DE3525830A1 - Process and device for connecting automotive body elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sie betrifft ferner ein aus wenigstens zwei Elementen zusammengesetztes Karosserieteil oder dergleichen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 und eine Vorrichtung entsprechend dem Gattungsbegriff der Patentansprüche 7-10.The invention relates to a method according to the Preamble of claim 1. It also relates to a body part composed of at least two elements or the like according to the preamble of claim 6 and a device according to the generic term of Claims 7-10.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird in aller Regel der Hauptkleber zur Bildung der Klebefläche auf ein Element des aus wenigstens zwei Elementen aufgebauten Karosserieteils aufgebracht und sodann die Elemente bis zur Aushärtung dem Fügedruck unter worfen. Diese an sich zuverlässige Klebetechnik ist im Rahmen der Serienanfertigung, z. B. im Automobilbau wegen der erforderlichen relativ langen Aushärtezeit des Hauptklebers problematisch, der in der Regel ein Zweikomponentenkleber ist. Darüberhinaus sind normalerweise mehrere aufwendige Klebevorrichtungen erforderlich, wenn der Arbeitstakt der Presse oder der Zyklus der Arbeitsabläufe am Montageband auch nur annähernd eingehalten werden soll.In the known methods of this type, the Main adhesive to form the adhesive surface on an element of the applied at least two elements of the body part constructed and then the elements until the hardening under the joining pressure throw. This inherently reliable adhesive technology is in the frame series production, e.g. B. in automotive engineering because of the required relatively long curing time of the main adhesive problematic, the is usually a two-component adhesive. Beyond that normally several complex adhesive devices required, if the work cycle of the press or the cycle of the work processes should only be approximately adhered to on the assembly line.
Es ist auch bekannt, Elemente und Formstücke mit Hilfe eines schnell aushärtenden Klebers, z. B. eines Klebers auf der Basis von Cyanacrylat, miteinander zu verbinden. Diese Kleber sind jedoch relativ teuer. Außerdem lassen sich die in aller Regel vorhandenen Passungsunterschiede an den Klebeflächen nicht ausgleichen.It is also known to use elements and fittings fast curing adhesive, e.g. B. an adhesive on the base of cyanoacrylate. However, these adhesives are relative expensive. In addition, you can usually use the existing ones Do not compensate for differences in fit on the adhesive surfaces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein Karosserieteil bzw. eine Vorrichtung entsprechend den diesbezüg lichen Oberbegriffen derart weiterzubilden, daß die Verklebung der Elemente ohne aufwendige Spannvorrichtung in wenigen Sekunden zuverlässig durchgeführt werden kann, so daß sich der Klebeprozeß in eine wesentlich beschleunigte Serienfertigung zwanglos einfügen läßt. The invention has for its object a method and a Body part or a device according to the related Lichen generic terms such that the bonding of the elements in a few seconds without the need for an expensive clamping device can be carried out reliably, so that the adhesive process easy to insert into a significantly accelerated series production leaves.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. durch ein Karosserie teil bzw. durch eine Vorrichtung gemäß den Kennzeichen der dies bezüglichen Patentansprüche gelöst.This task is accomplished by a method or by a body part or by a device according to the characteristics of this related claims solved.
Bei einer solchen Ausbildung wird die Beschleunigung des Arbeits prozesses durch die kombinierte Anwendung des länger aushärtenden und dauerhaft tragenden Hauptklebers und des schnellwirksamen Schnellklebers als Haftkleber erreicht. Der Schnellkleber (bzw. Haftkleber) übernimmt dabei die Funktion der bisherigen Klebe vorrichtung, welche bislang den Fügedruck über die gesamte Aushär tungszeit des Hauptklebers erzeugen mußte. Insoweit wird erfin dungsgemäß nur noch eine einfache Klebevorrichtung benötigt, mit welcher der erforderliche Klebedruck und erforderlichenfalls der Auftrag des Schnellklebers erfolgen bzw. ausgeübt werden kann.With such training, the acceleration of work process through the combined application of the longer curing and permanent load-bearing main adhesive and the quick-acting Quick glue achieved as a pressure sensitive adhesive. The quick glue (or Pressure sensitive adhesive) takes over the function of the previous adhesive device, which so far the joining pressure over the entire Aushär of the main adhesive. To that extent it is invented only a simple gluing device is required, with which the required adhesive pressure and if necessary the application of the quick glue is done or exercised can.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 Das Karosserieteil in Draufsicht, Fig. The body part 1 in top view,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 shows a section according to line II-II of FIG. 1 in an enlarged scale;
Fig. 3, 4 Varianten der Anordnung gemäß Fig. 2 und Fig. 3, 4 variations of the arrangement according to FIG. 2 and
Fig. 5 die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens im Vertikalschnitt. Fig. 5 shows the device for performing the method in vertical section.
Bei dem Verfahren ist in jedem Falle der Hauptkleber mit relativ langer Aushärtezeit in bekannter Weise auf eines der Formteile (Element 10 a oder 10 b) aufzutragen. Der mit dem Hauptkleber ver sehene Bereich wird im Folgenden als Klebefläche 11 bezeichnet. In the process, the main adhesive with a relatively long curing time must be applied in a known manner to one of the molded parts (element 10 a or 10 b) . The area seen with the main adhesive is referred to below as the adhesive surface 11 .
Als Hauptkleber kommen im wesentlichen Zweikomponentenkleber in Betracht 6, die nach dem Mischen bei relativ langer Aushärte zeit aushärten. Verwendbar sind zum Beispiel Methacrylate, Poly urethane, ungesättigte Polyester und Epoxidharze.The main adhesives used are essentially two-component adhesives 6 , which harden after mixing for a relatively long curing time. For example, methacrylates, poly urethanes, unsaturated polyesters and epoxy resins can be used.
Nach dem bandartigen Auftrag des Hauptklebers (z. B. als Strang) werden die zu verbindenden Elemente 10 a, 10 b zusammengefügt und unter Druck (Fügedruck) zusammengehalten. Sodann werden zur Bildung punktueller Klebeflächen 12, 12 a, 12 b in Applikationsbe reichen, die von der Klebefläche 11 des Hauptklebers getrennt, jedoch dieser benachbart sind, Schnellkleber zwischen die Elemente 10 a, 10 b unter Beibehaltung des Fügedruckes appliziert. Vorzugs weise wird der Hauptkleber bandartig und der Schnellkleber punktuell appliziert. Als Schnellkleber findet vorzugsweise ein schnell härtender Einkomponentenkleber auf der Basis von Zyanacrylat Verwendung.After the tape-like application of the main adhesive (e.g. as a strand), the elements 10 a , 10 b to be connected are joined together and held together under pressure (joining pressure). Then, to form punctual adhesive surfaces 12, 12 a , 12 b in application areas, which are separated from the adhesive surface 11 of the main adhesive but are adjacent to it, quick adhesive is applied between the elements 10 a , 10 b while maintaining the joining pressure. The main adhesive is preferably applied in the form of a tape and the quick adhesive applied selectively. A quick-curing one-component adhesive based on cyanoacrylate is preferably used as the quick-release adhesive.
Bei einem auf diese Weise hergestellten Karosserieelement befindet sich zwischen den zusammengefügten Formteilen 10 a, 10 b im Bereich der Klebefläche 11 ein Band eines aushärtenden Hauptklebers, während im Nahbereich dieses Bandes etwa radialsymmetrische Klebeflächen 12 bzw. 12 b bildende Anhäufungen des Schnellklebers positioniert sind.In a body element produced in this way, a band of a curing main adhesive is located between the assembled molded parts 10 a , 10 b in the region of the adhesive surface 11 , while in the vicinity of this band, approximately radially symmetrical adhesive surfaces 12 and 12 b, respectively, are formed by accumulations of the fast adhesive.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und zur Ausübung des Fügedruckes umfaßt wenigstens eine in einer stationären Halterung 15 aufgenommene Kolben- Zylindereinheit 16, 17. Der doppelt beauf schlagbare Kolben 17 dieser Kolbenzylindereinheit ist mittels einer rückseitigen Kolbenstange 17 a und einer vorderen Kolben stange 17 c im Zylinder 16 geführt. Die vordere Kolbenstange 17 c überragt als Druckorgan den Zylinder 16, der rücksei tig mittels Zylinderdeckel 16 a abgeschlossen ist und stirnseitig in einem Abschnitt 16 c größeren Durchmessers ausläuft. Am Übergang zu diesem Abschnitt 16 c größeren Durchmessers ist eine horizontale Ringschulter 16 d gebildet. Über diese ist der Zylinder 16 an der ringförmigen Halterung 15 axial abgestützt. Mit 23 und 24 sind die Kanäle für die Zuleitung bzw. Ableitung des hydraulischen Mediums bezeichnet, welche in die bzw. aus den Zylinderräumen 25, 26 führen. In einer zentralen Bohrung des Kolbens 17 ist ein einseitig beaufschlagbarer, mittels Rückstellfeder 22 rückstellba rer Kolben (Nadelkolben 20) mit Nadelschaft 20 a und Nadelspitze 20 b angeordnet. Die Nadelspitze 20 b bildet mit einer Führungshülse 19 ein durch den Hub des Kolbens 20 steuerbares Verschlußventil für den Schnellkleber. Der Schnellkleber kann über einen achsparallel durch den Kolben 17 verlaufenden Zuführkanal 27 in einen Ringraum 27 b gelangen. Dieser ist einerseits vom Mantel des Nadelschaftes 20 a und andererseits von der Führungshülse 19 begrenzt. Die Stirn seite dieser Führungshülse 19 ist bündig mit der Stirnkante der vorderen Kolbenstange, welche bei Ausübung des Fügedruckes auf dem aus zwei oder mehreren Elementen 10 a, 10 b zusammengesetzten Karosserieelement aufliegt.The device for carrying out the method and for applying the joining pressure comprises at least one piston-cylinder unit 16, 17 accommodated in a stationary holder 15 . The double actuable piston 17 of this piston-cylinder unit is guided by means of a rear piston rod 17 a and a front piston rod 17 c in the cylinder 16 . The front piston rod 17 projects beyond c as a body cylinder 16, the back print is finished by means of TIG cylinder cover 16 a and the end face terminates in a larger diameter c heading 16. At the transition to this section 16 c of larger diameter, a horizontal ring shoulder 16 d is formed. Via this, the cylinder 16 is axially supported on the annular holder 15 . 23 and 24 denote the channels for the supply or discharge of the hydraulic medium, which lead into and out of the cylinder spaces 25, 26 . In a central bore of the piston 17 , a one-sided loadable, by means of a return spring 22 resetable piston (needle piston 20 ) with needle shaft 20 a and needle tip 20 b is arranged. The needle tip 20 b forms with a guide sleeve 19 a controllable by the stroke of the piston 20 closure valve for the quick glue. The instant adhesive can pass through a parallel to the axis extending through the piston 17 feed channel 27 into an annular space 27 b. This is limited on the one hand by the jacket of the needle shaft 20 a and on the other hand by the guide sleeve 19 . The end face of this guide sleeve 19 is flush with the front edge of the front piston rod, which rests on the body element composed of two or more elements 10 a , 10 b when the joining pressure is exerted.
Bei geschlossenem Ventil liegt die kegelförmige Nadelspitze 20 b dichtend auf einem entsprechend gestalteten Ventil sitz 18 der Führungshülse 19 auf, wobei ein freies Ende dieser Nadelspitze stirnseitig aus dieser Führungshülse 19 herausragt. Wird der Kolben 17 zur Ausübung des Fügedruckes auf das Karos serieelement 10 a, 10 b aufgesteuert, so trifft zunächst der Nadelkol ben 20 mit dem überstehenden Abschnitt seiner Nadelspitze 20 b auf der Oberfläche des Karosserieteils auf. Dadurch wird der Nadel kolben 20 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 22 geringfügig axial verschoben und dadurch das Ventil geöffnet, so daß der Schnellkleber aus dem Ringkanal 27 b über den Applikationskanal 13 bzw. 19′ bzw. 13′′ des benachbarten Elementes 10 a bzw. 10 a′, beziehungsweise 10 a′′ zur Bildung einer Klebefläche 12 , bzw. 12 a, bzw. 12 b in die Fuge zwischen die beiden Elemente 10 a und 10 b gelangen kann. When the valve is closed, the conical needle tip 20 b sealingly rests on an appropriately designed valve seat 18 of the guide sleeve 19 , with a free end of this needle tip protruding from the end of this guide sleeve 19 . If the piston 17 is controlled to exert the joining pressure on the body series element 10 a , 10 b , the needle piston 20 ben with the protruding portion of its needle tip 20 b first hits the surface of the body part. As a result, the needle piston 20 is slightly axially displaced against the action of the return spring 22 and thereby the valve is opened, so that the quick adhesive from the ring channel 27 b via the application channel 13 or 19 ' or 13''of the adjacent element 10 a or 10 a ' , or 10 a'' to form an adhesive surface 12 , or 12 a , or 12 b can get into the joint between the two elements 10 a and 10 b .
Sowohl im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 als auch in den Varianten der Fig. 3 und 4 taucht dabei die kegelförmige Nadelspitze 20 b in ein Applikationskanal 13 bzw. 13′ bzw. 13′′ ein und ist axial am Element 10 b bzw. 10 b′ bzw. 10 b′′abgestützt. In dieser axialen Position der Nadelspitze 20 b ist zwischen ihrer Mantelfläche und einer den Applikationskanal 13 bzw. 13′ bzw. 13′′ begrenzenden entsprechenden Oberfläche des Elementes 10 a bzw. 10 a′ bzw. 10 a′′ ein Ringkanal gebildet. Über diesen Ringkanal kann der Schnellkleber aus dem Ringkanal 27 b in einen Hohlraum gelangen, um diesen zur Bildung der Klebefläche 12 bzw. 12 a bzw. 12 b auszufüllen.Both in the embodiment of FIGS. 1 and 2 and in the variants of FIGS. 3 and 4, the conical needle tip 20 b is immersed in an application channel 13 or 13 ' or 13'' and is axially on element 10 b or 10 b ' or 10 b'' supported. In this axial position of the needle tip 20 b , an annular channel is formed between its outer surface and an application channel 13 or 13 ' or 13'' delimiting corresponding surface of the element 10 a or 10 a' or 10 a '' . Via this ring channel, the quick glue can pass from the ring channel 27 b into a cavity in order to fill it in to form the adhesive surface 12 or 12 a or 12 b .
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2 ist der von einer planen Oberfläche des Elementes 10 b begrenzte Hohlraum für die Klebe fläche 12 kugelkalottenförmig. In der Variante gemäß Fig. 3 ist der Hohlraum zur Bildung der Klebefläche 12 a von der Mantelfläche einer kegelstumpfartigen Ausformung des Elementes 10 b′ und einer entsprechenden Oberfläche des Elementes 10 a′ begrenzt, welche Oberfäche parallel zu der genannten Mantelfläche liegt. Das äußere freie Ende der Nadelspitze 20 b taucht in eine zur kegel stumpfartigen Ausformung konzentrische Ausnehmung 14 ein. In der Variante gemäß Fig. 4 umschließt der die Klebefläche 12 b bildende Hohlraum das vordere Ende der Nadelspitze 20 b unmittel bar, welcher Hohlraum durch eine zum Applikationskanal 13′′ kon zentrische Ausnehmung 15 im Element 10 a′′ gebildet ist.In the embodiment of Fig. 1, 2 is limited by a flat surface of the element 10 b cavity for the adhesive surface 12 spherical. In the variant according to FIG. 3, the cavity for forming the adhesive surface 12 a is limited by the outer surface of a truncated cone-like shape of the element 10 b ' and a corresponding surface of the element 10 a' , which surface lies parallel to the mentioned outer surface. The outer free end of the needle tip 20 b plunges into a recess 14 which is concentric with the frustoconical shape. Encloses In the variant according to Fig. 4 of the adhesive surface 12 b forming cavity the front end of the needle tip 20 b immediacy bar, which cavity is formed by the application channel 13 '' kon central recess 15 in the element 10 a ''.
Die zum Karosserieelement zusammengefügten Elemente 10 a, 10 b sind auf einem Auflagetisch fixiert. In der Regel wird die Vorrich tung mit einer Anzahl der Applikationsbereiche des potentiellen Karosserieelementes entsprechenden Anzahl von Kolben-Zylinder-Ein heiten 16, 17 ausgerüstet sein. Ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer geringeren Anzahl von Kolben-Zylinder-Ein heiten ausgerüstet, so ist der Auflagetisch mit den Elementen 10 a, 10 b zweckmäßigerweise in einer horizontalen Ebene verschiebbar. The elements 10 a , 10 b joined together to form the body element are fixed on a support table. As a rule, the device will be equipped with a number of application areas of the potential body element corresponding number of piston-cylinder units 16, 17 . If the device for carrying out the method is equipped with a smaller number of piston-cylinder units, the support table with the elements 10 a , 10 b is expediently displaceable in a horizontal plane.
In dem nachstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel können sehr einfache Vorrichtungen zur Ausübung des Fügedruckes Verwendung finden, die keiner Applikationsorgane für die Schnell kleber mehr bedürfen. Dieser wird nämlich auf eine gänzlich andere Weise zwischen die Elemente 10 a und 10 b eingebracht: Der Schnell kleber wird nämlich in einem gesonderten automatischen Arbeits prozeß portionsweise in Glasampullen bzw. in kleine Folienbeutel eingschlossen. Bei Herstellung des Karosserieelementes werden die bereitgestellten Glasampullen bzw. Folienbeutel vor dem Zusammenfügen der Elemente 10 a und 10 b auf das untere Element 10 b aufgelegt. Zweckmäßigerweise ist dieses Element 10 b mit Mulden versehen, die entsprechend den punktuellen Klebeflächen 12 im Beispiel der Fig. 1 und 2 dem gleichzeitig, vorher oder nachher aufgebrachten Klebeband räumlich zugeordnet sind. Der Fassungsraum jeder Mulde ist geringfügig größer als das Volumen der eingelegten Ampulle bzw. das Volumen des Folienbeutels, der vorzugsweise mit einer Platzfuge versehen ist. Nach Einbringung der Ampullen bzw. der Folienbeutel wird das zweite Element 10 a aufgelegt und der Fügedruck ausgeübt. Dabei zerspringen die Glas ampullen bzw. platzen die Folienbeutel und die Mulde füllt sich mit dem Schnellkleber, der noch geringfügig radial an deren Rand bereich in die Fuge zwischen die beiden Elemente 10 a und 10 b eindringen kann.In the second exemplary embodiment described below, very simple devices for exerting the joining pressure can be used, which no longer require any application organs for the quick adhesives. This is namely introduced in a completely different way between the elements 10 a and 10 b : namely, the quick glue is enclosed in portions in a separate automatic working process in glass ampoules or in small foil bags. When the body element is manufactured, the glass ampoules or foil bags provided are placed on the lower element 10 b before the elements 10 a and 10 b are joined together . This element 10 b is expediently provided with depressions which, in accordance with the punctiform adhesive surfaces 12 in the example of FIGS. 1 and 2, are spatially assigned to the adhesive tape applied simultaneously, before or after. The volume of each trough is slightly larger than the volume of the inserted ampoule or the volume of the foil pouch, which is preferably provided with a gap. After insertion of the ampoules or the foil pouch, the second element 10 a is placed and the joining pressure is exerted. The glass ampoules shatter or burst the foil bags and the trough fills with the quick glue, which can still penetrate slightly radially on the edge area into the joint between the two elements 10 a and 10 b .
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853525830 DE3525830A1 (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Process and device for connecting automotive body elements |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE (1) | DE3525830A1 (en) |
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