EP2485848A1 - Düsenanordnung - Google Patents

Düsenanordnung

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EP2485848A1
EP2485848A1 EP10762872A EP10762872A EP2485848A1 EP 2485848 A1 EP2485848 A1 EP 2485848A1 EP 10762872 A EP10762872 A EP 10762872A EP 10762872 A EP10762872 A EP 10762872A EP 2485848 A1 EP2485848 A1 EP 2485848A1
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EP
European Patent Office
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nozzle
arrangement according
nozzle arrangement
lance
coating material
Prior art date
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Application number
EP10762872A
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English (en)
French (fr)
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EP2485848B1 (de
Inventor
Markus Albrecht
Frank Hamscher
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Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
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Publication date
Application filed by Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP2485848A1 publication Critical patent/EP2485848A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2485848B1 publication Critical patent/EP2485848B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/16—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets
    • B05B1/1627—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock
    • B05B1/1636—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock by relative rotative movement of the valve elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
    • B05B15/555—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids discharged by cleaning nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device
    • B05B7/262—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device a liquid and a gas being brought together before entering the discharge device

Definitions

  • the invention relates to a nozzle arrangement for the application of coating material in cavities of objects, in particular of vehicle bodies, with a nozzle element which is connectable to a material source and comprises a first discharge opening and at least one further discharge opening via which coating material can be dispensed.
  • Such a nozzle arrangement is known, for example, from US Pat. No. 6,554,212 B2 and is used in particular to line cavities present in vehicle bodies with a corrosion protection wax.
  • the nozzle element is generally designed as an elongate nozzle lance, whose free end has a plurality of discharge openings.
  • the nozzle lance is guided by means of an arm of a multi-axis application robot and pushed for application in a cavity of the vehicle body to be treated, so that the area of the nozzle lance with the discharge openings is located in the interior of the cavity. If necessary, the application can also be done by hand.
  • a vehicle body has up to 120 cavities, which can differ greatly in their geometry. However, it must be ensured that all different cavities are fully and reliably lined with wax to provide satisfactory corrosion protection.
  • different nozzle elements are used for different types of cavities. These are adapted in the form, number and arrangement of the respectively associated dispensing openings to a particular type of cavity of a particular vehicle body, so that wax in matching dispensing angles and locations in the cavities. I can be injected. It could be assigned to a cavity types in their geometry different cavities. Depending on the vehicle body to be treated up to 80 different nozzle elements may be necessary for the cavity preservation.
  • the nozzle arrangement of US Pat. No. 6,554,212 B2 is designed, for example, as a replaceable head and comprises a plurality of different nozzle elements, which are brought into an application position with a folding mechanism as required and thereby connected to the material source become.
  • a flowable compressed air / wax mixture is generated in a known manner, which is conveyed to the discharge openings of the active nozzle lance and there applied simultaneously via all discharge openings in the cavity.
  • Folding mechanism is very complex and relatively prone.
  • the folding of the nozzle elements must not be too fast, since a nozzle element by the pulse during the attack, so if it takes its application position, can bend.
  • the Umklappvorgang requires relatively much time; a change from a first nozzle element to a second nozzle element usually takes 3 to 4 seconds. This limits the number of treated vehicle bodies per unit time, thus limiting the number of cycles of the treatment plant.
  • the space required for the folding mechanism is very large compared to the dimensions of the nozzle elements. This restricts the accessibility of cavities, in particular in the interior of the vehicle body.
  • the nozzle elements are contaminated by externally adhering wax and must be cleaned after a certain period of operation.
  • the replaceable head must usually be removed from the robot arm and cleaned separately at another location.
  • an identical replaceable head In order to maintain continuous operation during cleaning of the replaceable head, an identical replaceable head must be present, which is used in exchange for the replaceable head to be cleaned. This in turn is reflected in the total cost of ownership.
  • the coating material thus according to the invention selectively and thus be selectively applied via one or more specific discharge openings in the nozzle element.
  • One and the same nozzle element can thus have a plurality of dispensing openings, of which only one part is used for a first type of cavity and another part for a second type of cavity, etc.
  • One and the same dispensing opening can be used for several different cavities, optionally in combination with each other other dispensing openings and dispensing pressures.
  • Coating material may be dispensed via the first dispensing opening into a cavity of a first type by the guide directing the coating material corresponding to the first dispensing opening. If a cavity of a second type is to be provided with coating material, the coating material is then passed via the guide to the second discharge opening. Depending on the type of cavity, the application must be made at different locations of the cavity.
  • one and the same nozzle element can be used for different types of cavities, without requiring replacement of the nozzle element.
  • the cycle times are thereby increased, which is reflected in a greater efficiency of the coating process and thus in lower operating costs.
  • the guide device is a guide body, which is arranged in the interior of the nozzle element and defines at least one flow channel and depends on its ner position or position determines different flow paths for the coating material.
  • a guide body is mechanically less susceptible as a one-piece compact component.
  • the guide body is rotatably mounted about a rotation axis.
  • a twist to change the flow path is technically relatively easy to implement.
  • the guide body may for this purpose be coupled to a rotary shaft, which runs at least partially in the interior of the nozzle element.
  • a rotary shaft which runs at least partially in the interior of the nozzle element.
  • the rotary shaft is at least partially flexible.
  • the nozzle element specifies a loading space
  • the coating material can be supplied and which communicates with the guide.
  • the nozzle element is an elongated nozzle lance, this can be deeply inserted into cavities and thus an efficient application of coating material effected.
  • the discharge openings at the free end, so the tip of the nozzle lance are provided.
  • the nozzle lance is straight linig.
  • the nozzle lance may be curved. This shape may be advantageous for certain types of cavities.
  • the above-mentioned flexible rotary shaft comes into play when a rotary shaft is used.
  • the versatility of the nozzle assembly is increased when the discharge openings are formed such that the coating material in different main directions of the nozzle element can be delivered.
  • At least one discharge opening has an elliptical, rectangular, square, triangular, pentagonal, hexagonal cross section or a cross section with more than six corners.
  • At least one of the discharge openings may be slit-shaped or elongated.
  • An adaptation of the nozzle element to a vehicle body to be treated can be further effected by combining at least two dispensing openings with different cross-sections to form a combination dispensing opening.
  • a combination discharge opening may for example have the shape of a keyhole.
  • a first discharge opening with a circular cross section is combined with a second discharge opening with a triangular cross section.
  • Figure 1 is a plan view of a head portion of a first embodiment of a nozzle assembly with a straight-line nozzle lance;
  • Figure 2 is a section of the nozzle assembly of Figure 1 taken along section line II-II thereof, showing a baffle in a first position;
  • FIG. 3 shows the head section with guide body and a rotary shaft supporting it in the section of FIG. 2 on an enlarged scale
  • Figure 4 is a section of the nozzle assembly corresponding to Figure 2, with the baffle shown in a second position;
  • FIG. 5 shows a section of the nozzle arrangement along the
  • FIG. 6 shows a longitudinal section of a cleaning container for
  • FIG. 7 is a top view of the cleaning container of FIG. 6 with louvers releasing a plunging aperture
  • FIG. 8 is a view corresponding to Figure 7 of the cleaning container, wherein the lamellae occupy a stripping position;
  • FIG. 9 shows a section corresponding to FIGS. 2 and 4 of a second embodiment of a nozzle arrangement with a curved nozzle lance.
  • FIG. 1 designates a nozzle assembly, by means of which a corrosion protection wax can be applied in cavities of vehicle bodies.
  • the nozzle assembly 10 comprises a bearing block 12 with two opposite and mutually parallel outer surfaces 12a, 12b. Perpendicular to these runs a stepped through hole 14 through the bearing block 12 therethrough.
  • the through-bore 14 Starting from the outer surface 12a in the direction of the outer surface 12b, the through-bore 14 comprises three sections 14a, 14b, 14c, each having a circular cross-section, but different diameters.
  • the section 14a hereby has the largest diameter
  • the middle section 14b has the smallest diameter
  • the section 14c has an intermediate diameter.
  • the nozzle assembly 10 further comprises a cylindrical nozzle lance 16. This has at a fastening end 18 open in the axial direction on a circumferentially circumferential mounting flange 20.
  • the mounting flange 20 is inserted into the portion 14 a of the through hole 14 in the bearing block 12, which has a diameter complementary to the mounting flange 20 and a matching depth.
  • the nozzle lance 16 is releasably secured by screws 21 to the bearing block 12.
  • the nozzle lance 16 is arranged in total coaxial with the through hole 14 in the bearing block 12.
  • the nozzle lance 16 includes a body portion 22 extending from the mounting flange 20 at the mounting end 18 up to a head portion 24 extends at the distal end of the attachment end 18 of the discharge nozzle 26 of the nozzle lance 16.
  • the body portion 22 of the nozzle lance 16 is formed by a circular cylindrical housing wall 28. This is followed at the discharge end 26 of the nozzle lance 16, a likewise circular cylindrical wall portion 30 of the head portion 24, which in turn merges into a hemispherical end wall 32 of the head portion 24.
  • the nozzle lance 16 is integrally formed.
  • the head portion 24 may be detachably connected to the body portion 22 of the nozzle lance 16, for example by a threaded connection.
  • the end wall 32 of the head portion 24 of the nozzle lance 16 has in the present embodiment, two discharge openings 34 and 36 with a circular cross section. The two discharge openings 34 and 36 are thus provided in one and the same nozzle lance 16.
  • the longitudinal axis of the first discharge opening 34 extends at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the nozzle lance 16, whereas the longitudinal axis of the second discharge opening 36 is at 90 ° to the longitudinal axis of the nozzle lance 16.
  • a supply line 38 penetrates the housing wall 28, which has a connection 40 at its end remote from the nozzle lance 16.
  • the supply line 38 can be connected to a material source not shown here in the form of a mixing chamber, in which in a known manner, a compressed air / wax mixture can be generated, which then via the supply line 38 into the interior of the nozzle lance 16 is promoted.
  • the nozzle arrangement 10 comprises a rotary shaft 42 with circular round cross section, which extends through the through hole 14 in the bearing block 12 and inside the nozzle lance 16.
  • the rotary shaft 42 is rotatably mounted in the bearing block 12 by means of a pivot bearing 44, which is arranged in the portion 14 c of the through hole 14.
  • a drive end 46 of the rotary shaft 42 is accessible from the outside on the side of the outer surface 12b of the bearing block 12 and can be connected there to a drive / gear unit not specifically shown here.
  • the rotary shaft 42 tapers at its end opposite the drive end 46 to a coupling end 48, on which it carries a guide body 50.
  • the guide body 50 can be seen in detail in FIG. 3 and has a hemispherical end section 52 with a hemispherical end face 52a, which is complementary to the inner surface of the hemispherical end wall 32 of the head section 24.
  • the guide body 50 is arranged in the head section 24 of the nozzle lance 16 such that its end section 52 bears against the inner surface of the hemispherical end wall 32 of the head section 24.
  • the hemispherical end portion 52 of the guide body 50 merges into a cylindrical portion 54, whose clear outer contour is complementary to the inner circumferential surface of the circular cylindrical wall portion 30 of the head portion 24 and which ends in a base 56 perpendicular to its longitudinal axis.
  • a receptacle 58 is incorporated, which is complementary to the free tip 60 at the coupling end 48 of the rotary shaft 42, which projects into the recess 58 in.
  • a circumferential collar 62 is also provided, on which the guide body 50 rests and which the penetration depth of the free tip 60th the rotation shaft 42 is limited in the recess 58 of the guide body 50.
  • the collar 62 is not rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the rotary shaft 42 and comprises a support portion 64 (see also Figure 5) with a through hole 66. Through this a threaded screw 68 is guided, which engages in a complementary threaded bore 70 in the guide body 50, whereby this is coupled to the rotary shaft 42.
  • the guide body 50 follows this rotational movement.
  • a flow groove 72 whose curved groove bottom 74 extends in the direction of the hemispherical outer surface 52a of the guide body 50 to obliquely radially outward.
  • the groove walls 76 and 78 are inclined with respect to a center plane of the flow groove 72, which is indicated in Figure 5 as a dashed line in the direction radially outward.
  • the flow groove 72 defines a flow passage through the guide body 50.
  • annular space 80 Between the inner circumferential surface of the body portion 22 of the nozzle lance 16 and the rotary shaft 42 remains a feed space in the form of an annular space 80, which communicates with the supply line 38 and which can be fed with a compressed air / wax mixture.
  • the central portion 14c of the through-bore 14 in the bearing block 12 is sealed fluid-tight against this annular space 80 by means of a seal 82.
  • the nozzle assembly 10 is attached to an applicator. fixed onsroboter, as he is known in and of itself. As a rule, six-axis application robots are used.
  • the connection 40 of the supply line 38 is connected to the aforementioned mixing chamber, in which a compressed air / wax mixture can be generated.
  • the drive end 46 of the rotary shaft 42 is connected to the motor / gear unit, so that the rotary shaft 42 can be rotated in both rotational directions about its longitudinal axis. Due to the degrees of freedom of movement of the application robot, the nozzle assembly 10 can also be rotated as a whole about its longitudinal axis.
  • the nozzle lance 16 is now introduced into the cavity of a vehicle body, in which a corrosion protection wax is to be introduced.
  • the compressed air / wax mixture can be delivered with a main direction which corresponds to the direction of the longitudinal axis of the respective discharge opening 34 and 36.
  • a dispensing cone will form around the respective longitudinal axis.
  • the rotary shaft 42 is rotated by means of the motor / gear unit as long as the flow groove 72 in the guide body 50 a Assumes the position in which the second discharge opening 36 communicates via the flow groove 72 with the annular space 80 in the nozzle lance 16.
  • the corresponding position of the rotary shaft 42 and the guide body 50 can be seen in Figures 2 and 3.
  • the compressed air / wax mixture is generated in the mixing chamber, which via the supply line 40 into the annular space 80th the nozzle lance 16 and flows into the flow groove 72 in the guide body 50 and is discharged from there through the second discharge opening 36 de head portion 24 of the nozzle lance 16 to the outside.
  • the flow path of the compressed air / wax mixture and thus of the actual coating material in the form of the wax from the mixing chamber can thus be adjusted such that it leads optionally to the first discharge opening 34 or to the second discharge opening 36
  • the compressed air / wax mixture is circumferentially distributed around the nozzle lance 16 in the respective cavity.
  • an optionally required change in the discharge direction for the compressed air / wax mixture with respect to the cavity in the vehicle body can be achieved by changing the position of the nozzle lance 16 by controlling the robot arm accordingly.
  • two discharge openings 34 and 36 are provided, which are arranged in a predefined and unchanging relative position to each other.
  • even more such discharge openings may be provided in one and the same nozzle lance 16, which can communicate with its flow groove 72, depending on the position of the guide body 50.
  • the longitudinal axes of the discharge openings may include angles other than 90 ° or 45 ° with the longitudinal axis of the nozzle lance 16, so that the main direction with which the compressed air / wax mixture is discharged via a certain discharge opening, can be changed.
  • the nozzle lance 16 and in particular its head portion 24 can be tailored by a corresponding number of discharge openings and their arrangement with respect to several different cavities of a particular vehicle body to be treated.
  • the nozzle lance 16 can thus be used for the application of different cavities of a vehicle body, which differ in their geometry. An exchange of an application nozzle, as it was previously required, when after a first cavity of a different cavity should be provided with wax, can thus be omitted.
  • the baffle 50 includes not only the one flow groove 72, but also at least one further flow groove.
  • two flow grooves in the guide body 50 can be achieved, for example, that the compressed air / wax mixture depending on the position of the guide body 50 can be dispensed simultaneously via the discharge openings 34 and 36 of the nozzle lance 16, but optionally only on the first discharge opening 34 or only via the second discharge opening 36.
  • one or more passages may also be provided in the guide body 50, starting from its base 56 and extending so as to open into an associated discharge opening of the nozzle lance 16, depending on the position of the guide body 50.
  • delivery openings with different cross-sections may also be provided instead of the delivery openings 34 and 36 which are circular in cross-section.
  • the nozzle lance 16 may have any number of discharge openings, the cross section may also be formed arbitrarily.
  • different geometries can be combined with each other into a cross section, such as e.g. a cross section in the form of a keyhole, and dispensing openings may be arranged at different distances from each other. In this way, an individual adaptation to a vehicle body to be treated or to the cavities thereof can take place.
  • the head portion 24 of the nozzle lance 16 is substantially hemispherical.
  • the head section of the nozzle lance 16 may be conical or truncated cone-shaped.
  • the container 84 is also provided with spray nozzles 86, which are connected via lines 88 to a source of detergent not shown here and by means of which cleaning agent can be applied to the nozzle lance 16.
  • the container 84 comprises a lamellar cover 90 with lamellae 92 in the manner of an iris diaphragm, of which only one is provided with a reference numeral in FIGS. 6 to 8.
  • the slatted cover 90 is actuated by means of a pneumatic cylinder 94 (compare FIGS. 7 and 8).
  • the nozzle lance 16 To clean the nozzle lance 16, it is pushed through a dipping opening 96 remaining between the withdrawn lamellae, the lamellae 92 being retracted to such an extent that they do not come into contact with the nozzle lance 16 (see FIG. Then, the slats 92 are moved toward the nozzle lance 16 in a stand-off position until they touch them and a scraper opening 98 remains between the slats 92 (see Figure 8). Thereafter, the nozzle lance 16 is moved back again, the lamellae 92 on the outer surface of the nozzle lance 16 adhering wax mechanically strip.
  • the container 84 has in its bottom a drain opening 100, via which cleaning agents and wax residues can run off. NEN. If detergent is to be present up to a certain level in the container 84, the drain opening 100 is closed, for example by means of a plug.
  • the cleaning can be done at the application site, without the nozzle lance 16 must be replaced. This is in particular special by the overall slim and space-saving design of the nozzle assembly 10 possible.
  • FIG. 9 shows a nozzle arrangement 110 as a further exemplary embodiment.
  • the nozzle lance 116 of the nozzle assembly 110 has a curvature.
  • the nozzle lance can optionally be better adapted to a cavity of a vehicle body to be treated.
  • the nozzle lance 116 is assembled from three individual parts 116a, 116b and 116c, the part 116c forming the head section 124 of the nozzle lance 116.
  • the parts 116a, 116b and 116c may be welded together.
  • the mounting flange 120 of the nozzle lance 116 is formed thicker than the mounting flange 20 of the nozzle lance 16 and projects only partially in the portion 114 a of the passage 114 in the bearing block 112th
  • the body portion 122 of the nozzle lance 116 From the body portion 122 of the nozzle lance 116 is no to guide from. Rather, the body portion 122 of the nozzle lance 116 has the externally accessible port 140 for connection to the mixing chamber not specifically shown.
  • the rotary shaft 142 includes three interconnected portions 142a, 142b and 142c.
  • the section 142a forms the Drive end 146 of the rotary shaft 142, which projects through the bearing block 112 through outward.
  • the central portion 142b of the rotary shaft 142 which runs inside the curved nozzle lance 116, is flexible and has a diameter which corresponds approximately to the diameter of the coupling end 48 of the rotary shaft 42. Thereby, the central portion 142b of the rotary shaft 142 can follow the curvature of the nozzle lance 116 without contacting the inner circumferential surface thereof.
  • the third section 142c of the rotary shaft 142 closes lends forms their coupling end 148th

Abstract

Eine Düsenanordnung zur Applikation von Beschichtungsmaterial in Hohlräume von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, umfasst ein Düsenelement (16; 116), welches mit einer Materialquelle verbindbar ist und eine erste Abgabeöffnung (34; 134) und wenigstens eine weitere Abgabeöffnung (36; 136) umfasst, über die Beschichtungsmaterial abgebbar ist. Mittels einer Leiteinrichtung (50; 150) ist der Strömungsweg des Beschichtungsmaterials von der Materialquelle derart einstellbar, dass der Strömungsweg wahlweise zu der ersten Abgabeöffnung (34; 134) und/oder zu der wenigstens einen weiteren Abgabeöffnung (36; 136) führt.

Description

Düsenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung zur Applikation von Beschichtungsmaterial in Hohlräume von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit einem Düsenelement, welches mit einer Materialquelle verbindbar ist und eine erste Abgabeöffnung und wenigstens eine weitere Abgabeöffnung umfasst, über die Beschichtungsmaterial abgebbar ist .
Eine derartige Düsenanordnung ist beispielsweise aus der US 6 554 212 B2 bekannt und wird insbesondere dazu verwendet, in Fahrzeugkarosserien vorhandene Hohlräume mit einem Korro- sionsschutzwachs auszukleiden. Das Düsenelement ist hierzu in der Regel als langgestreckte Düsenlanze ausgebildet, deren freies Ende mehrere Abgabeöffnungen aufweist. Die Düsenlanze wird mittels eines Armes eines mehrachsigen Applikationsroboters geführt und zur Applikation in einen zu behandelnden Hohlraum der Fahrzeugkarosserie hineingeschoben, so dass der Bereich der Düsenlanze mit den Abgabeöffnungen sich im Inneren des Hohlraums befindet. Gegebenenfall kann die Applikation auch von Hand erfolgen.
Eine Fahrzeugkarosserie weist bis zu 120 Hohlräume auf, welche sich in ihrer Geometrie stark unterscheiden können. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass alle unterschiedlichen Hohlräume vollständig und zuverlässig mit Wachs ausgekleidet werden, um für einen zufriedenstellenden Korrosionsschutz zu sorgen. Hierzu werden für verschiedene Hohlraumtypen jeweils unterschiedliche Düsenelemente eingesetzt. Diese sind in Form, Anzahl und Anordnung der jeweils zugehörigen Abgabeöffnungen an jeweils einen bestimmten Hohlraumtyp einer bestimmten Fahrzeugkarosserie angepasst, so dass Wachs in dazu passenden Abgabewinkeln und -stellen in die Hohlräu- me eingespritzt werden kann. Dabei könne in ihrer Geometrie unterschiedliche Hohlräume einem Hohlraumtypen zugeordnet werden. Abhängig von der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie können für die Hohlraumkonservierung bis zu 80 verschiedene Düsenelemente notwendig sein.
Um zumindest einige verschiedene Hohlraumtypen mit ein und derselben Düsenanordnung behandeln zu können, ist die Düsenanordnung der US 6 554 212 B2 beispielsweise als Wechselkopf konzipiert und umfasst mehrere verschiedene Düsenelemente, welche je nach Bedarf mit einem Klappmechanismus in eine Applikationsstellung gebracht und dadurch mit der Materialquelle verbunden werden.
In einer der jeweils aktiven Düsenlanze vorgelagerten Mischkammer wird in an und für sich bekannter Weise ein strömungsfähiges Druckluft/Wachs-Gemisch erzeugt, welches zu den Abgabeöffnungen der aktiven Düsenlanze gefördert wird und dort über alle Abgabeöffnungen gleichzeitig in den Hohlraum appliziert wird.
Der mechanische Aufbau eines solchen Wechselkopfes mit
Klappmechanismus ist jedoch sehr aufwändig und auch verhältnismäßig anfällig. So darf das Umklappen der Düsenelemente nicht zu schnell erfolgen, da sich ein Düsenelement durch den Impuls beim Anschlag, wenn es also seine Applikationsstellung einnimmt, verbiegen kann. Zudem erfordert der Umklappvorgang verhältnismäßig viel Zeit; ein Wechsel von einem ersten Düsenelement zu einem zweiten Düsenelement dauert in der Regel 3 bis 4 Sekunden. Dies schränkt die Zahl der behandelten Fahrzeugkarosserien pro Zeiteinheit ein, begrenzt also die Taktzahl der Behandlungsanlage.
Darüber hinaus muss stets überprüft werden, ob das zu verwendende Düsenelement in seiner Applikationsstellung und die übrigen Düsenelemente in ihrer jeweiligen Ruhestellung korrekt arretiert sind. Ist dies nicht der Fall, kann es zu unerwünschten Kollisionen der Düsenelemente mit der Fahrzeugkarosserie kommen.
Ferner ist der Bauraum, der für den Klappmechanismus benötigt wird, sehr groß gegenüber den Abmessungen der Düsenelemente. Dies schränkt die Erreichbarkeit von Hohlräumen insbesondere im Innenraum der Fahrzeugkarosserie ein.
Im Laufe des Betriebs verschmutzen die Düsenelemente durch außen haftendes Wachs und müssen nach einer gewissen Betriebsdauer gereinigt werden. Hierzu muss der Wechselkopf in der Regel vom Roboterarm abgenommen und an einem anderen Ort separat gereinigt wird. Damit ein kontinuierlicher Betrieb auch während der Reinigung des Wechselkopfs aufrechterhalten werden kann, muss ein baugleicher Wechselkopf vorhanden sein, der im Austausch gegen den zu reinigenden Wechselkopf verwendet wird. Dies wiederum schlägt sich in den Gesamtbetriebskosten nieder.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Düsenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den oben erläuterten Gedanken Rechnung trägt.
Diese Aufgabe wird bei einer Düsenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Leiteinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Strömungsweg des Beschichtungsmaterials von der Materialquelle derart einstellbar ist, dass der Strömungsweg wahlweise zu der ersten Abgabeöff ung und/oder zu der wenigstens einen weiteren Abgabeöffnung führt.
Im Gegensatz zu bekannten Düsenanordnungen kann das Be- schichtungsmaterial somit erfindungsgemäß wahlweise und damit gezielt über eine oder mehrere bestimmte Abgabeöffnungen im Düsenelement appliziert werden. Ein und dasselbe Düsenelement kann somit mehrere Abgabeöffnungen aufweisen, von denen nur ein Teil für einen ersten Hohlraumtyp und ein anderer Teil für einen zweiten Hohlraumtyp genutzt wird, usw.. Ein und dieselbe Abgabeöffnung kann dabei für mehrere unterschiedliche Hohlräume genutzt werden, gegebenenfalls in Kombination mit jeweils anderen weiteren Abgabeöffnungen und Abgabedrücken .
Bei der einfachsten Variante sind beispielsweise zwei Abgabeöffnungen in ein und demselben Düsenelement vorhanden. Beschichtungsmaterial kann über die erste Abgabeöffnung in einen Hohlraum eines ersten Typs abgegeben werden, indem die Leiteinrichtung das Beschichtungsmaterial entsprechend zu der ersten Abgabeöffnung leitet. Wenn ein Hohlraum eines zweiten Typs mit Beschichtungsmaterial versehen werden soll, wird das Beschichtungsmaterial über die Leiteinrichtung dann zur zweiten Abgabeöffnung geleitet. Je nach Art des Hohlraum muss die Applikation an verschiedenen Stellen des Hohlraums erfolgen .
Hierdurch kann ein und dasselbe Düsenelement für unterschiedliche Hohlraumtypen eingesetzt werden, ohne dass ein Austausch des Düsenelements erforderlich ist. Die Taktzeiten werden dadurch erhöht, was sich in einer größeren Effizienz des Beschichtungsvorganges und damit in geringeren Betriebskosten widerspiegelt .
Vorteilhafte Weiterbildungen sind nachstehend angegeben.
Es ist günstig, wenn die Leiteinrichtung ein Leitkörper ist, welcher im Inneren des Düsenelements angeordnet ist und wenigstens einen Strömungskanal vorgibt und abhängig von sei- ner Lage oder Stellung unterschiedliche Strömungswege für das Beschichtungsmaterial festlegt. Ein solcher Leitkörper ist als einstückiges kompaktes Bauteil mechanisch wenig anfällig.
Vorteilhaft ist der Leitkörper um eine Drehachse verdrehbar gelagert. Eine Verdrehung zur Änderung des Strömungsweges ist technisch verhältnismäßig einfach umzusetzen.
Beispielsweise kann der Leitkörper hierzu mit einer Drehwel le gekoppelt sein, welche wenigstens bereichsweise im Inneren des Düsenelements verläuft. Insgesamt ist so ein kompak tes Düsenelement gebildet, dessen lichte Außenkontur nicht durch den Strömungsweg einstellende Komponenten beeinflusst wird .
Es kann günstig sein, wenn die Drehwelle wenigstens bereichsweise flexibel ist.
Es ist ferner von Vorteil, wenn das Düsenelement einen Beschickungsraum vorgibt, dem Beschichtungsmaterial zuführbar ist und welcher mit der Leiteinrichtung kommuniziert. So kann der Innenraum des Düsenelements genutzt und auf außen liegende Leitungen entlang des Düsenelements verzichtet wer den
Wenn das Düsenelement eine langgestreckte Düsenlanze ist, kann diese tief in Hohlräume eingeführt und so eine effiziente Applikation von Beschichtungsmaterial bewirkt werden Vorzugsweise sind die Abgabeöffnungen am freien Ende, also der Spitze, der Düsenlanze vorgesehen.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Düsenlanze gerad linig ist. Alternativ kann die Düsenlanze gekrümmt sein. Diese Form kann für bestimmte Hohlraumtypen von Vorteil sein. Insbeson dere bei einer gekrümmten Düsenlanze kommt die oben angesprochene flexible Drehwelle zum Tragen, wenn eine Drehwell verwendet wird.
Die Vielseitigkeit der Düsenanordnung wird erhöht, wenn die Abgabeöffnungen derart ausgebildet sind, das Beschichtungs- material in unterschiedlichen Hauptrichtungen von dem Düsen element abgebbar ist.
In der Praxis konnten gute Beschichtungsergebnisse mit wenigstens einer Abgabeöffnung mit einem kreisrunden Querschnitt erzielt werden.
Darüber ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine Abgabeöffnung einen elliptischen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen, fünfeckigen, sechseckigen Querschnitt oder einen Querschnitt mit mehr als sechs Ecken hat.
Auch kann wenigstens eine der Abgabeöffnungen schlitzförmig oder als Langloch ausgebildet sein.
Eine Anpassung des Düsenelements an eine zu behandelnde Fah rzeugkarosserie kann weiter dadurch erfolgen, dass wenigstens zwei Abgabeöffnungen mit unterschiedlichen Querschnitten zu einer Kombinationsabgabeöffnung vereint sind. Eine solche Kombinationsabgabeöffnung kann beispielsweise die Form eines Schlüssellochs haben. In diesem Fall ist eine erste Abgabeöffnung mit kreisrundem Querschnitt mit einer zweiten Abgabeöffnung mit dreieckigem Querschnitt vereint.
Ferner kann eine individuelle Abstimmung der Düsenanordnung an bestimmte Hohlraumtypen dadurch erfolgen, dass die Abgabeöffnungen unterschiedlichen Querschnitt haben. Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf einen Kopfabschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Düsenanordnung mit einer geradlinigen Düsenlanze;
Figur 2 einen Schnitt der Düsenanordnung von Figur 1 entlang der dortigen Schnittlinie II-II, wobei ein Leitkörper in einer ersten Stellung gezeigt ist;
Figur 3 den Kopfabschnitt mit Leitkörper und einer diesen tragenden Drehwelle im Schnitt von Figur 2 in vergrößertem Maßstab;
Figur 4 einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt der Düsenanordnung, wobei der Leitkörper in einer zweiten Stellung gezeigt ist;
Figur 5 einen Schnitt der Düsenanordnung entlang der
Schnittlinie V-V von Figur 4;
Figur 6 einen Längsschnitt eines Reinigungsbehälters zur
Reinigung der Düsenlanze mit einer Lamellenabdeckung, wobei auch die Düsenanordnung nach den Figuren 1 bis 5 gezeigt ist;
Figur 7 eine Ansicht von oben auf den Reinigungsbehälter von Figur 6, wobei Lamellen eine Eintauchöffnung freigeben;
Figur 8 eine der Figur 7 entsprechende Ansicht des Reinigungsbehälters, wobei die Lamellen eine Abstreifstellung einnehmen; Figur 9 einen den Figuren 2 und 4 entsprechenden Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Düsenanordnung mit einer gekrümmten Düsenlanze.
Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Dort ist mit 10 insgesamt eine Düsenanordnung bezeichnet, mittels welcher ein Korrosionsschutzwachs in Hohlräume von Fahrzeugkarosserien appliziert werden kann.
Die Düsenanordnung 10 umfasst einen Lagerblock 12 mit zwei sich gegenüberliegenden und zueinander parallelen Außenflächen 12a, 12b. Senkrecht zu diesen verläuft eine gestufte Durchgangsbohrung 14 durch den Lagerblock 12 hindurch. Ausgehend von der Außenfläche 12a in Richtung auf die Außenfläche 12b umfasst die Durchgangsbohrung 14 drei Abschnitte 14a, 14b, 14c mit jeweils kreisrundem Querschnitt, jedoch unterschiedlichen Durchmessern. Der Abschnitt 14a weist hierbei den größten Durchmesser, der mittlere Abschnitt 14b den kleinsten Durchmesser und der Abschnitt 14c einen dazwischen liegenden Durchmesser auf.
Die Düsenanordnung 10 umfasst ferner eine zylindrische Düsenlanze 16. Diese weist an einem in axialer Richtung offenen Befestigungsende 18 einen in Umfangsrichtung umlaufenden Befestigungsflansch 20 auf. Der Befestigungsflansch 20 ist in den Abschnitt 14a der Durchgangsbohrung 14 im Lagerblock 12 eingesetzt, welcher einen zum Befestigungsflansch 20 komplementären Durchmesser und eine dazu passende Tiefe hat. Die Düsenlanze 16 ist mittels Schrauben 21 an dem Lagerblock 12 lösbar befestigt. Die Düsenlanze 16 ist insgesamt koaxial zur Durchgangsbohrung 14 im Lagerblock 12 angeordnet.
Die Düsenlanze 16 umfasst einen Rumpfabschnitt 22, der sich von dem Befestigungsflansch 20 am Befestigungsende 18 bis zu einem Kopfabschnitt 24 an dem vom Befestigungsende 18 abliegenden Abgabeende 26 der Düsenlanze 16 erstreckt.
Der Rumpfabschnitt 22 der Düsenlanze 16 ist durch eine kreiszylindrische Gehäusewand 28 gebildet. An diese schließt sich am Abgabeende 26 der Düsenlanze 16 ein ebenfalls kreiszylindrischer Wandabschnitt 30 des Kopfabschnitts 24 an, der seinerseits in eine halbkugelförmige Stirnwand 32 des Kopfabschnitts 24 übergeht. Insgesamt ist die Düsenlanze 16 einstückig ausgebildet. In Abwandlung kann der Kopfabschnitt 24 jedoch auch lösbar mit dem Rumpfabschnitt 22 der Düsenlanze 16 verbunden sein, beispielsweise durch eine Gewindeverbindung . Die Stirnwand 32 des Kopfabschnitts 24 der Düsenlanze 16 weist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Abgabeöffnungen 34 und 36 mit kreisrundem Querschnitt auf. Die beiden Abgabeöffnungen 34 und 36 sind somit in ein und derselben Düsenlanze 16 vorgesehen. Die Längsachse der ersten Abgabe- Öffnung 34 verläuft in einem Winkel von 45° zur Längsachse der Düsenlanze 16, wogegen die Längsachse der zweiten Abgabeöffnung 36 im 90°-Winkel zu der Längsachse der Düsenlanze 16 steht. Nahe dem Befestigungsflansch 20 durchdringt eine Zuführleitung 38 die Gehäusewand 28, welche an ihrem von der Düsenlanze 16 abliegenden Ende einen Anschluss 40 aufweist. Über diesen kann die Zuführleitung 38 mit einer hier nicht eigens gezeigten Materialquelle in Form einer Mischkammer verbunden werden, in welcher in an und für sich bekannter Weise ein Druckluft/Wachs-Gemisch erzeugt werden kann, welches dann über die Zuführleitung 38 in das Innere der Düsenlanze 16 gefördert wird. Die Düsenanordnung 10 umfasst eine Drehwelle 42 mit kreis- rundem Querschnitt, welche sich durch die Durchgangsbohrung 14 im Lagerblock: 12 hindurch und im Inneren der Düsenlanze 16 erstreckt. Die Drehwelle 42 ist im Lagerblock 12 mittels eines Drehlagers 44 drehbar gelagert, welches in dem Abschnitt 14c der Durchgangsbohrung 14 angeordnet ist. Ein Antriebsende 46 der Drehwelle 42 ist auf der Seite der Außenfläche 12b des Lagerblocks 12 von außen zugänglich und kann dort mit einer hier nicht eigens gezeigten Antrieb/Getriebeeinheit verbunden werden.
Die Drehwelle 42 verjüngt sich an ihrem dem Antriebsende 46 gegenüberliegenden Ende zu einem Koppelende 48, an welchem sie einen Leitkörper 50 trägt.
Der Leitkörper 50 ist in Figur 3 im Detail zu erkennen und weist einen halbkugelförmigen Stirnabschnitt 52 mit einer halbkugelförmigen Stirnfläche 52a auf, welche komplementär zu der Innenfläche der halbkugelförmigen Stirnwand 32 des Kopfabschnitts 24 ist. Der Leitkörper 50 ist so im Kopfabschnitt 24 der Düsenlanze 16 angeordnet, dass sein Stirnabschnitt 52 an der Innenfläche der halbkugelförmigen Stirnwand 32 des Kopfabschnitts 24 anliegt. In Richtung auf den Lagerblock 12 geht der halbkugelförmige Stirnabschnitt 52 des Leitkörpers 50 in einen zylindrischen Abschnitt 54 über, dessen lichte Außenkontur komplementär zur Innenmantelfläche des kreiszylindrischen Wandabschnitts 30 des Kopfabschnitts 24 ist und welcher in einer zu dessen Längsachse senkrechten Grundfläche 56 endet.
In diese Grundfläche 56 ist eine Aufnahme 58 eingearbeitet, welche komplementär zur freien Spitze 60 am Koppelende 48 der Drehwelle 42 ist, welche in die Vertiefung 58 hinein ragt. Am Koppelende 48 der Drehwelle 42 ist außerdem ein umlaufender Kragen 62 vorgesehen, an welchen der Leitkörper 50 anliegt und welcher die Eindringtiefe der freien Spitze 60 der Drehwelle 42 in die Vertiefung 58 des Leitkörpers 50 begrenzt .
Der Kragen 62 ist nicht rotationssymmetrisch zur Längsachse der Drehwelle 42 ausgebildet und umfasst einen Tragabschnitt 64 (vgl. auch Figur 5) mit einer Durchgangsbohrung 66. Durch diese ist eine Gewindeschraube 68 geführt, die in eine komplementäre Gewindebohrung 70 im Leitkörper 50 eingreift, wodurch dieser mit der Drehwelle 42 gekoppelt ist. Wenn die Drehwelle 42 um ihre Längsachse verdreht wird, folgt der Leitkörper 50 dieser Drehbewegung.
Zwischen der Grundfläche 56 und der halbkugelförmigen Außenfläche 52a des Leitkörpers 50 erstreckt sich eine Strömungsnut 72, deren gekrümmter Nutgrund 74 in Richtung auf die halbkugelförmige Außenfläche 52a des Leitkörpers 50 zu schräg nach radial außen verläuft. Die Nutwände 76 und 78 sind gegenüber einer Mittelebene der Strömungsnut 72, die in Figur 5 als gestrichelte Linie angedeutet ist, in Richtung nach radial außen geneigt. Die Strömungsnut 72 gibt einen Strömungskanal durch den Leitkörper 50 hindurch vor.
Zwischen der Innenmantelfläche des Rumpfabschnitts 22 der Düsenlanze 16 und der Drehwelle 42 verbleibt ein Beschickungsraum in Form eines Ringraumes 80, welcher mit der Zuführleitung 38 kommuniziert und welcher mit einem Druckluft/Wachs-Gemisch beschickt werden kann. Der mittlere Abschnitt 14c der Durchgangsbohrung 14 im Lagerblock 12 ist gegen diesen Ringraum 80 mittels einer Dichtung 82 fluid- dicht abgedichtet.
Die oben beschriebene Düsenanordnung 10 funktioniert nun wie folgt :
Zum Gebrauch wird die Düsenanordnung 10 an einem Applikati- onsroboter befestigt, wie er an und für sich bekannt ist. In der Regel werden sechsachsige Applikationsroboter verwendet. Der Anschluss 40 der Zuführleitung 38 wird mit der erwähnten Mischkämmer verbunden, in welcher ein Druckluft/ Wachs- Gemisch erzeugt werden kann. Das Antriebsende 46 der Drehwelle 42 wird mit der Motor/Getriebeeinheit verbunden, so dass die Drehwelle 42 in beide Drehrichtungen um ihre Längsachse verdreht werden kann. Auf Grund der Bewegungsfreiheitsgrade des Applikationsroboters kann die Düsenanordnung 10 zudem als ganzes um ihre Längsachse verdreht werden.
Die Düsenlanze 16 wird nun in den Hohlraum einer Fahrzeugkarosserie eingeführt, in welchen ein Korrosionsschutzwachs eingebracht werden soll.
Über die beiden Abgabeöffnungen 34 und 36 im Kopfabschnitt 24 der Düsenlanze 16 kann das Druckluft/Wachs-Gemisch mit einer Hauptrichtung abgegeben werden, welche der Richtung der Längsachse der jeweiligen Abgabeöffnung 34 und 36 entspricht. In der Regel wird sich ein Abgabekegel um die jeweilige Längsachse bilden.
Wenn es auf Grund der Geometrie des Hohlraumes erforderlich ist, dass die Düsenlanze 16 das Druckluft/Wachs-Gemisch in eine Hauptrichtung senkrecht zu ihrer Längsachse abgibt, wird die Drehwelle 42 mittels der Motor/Getriebeeinheit solange verdreht, bis die Strömungsnut 72 im Leitkörper 50 eine Stellung einnimmt, in welcher die zweite Abgabeöffnung 36 über die Strömungsnut 72 mit dem Ringraum 80 in der Düsenlanze 16 kommuniziert. Die entsprechende Stellung der Drehwelle 42 und des Leitkörpers 50 ist in den Figuren 2 und 3 zu erkennen.
Nun wird in der Mischkammer das Druckluft/Wachs-Gemisch erzeugt, welches über die Zuführleitung 40 in den Ringraum 80 der Düsenlanze 16 und in die Strömungsnut 72 im Leitkörper 50 strömt und von dort durch die zweite Abgabeöffnung 36 de Kopfabschnitts 24 der Düsenlanze 16 nach außen abgegeben wird .
Wenn es wegen der Geometrie des Hohlraumes dagegen günstige ist, wenn die Düsenlanze 16 das Druckluft/Wachs-Gemisch in einer Hauptrichtung nach vorne abgibt, die in einem 45°- Winkel zu ihrer Längsachse steht, wird die Drehwelle 42 mit tels der Motor/Getriebeeinheit solange verdreht, bis die Strömungsnut 72 im Leitkörper 50 eine Stellung einnimmt, in welcher die erste Abgabeöffnung 34 über die Strömungsnut 72 mit dem Ringraum 80 in der Düsenlanze 16 kommuniziert. Die entsprechende Stellung der Drehwelle 42 und des Leitkörpers 50 ist in den Figuren 4 und 5 gezeigt.
Mittels des Leitkörpers 50 kann somit der Strömungsweg des Druckluft/Wachs-Gemisches und damit des eigentlichen Be- schichtungsmaterials in Form des Wachses aus der Mischkamme derart eingestellt werden, dass er wahlweise zu der ersten Abgabeöffnung 34 oder zu der zweiten Abgabeöffnung 36 führt
Indem der Roboterarm die Düsenanordnung 10 als Ganzes um ih re Längsachse verdreht, wird das Druckluft/Wachs-Gemisch in Umfangsrichtung um die Düsenlanze 16 herum in dem jeweilige: Hohlraum verteilt.
Soweit es die örtlichen Gegebenheiten zulassen, kann eine gegebenenfalls erforderliche Änderung der Abgaberichtung fü das Druckluft/Wachs-Gemisch bezogen auf den Hohlraum in der Fahrzeugkarosserie durch eine Veränderung der Lage der Düsenlanze 16 erreicht werden, indem der Roboterarm entsprechend angesteuert wird.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind im Kopfabschnitt 24 der Düsenlanze 16 zwei Abgabeöffnungen 34 und 36 vorgesehen, die in einer vordefinierten und unveränderlichen Relativlage zueinander angeordnet sind. Bei einer Abwandlung können in ein und derselben Düsenlanze 16 auch noch weitere solche Abgabeöffnungen vorgesehen sein, welche je nach Stellung des Leitkörpers 50 mit dessen Strömungsnut 72 kommunizieren können. Auch können die Längsachsen der Abgabeöffnungen andere Winkel als 90° oder 45° mit der Längsachse der Düsenlanze 16 einschließen, so dass die Hauptrichtung, mit der das Druckluft/Wachs-Gemisch über eine bestimmte Abgabeöffnung abgegeben wird, verändert werden kann.
Die Düsenlanze 16 und insbesondere deren Kopfabschnitt 24 kann durch eine entsprechende Anzahl von Abgabeöffnungen und deren Anordnung im Hinblick auf mehrere verschiedene Hohlräume einer bestimmten zu behandelnden Fahrzeugkarosserie maßgeschneidert werden.
Die Düsenlanze 16 kann so für die Applikation von verschiedenen Hohlräumen einer Fahrzeugkarosserie genutzt werden, die sich in ihrer Geometrie unterscheiden. Ein Austausch einer Applikationsdüse, wie es bislang erforderlich war, wenn nach einem ersten Hohlraum ein davon verschiedener Hohlraum mit Wachs versehen werden sollte, kann somit entfallen.
In Abwandlung umfasst der Leitkörper 50 nicht nur die eine Strömungsnut 72, sondern darüber hinaus wenigstens eine weitere Strömungsnut. Bei einer entsprechenden Anordnung von zwei Strömungsnuten im Leitkörper 50 kann so beispielsweise erreicht werden, dass das Druckluft/Wachs-Gemisch abhängig von der Stellung des Leitkörpers 50 gleichzeitig über die Abgabeöffnungen 34 und 36 der Düsenlanze 16 abgegeben werden kann, wahlweise jedoch auch nur über die erste Abgabeöffnung 34 oder nur über die zweite Abgabeöffnung 36. Anstelle von oder zusätzlich zu einer oder mehreren Strömungsnuten können auch ausgehend von seiner Grundfläche 56 ein oder mehrere Durchgänge im Leitkörper 50 vorgesehen sein, welche so verlaufen, dass sie je nach Stellung des Leitkörpers 50 in eine zugehörige Abgabeöffnung der Düsenlanze 16 münden.
Wie bereits oben erwähnt, können anstelle der im Querschnitt kreisrunden Abgabeöffnungen 34 und 36 auch Abgabeöffnungen mit davon verschiedenen Querschnitten vorgesehen sein. Beispielsweise können im Kopfabschnitt 24 der Düsenlanze 16 ein oder mehrere Abgabeschlitze oder Abgabelanglöcher vorgesehen sein, durch welche das Druckluft/Wachs-Gemisch fächerförmig abgegeben werden kann. Insgesamt kann die Düsenlanze 16 eine beliebige Anzahl von Abgabeöffnungen aufweisen, deren Querschnitt ebenfalls beliebig ausgebildet sein kann. So können auch unterschiedliche Geometrien miteinander zu einem Querschnitt, kombiniert werden, wie z.B. einem Querschnitt in Form eines Schlüssellochs, und Abgabeöffnungen können in verschiedenen Abständen voneinander angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine individuelle Anpassung an eine zu behandelnde Fahrzeugkarosserie bzw. an deren Hohlräume erfolgen .
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kopfabschnitt 24 der Düsenlanze 16 im Wesentlichen halbkugelförmig. Auch andere zur Längsachse rotationssymmetrische Geometrien sind jedoch möglich. So kann der Kopfabschnitt der Düsenlanze 16 beispielsweise kegelförmig oder kegelstumpf- förmig sein.
Nach einer gewissen Betriebsdauer haften an der Außenfläche der Düsenlanze 16 Wachsreste, welche die einwandfreie Funktion der Düsenanordnung 10 beeinträchtigen können. Um die Düsenlanze 16 zu reinigen, kann diese beispielsweise in eine Reinigungsflüssigkeit in einem Behälter 84 eingetaucht werden, wie es in den Figuren 6 bis 8 gezeigt ist. In Figur 6 ist der Übersichtlichkeit halber von der Düsenanordnung 10 lediglich noch die dort durchscheinend gezeigte Düsenlanze 16 mit einem Bezugszeichen versehen.
Der Behälter 84 ist zudem mit Sprühdüsen 86 versehen, die über Leitungen 88 mit einer hier nicht eigens gezeigten Quelle für Reinigungsmittel verbunden sind und mittels derer Reinigungsmittel auf die Düsenlanze 16 aufgebracht werden kann .
An der Außenseite der Düsenlanze 16 haftende Wachsreste können alternativ oder ergänzend auch mechanisch von der Düsenlanze 16 abgestreift werden. Hierzu umfasst der Behälter 84 eine Lamellenabdeckung 90 mit Lamellen 92 nach Art einer Irisblende, von denen in den Figuren 6 bis 8 nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Lammellenabdeckung 90 wird mittels eines Pneumatikzylinders 94 angesteuert (vgl. Figuren 7 und 8) .
Zur Reinigung der Düsenlanze 16 wird diese durch eine zwischen den zurückgezogenen Lamellen verbleibende Eintauchöffnung 96 geschoben, wobei die Lamellen 92 soweit zurückgezogen sind, dass sie nicht in Kontakt mit der Düsenlanze 16 kommen (vgl. Figur 7). Dann werden die Lamellen 92 in eine AbstreitStellung auf die Düsenlanze 16 zu bewegt, bis sie diese berühren und zwischen den Lamellen 92 eine Abstreiföffnung 98 verbleibt (vgl. Figur 8). Hierauf wird die Düsenlanze 16 wieder zurückbewegt, wobei die Lamellen 92 an der Außenfläche der Düsenlanze 16 haftendes Wachs mechanisch abstreifen .
Der Behälter 84 weist in seinem Boden eine AblaufÖffnung 100 auf, über die Reinigungsmittel und Wachsreste ablaufen kön- nen. Wenn Reinigungsmittel bis zu einem bestimmten Pegel im Behälter 84 vorliegen soll, ist die AblaufÖffnung 100 verschlossen, beispielsweise mittels eines Stopfens.
Die Reinigung kann am Applikationssort erfolgen, ohne dass die Düsenlanze 16 ausgetauscht werden muss. Dies wird insbe sondere durch die insgesamt schlanke und raumsparende Ausbildung der Düsenanordnung 10 möglich.
In Figur 9 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Düsenanordnung 110 gezeigt. Komponenten, welche denjenigen der Düsenanordnung 10 nach den Figuren 1 bis 5 entsprechen, tra gen in Figur 9 dieselben Bezugszeichen zuzüglich 100. Im Un terschied zur geradlinigen Düsenlanze 16 der Düsenanordnung 10 weist die Düsenlanze 116 der Düsenanordnung 110 eine Krümmung auf. Hierdurch kann die Düsenlanze gegebenenfalls noch besser an einen zu behandelnden Hohlraum einer Fahrzeugkarosserie angepasst sein.
Die Düsenlanze 116 ist aus drei Einzelteilen 116a, 116b und 116c zusammengefügt, wobei das Teil 116c den Kopfabschnitt 124 der Düsenlanze 116 bildet. Beispielsweise können die Teile 116a, 116b und 116c miteinander verschweißt sein. Der Befestigungsflansch 120 der Düsenlanze 116 ist dicker ausge bildet als der Befestigungsflansch 20 der Düsenlanze 16 und ragt nur bereichsweise in den Abschnitt 114a der Durchgangs bohrung 114 im Lagerblock 112.
Von dem Rumpfabschnitt 122 der Düsenlanze 116 geht keine Zu führleitung ab. Vielmehr weist der Rumpfabschnitt 122 der Düsenlanze 116 den von außen zugänglichen Anschluss 140 zur Verbindung mit der nicht eigens gezeigten Mischkammer auf.
Die Drehwelle 142 umfasst drei miteinander verbundene Abschnitte 142a, 142b und 142c. Der Abschnitt 142a bildet das Antriebsende 146 der Drehwelle 142, welches durch den Lager block 112 hindurch nach außen ragt. Der mittlere Abschnitt 142b der Drehwelle 142, welcher im Inneren der gekrümmten Düsenlanze 116 verläuft, ist flexibel ausgebildet und hat einen Durchmesser, welcher etwa dem Durchmesser des Koppelendes 48 der Drehwelle 42 entspricht. Dadurch kann der mittlere Abschnitt 142b der Drehwelle 142 der Krümmung der Düsenlanze 116 folgen, ohne deren Innenmantelfläche zu berühren. Der dritte Abschnitt 142c der Drehwelle 142 schließ lieh bildet deren Koppelende 148.
Im Übrigen gilt das oben zur in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Düsenanordnung 10 Gesagte für die Düsenanordnung 110 sinngemäß entsprechend. Dies gilt auch für den im Zusammenhang mit den Figuren 6 bis 8 erläuterten Reinigungsvorgang.

Claims

Patentansprüche
1. Düsenanordnung zur Applikation von Beschichtungsmateri- al in Hohlräume von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit einem Düsenelement (16; 116) , welches mit einer Materialquelle verbindbar ist und eine erste Abgabeöffnung (34, 134) und wenigstens eine weitere Abgabeöffnung (36; 136) umfasst, über die Beschichtungsmaterial abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiteinrichtung (50; 150) vorgesehen ist, mittels welcher der Strömungsweg des Beschichtungsmaterials von der Materialquelle derart einstellbar ist, dass der Strömungsweg wahlweise zu der ersten Abgabeöffnung (34; 134) und/oder zu der wenigstens einen weiteren Abgabeöffnung (36; 136) führt.
2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (50; 150) ein Leitkörper (50; 150) ist, welcher im Inneren des Düsenelements (16;
116) angeordnet ist und wenigstens einen Strömungskanal (72; 172) vorgibt und abhängig von seiner Lage oder Stellung unterschiedliche Strömungswege für das Beschichtungsmaterial vorgibt.
3. Düsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (50; 150) um eine Drehachse
verdrehbar gelagert ist.
4. Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (50; 150) mit einer Drehwelle (42; 142) gekoppelt ist, welche wenigstens bereichsweise im Inneren des Düsenelements (16) verläuft.
5. Düsenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (142) wenigstens bereichsweise flexibel ist.
6. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement (16; 116) einen Beschickungsraum (80; 180) vorgibt, dem Beschich- tungsmaterial zuführbar ist und welcher mit der Leiteinrichtung (50; 150) kommuniziert.
7. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement (16; 116) eine langgestreckte Düsenlanze (16; 116) ist.
8. Düsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenlanze (16) geradlinig ist.
9. Düsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenlanze (116) gekrümmt ist.
10. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnungen (34, 36; 134, 136) derart ausgebildet sind, das Beschichtungsma- terial in unterschiedlichen Hauptrichtungen von dem Düsenelement (16; 116) abgebbar ist.
11. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abgabeöff-- nung (34, 36; 134, 136) einen kreisrunden Querschnitt hat. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abgabeöffnung einen elliptischen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen, fünfeckigen, sechseckigen Querschnitt ode einen Querschnitt mit mehr als sechs Ecken hat.
Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Abgabe Öffnungen schlitzförmig oder als Langloch ausgebildet
Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abgabeöff nungen mit unterschiedlichen Querschnitten zu einer Kombinationsabgabeöffnung vereint sind.
Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnungen unter schiedlichen Querschnitt haben.
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