacturing process (LLM), a digital light processing process (DLP), a thermal transfer sintering process (TTS) and/or a digital light synthesis process (DLS).
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mantelfläche aus einem Silikonkissen gebildet. Das Silikonkissen kann sich aufgrund seiner Materialeigenschaften selbständig an die konturierte Oberfläche anpassen.In an advantageous embodiment, the outer surface is made of a silicone cushion. Due to its material properties, the silicone cushion can adapt itself to the contoured surface.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Heizvorrichtung auf. Mittels der Heizvorrichtung kann Wärme auf den zu applizierenden Klebstoff aufgebracht werden, um chemische Reaktionsprozesse für die Verklebung in Gang zu setzen.In an advantageous embodiment, the device has a heating device. By means of the heating device, heat can be applied to the adhesive to be applied in order to initiate chemical reaction processes for the bonding.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird zunächst eine 3D-Abwicklung von einer mit Klebstoff zu applizierenden, konturierten Oberfläche erzeugt. Anschließend wird die 3D-Abwicklung auf eine Mantelfläche eines Rollenkörpers übertragen. Vorteilhaft wird die 3D-Abwicklung an eine generative Fertigungsvorrichtung übertragen, um den Rollenkörper samt abgewickelter Mantelfläche zu erzeugen. Weiterhin vorteilhaft wird die 3D-Abwicklung in einem CAD-Programm erzeugt.According to a further aspect of the invention, a method for producing a device according to the invention is proposed. In the method, a 3D development of a contoured surface to be applied with adhesive is first generated. The 3D development is then transferred to a lateral surface of a roller body. The 3D development is advantageously transferred to a generative manufacturing device in order to produce the roller body including the developed lateral surface. The 3D development is also advantageously generated in a CAD program.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugteil vorgeschlagen, auf das ein Klebstoff mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder eine Vorrichtung hergestellt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren appliziert ist.According to a further aspect, a vehicle is proposed with a vehicle part to which an adhesive is applied by means of a device according to the invention and/or a device produced by a method according to the invention.
Nachfolgend werden ein Fahrzeug, eine Vorrichtung zum Applizieren eines Klebstoffs, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:
-
1 ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugteil mit einer konturierten Oberfläche; -
2 eine vergrößerte erste perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Applizieren eines Klebstoffs auf das Fahrzeugteil gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 eine zweite perspektivische Darstellung der Vorrichtung und des Fahrzeugteils von2 ; -
4 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Applizieren eines Klebstoffs gemäß einer zweiten Ausführungsform; und -
5 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung von4 und eines Fahrzeugteils.
-
1 a vehicle having a vehicle part with a contoured surface; -
2 an enlarged first perspective view of a device for applying an adhesive to the vehicle part according to a first embodiment; -
3 a second perspective view of the device and the vehicle part of2 ; -
4 a plan view of a device for applying an adhesive according to a second embodiment; and -
5 a perspective view of the device of4 and a vehicle part.
In
Zum Verkleben des Fahrzeugteils 12 mit einem anderen Fahrzeugteil wird mittels einer Vorrichtung 16 ein Klebstoff 18 auf die konturierte Oberfläche 14 appliziert.To bond the
Wie in den
Um eine blasenfreie Verklebung der konturierten Oberfläche 14 zu erzielen, ist eine gleichmäßige Andrückkraft und die damit verbundene Entlüftung beim Aufbringen des Klebstoffs 18 erforderlich. Hierzu ist die Mantelfläche 24 ausgebildet, sich an die konturierte Oberfläche 14 anzupassen, indem die Mantelfläche 24 zu der konturierten Oberfläche 14 eine korrespondierende Gegenkontur 32 aufweist.In order to achieve a bubble-free bonding of the
Die Gegenkontur 32 ist durch eine geometrische 3D-Abwicklung von CAD-Daten der konturierten Oberfläche 14 erzeugt. Diese 3D-Abwicklung wird in eine entsprechende Form des Rollenkörpers überführt. Hierzu kann der Rollenkörper 20 mittels eines generativen Fertigungsverfahrens unter Verwendung der CAD-Daten der 3D-Abwicklung hergestellt werden.The
In die zentrale Öffnung 28 kann entweder ein nicht dargestellter Malerrollengriff eingesetzt, oder die Vorrichtung 16 kann über die zentrale Öffnung 28 an einem nicht dargestellten Roboter zur automatisierten Applikation des Klebstoffs 18 montiert werden.Either a paint roller handle (not shown) can be inserted into the
In den
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Vorrichtung 16 eine Heizvorrichtung aufweisen, um den Klebstoff 18 zu erwärmen und dadurch bereits eine chemische Reaktion in Gang zu setzen.In an embodiment not shown, the
Die Vorrichtung 16 zeichnet sich durch seine zu der konturierten Oberfläche 14 des Fahrzeugteils 12 korrespondierende Gegenkontur 32 aus. Dadurch kann die Vorrichtung 16 eine optimale geometriefolgende Andrückkraft zum Applizieren und Entlüften eines Klebstoffs18 auf die konturierte Oberfläche 14 erzeugen.The
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1212
- FahrzeugteilVehicle part
- 1414
- konturierte Oberflächecontoured surface
- 1616
- Vorrichtungcontraption
- 1818
- Klebstoffadhesive
- 2020
- RollenkörperRoll body
- 2222
- RollenhohlkörperHollow roller body
- 2424
- MantelflächeShell surface
- 2626
- LagereinrichtungStorage facility
- 2828
- zentrale Öffnungcentral opening
- 3030
- VersteifungsrippeStiffening rib
- 3232
- Gegenkontur Counter contour
- AA
- AxialrichtungAxial direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
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| R163 | Identified publications notified |