EP2911806A1 - Kombinationsdüse sowie vorrichtung für den auftrag eines viskosen materials auf eine bauteilkante - Google Patents

Kombinationsdüse sowie vorrichtung für den auftrag eines viskosen materials auf eine bauteilkante

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EP2911806A1
EP2911806A1 EP13779747.8A EP13779747A EP2911806A1 EP 2911806 A1 EP2911806 A1 EP 2911806A1 EP 13779747 A EP13779747 A EP 13779747A EP 2911806 A1 EP2911806 A1 EP 2911806A1
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EP
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nozzle
edge
component
viscous material
guide roller
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Frank Mohr
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    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • B05C11/1018—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target responsive to distance of target

Definitions

  • the present invention relates to a
  • Combination nozzle and a device for the application of a viscous material, in particular an adhesive, on the edge of a component are possible.
  • the order of viscous materials such as.
  • Sealing can be done manually, automatically or semi-automatically with a suitable applicator.
  • Adhesive application often has the disadvantage that the nozzle can not follow the deviations of the component edge with components subject to tolerances. The result is an undesirable contact of the nozzle with the component or too large a distance to the component at a fixed Robot path. Furthermore, many are conventional
  • Edges of modern composites e.g. CFK, have different edge widths due to their variable construction.
  • the programming of a robot path for a central alignment of the applicator is
  • Page Correction sends directly to the robot controller. However, sufficient space must be available for the sensor system. A sensor control is also expensive, complicated and can cause delay times that are not insignificant.
  • the above-mentioned problems mean that the component edges of milled CFRP components with restricted accessibility and component openings have hitherto mostly been sealed by hand. Component edges with very narrow radii and breakthroughs are excluded finally sealed manually.
  • the adhesives are applied by hand with brushes or cartridges. Thereafter, the semicircular adhesive bead is distributed with a roller on the component edge and excess, expiring adhesive on the component sides or non-wetting surfaces cleaned by hand.
  • the nozzle opening for the material application is surrounded by four air nozzles that blow at the application of material obliquely in the emerging from the nozzle strand of material and thereby form this already before the order.
  • Such a technique is also known in the so-called vortex nozzles.
  • further air nozzles are arranged at a greater distance from the nozzle opening for the material application, which act on the shape of the already applied material bead.
  • the problem of applying a viscous material to component edges and in narrow component openings or on component edges with narrow radii is not addressed in this document.
  • the nozzle shown is not suitable for such applications due to their size due to the different nozzle openings size.
  • the object of the present invention is a nozzle and a device for the application of a viscous material, in particular a
  • Adhesive indicate on component edges, the one Improved wetting of the component edges and an exact guidance of the nozzle along the edges of the component allow and are also suitable for tight radii and component breakthroughs.
  • the proposed combination nozzle has a first nozzle channel for the viscous material, which opens into a first nozzle opening, and a second nozzle channel for a gaseous medium, in particular for air, which opens into a second nozzle opening.
  • the two nozzle channels extend in the combination nozzle at an angle to each other, which is between 0 ° and 10 °, preferably between 0 ° and 5 °.
  • the two nozzle openings are formed as slot dies and thus have a greater width than length.
  • the two nozzle openings are arranged one behind the other in the longitudinal direction at a center distance, which is between 3 and 5 mm.
  • the width of the job can be determined by the process parameters, e.g. the setting of the feed rate and the
  • Mass flow of the exiting material influence.
  • parallel nozzle channels allow a very compact nozzle, with which the material can be applied to narrow radii or component openings.
  • the width of the nozzle openings is preferably between 3 and 6 mm, the length ⁇ 2 mm.
  • the second nozzle opening is a distance of about 4 ⁇ 1 mm in the direction parallel to the longitudinal axis of the first
  • the device according to the invention is proposed, hereinafter also referred to as an applicator. This device is moved during the job in a feed direction along the edge of the component on which the viscous material is to be applied.
  • the component edge is to be understood as meaning a narrow side of the component or a component region, for example the narrow side of a plate or a glass pane.
  • the device comprises a nozzle for the viscous
  • a guide roller (Diabolo) is attached to the nozzle or nozzle holder so that it can be attached to the edge and moved along the edge for the application of the viscous material.
  • the guide roller is arranged so that it ensures a defined position of the nozzle to the edge during the job, in particular a centering of the nozzle to the edge and a constant distance.
  • the nozzle holder is connected via a connection mechanism with a connection element via which the
  • a handle or a cartridge can be connected.
  • the applicator can, for example, be connected to a robot arm and guided by the robot arm for an automated application of the viscous material.
  • the connecting mechanism in the proposed device is designed to be at least in the direction of the edge of the component, i. in a direction parallel to the
  • a relative Movement of the nozzle holder or nozzle to the connection element allows, and has a spring mechanism by which the guide roller is pressed during the job against the edge.
  • the mobility of the nozzle holder or nozzle in the direction of the edge is selected so that component tolerances in the course of the edge can be compensated for by this movement.
  • Guide roller ensures the exact guidance of the nozzle along the edge of the component. Due to the mobility of the nozzle holder relative to the connection element or the handling device, the handle or the cartridge to which the applicator is attached, a constant distance of the nozzle is achieved to component edge even with component tolerances without having to use complex sensor systems.
  • the guide roller can in the proposed device in the feed direction in front of or behind the
  • An arrangement in front of the nozzle is preferably selected if an influencing or shaping of the applied material bead by the air or gas flow is to take place from an additional nozzle opening.
  • the guide roller is preferably designed such that
  • Forming the applied with the nozzle bead of material through the guide roller takes place.
  • the leadership has in this case a double function, on the one hand ensuring a defined position of the nozzle to the edge during the job and on the other hand, the formation of the applied material bead.
  • Under shaping is here also a straightening or smoothing the
  • the nozzle holder can thus be made correspondingly narrow, in order thereby also to be able to carry out a material application on narrow component openings.
  • connection mechanism can be realized in different ways.
  • connection mechanism as
  • Angle lever formed, wherein the nozzle holder is an arm of this angle lever or attached thereto As a nozzle can hereby example .. a
  • Slot die can be used over which the viscous material is applied to the edge of the component.
  • the angle lever ensures that the nozzle holder is movable with the nozzle in the direction of the surface normal to the component edge.
  • This applicator is connected, for example, to an automation device (e.g., robot) and to the viscous material dosing system.
  • the guide roller touches the component edge and runs ahead or behind the nozzle in the direction of travel or feed of the applicator. Component tolerances in the normal direction are determined by the
  • Applicator therefore has constant contact with the component edge via the guiding role.
  • a sensor for detecting movements of the angle lever is fastened to the applicator, the measurement data of which are used for the control of the automation device can be.
  • the movement of the angle lever can be detected as a sensor via a distance laser in order to pass on deviations of the preprogrammed path of the automation device to the path control, which then correspondingly routes the path
  • the applicator has constant, spring-force-controlled contact with the component through the guide roller or pressure roller and follows the edge of the component even when the component deviates from the surface normal.
  • connection mechanism is designed such that, in addition to the movement parallel to the surface normal of the component edge, it is also perpendicular to the surface normal and to the surface
  • Feed direction is designed to be movable.
  • each a spring mechanism is integrated, which presses the guide roller against the component edge or counteracts a deflection of a center position of the guide roller.
  • a slot die for the order of
  • the applicator can be connected to an automation device, such as a robot or an XYZ Cartesian portal system, as well as a be connected to the speaking metering system for the viscous material.
  • an automation device such as a robot or an XYZ Cartesian portal system
  • the guide roller touches the edge of the component and advances or travels behind the nozzle in the direction of travel or feed. Due to the nozzle holder which is movable in two spatial directions relative to the connection element, component tolerances are compensated for in the normal direction as well as in the direction orthogonal to the feed direction by the self-resetting spring mechanisms.
  • the guide roller itself maintains constant contact with the edge of the component during the application and, due to the mechanical coupling with the nozzle, ensures a constant nozzle distance to the component. Also in this embodiment is thus not expensive for the maintenance of a defined position of the nozzle to the component edge
  • the applicator has permanent, spring-force-controlled contact with the component and follows the edge of the component even when inertia or
  • connection mechanism is designed as a parallelogram.
  • the parallelogram guide allows an angular movement of, for example, ⁇ 10 mm and thus a displacement of the nozzle or the nozzle holder parallel to the surface. normal to the edge of the component by about 20 mm.
  • connection element in this applicator is designed such that it can be attached to a cartridge for the material to be applied, for example an adhesive or sealant.
  • the applicator is preferably screwed directly onto the cartridge press.
  • the self-restoring displacement due to the parallelogram guide in conjunction with a spring mechanism also compensates for operator inaccuracies during manual application to the narrow radius edges by means of the spring or spring mechanism. The operator presses on
  • Component and can thus fully concentrate on the position of the nozzle to the component in the direction of the curve.
  • the guide roller always runs ahead or behind the nozzle in the direction of travel and helps to stabilize the web in the tangential direction.
  • the preferably used slot die can be very narrow in this as well as in the other embodiments
  • Edges can also be replaced by a round nozzle.
  • This applicator provides a cost effective, semi-automatic edge seal on component edges with narrow radii at breakthroughs.
  • the most important advantages are the constant component contact through the parallelogram as well as the tangential guidance by the guide roller, which make accelerated sealing of component edges possible, even with manual execution.
  • the proposed device and the proposed combination nozzle preferably used with this device can be used, for example, in the component edge sealing of doors or windows in aviation and automotive applications or in seam sealing in rotor blade construction for wind power plants.
  • FIG. 1 different views of an embodiment of the proposed
  • FIG. 2 different views of a first
  • FIG. 3 different views of a second
  • FIG. 4 different views of a third
  • Embodiments of the guiding role of the proposed applicator Embodiments of the guiding role of the proposed applicator.
  • FIG. 1 a shows an isometric view of the combination nozzle, in which, on the connection side, the opening of the nozzle channel 2 for the supply of the viscous material and the opening of the nozzle channel 4 for the air supply can be seen.
  • the nozzle tapers towards the nozzle tip, as can be seen in the figure la.
  • FIG. 1b shows a top view of this nozzle from the connection side, in which also the rear openings to the nozzle channels 2, 4 can be seen.
  • the diameter D of the nozzle is in this
  • Figure lc shows a sectional view along the section line AA of Figure lb. In this sectional view, the course of the two nozzle channels 2, 4 to
  • FIG. 1 d again shows a bottom view of the nozzle in which the two nozzle openings 1, 3
  • the nozzle openings in this example each have a width of 4 mm and a length of 1 mm, wherein the length direction corresponds to the distance direction of the two nozzles or the feed direction 5 of the nozzle during application of the viscous material.
  • Feed direction 5 is indicated in the figures lc and ld each with an arrow.
  • FIG. 2 shows a first example of a device or an applicator according to the present invention.
  • the applicator consists in this example of an angle lever 8, the front part of which simultaneously forms the support for the nozzle 10 and the rear part is fixedly connected to a robot flange 6 as a connecting element to a robot.
  • Angle lever 8 allows movement of the front arm with the nozzle 10 in the direction parallel to the surface normal to the component edge and has a spring 7, which presses the Düsenhait für nozzle with the guide roller 9 against the component edge.
  • FIG. 2a shows an isometric view of such an applicator, in which the angle lever 8 and the
  • Robot flange 6 can be seen. Via a laser sensor 11 whose laser beam 12 is indicated schematically, a movement of the angle lever 8 is measured. Such a movement occurs when applying the viscous material when the component edge has tolerances and thus does not correspond to the programmed path. About the measurement of a movement of the
  • Angular lever can then detect the deviation and the robot path can be corrected accordingly.
  • Figure 2b shows a side view of this applicator, in turn, the robot flange 6, the
  • Angle lever 8 and the laser sensor 11 can be seen.
  • the guide roller 9 is indicated in this example.
  • the direction of movement 13 of the angle lever 8 is indicated by an arrow.
  • the front part of this angle lever is in the detail view B in Figure 2e to recognize even better.
  • the guide roller 9 has in this as well as the other examples one
  • Feed direction behind the guide roller 9 arranged nozzle 10 is achieved relative to the component edge. Of the nozzle 10, only one feed part can be seen in FIG. 2e, which in a rear region is formed into a material hose for the supply of the viscous material
  • Figure 2c shows a plan view of the applicator, in turn, on the one hand, the supply part of the nozzle and on the other hand, a spring 7 can be seen, through which the guide roller 9 is pressed against the component edge.
  • FIG. 2d again shows the front part of the angle lever in detail. The position of the nozzle 10 behind the guide roller 9 can be seen more clearly here.
  • FIG. 3 shows a further example of a possible embodiment of the proposed applicator.
  • the applicator allows a
  • Figure 3a shows an isometric view of this applicator.
  • the applicator has a nozzle head 15, on which the
  • This nozzle head also includes the nozzle not visible in this view.
  • the nozzle head 15 is connected via a spring 18 and a link Guide 16 connected to a mounting plate 17, via which the applicator can be attached to a handling device.
  • the mounting plate 17, the spring 18 and the nozzle head 15 can be seen again.
  • the material hose 19 is shown, through which the viscous material is supplied to the nozzle head 15.
  • FIG. 3c shows a front view of this applicator, in which the two directions of movement of the nozzle head 15 with the guide roller 9 can be seen, the direction of movement 13 in the direction parallel to the surface normal on the component edge and the direction of movement 14 in the direction perpendicular to the feed direction and perpendicular to the surface normal.
  • the direction of movement 14 is made possible perpendicular to the surface normal.
  • the springs 20 can be seen, via which the possible with the backdrop parallel displacement is reset in each case in a central position.
  • the spring 18 serves to press the guide roller 9 to the
  • FIG. 3d shows a bottom view in which the position of the nozzle 10 relative to the guide roller 9 can be seen.
  • the applicator is connected directly to a pneumatic cartridge press 21, as can be seen in the isometric view of Figure 4a.
  • the applicator itself has a
  • connection element 22 via a parallelogram 23 with the nozzle holder 24, in the present example also as an applicator head
  • FIG. 4b shows a side view of this
  • FIG. 4c shows a plan view of the applicator connected to the cartridge press 21
  • FIG. 4d shows the partial view A from FIG. 4b.
  • This figure shows the parallelogram guide 23, the nozzle holder 24 and a part of the nozzle 10 of the applicator.
  • a guide roller 9 for guiding the nozzle along the
  • the parallelogram guide permits movement of the nozzle in the direction of movement 13 indicated by the arrow, parallel to the surface normal to the component edge.
  • Guide roller 9 is achieved here via the spring action of a spring used in the parallelogram 23.
  • the nozzle 10 is connected to the cartridge press 21 via a material hose 19.
  • Applicator moves with the guide roller along the component edge. Due to the large adjustment in the direction parallel to the surface normal on the
  • FIG. 5 shows only a few possible roll forms by way of example.
  • the width and diameter ratios of the individual recognizable in the figure segments of the guide roller 9, which may have, for example, a width of 8 mm and at the two sides a diameter of 6 mm, can of course vary depending on the application. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombinationsdüse sowie eine Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen Materials, insbesondere eines Klebstoffes, auf eine Bauteilkante. Die Kombinationsdüse (2) weist zwei eng beieinander liegende Breischlitzdüsen (1, 3) auf, von denen die erste (1) für den Auftrag des viskosen Materials und die zweite (3) der Zuführung eines Gases, bspw. von Luft, zur Formung der aufgetragenen Materialraupe dient. Die Vorrichtung weist eine Führungsrolle (9) an der Düsenhalterung (24) auf, die an die Kante ansetzbar und entlang der Kante verfahrbar ist, um während des Auftrags eine definierte Lage der Düse (10) zur Kante zu gewährleisten. Die Düsenhalterung (24) ist über einen Verbindungsmechanismus (23) mit einem Anschlusselement (22) der Vorrichtung verbunden, der wenigstens in einer Richtung (13) parallel zur Flächennormalen auf die Bauteilkante eine Relativbewegung der Düsenhalterung (24) zum Anschlusselement (22) ermöglicht und die Führungsrolle (9) über einen Federmechanismus (20) während des Auftrags gegen die Kante drückt. Mit der vorgeschlagenen Kombinationsdüse und der vorgeschlagenen Vorrichtung lässt sich einerseits eine optimale Benetzung der Bauteilkante mit dem viskosen Material erreichen, andererseits werden Bauteiltoleranzen ohne die Notwendigkeit eines aufwändigen Sensorsystems ausgeglichen.

Description

Kombinationsdüse sowie Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen Materials auf eine Bauteilkante
Technisches Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Kombinationsdüse sowie eine Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen Materials, insbesondere eines Klebstoffes, auf die Kante eines Bauteils.
Der Auftrag von viskosen Materialien wie bspw.
Klebstoffen auf Bauteilkanten stellt hohe Anforderungen an den Auftragsmechanismus, da nur geringe Abweichungen von der Kantenführung toleriert werden können und eine vollständige Benetzung der Bauteilkante erreicht werden soll. So müssen bspw. Bauteilkanten an gefrästen CFK- Bauteilen (CFK: kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) für einen Korrosionsschutz versiegelt werden. Die
Versiegelung kann manuell, automatisiert oder auch teilautomatisiert mit einem geeigneten Applikator erfolgen.
Hohe Taktraten verlangen eine Automatisierungs- oder Teilautomatisierungslösung, beispielsweise mit Hilfe eines Roboters, da eine manuelle Versiegelung zu zeitintensiv und dadurch nicht kosteneffizient ist.
Bisher genutzte Applikatoren für automatisierten
Klebstoffauftrag haben häufig den Nachteil, dass die Düse bei toleranzbehafteten Bauteilen den Abweichungen der Bauteilkante nicht folgen kann. Die Folge ist ein unerwünschter Kontakt der Düse mit dem Bauteil oder ein zu großer Abstand zum Bauteil bei festgelegter Roboterbahn. Weiterhin sind viele herkömmliche
Applikatoren und Düsen nicht in der Lage, in engen Bauteildurchbrüchen zu operieren. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die
Kanten moderner Kompositwerkstoffe, z.B. CFK, durch ihren variablen Aufbau unterschiedliche Kantenbreiten aufweisen. Die Programmierung einer Roboterbahn für eine mittige Ausrichtung des Applikators ist
dementsprechend aufwendig. Es besteht zwar die
Möglichkeit, ein geeignetes Sensorsystem einzusetzen, das Korrektursignale für eine Höhen- und ggf.
Seitenkorrektur direkt an die Robotersteuerung sendet. Allerdings muss für das Sensorsystem ausreichend Platz vorhanden sein. Eine Sensorsteuerung ist außerdem kostenintensiv, kompliziert und kann Verzögerungszeiten bedingen, die nicht unerheblich sind.
Beim Klebstoffauftrag tritt zusätzlich das Problem auf, dass bei den bisher eingesetzten Düsen die
aufgebrachte Klebstoffraupe bei schmalen Bauteilkanten trotz der Verwendung von Breitschlitzdüsen meist eine Halbrundform hat und die Ränder der Bauteilflächen dadurch oft nicht benetzt werden. Für eine Kanten- Versiegelung mit voller Benetzung der Fläche wäre jedoch die Querschnittsform einer Linse bzw. eines flachen Kreisabschnitts erforderlich.
Die vorgenannten Probleme führen dazu, dass die Bauteilkanten an gefrästen CFK-Bauteilen mit eingeschränkter Zugänglichkeit und an Bauteildurchbrüchen bisher meist von Hand versiegelt werden. Bauteilkanten mit sehr engen Radien und Durchbrüchen werden aus- schließlich manuell versiegelt. Hierbei werden die Klebstoffe von Hand mit Pinseln oder aus Kartuschen aufgetragen. Danach wird die halbrunde Klebstoffraupe mit einer Rolle auf der Bauteilkante verteilt und überschüssiger, ablaufender Klebstoff an den Bauteilseiten oder nicht zu benetzenden Flächen von Hand gereinigt .
Die US 4778642 zeigt eine Düse für den Auftrag eines viskosen Materials, die mehrere zusätzliche
Düsenöffnungen zur Beeinflussung des Materialauftrags mit einem Luftstrom aufweist. Die Düsenöffnung für den Materialauftrag ist dabei von vier Luftdüsen umgeben, die beim Materialauftrag schräg in den aus der Düse austretenden Materialstrang blasen und diesen dadurch bereits vor dem Auftrag formen. Eine derartige Technik ist auch bei den sog. Wirbeldüsen bekannt. Zusätzlich sind bei der Düse dieser Druckschrift weitere Luftdüsen in größerem Abstand zur Düsenöffnung für den Material- auftrag angeordnet, die auf die Form der bereits aufgebrachten Materialraupe wirken. Die Problematik des Auftrags eines viskosen Materials an Bauteilkanten sowie in engen Bauteildurchbrüchen oder an Bauteil- kanten mit engen Radien wird in dieser Druckschrift nicht angesprochen. Die dargestellte Düse ist für derartige Anwendungen aufgrund ihrer durch die unterschiedlichen Düsenöffnungen bedingten Größe auch nicht geeignet . Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Düse sowie eine Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen Materials, insbesondere eines
Klebstoffes, auf Bauteilkanten anzugeben, die eine verbesserte Benetzung der Bauteilkanten sowie eine exakte Führung der Düse entlang der Bauteilkanten ermöglichen und sich auch für enge Radien und Bauteildurchbrüche eignen.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird mit der Kombinationsdüse sowie der Auftragsvorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Düse sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.
Die vorgeschlagene Kombinationsdüse weist einen ersten Düsenkanal für das viskose Material, der in eine erste Düsenöffnung mündet, und einen zweiten Düsenkanal für ein gasförmiges Medium auf, insbesondere für Luft, der in eine zweite Düsenöffnung mündet. Die beiden Düsenkanäle verlaufen in der Kombinationsdüse unter einem Winkel zueinander, der zwischen 0° und 10°, vorzugsweise zwischen 0° und 5° beträgt. Die beiden Düsenöffnungen sind als Breitschlitzdüsen ausgebildet und weisen somit eine größere Breite als Länge auf . Die beiden Düsenöffnungen sind in Längsrichtung in einem Mittenabstand hintereinander angeordnet, der zwischen 3 und 5 mm beträgt .
Durch diese vorzugsweise einstückige Ausbildung der Düse als Kombinationsdüse mit zwei sehr nahe beieinander liegenden Breitschlitzdüsen wird eine kostengünstige, berührungslose automatisierte Kantenversiegelung mit flacher Materialraupe und damit gut benetzten Bauteilrändern erreicht, die keine manuelle Nacharbeit bzw. nachträglichen Reinigungsprozess erfordert. Das viskose Material, bspw. ein Klebstoff, wird durch die erste Breitschlitzdüse auf die Bauteil - kante aufgetragen. Direkt danach folgt in einem festen geringen Abstand die zweite Breitschlitzdüse für den Gas- bzw. Luftstrom, der auf die bereits aufgebrachte Materialraupe bläst und diese dadurch verbreitert und abflacht. Durch die flachere Raupe wird eine bessere Benetzung der Ränder der Bauteilkante erzwungen. Die Wahl von Breitschlitzdüsenöffnungen ermöglicht den Auftrag des viskosen Materials in unterschiedlicher Breite und somit eine Anpassung an die jeweiligen
Dimensionen der Bauteilkante. Die Breite des Auftrags lässt sich über die Prozessparameter, wie z.B. die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit und des
Massenflusses des austretenden Materials, beeinflussen. Der geringe Abstand der beiden Düsenöffnungen und die vorzugsweise parallelen oder zumindest nahezu
parallelen Düsenkanäle ermöglichen eine sehr kompakte Düse, mit der sich das Material auch an engen Radien oder Bauteildurchbrüchen auftragen lässt.
Die Breite der Düsenöffnungen beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 6 mm, die Länge < 2 mm. Vorzugsweise ist die zweite Düsenöffnung um eine Distanz von etwa 4 ± 1 mm in Richtung parallel zur Längsachse des ersten
Düsenkanals bzw. der Flächennormale zur Bauteilkante gegenüber der ersten Düsenöffnung nach hinten versetzt angeordnet, um eine optimale Beeinflussung der aufge- brachten Materialraupe durch die Gas- bzw. Luftströmung zu erreichen. Damit ist der Luftauslass ca. 3-4 mm höher zur Bauteiloberfläche als der Klebstoffauslass angeordnet . Für den Auftrag des viskosen Materials, beispielsweise eines Klebstoffes, auf die Kante eines Bauteils wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgeschlagen, im Folgenden auch als Applikator bezeichnet. Diese Vorrichtung wird während des Auftrags in einer Vorschubrichtung entlang der Kante des Bauteils bewegt, auf dem das viskose Material aufgetragen werden soll. Unter der Bauteilkante ist hierbei eine Schmalseite des Bauteils oder eines Bauteilbereichs zu verstehen, beispielsweise die Schmalseite einer Platte oder einer Glasscheibe. Die Vorrichtung umfasst eine Düse für das viskose
Material, die in oder an einer Düsenhaiterung montiert ist. Eine Führungsrolle (Diabolo) ist so an der Düse oder Düsenhalterung befestigt, dass sie für den Auftrag des viskosen Materials an die Kante angesetzt und entlang der Kante verfahren werden kann. Die Führungs- rolle ist dabei so angeordnet, dass sie während des Auftrags eine definierte Lage der Düse zur Kante gewährleistet, insbesondere eine Zentrierung der Düse zur Kante sowie einen konstanten Abstand. Die Düsenhalterung ist über einen Verbindungsmechanismus mit einem Anschlusselement verbunden, über das die
Vorrichtung bzw. der Applikator an eine Handhabungs- einrichtung, einen Handgriff oder eine Kartusche anschließbar ist. Auf diese Weise kann der Applikator bspw. an einem Roboterarm angeschlossen werden und durch den Roboterarm für einen automatisierten Auftrag des viskosen Materials geführt werden. Der Verbindungs- mechanismus ist bei der vorgeschlagenen Vorrichtung so ausgebildet, dass er wenigstens in Richtung zur Kante des Bauteils, d.h. in einer Richtung parallel zur
Flächennormalen auf die Bauteilkante, eine Relativ- bewegung der Düsenhalterung bzw. Düse zum Anschluss- element ermöglicht, und weist einen Federmechanismus auf, durch den die Führungsrolle während des Auftrags gegen die Kante gedrückt wird. Die Beweglichkeit der Düsenhalterung bzw. Düse in Richtung der Kante ist so gewählt, dass durch diese Bewegung Bauteiltoleranzen im Verlauf der Kante ausgeglichen werden können. Damit ist eine vollautomatisierte oder teilautomatisierte
Versiegelung der Bauteilkante möglich. Durch die
Führungsrolle wird die exakte Führung der Düse entlang der Bauteilkante sichergestellt. Durch die Beweglichkeit der Düsenhalterung relativ zum Anschlusselement bzw. der Handhabungseinrichtung, des Handgriffs oder der Kartusche, an dem der Applikator befestigt ist, wird auch bei Bauteiltoleranzen ein konstanter Abstand der Düse zur Bauteilkante erreicht, ohne hierfür aufwändige Sensorsysteme einsetzen zu müssen.
Die Führungsrolle kann bei der vorgeschlagenen Vorrichtung in Vorschubrichtung vor oder hinter der
Düse angeordnet sein. Ein Anordnung vor der Düse wird vorzugsweise dann gewählt, wenn eine Beeinflussung bzw. Formung der aufgebrachten Materialraupe durch den Luft- oder Gasstrom aus einer zusätzliche Düsenöffnung erfolgen soll. Bei einer Anordnung hinter der Düse ist die Führungsrolle vorzugsweise so ausgebildet,
insbesondere geformt, dass eine Beeinflussung bzw.
Formung der mit der Düse aufgebrachten Materialraupe durch die Führungsrolle erfolgt. Die Führungsrolle hat also in diesem Fall eine Doppelfunktion, zum einen die Gewährleistung einer definierten Lage der Düse zur Kante während des Auftrags und zum anderen die Formung der aufgetragenen Materialraupe. Unter Formung ist hierbei auch eine Begradigung oder Glättung der
Materialraupe zu verstehen.
Die Düsenhalterung kann damit entsprechend schmal ausgeführt werden, um dadurch auch einen Material - auftrag an engen Bauteildurchbrüchen durchführen zu können .
Der Verbindungsmechanismus kann in unterschied- licher Weise realisiert werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Verbindungsmechanismus als
Winkelhebel ausgebildet, wobei die Düsenhalterung einen Arm dieses Winkelhebels darstellt oder an diesem befestigt ist. Als Düse kann hierbei bspw.. eine
Breitschlitzdüse eingesetzt werden, über die das viskose Material auf die Bauteilkante aufgetragen wird. Durch den Winkelhebel wird erreicht, dass die Düsenhalterung mit der Düse in Richtung der Flächennormale zur Bauteilkante beweglich ist. Dieser Applikator wird bspw. an ein Automatisierungsgerät (z.B. Roboter) und an das Dosiersystem für das viskose Material angeschlossen. Die Führungsrolle berührt die Bauteilkante und läuft der Düse in Verfahr- bzw. Vorschubrichtung des Applikators voraus oder hinterher. Bauteil - toleranzen in Normalenrichtung werden durch den
Federmechanismus im Winkelhebel ausgeglichen. Der
Applikator hat daher über die Führungsrolle ständigen Kontakt zur Bauteilkante . In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist ein Sensor zur Erfassung von Bewegungen des Winkel - hebels am Applikator befestigt, dessen Messdaten für die Steuerung des Automatisierungsgerätes eingesetzt werden können. So kann bspw. die Bewegung des Winkel- hebels über einen Abstandslaser als Sensor erfasst werden, um Abweichungen der vorprogrammierten Bahn des Automatisierungsgerätes an die Bahnsteuerung weiter- zugeben, die daraufhin die Bahn entsprechend
korrigiert .
Mit diesem Applikator lässt sich eine automatisierbare Kantenversiegelung auf toleranzbehafteten Bauteilen mit engen Radien und eingeschränkter Zugänglichkeit erreichen. Ein großer Vorteil liegt hier in der Möglichkeit der schlanken Ausführung der Appli- katorspitze, mit der auch Durchbrüche und Ausschnitte mit kleinen Radien erreicht werden können. Der
Applikator hat durch die Führungs- oder Andruckrolle ständigen, federkraftgesteuerten Kontakt zum Bauteil und folgt der Bauteilkante auch bei Abweichungen des Bauteils in Flächennormale.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Verbindungsmechanismus so ausgebildet, dass er zusätzlich zur Beweglichkeit parallel zur Flächennormalen der Bauteil- kante auch senkrecht zur Flächennormalen und zur
Vorschubrichtung beweglich ausgeführt ist. Für beide
Bewegungen ist jeweils ein Federmechanismus integriert, der die Führungsrolle gegen die Bauteilkante drückt bzw. einer Auslenkung von einer Mittenposition der Führungsrolle entgegenwirkt. Auch hier wird vorzugs- weise eine Breitschlitzdüse für den Auftrag des
viskosen Materials eingesetzt. Der Applikator kann an ein Automatisierungsgerät, wie bspw. einen Roboter oder ein XYZ-kartesisches Portalsystem, sowie ein ent- sprechendes Dosiersystem für das viskose Material angeschlossen sein. Die Führungsrolle berührt beim Auftrag des viskosen Materials die Bauteilkante und läuft der Düse in Verfahr- bzw. Vorschubrichtung voraus oder hinterher. Aufgrund der in zwei Raumrichtungen relativ zum Anschlusselement beweglichen Düsenhalterung werden Bauteiltoleranzen sowohl in Normalenrichtung als auch in Richtung orthogonal zur Vorschubrichtung durch die selbstrückstellenden Federmechanismen ausgeglichen. Die Führungsrolle selbst behält während der Applikation ständigen Kontakt zur Bauteilkante und sorgt durch die mechanische Kopplung mit der Düse für einen konstanten Düsenabstand zum Bauteil. Auch bei dieser Ausgestaltung ist somit für die Aufrechterhaltung einer definierten Lage der Düse zur Bauteilkante keine aufwendige
Sensorik erforderlich.
Mit diesem Applikator lässt sich eine sensorlose, automatisierbare Kantenversiegelung auf toleranz- behafteten Bauteilen mit variabler Kantenbreite
erreichen. Ein großer Vorteil liegt hier im Wegfall der recht komplizierten Sensorüberwachung und deren
Verzögerungszeiten. Der Applikator hat ständigen, federkraftgesteuerten Kontakt zum Bauteil und folgt der Bauteilkante auch bei durch Massenträgheit oder
Resonanzen bedingten Schwingungen der Handhabungs- einrichtung .
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Verbin- dungsmechanismus als Parallelogrammführung ausgeführt. Die Parallelogrammführung ermöglicht eine Winkel - bewegung von bspw. ± 10 mm und somit eine Verschiebung der Düse bzw. der Düsenhalterung parallel zur Flächen- normale auf die Bauteilkante um ca. 20 mm. Diese
Verschiebung ist ebenfalls federnd selbstruckstellend ausgeführt, so dass entsprechende Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden. In der bevorzugten Ausgestaltung ist das Anschlusselement bei diesem Applikator so ausgebildet, dass es sich an eine Kartusche für das aufzutragende Material, beispielsweise einen Kleb- oder Dichtstoff, anbringen lässt. Der Applikator wird dabei vorzugsweise direkt an die Kartuschenpresse ange- schraubt. Durch die selbstrückstellende Verschiebung aufgrund der Parallelogrammführung in Verbindung mit einem Federmechanismus wird auch eine Ungenauigkeit des Bedieners beim manuellen Auftrag auf die Kanten mit engen Radien mit Hilfe der Feder bzw. des Federmecha- nismus ausgeglichen. Der Bediener drückt hierzu am
Anfang des Applikations organgs die Führungsrolle auf die Bauteilkante und bringt das Parallelogramm in
Mittelstellung. Er sorgt durch diese Vorspannung der Feder in Mittelstellung des Parallelogramms für einen ständigen Kontakt der Führungs- oder Andruckrolle zum
Bauteil und kann sich somit voll auf die Stellung der Düse zum Bauteil in Kurvenrichtung konzentrieren.
Während des Applikationsvorganges versucht er, die Mittelstellung des Parallelogramms beizubehalten. Die Führungsrolle läuft der Düse in Verfahrrichtung stets voraus oder hinterher und hilft bei der Stabilisierung der Bahn in tangentialer Richtung. Die vorzugsweise eingesetzte Breitschlitzdüse kann bei dieser wie auch bei den anderen Ausgestaltungen bei ganz schmalen
Kanten auch durch eine Runddüse ersetzt werden.
Dieser Applikator ermöglicht eine kostengünstige, halb-automatische Kantenversiegelung an Bauteilkanten mit engen Radien an Durchbrüchen. Wichtigste Vorteile sind der ständige Bauteilkontakt durch das Parallelogramm sowie die tangentiale Führung durch die Führungs- rolle, die eine beschleunigte Versiegelung von Bauteil - kanten selbst bei manueller Ausführung möglich machen.
Die vorgeschlagene Vorrichtung sowie die vorzugsweise mit dieser Vorrichtung eingesetzte vorgeschlagene Kombinationsdüse lassen sich bspw. bei der Bauteil - kantenversiegelung von Türen oder Scheiben in Luftfahrt- und Automobilanwendungen oder bei der Naht- versiegelung im Rotorblattbau für Windenergieanlagen einsetzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorgeschlagene Kombinationsdüse sowie der vorgeschlagene Applikator werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 verschiedene Ansichten einer Ausgestaltung der vorgeschlagenen
Kombinationsdüse ;
Fig. 2 verschiedene Ansichten einer ersten
Ausgestaltung des vorgeschlagenen
Applikators ;
Fig. 3 verschiedene Ansichten einer zweiten
Ausgestaltung des vorgeschlagenen
Applikators ;
Fig. 4 verschiedene Ansichten einer dritten
Ausgestaltung des vorgeschlagenen
Applikators, und Fig. 5 Beispiele für unterschiedliche
Ausgestaltungen der Führungsrolle des vorgeschlagenen Applikators .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Ein Beispiel für eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Kombinationsdüse ist in Figur 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Figur la zeigt eine isometrische Ansicht der Kombinationsdüse, in der an der Anschlussseite die Öffnung des Düsenkanals 2 für die Zuführung des viskosen Materials und die Öffnung des Düsenkanals 4 für die Luftzufuhr zu erkennen sind. Die Düse verjüngt sich zur Düsenspitze hin, wie in der Figur la zu erkennen ist.
Figur lb zeigt eine Draufsicht auf diese Düse von der Anschlussseite her, in der ebenfalls die rückseitigen Öffnungen zu den Düsenkanälen 2, 4 zu erkennen sind. Der Durchmesser D der Düse beträgt in diesem
Beispiel an der breitesten Stelle 18 mm, die Länge L 25 mm.
Figur lc zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie AA der Figur lb. In dieser Schnittansicht ist der Verlauf der beiden Düsenkanäle 2, 4 zu
erkennen, die jeweils in die Düsenöffnung 1 für das viskose Material und die Düsenöffnung 3 für den Luft- austritt münden. Der Düsenkanal 4 für die Luftströmung ist in diesem Beispiel um einen Winkel von 4° gegen den Düsenkanal 2 für das viskose Material geneigt. Diese Neigung ist in diesem Beispiel erforderlich, um die Düsenöffnung 3 für den Luftaustritt in einem optimalen geringen Abstand hinter der Düsenöffnung 1 für das viskose Material zu ermöglichen. Dieser Abstand beträgt im vorliegenden Beispiel 4 mm (Mittenabstand) . Figur ld zeigt hierzu nochmals eine Unteransicht der Düse, in der die beiden Düsenöffnungen 1, 3
erkennbar sind, die als Breitschlitzdüsen ausgeführt sind. Die Düsenöffnungen haben in diesem Beispiel jeweils eine Breite von 4 mm und eine Länge von 1 mm, wobei die Längenrichtung der Abstandsrichtung der beiden Düsen bzw. der Vorschubrichtung 5 der Düse beim Auftrag des viskosen Materials entspricht. Die
Vorschubrichtung 5 ist in den Figuren lc und ld jeweils mit einem Pfeil angedeutet.
Aus der Schnittansicht der Figur lc ist auch der Höhenversatz d der Luftaustrittsöffnung 3 gegen die Düsenöffnung 1 für das viskose Material zu erkennen. Dieser Versatz d beträgt im vorliegenden Beispiel 4 mm und ist erforderlich um eine optimale Formung des über die Düsenöffnung 1 aufgetragenen viskosen Materials auf der Bauteilkante zu ermöglichen. Durch die vorliegend gewählten Dimensionen wird der Auftrag eines hochviskosen Materials ermöglicht, bspw. eines Epoxid- Klebers mit einer Viskosität von > 100 Pa-s, der nach dem Auftrag über die Düsenöffnung 3 der Luftdüse in eine im Querschnitt nahezu linsenförmige flache Form gebracht wird. Durch diese Einwirkung wird die
Benetzung der Bauteilkante beim Auftrag des viskosen Materials deutlich verbessert. Aufgrund des geringen
Abstandes der beiden Düsenöffnungen 1, 3 kann die Düse auch an engen Bauteildurchbrüchen oder im Bereich enger Bauteilradien noch vorteilhaft eingesetzt werden. Figur 2 zeigt ein erstes Beispiel für eine Vorrichtung bzw. einen Applikator gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Applikator besteht in diesem Beispiel aus einem Winkelhebel 8, dessen vorderer Teil gleichzeitig die Halterung für die Düse 10 bildet und dessen hinterer Teil mit einem Roboterflansch 6 als Anschlusselement an einen Roboter fest verbunden ist. Der
Winkelhebel 8 ermöglicht eine Bewegung des vorderen Auslegers mit der Düse 10 in Richtung parallel zur Flächennormale auf die Bauteilkante und weist eine Feder 7 auf, die die Düsenhaiterung bzw. Düse mit der Führungsrolle 9 gegen die Bauteilkante drückt. Figur 2a zeigt hierzu eine isometrische Ansicht eines derartigen Applikators, in der der Winkelhebel 8 sowie der
Roboterflansch 6 zu erkennen sind. Über einen Lasersensor 11, dessen Laserstrahl 12 schematisch angedeutet ist, wird eine Bewegung des Winkelhebels 8 gemessen. Eine derartige Bewegung tritt beim Auftrag des viskosen Materials dann auf, wenn die Bauteilkante Toleranzen aufweist und damit nicht der programmierten Bahn entspricht. Über die Messung einer Bewegung des
Winkelhebels kann dann die Abweichung erfasst und die Roboterbahn entsprechend korrigiert werden.
Figur 2b zeigt eine Seitenansicht dieses Applikators, in der wiederum der Roboterflansch 6, der
Winkelhebel 8 sowie der Lasersensor 11 zu erkennen sind. Am vorderen Teil des Winkelhebels 8 ist in diesem Beispiel die Führungsrolle 9 angedeutet. In der Figur ist auch die Bewegungsrichtung 13 des Winkelhebels 8 mit einem Pfeil angedeutet. Der vordere Teil dieses Winkelhebels ist in der Detailansicht B in Figur 2e nochmals besser zu erkennen. Die Führungsrolle 9 weist in diesem wie auch den weiteren Beispielen eine
zentrale Verjüngung mit beidseitig ansteigenden Flanken auf, wie es der Figur 2e im Querschnitt zu entnehmen ist. Auf diese Weise wird eine Zentrierung der in
Vorschubrichtung hinter der Führungsrolle 9 angeordneten Düse 10 relativ zur Bauteilkante erreicht. Von der Düse 10 ist in der Figur 2e nur ein Zuführungsteil zu erkennen, der in einem hinteren Bereich in einen Materialschlauch für die Zuführung des viskosen
Materials mündet .
Figur 2c zeigt eine Draufsicht auf den Applikator, in der einerseits wiederum der Zuführungsteil der Düse und andererseits auch eine Feder 7 zu erkennen sind, durch die die Führungsrolle 9 gegen die Bauteilkante gedrückt wird. Figur 2d zeigt wiederum den vorderen Teil des Winkelhebels im Detail. Die Lage der Düse 10 hinter der Führungsrolle 9 ist hier deutlicher zu erkennen.
Figur 3 zeigt ein weiteres Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung des vorgeschlagenen Applikators. In diesem Beispiel ermöglicht der Applikator eine
Bewegung der Düsenhaiterung bzw. des Düsenkopfes 15 sowohl in Richtung parallel zur Flächennormalen auf die Bauteilkante als auch in Richtung senkrecht zur
Vorschubrichtung und dieser Flächennormalen. Figur 3a zeigt eine isometrische Ansicht dieses Applikators. Der Applikator weist einen Düsenkopf 15 auf, an dem die
Führungsrolle 9 befestigt ist. Dieser Düsenkopf umfasst auch die in dieser Ansicht nicht erkennbare Düse. Der Düsenkopf 15 ist über eine Feder 18 und eine Kulissen- führung 16 mit einer Montageplatte 17 verbunden, über die der Applikator an einer Handhabungseinrichtung befestigt werden kann. In der Seitenansicht der Figur 3b sind die Montageplatte 17, die Feder 18 und der Düsenkopf 15 nochmals zu erkennen. In dieser Ansicht ist auch der Materialschlauch 19 dargestellt, über den das viskose Material dem Düsenkopf 15 zugeführt wird.
Figur 3c zeigt schließlich eine Vorderansicht dieses Applikators, in der auch die beiden Bewegungs- richtungen des Düsenkopfes 15 mit der Führungsrolle 9 zu erkennen sind, die Bewegungsrichtung 13 in Richtung parallel zur Flächennormalen auf die Bauteilkante und die Bewegungsrichtung 14 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung und senkrecht zur Flächennormalen.
Über die Kulissenführung 16 wird die Bewegungsrichtung 14 senkrecht zur Flächennormalen ermöglicht. In der Figur sind hierbei die Federn 20 zu erkennen, über die die mit der Kulisse mögliche Parallelverschiebung jeweils in eine Mittenlage rückgestellt wird. Die Feder 18 dient dem Andrücken der Führungsrolle 9 an die
Bauteilkante. Figur 3d zeigt eine Unteransicht, in der die Lage der Düse 10 relativ zur Führungsrolle 9 zu erkennen ist.
Mit einem derartigen Applikator werden
Bauteiltoleranzen der Bauteilkante beim Auftrag des viskosen Materials sowohl in Richtung parallel zur Flächennormalen als auch in der dazu senkrechten
Richtung über die entsprechende Bewegungsmöglichkeit durch den Applikator selbst ausgeglichen, so dass kein teures Sensorsystem für eine Bahnkorrektur der
Handhabungseinrichtung eingesetzt werden muss . Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des
vorgeschlagenen Applikators ist in der Figur 4 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Diese Ausge- staltung stellt einen manuellen Applikator für die
Kantenversiegelung an engen Radien und Durchbrüchen in Bauteilen dar. Der Applikator ist dabei direkt an eine pneumatische Kartuschenpresse 21 angeschlossen, wie dies in der isometrischen Ansicht der Figur 4a zu erkennen ist. Der Applikator selbst weist ein
entsprechendes Anschlusselement 22 auf, das über eine Parallelogrammführung 23 mit der Düsenhalterung 24, im vorliegenden Beispiel auch als Applikatorkopf
bezeichnet, verbunden ist. Figur 4b zeigt hierzu noch eine Seitenansicht, Figur 4c eine Draufsicht auf den an die Kartuschenpresse 21 angeschlossenen Applikator. In Figur 4d ist die Teilansicht A aus der Figur 4b zu erkennen. Diese Figur zeigt die Parallelogrammführung 23, die Düsenhalterung 24 sowie einen Teil der Düse 10 des Applikators. Am vorderen Teil ist eine Führungsrolle 9 für die Führung der Düse entlang der
Bauteilkante befestigt. Durch die Parallelogrammführung ist wiederum eine Bewegung der Düse in der mit dem Pfeil angedeuteten Bewegungsrichtung 13 parallel zur Flächennormalen auf die Bauteilkante möglich. Die
Führungsrolle 9 wird hierbei über die Federwirkung einer in der Parallelogrammführung 23 eingesetzten Feder erreicht. Die Düse 10 ist über einen Materialschlauch 19 mit der Kartuschenpresse 21 verbunden.
Beim Auftrag des viskosen Materials wird der
Applikator mit der Führungsrolle 9 an die Bauteilkante angesetzt und der Startknopf 25 der Kartuschenpresse 21 gedrückt. Dadurch tritt das viskose Material aus der Düse aus, während der Bediener gleichzeitig den
Applikator mit der Führungsrolle entlang der Bauteilkante verfährt. Aufgrund der großen Verstellmöglichkeit in Richtung parallel zur Flächennormalen auf der
Bauteilkante durch die Parallelogrammführung gleicht der Applikator aufgrund der Federwirkung Bewegungs- ungenauigkeiten des Bedieners ohne Weiteres aus, so dass jederzeit ein konstanter Abstand der Düse zur Bauteilkante gewährleistet wird. Figur 4e zeigt
schließlich noch das Detail B aus der Figur 4c, in dem die Anordnung der Düse 10 unmittelbar hinter Führungsrolle 9 zu erkennen ist. Die Querschnittform der Führungsrolle kann beim vorgeschlagenen Applikator unterschiedliche Geometrien aufweisen. Insbesondere bei Anordnung der Führungsrolle in Vorschubrichtung hinter der Düse kann durch
geschickte Auswahl der Geometrie bzw. Rollenform in Kombination mit der Vorschubgeschwindigkeit über dem
Bauteil und dem Volumenstrom des viskosen Materials die Raupengeometrie durch die Führungsrolle gezielt an die Spezifikationen angepasst werden. Figur 5 zeigt hierzu lediglich beispielhaft einige mögliche Rollenformen. Die Breiten- und Durchmesserverhältnisse der einzelnen in der Figur erkennbaren Segmente der Führungsrolle 9, die bspw. eine Breite von 8 mm und an den beiden Seiten einen Durchmesser von 6 mm aufweisen kann, können dabei je nach Anwendung selbstverständlich variieren. Bezugszeichenliste
I Düsenöffnung für viskoses Material
2 Düsenkanal für viskoses Material
3 Düsenöffnung für Luftaustritt
4 Düsenkanal für Luftzufuhr
5 Vorschubrichtung
6 Roboterflansch
7 Feder
8 Winkelhebel
9 Führungsrolle ;
10 Düse
II Lasersensor
12 Laserstrahl
13 Bewegungsrichtung parallel zur Flächennormalen
14 Bewegungsrichtung senkrecht zur Flächennormalen und Vorschubrichtung
15 Düsenkopf
16 Kulissenführung
17 Montageplatte
18 Feder
19 Materialschlauch.
20 Feder
21 Kartuschenpresse
22 Anschlusselement
23 Parallelogrammführung
24 Applikatorkopf
25 Startknopf

Claims

Patentansprüche
Kombinationsdüse für den Auftrag eines viskosen Materials, insbesondere eines Klebstoffes, die
- einen ersten Düsenkanal
(2) für das viskose Material, der in eine erste Düsenöffnung (1) mündet, und
- einen zweiten Düsenkanal (4) für ein gasförmiges Medium aufweist, der in eine zweite Düsenöffnung (3) mündet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Düsenkanäle (2, 4) unter einem Winkel zueinander verlaufen, der zwischen 0° und 10° beträgt, und die beiden Düsenöffnungen (1, 3) eine größere Breite als Länge aufweisen und in Längsrichtung in einem Mittenabstand hintereinander angeordnet sind, der zwischen 3 und 5 mm beträgt .
Kombinationsdüse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breite der Düsenöffnungen (1, 3) zwischen 3 und 6 mm beträgt .
Kombinationsdüse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge der Düsenöffnungen (1,
3) ^ 2 mm beträgt .
4. Kombinationsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Düsenöffnung (3) um eine Distanz von 4 ± 1 mm in Richtung parallel zur Längsachse des ersten Düsenkanals (2) gegenüber der ersten Düsenöffnung (1) zurück versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen
Materials, insbesondere eines Klebstoffes, auf eine Kante eines Bauteils, entlang der die
Vorrichtung während des Auftrags in einer
Vorschubrichtung (5) bewegt wird, mit
- einer Düse (10) für das viskose Material in oder an einer Düsenhalterung (8, 15, 24),
- einer Führungsrolle (9) , die so an der Düse oder der Düsenhalterung befestigt ist, dass sie für den Auftrag des viskosen Materials an die Kante ansetzbar und entlang der Kante verfahrbar ist und dadurch während des Auftrags eine definierte Lage der Düse (10) zur Kante gewährleistet,
- einem Anschlusselement (6, 17, 22) über das die Vorrichtung an eine Handhabungseinrichtung, einen Handgriff oder eine Kartusche anschließbar ist, und
- einem Verbindungsmechanismus (16, 23), über den die Düsenhalterung (8, 15, 24) mit dem
Anschlusselement (6, 17, 22) verbunden ist,
- wobei der Verbindungsmechanismus (16, 23) so ausgebildet ist, dass er wenigstens in einer ersten Richtung (13) parallel zu einer
Flächennormale auf die Kante eine Relativbewegung der Düsenhalterung (8, 15, 24) zum Anschlusselement (6, 17, 22) ermöglicht und einen Federmechanismus (7, 18, 20) aufweist, durch den die Führungsrolle (9) während des Auftrags gegen die Kante gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsmechanismus (16, 23) ein
Winkelhebel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Sensor (11) zur Erfassung von Bewegungen des Winkelhebels angeordnet und mit einer
Steuerung einer Handhabungseinrichtung verbindbar ist, um dieser Daten für eine eventuelle
Bahnkorrektur zu übermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsmechanismus (16, 23) so ausgebildet ist, dass er auch eine Relativbewegung der Düsenhaiterung (8, 15, 24) zum Anschluss- element (6, 17, 22) in einer zweiten Richtung (14) senkrecht zur Vorschubrichtung (5) und quer zur ersten Richtung (13) ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsmechanismus (16, 23) eine Parallelogrammführung ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düse (10) eine Kombinationsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsrolle (9) in Vorschubrichtung (5) hinter der Düse (10) angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie das durch die Düse (10) aufgetragene viskose Material bei der Bewegung der Vorrichtung in Vorschubrichtung (5) formt.
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