DE10209241C1

DE10209241C1 - Vorrichtung zum Auftragen einer eine A-Komponente und eine B-Komponente enthaltenden Kleber-Raupe

Info

Publication number: DE10209241C1
Application number: DE10209241A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Boehle
Original assignee: Klaus Kleinmichel GmbH
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2022-03-05

Abstract

Die Vorrichtung zum Auftragen einer eine A-Komponente und eine B-Komponente enthaltenden Kleberaupe auf einen Gegenstand wie eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs enthält einen vorderen Gehäuseabschnitt, der gegenüber dem übrigen Teil des Auftragskopfs von Hand oder mittels eines Motors drehbar ist. Der durch den Bereich des Drehgelenks verlaufende Kanal für die B-Komponente ist durch ein Materialrohr gebildet, das konzentrisch innerhalb des Kanals für die A-Komponente angeordnet ist und in der mittigen Position von einem Gleitlager gehalten wird, das in dem Kanal für die A-Komponente angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer eine A-Komponente und eine B-Komponente enthaltenden Kleber-Raupe auf einen Gegenstand, insbesondere auf eine zu montierende Scheibe eines Kraftfahrzeugs, mit Dosierern, die über Leitungen mit einem Auftragskopf verbunden sind, der ein Gehäuse, Kanäle für die A-Komponente und die B-Komponente, einen Mischer und am austrittsseitigen Ende des Gehäuses eine Auftragsdüse aufweist, aus der die Kleber-Raupe austritt (vgl. z. B. DE 42 35 736 C1).

Zum Einkleben von Kraftfahrzeugscheiben werden diese in ihrem Randbereich mit einer Kleber-Raupe versehen, die zwei Komponenten enthält, die vor dem Austritt aus dem Auftragskopf der Vorrichtung einen Mischer durchströmt haben, in dem die beiden Komponenten auf exakt vorgegebene Weise gemischt bzw. schichtförmig angeordnet werden. Das so erhaltene Klebematerial ist vorzugsweise feuchtigkeitsreaktiv.

Die aus der Auftragsdüse austretende Kleber-Raupe hat im Querschnitt im wesentlichen eine dreieckige Form, wobei die Kleber-Raupe mit der Seite bzw. Fläche des Dreiecks, die die größte Breite hat, auf den fest- oder einzuklebenden Gegenstand wie eine Scheibe aufgebracht wird. Die Kleber-Raupe kann auch eine andere als die oben beschriebene Querschnittsform haben.

An das Vermischen der beiden Komponenten werden zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Klebekraft strenge Anforderungen gestellt, die unter anderem vorsehen, daß der Kanal, durch den die B-Komponente strömt, exakt mittig auf den im unteren, austrittseitigen Bereich des Auftragskopfs angeordneten Mischer ausgerichtet ist, wobei eine seitliche Abweichung nur in einem Toleranzbereich von Zehntel Millimeter zulässig ist.

Eine Auftragsvorrichtung der betrachteten Art enthält feststehende Dosierer, die von Pumpen mit der A-Komponente und der B-Komponente befüllt werden und meist über Schlauchleitungen die beiden Komponenten dem Auftragskopf zuführen. Der Auftragskopf kann von Hand geführt werden oder an einer feststehenden Trägerplatte oder an einem Roboter befestigt sein, der den Auftragskopf bei der Abgabe der Kleber-Raupe führen kann. Dabei kann auch das Werkstück, auf das die Kleber-Raupe aufgebracht wird, unter dem Auftragskopf bewegt werden.

Wenn eine Kleber-Raupe, die beispielsweise eins im wesentlichen dreieckige Querschnittsform hat, entlang einer Kurvenbahn aufgebracht wird, wie dies beispielsweise im Eckbereich einer Scheibe der Fall ist, muß die Auftragsdüse des Auftragskopfs um ihre Längsachse gedreht werden. Dies geschieht bisher dadurch, daß der gesamte Auftragskopf um seine Längsachse gedreht wird, was zwangsläufig mit dem Verdrehen und Verformen der Schläuche einhergeht, über die der Auftragskopf mit den feststehenden Komponenten der Vorrichtung, den Dosierern, Pumpen etc. verbunden ist. Hierdurch können auf die Dauer die Schläuche beschädigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der betrachteten Art so zu verbessern, daß die Kleber-Raupe auf exakte Weise auf einen Gegenstand auftragbar ist, ohne daß hierbei Probleme bei den die Komponenten zuführenden Schläuchen bzw. Leitungen entstehen, wobei zudem die Konsistenz der Kleber-Raupe unbeeinträchtigt sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der in Längsrichtung des Auftragskopfs verlaufende Kanal für die B-Komponente durch ein Materialrohr gebildet, das konzentrisch innerhalb des Kanals für die A-Komponente angeordnet ist und kurz vor dem Mischer endet. Hierbei fließt die A-Komponente ringförmig um die B-Komponente zu dem Mischer, der sich im austrittseitigen, in der Arbeitsposition unteren Endabschnitt des Auftragskopfs unmittelbar vor der Auftragsdüse befindet.

Weiter sieht die Erfindung vor, daß der Endabschnitt des Materialrohrs drehbar in einem Lager sitzt, das in dem Kanal für die A-Komponente angeordnet ist und im Strömungsbereich der A-Komponente Durchlaßöffnungen für diese hat. Durch dieses Lager ist gewährleistet, daß das Materialrohr auch bei seitlich einwirkenden Kräften - auf die weiter unten eingegangen wird - exakt mittig auf den Mischer ausgerichtet ist, so daß die A-Komponente und die B-Komponente vorschriftsmäßig auf den Mischer auftreffen und in diesem fehlerlos vermischt und schichtförmig angeordnet werden können.

Das wichtigste Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse einen austrittseitigen Gehäuseabschnitt hat, der gegenüber einem in Strömungsrichtung hinteren bzw. oberen Gehäuseabschnitt drehbar angeordnet ist. Der austrittseitige drehbare Gehäuseabschnitt enthält nicht nur die Auftragsdüse und den Mischer, sondern erstreckt sich bevorzugt über einen Teilbereich der Erstreckung des Materialrohrs.

Wenn bei einer Abgabe der Kleber-Raupe entlang einer Kurvenbahn der austrittseitige Gehäuseabschnitt des Auftragskopfs um seine Längsachse gedreht wird, treten Scherkräfte in der hochviskosen A-Komponente auf, da das mittige Materialrohr dabei nicht mitgedreht wird. Hierbei können ungleichmäßig über den Umfang des Materialrohrs wirkende Kräfte auftreten, die eine seitliche Verlagerung des Materialrohrs zur Folge hätten, wenn dieses nicht mit seinem Endabschnitt in dem Gleitlager zentrisch gehalten wäre.

Da der in Strömungsrichtung der Komponenten hintere Teil des Auftragskopfs bei der Drehung des austrittseitigen Gehäuseabschnitts in Ruhe verbleibt, trifft dies auch für die die beiden Komponenten zuführenden Schläuche zu, die auch durch starre Leitungen ersetzt werden können.

Damit ist die Auftragsdüse der erfindungsgemäßen Vorrichtung den jeweiligen Anforderungen entsprechend frei drehbar, um die Kleber-Raupe in der gewünschten Lage und dem gewünschten Verlauf entsprechend abzugeben bzw. aufzutragen, ohne daß dies zu einer Beschädigung der die Komponenten zuführenden Schläuche führen kann und ohne daß die Bewegungsfreiheit des Auftragskopfs durch die Schläuche beschränkt ist. Außerdem ist gewährleistet, daß die beiden Materialströme auf vorgeschriebene Weise auf den Mischer auftreffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kanal für die A- Komponente durch eine Längsbohrung in dem Gehäuse bzw. in den Gehäuseabschnitten gebildet ist.

Wenn der Auftragskopf ein Handgerät ist, ist der drehbare Gehäuseabschnitt mit einem seitlich abstehenden Handgriff versehen, mit dem der austrittseitige Gehäuseabschnitt gedreht wird. Wenn der Auftragskopf hingegen stationär, beispielsweise an einer Trägerplatte gehalten ist, ist zum Drehen des austrittseitigen Gehäuseabschnitts eine Drehantriebseinrichtung angeordnet, wobei ein Elektromotor an der Trägerplatte angebracht ist, der mit einem Steuergerät verbunden ist.

Die Kraftübertragung erfolgt dabei bevorzugt über Zahnräder, wobei ein Motorritzel mit einem mit dem drehbaren Gehäuseabschnitt antriebsmäßig verbundenen Zahnrad kämmen kann, wobei die beiden Zahnräder auch über einen Zahnriemen miteinander verbunden sein können.

Die Drehmomentübertragung zwischen dem den vorderen Gehäuseabschnitt umgreifenden Zahnrad und dem Gehäuseabschnitt kann dabei über eine Paßfeder erfolgen.

Weiter ist vorgesehen, daß der Auftragskopf vertikal beweglich angeordnet ist, so daß Toleranzen des Gegenstandes, auf den die Kleber-Raupe aufgetragen wird, ausgeglichen werden können.

Der Auftragskopf ist ferner mit zwei Ventilen versehen, mit denen die Leitungen der beiden Komponenten in dem Auftragskopf absperrbar sind bzw. geöffnet werden können. Diese Ventile haben bevorzugt vertikal bewegbare Ventilkörper und befinden sich oben auf dem Auftragskopf. Hierdurch sind die Ventile gut zugänglich.

Nach einem weiteren wesentlichen Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, daß das Materialrohr an seinem austrittseitigen bzw. unteren Ende einen Ventilsitz für einen vorzugsweise kegelförmigen Ventilkörper hat, der über eine durch das Materialrohr verlaufende Nadel mit der oben auf den Auftragskopf sitzenden Ventilbetätigungseinrichtung verbunden ist und durch Zugkraft an den Ventilsitz anziehbar ist. Diese Ausbildung hat gegenüber einem oberhalb des Materialrohrs sitzenden Absperrvorgang den Vorteil, daß beim Schließen der Leitung für die B-Komponente kein Material der A-Komponente unten in das Materialrohr eintreten und dort in Berührung mit der B-Komponente gelangen kann. Das Ventil, bei dem nur ein kleiner Ringspalt zwischen der Innenwand des Materialrohrs und der Nadel verbleibt, hat zudem den Vorteil, daß es volumenneutral schließt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Auftragskopfs;

Fig. 2 eine isometrische Darstellung des Gleitlagers;

Fig. 3 und 4 entsprechende Vertikalschnitte;

Fig. 5 eine isometrische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Auftragkopfes;

Fig. 6 eine isometrische Darstellung des Bereichs des Ventilsitzes des Materialrohrs;

Fig. 7 und 8 entsprechende Vertikalschnitte.

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, ist an einer Trägerplattenanordnung 1 ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneter Auftragskopf befestigt. Der Auftragskopf 2 enthält in seinem oberen Bereich einen Materialblock 3 mit Bohrungen 4 für eine A-Komponente und Bohrungen 5 für eine B-Komponente, aus denen auf die nachfolgend beschriebene Weise eine Kleber-Raupe gebildet wird.

Die A-Komponente wird durch einen Schlauch 6 zugeführt, der an dem Materialblock 3 angeschlossen ist. Ein Ventil 7 gibt den Materialstrom der A- Komponente frei oder versperrt diesen, indem ein Ventilkörper 8 vertikal von einem Ventilsitz 9 angehoben oder gegen diesen angedrückt wird.

Der Zufuhrschlauch für die B-Komponente ist in den Fig. 1 und 3 nicht sichtbar, jedoch das zugehörige Ventil 10, das ebenfalls oben auf dem Materialblock 3 sitzt. Auch dieses Ventil 10 hat einen Ventilkörper 11, der vertikal gegen einen in dem Materialblock 3 sitzenden Ventilsitz 12 angedrückt oder von diesem zurückgezogen wird.

An die Bohrung 5 für die B-Komponente schließt sich ein vertikales Materialrohr 13 an, das im Abstand von einigen Millimetern vor einem im unteren Bereich des Auftragskopfes 2 untergebrachten Mischer 14 endet.

An die horizontale Bohrung 4 für die A-Komponente schließt sich eine vertikale Bohrung 15 in dem Auftragskopf 2 an, deren Wandung konzentrisch zu dem Materialrohr 13 verläuft.

Während die B-Komponente durch das Materialrohr 13 strömt (wenn das Ventil 10 geöffnet ist) strömt die A-Komponente ringförmig außen entlang des Materialrohres 13 zu dem Mischer 14.

Im unteren, austrittseitigen Bereich der Bohrung 15 sitzt ein Gleitlager 16, das eine mittige Durchgangsbohrung 17 hat, durch die das Materialrohr 13 im Gleitsitz verläuft. Das Gleitlager 16 hält das Materialrohr 13 exakt mittig in dem Kanal 15.

Das Gleitlager 16 hat in dem Ringspalt zwischen der Wandung der Bohrung 15 und dem Materialrohr 13 mehrere großflächige Durchgangsöffnungen 18 für die A-Komponente, so daß diese ohne nennenswerten Widerstand durch das Gleitlager 16 hindurchfließen kann.

In dem Mischer 14 werden die beiden Materialströme auf herkömmliche Weise miteinander vermischt bzw. schichtförmig angeordnet.

An den Mischer 14 schließt sich die Auftragsdüse 19 an, mit der die Kleber- Raupe beispielsweise auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs aufgetragen wird. Die Auftragsdüse 19 hat bevorzugt eine etwa dreieckige Querschnittsform. Der Auftragskopf 2 hat einen um die Längsachse 20 drehbaren austrittseitigen Gehäuseteil, dessen oberer Rand mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet ist. Zwei Kugellager 22, 23, sind zwischen dem insgesamt mit dem Bezugszeichen 24 bezeichneten drehbaren Gehäuseabschnitt und dem stationären Teil des Auftragskopfs 2 angeordnet.

Der drehbare Gehäuseabschnitt 24 ist von einem Zahnrad 25 umfaßt und mittels einer Paßfeder 26 (Fig. 7) drehfest mit diesem verbunden. Das Zahnrad 25 kämmt mit dem Antriebsritzel 27 eines Elektromotors 28, der auf der Trägerplattenanordnung 1 befestigt ist. Der Motor 28 wird von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung betätigt.

Die in den Fig. 5 und 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß der Ventilsitz für die B-Komponente nicht im oberen Materialblock 3 den Zugang zu der Bohrung 5 versperrt oder freigibt, sondern es ist ein Ventil mit einer durch das Materialrohr 13 verlaufenden Ventilnadel 29 angeordnet, die an dem unteren, austrittseitigen Ende einen kegelförmigen Absperrkörper 30 enthält. Dieser Absperrkörper 30 ist durch Zugkraft an einen Ventilsitz 31 anpreßbar, der am unteren Ende des Materialrohrs 13 ausgebildet ist. Hierdurch wird der ringförmige Spalt 32 zwischen der Ventilnadel 29 und der Innenwand des Materialrohrs 13 volumenneutral geschlossen und es ist zuverlässig verhindert, daß Material der A-Komponente in das Materialrohr 13 eintritt und mit der B-Komponente in Berührung kommt, was bei längeren Standzeiten zu Problemen führen könnte.

Claims

1. Vorrichtung zum Auftragen einer zwei Komponenten (A, B) enthaltenden Kleber-Raupe auf einen Gegenstand, insbesondere auf eine zu montierende Kfz-Fensterscheibe,
mit Dosierern, die über Leitungen mit einem Auftragskopf verbunden sind,
mit dem Auftragskopf, der ein Gehäuse, zwei Kanäle für die Komponenten und einen Mischer aufweist,
mit einer Auftragsdüse am ausrittseitigen Ende des Gehäuses, zum Abgeben der Kleber-Raupe,
gekennzeichnet dadurch,
daß der Kanal für die B-Komponente durch ein Materialrohr (13) gebildet ist, das konzentrisch innerhalb des Kanals für die A- Komponente angeordnet ist und kurz vor dem Mischer (14) endet,
daß der Endabschnitt des Materialrohres (13) drehbar in einem Lager (16) sitzt, das in dem Kanal für die A-Komponente angeordnet ist und Durchlassöffnungen (18) für diese A-Komponente aufweist und
daß das Gehäuse des Auftragskopfes (2) einen drehbar angeordneten, austrittseitigen Gehäuseabschnitt (24) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (15) für die A-Komponente durch eine Längsbohrung in dem Gehäuse gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (16) für das Materialrohr (13) ein Gleitlager ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehantriebseinrichtung für den austrittseitigen Gehäuseteil (24) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung für den Drehantrieb (25, 27) über Zahnräder erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragung zwischen dem Zahnrad (25) und dem Gehäuseabschnitt (24) über eine Paßfeder (26) erfolgt, die eine Vertikal bewegung des Auftragskopfs (2) zuläßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (8; 11; 29) der Ventile (7, 10; 28) in den Zuleitungen der Komponenten (A, B) vertikal bewegbar angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialrohr (13) an seinem austrittseitigen Ende einen Ventilsitz (31) für einen vorzugsweise kegelförmigen Ventilkörper (30) hat, der über eine durch das Materialrohr (13) verlaufende Nadel (29) mit der Ventilbetätigungseinrichtung verbunden ist und durch Zugkraft an den Ventilsitz (31) anziehbar ist.