EP2961536A1 - Verfahren zum herstellen einer versiegelung - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer versiegelung

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EP2961536A1
EP2961536A1 EP14705522.2A EP14705522A EP2961536A1 EP 2961536 A1 EP2961536 A1 EP 2961536A1 EP 14705522 A EP14705522 A EP 14705522A EP 2961536 A1 EP2961536 A1 EP 2961536A1
Authority
EP
European Patent Office
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workpiece
heating
sealing
heating device
metering device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14705522.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jozef HUDINA
Uwe Weinbrecht
Dirk Reitenbach
Eric Grulich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP2961536A1 publication Critical patent/EP2961536A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60R13/06—Sealing strips
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    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate
    • B05D3/0245—Pretreatment, e.g. heating the substrate with induction heating

Definitions

  • the present invention relates to a method for sealing adhesive and sealing points, especially in the automotive sector.
  • edge seam bonding and sealing which is also known by the term fine seam seal, coarse seam sealing and structural bonding to bodies as well as relining of, for example, add-on parts.
  • a bead of a sealing adhesive or sealant in the form of a curable material is usually placed over the outwardly open region of the fold, which gels in a first hardening process of the sheet in the curable composition and is completely cured in a subsequent hardening process .
  • the hardenable mass used here is PVC in particular.
  • DE102006006848A1 discloses a method and an apparatus for producing a seam-glued connection of workpieces, wherein in an open fold of a first workpiece, a bonding adhesive is applied in a web and at least substantially simultaneously in addition to the web of the bonding adhesive at least one sealant adhesive in a further web is applied, which serves at the closed fold around the edge of another workpiece sealing the seam-gluing connection.
  • a bonding adhesive is applied in a web and at least substantially simultaneously in addition to the web of the bonding adhesive at least one sealant adhesive in a further web is applied, which serves at the closed fold around the edge of another workpiece sealing the seam-gluing connection.
  • air pockets are included in the edging fold under the sealant adhesive, which expand at a later cure and form visible blisters outwardly. On the one hand, these bubbles disturb the appearance and, on the other hand, form weak points of the seal against corrosive attacks.
  • EP1041 130A1 discloses a method for sealing body panels, in particular for hem seam sealing of vehicle attachment parts, e.g. of doors, rear or front flaps or sunroof lids.
  • the method is based on a double pre-crosslinking of the sealant in the body shell.
  • the surface of a UV-active sealing compound is pre-crosslinked by UV irradiation, and in a second, directly following step, the edge-seam adhesive and the sealing compound are cured by thermal action.
  • a breaking of a seal by an enclosed air bubble is to be prevented.
  • this process may be expensive and incurs additional costs.
  • EP1 186642A1 discloses a special two-component system suitable for relining, hem flange bonding and sealing of body panels particularly suited for hem flange sealing of vehicle attachment parts and a method for sealing a bodywork section.
  • the two-component systems described reach within the predetermined cycle time required for the assembly of the attachments to the body grip strength and with the KTL passage required for the manufacturing process strength and dimensional stability due to a double crosslinking of the sealant. As a result, in particular a breaking of a seal by an enclosed air bubble is to be prevented. However, this process can be very time-consuming and / or incurs additional costs.
  • the special two-component system used here causes additional costs and may make handling more difficult.
  • the basic idea of the invention is the use of a method in which by means of a metering device a sealing compound is applied to an application area of a workpiece under relative movement between the workpiece and the metering device, by means of a heating device the application area of the workpiece onto which the sealing compound is applied under relative movement between the workpiece and heating device is heated prior to the application of the sealing compound, wherein preferably the order of the sealing compound via the metering device takes place in the heated state of the application area.
  • the method according to the invention is used in the motor vehicle industry, for example in the sealing or seam sealing of hemispheres in motor vehicle construction.
  • a sealing compound in particular in the form of a curable material, for example in the form of a bead, is usually placed over the outwardly open region of a fold, which is hardened after application in one or more curing steps, in particular by thermal action.
  • the sealant may be based on a plastisol.
  • These plastisols may be in particular PVC plastisols, as described for example in DE 1769325A or DE2200022A.
  • the use of other suitable itself and in particular already in the motor vehicle for sealing coming to use coming sealants conceivable.
  • the method according to the invention seeks to reduce the trapped air quantity and / or moisture in contact with other problems such as the Break through the seal to prevent.
  • the method according to the invention aims at minimizing or even eliminating the source of the error itself, rather than devoting itself to concealing its symptoms. Therefore, after a complete implementation of the new method, the effort of quality control of the seam seal can be significantly reduced. In addition, the time-consuming manual reworking of previously defective sections in the seam sealing can be omitted. With the new process, the production process can be significantly simplified and the quality increased. The new method can also be implemented without major investments in existing lines.
  • the essential essence of the method according to the invention provides for the workpiece, ie, for example, the edging seam of a motor vehicle door, to be heated by a heating device immediately before application of the sealing compound in the application area, ie, the application location of the sealing compound such that heating of the area remaining there within the edging fold Amount of air is used to achieve a change in air density.
  • the density of the remaining amount of air at a said heating decreases by part of the thus heated air quantity escapes in the direction of the outwardly open portion of the fold.
  • said sealing compound is applied via the metering device.
  • the application is preferably made at a time when said amount of air is still heated so that it is in a state of lower density and a part of the amount of air has escaped. Accordingly, the order of the sealing compound is still in the heated state of the remaining amount of air. The remaining amount of air is thus trapped in the state of lower density of the sealant.
  • the inclusion is preferably carried out such that no air from outside can reach the remaining and enclosed by the sealant air.
  • the heating device is designed and set the process sequence such that a heating of the application area up to a temperature in the range of 80 ° C to 180 ° C. Within this range, the amount of air remaining in the fold can be heated sufficiently to achieve the described density change. In addition, a load on the application area itself or impairment of an already used adhesive and / or sealant within the fold can be excluded or at least minimized.
  • the inventive method by suitable selection of the process parameters, the remaining amount of air in the edging fold by defined heating of the workpiece in the order area, ie in the region of the order location of the sealing compound, immediately before the application of said sealant preferably be reduced so far that the risk of destruction or Deformation of the sealant by a density change in the amount of air, for example, in later heating of the workpiece, in particular in a tempering, is minimized or reduced.
  • suitable selection of the parameters can be dispensed by the inventive method also on a pre-gelling of the sealant, which is to serve the safe sealing in known methods.
  • the heating of the workpiece, more precisely the job location of the sealing compound takes place by a relative movement between the workpiece and the heater.
  • the order of the sealing compound is also carried out by a relative movement between the workpiece and in this case between dosing. It has proved to be particularly advantageous if the heating device of the metering device preferably leads in a defined and constant distance.
  • the relative movement takes place at least partially between the workpiece on one side and a sealing unit consisting of heating device and metering device on the other side.
  • Dosing and heating device can thus, for example, at least in particular area or sections in a primary relative movement or basic direction together as a sealing unit undergo a relative movement with or to the workpiece. Whereby both a movement of the workpiece, a movement of the sealing unit or a movement of the workpiece and the sealing unit is conceivable.
  • a sealing unit can be understood in particular to be a unit which provides a fixed connection between the heating device and the metering device, so that the heating device of the metering device leads in preferably a defined and constant distance during the relative movement, in order to ensure that the application area immediately before the application Sealant is heated.
  • the sealing unit can also be understood to mean a heating device and a metering device as two completely separate or separated components, which, however, assume the same or essentially the same relative movement with respect to the workpiece, in order to ensure that the place of application of the sealing compound immediately before the application of the Sealant is heated.
  • the heating device and metering device essentially receive the same primary relative movement with respect to the workpiece, one of the two devices mentioned or both experience additional relative movements with respect to the workpiece in addition to the said primary relative movement.
  • the heating device and / or the metering device in addition to the primary relative movement, in which, for example, the order of the sealing compound can take place, one or more secondary relative movements.
  • the heating device and / or the metering device can enter or experience a relative to the primary relative movement or meandering secondary relative movement.
  • the workpiece on one side or the heater and metering device or both devices can be moved together as a sealing unit on the other side. It is possible that the heating device and metering device or both devices together as a sealing unit on one side or the workpiece resting on the other side or are each moved with the moving part in a different direction.
  • a primary relative movement takes place in a range of 100 mm / s to 350 mm / s, preferably in a range of 150 mm / s to 300 mm / s, so that, for example, in particular by suitable design of the heater as short residence times of the workpiece within the heating surface of the heater, in particular in a range of 0, 1 to 0.6 s.
  • the sealing unit containing the heating device and at a fixed distance thereto the metering device is moved at a feed rate of, for example, 250 mm / s relative to the workpiece that is stationary in this case, for example.
  • the method according to the invention is preferably used for a seam-glued connection in body panels, preferably for the connection of interior and exterior panels, e.g. in doors and / or flaps for a motor vehicle.
  • an inductively heatable workpiece in particular made of steel or aluminum
  • the heater has at least one inductor for inductive heating of the workpiece.
  • Inductors are preferably used which operate at a frequency in the range from 70 kHz to 200 kHz, particularly preferably in a range from 150 kHz to 180 kHz.
  • the inductor is also liquid-cooled, in particular by means of a water emulsion.
  • the distance of the heating device during the heating to the workpiece, in particular to be heated application area in particular the heat emitting area of the heater or the heat-emitting portion of the heater or the heating surface of the heating device or the opposite of the order range area of the heater , in particular of the inductor in a range of 0.2 cm to 2 cm, more preferably in a range of 0.4 cm to 0.8 cm in the illustrated embodiment, for example, 0.5 cm.
  • the heating device of the metering device or the nozzle of the metering device for applying the sealing compound leads simultaneously in a time interval in the range from 0.1 s to 6 s.
  • This may be particularly advantageous because in the production line existing and already in use hardware can be shared with the new process without major expenses, for example, the respective application robot for sealing, in particular for said seam seal and the heating device for heating, in particular, said inductor may carry.
  • the relative movement is selected in such a way and the heating device is designed such that the application area in a time interval in the range of 0, 1s to 0.8s, preferably within 0.1 s to 0th 3s is located within an effective heating surface or an effective heating region of the heating device.
  • This can be understood as meaning the area or space around the heating device which has an influence on the temperature in the sense of an increase in temperature, that is to say a heating of the application area of the workpiece. For example, excessive heating and workpiece damage or workpiece damage can be avoided.
  • a bus interface in particular a Profibus, or a real-time Ethernet interface.
  • a sealing unit for producing a seal on or on a workpiece, comprising a metering device for applying a sealing compound and a heating device for heating the workpiece prior to the application of the sealing compound.
  • a sealing unit is suitable, for example, for the method described above.
  • the above-described advantageous embodiments of dosing device, heating device and also of the sealing unit are also here as preferred karte embodiments are applicable and supplement insofar this device-related section.
  • connection of the metering device and the heating device such that a defined distance between the metering device and the heater is maintained during a relative movement between the sealing unit and the workpiece.
  • This can be done for example by the above described in the context of the method design of the sealing unit.
  • a fixed connection of heating device and metering device can be provided, so that the heating device of the metering device leads at a fixed distance during the relative movement in order to ensure that the application region is heated immediately before the application of the sealing compound.
  • an adjustability of the distance in particular by suitable mechanical, electromechanical or pneumatically driven adjusting means conceivable.
  • the heating device of the sealing unit has at least one inductor for inductive heating of an inductively heatable workpiece.
  • the inductor may in particular have the above-mentioned preferred characteristic values with regard to power and frequency.
  • the inductor may be liquid-cooled, in particular by means of a water emulsion. It has proven to be particularly advantageous to use a round inductor or a line inductor or a Polygonalinduktor. In an advantageous development, it is additionally or alternatively provided to make the inductor interchangeable.
  • Another advantage is the use of one or more multi-axis robots, on whose arm or arms the metering device and the heating device are arranged.
  • it can be advantageous, in particular for connecting the heating device to existing production lines, to equip the robot or the heating device and / or the metering device itself with a bus interface, in particular a Profibus, or a real-time Ethernet interface.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a workpiece and a side view of a sealing unit according to the invention for carrying out a method according to the invention
  • Figure 2 is a front view of the sealing unit of Figure 1 in the implementation of the method according to the invention.
  • the workpiece 1 1 is an outer panel 12 of a motor vehicle door, which is folded by means of a fold 13 via an inner panel 14.
  • a hem flange adhesive 17 is provided, which is applied before folding and is dimensioned in its amount so that it ideally fills the entire folding area.
  • a sealing compound 6 is applied by means of a spraying process which, as a seal 7, covers the outer fold region and, in particular, said free edge 15.
  • a cavity may occur in the marginal region of the fold 13 which, when the sealing compound 6 is applied, leads to an air inclusion 18 which is expanding and the seal 7 could break.
  • the method according to the invention and the application unit 1 according to the invention are used.
  • the sealing unit 1 for producing a seal 7 on the workpiece 11 comprises a metering device 4 for applying the sealing compound 6 and a heating device 2 for heating the application area of the workpiece 11 to which the sealing compound 6 is to be applied immediately before the application of the sealing compound 6.
  • the metering device 4 comprises an application nozzle 5 for applying the sealing compound 6 to the outer fold region, wherein the order of the sealing compound 6 by means of a relative movement of metering device 4 and workpiece 1 1 takes place.
  • the workpiece 1 1 is held by a robot arm, not shown, in the shown order position, wherein a further multi-axis robot arm 9 is provided, on which via a holding device 8 said metering device 4 is mounted and by means of which the metering device 4 for applying the sealant 6 is movable in a direction of movement 10 relative to the workpiece 1 1.
  • a further multi-axis robot arm 9 is provided, on which via a holding device 8 said metering device 4 is mounted and by means of which the metering device 4 for applying the sealant 6 is movable in a direction of movement 10 relative to the workpiece 1 1.
  • the workpiece 11 it is also conceivable for the workpiece 11 to be movable relative to the application unit 1, in particular by means of the above-mentioned robot arm.
  • the metering device 4 and in particular the application nozzle 5 are designed such that on the one hand different sealing compounds 6 are applied, on the other hand, however, different order types can be selected.
  • the sealing compound 6 can be applied or sprayed on as a bead, but an application by means of thin-jet spraying is conceivable, as illustrated, via an application jet.
  • said heating device 2 is additionally provided for heating the application area of the workpiece 11.
  • the heating device is also mounted on the robot arm 9 via said holding device 8.
  • the arrangement of heating device 2 and metering device 4 is such that the application area for the sealing compound 6 on the workpiece 1 1 is heated immediately before the application of this sealing compound 6.
  • the heating device 2 has an inductor 3 for inductive heating of a rich of the workpiece 1 1 on.
  • the inductor 3 has a power of 18kW and a frequency of 180kHz.
  • a liquid cooling not shown, is provided, wherein a water emulsion is used as the cooling liquid.
  • the sealing unit 1 is arranged and moved in the direction of movement 10 relative to the workpiece 1 1 that the inductor 3 during the heating of the workpiece 1 1 at a constant distance of about 0.5 cm from the outer surface of the workpiece 1 1
  • the inductor 3 is selected and on the other hand moves the sealing unit 1 with such a, preferably constant speed in the direction of movement 10 relative to the workpiece 1 1 in that the application area of the workpiece 11 is only within a period of approximately 0.3 s within the area of the inductor 3 which is effective for heating the application area, or rather, any area of the application area provided for heating only approximately 0.3 s of heating the heater 2 is exposed.
  • the sealing unit 1 is moved at a feed rate of about 250mm / s relative to the stationary in this case workpiece 1 1.
  • the workpiece 1 1 is heated directly in the application area, whereby indirectly also an air quantity located there is heated.
  • the heating of the workpiece 1 1 takes place up to a temperature of about 140 ° C, which leads to an identical or at least similar temperature of said amount of air.
  • the density of the remaining amount of air decreases, as part of the heated air quantity escapes in the direction of the region of the fold 13 which is still open in the direction of the outer fold region and the free edge 15.
  • the distance between the metering device 4 and the heating device 2 on the holding device 8 and the speed of the sealing unit 1 in the direction of movement 10 are set such that the heating device 2 or rather said surface of the inductor 3 of the metering device 2 which acts to heat the application area is moved during the movement of the sealing unit 1 in the direction of movement 10 at a time interval of here 0.3 s simultaneously advanced.
  • a cooling of the application area after heating can be avoided, so that an order of the sealing compound 6 can be carried out at a still sufficient temperature of the application area.
  • the order of the sealing compound 6 is still in the heated state of the remaining amount of air, so that the remaining amount of air is included in the state of lower density of the sealing compound 6.
  • FIG. 1 shows a plan view of the end face of the fold 13 and a corresponding front view of the sealing unit 1 of Figure 1 in carrying out the inventive method for producing a seal 7. It can be seen that both heater 2 with the inductor 3 and metering device 4 with the application nozzle 5 are fixed together on the holding device 8 on the multi-axis robot arm 9.
  • heating device 2 and metering device 4 are moved as a unit in the direction of movement 10, wherein heating device 2 and metering device 4 fixed and fixed during the process with respect to their position to each other at a relative movement between the sealing unit 1 and workpiece 1 1 a defined distance between the heater 2 and To be able to comply with metering device 4.
  • the holding device 8 can also be designed such that on the one hand a fixation of said components for the process can be made, on the other hand, for example, via a linear drive or similar mechanical aids, the distance between the heater 2 and metering device 4 is variable, in particular to the sealing unit, for example in a Change the workpiece 1 1 adapt and designed to be flexible to use.
  • the application area of the workpiece 1 1 provided for applying the sealing compound 7 can be heated by means of the inductor 3 immediately before the application of the sealing compound 7, such that heating there within the edging fold remaining amount of air to achieve an above-described change in air density. If, in addition to said amount of air or additionally or alternatively, residual moisture in the edging fold should remain, the same can likewise be removed or at least reduced by the use of said heating device 2 by heating the application area immediately before application of the sealing compound 6.
  • the method according to the invention aims at minimizing or even eliminating the source of the error itself, rather than devoting itself to concealing its symptoms.
  • the expense of quality control of the seam seal can be significantly reduced and it can eliminate the laborious manual reworking of previously defective sections in the seam seal.

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Versiegelung (7), bei dem mittels einer Dosiervorrichtung (4) eine Versiegelungsmasse (6) auf ein Werkstück (11) unter Relativbewegung (10) zwischen Werkstück (11) und Dosiervorrichtung (4) aufgetragen wird, bei dem mittels einer Heizvorrichtung (2) ein Auftragsbereichs des Werkstücks (11), auf den die Versiegelungsmasse (6) aufgetragen wird, unter Relativbewegung (10) zwischen Werkstück (11) und Heizvorrichtung (2) vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse (6) erwärmt wird.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Versiegelung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versiegeln von Klebe- und Dichtstellen insbesondere im Kraftfahrzeugbereich. Als Anwendungen seien u.a. die Bördelfalzverklebung und -Versiegelung erwähnt, die auch unter dem Fachbegriff Feinnahtabdichtung bekannt sind, die Grobnahtabdichtung sowie strukturelle Verklebungen an Karosserien sowie die Unterfütterung von beispielsweise Anbauteilen.
Beispielsweise wird bei der Bördelfalzversiegelung im Kraftfahrzeugbau üblicherweise über den nach außen offenen Bereich des Falzes eine Raupe eines Dichtungsklebers oder Dichtstoffes in Form eines aushärtbaren Materials gelegt, welches in einem ersten Härtungsprozess des Bleches im Bereich der härtbaren Masse geliert und in einem nachgeschalteten Härtungsprozess vollständig ausgehärtet wird. Als härtbare Masse kommt hier insbesondere PVC zum Einsatz.
So offenbart beispielsweise die DE102006006848A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Falz-Klebe-Verbindung von Werkstücken, wobei in einen offenen Falz eines ersten Werkstückes ein Verbindungskleber in einer Bahn aufgebracht wird und im wesentlichen gleichzeitig zusätzlich neben der Bahn des Verbindungsklebers zumindest ein Dichtungskleber in einer weiteren Bahn aufgetragen wird, die bei geschlossenem Falz um den Rand eines weiteren Werkstückes der Abdichtung der Falz-Klebe-Verbindung dient. Oft sind jedoch in dem Bördelfalz unter dem Dichtungskleber Lufteinschlüsse enthalten, die sich bei einer späteren Härtung ausdehnen und nach außen sichtbare Blasen bilden. Diese Blasen stören zum einen die Optik und bilden zum anderen Schwachstellen der Versiegelung gegen korrosive Angriffe.
Um dieses Problem zu beseitigen offenbart die EP1041 130A1 ein Verfahren für die Abdichtung von Karosserieabschnitten, insbesondere für die Bördelfalzversiegelung von Fahrzeuganbauteilen, wie z.B. von Türen, Heck- bzw. Frontklappen oder Schiebedachdeckeln. Das Verfahren beruht auf einer zweifachen Vorvernetzung der Versiegelungsmasse im Karosserie-Rohbau. Dabei wird in einem ersten Schrift die Oberfläche einer UV-aktiven Versiegelungsmasse durch UV-Bestrahlung vorvernetzt, und in einem zweiten, direkt nachfolgenden Schritt wird durch thermische Einwirkung der Bördelfalzklebstoff und die Versiegelungsmasse angehärtet. Hierdurch soll insbesondere ein Aufbrechen einer Versiegelung durch eine eingeschlossene Luftblase verhindert werden. Dieses Verfahren kann unter Umständen jedoch aufwändig sein und Zusatzkosten verursachen.
Ferner offenbart die EP1 186642A1 ein spezielles Zweikomponentensysteme, die für die Unterfütterung, Bördelfalzverklebung und Abdichtung von Karosserieabschnitten, welche insbesondere für die Bördelfalzversiegelung von Fahrzeuganbauteilen geeignet sind, sowie ein Verfahren zum Versiegeln eines Karosserieabschnittes. Die beschriebenen Zweikomponentensysteme erreichen innerhalb der vorgegebenen Taktzeit die für die Montage der Anbauteile an die Karosserie erforderliche Griff- Festigkeit und mit dem KTL-Durchgang die für den Fertigungsprozess erforderliche Festigkeit und Masshaltigkeit aufgrund einer zweifachen Vernetzung der Versiegelungsmasse. Hierdurch soll insbesondere ein Aufbrechen einer Versiegelung durch eine eingeschlossene Luftblase verhindert werden. Dieses Verfahren kann unter Umständen jedoch sehr aufwändig sein und/oder zusätzliche Kosten verursachen. Das hier zum Einsatz kommende spezielle Zweikomponentensystem verursacht Zusatz- kosten und kann die Handhabung erschweren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Versiegeln von Klebe- und Dichtstellen bereitzustellen, das eine Blasenbildung durch eingeschlossene Gase oder Flüssigkeiten reduziert.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz eines Verfahrens bei dem mittels einer Dosiervorrichtung eine Versiegelungsmasse auf einen Auftragsbereich eines Werkstückes unter Relativbewegung zwischen Werkstück und Dosiervorrichtung aufgetragen wird, bei dem mittels einer Heizvorrichtung der Auftragsbereichs des Werkstücks, auf den die Versiegelungsmasse aufgetragen wird, unter Relativbewegung zwischen Werkstück und Heizvorrichtung, vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse erwärmt wird, wobei vorzugsweise der Auftrag der Versiegelungsmasse über die Dosiervorrichtung im erwärmten Zustand des Auftragsbereich erfolgt.
Vorzugsweise kommt das erfindungsgemäße Verfahren in der Kraftfahrzeugindustrie zum Einsatz, beispielsweise bei der Versiegelung oder auch Nahtabdichtung von Bördelfalzen im Kraftfahrzeugbau. Hier wird üblicherweise über den nach außen offenen Bereich eines Falzes eine Versiegelungsmasse, insbesondere in Form eines aushärtbaren Materials, beispielsweise in Form einer Raupe gelegt, welches nach dem Auftrag in einem oder mehreren Härtungsschritten, insbesondere durch thermische Einwirkung ausgehärtet wird. Die Versiegelungsmasse kann als Basis ein Plastisol aufweisen. Diese Plastisole können dabei insbesondere PVC-Plastisole sein, wie sie beispielsweise in der DE1769325A oder der DE2200022A beschrieben sind. Selbstverständlich ist auch der Einsatz anderer sich eignender und insbesondere bereits in der Kraftfahrzeug zur Versiegelung zu Anwendung kommender Versiegelungsmassen denkbar.
Wie Eingangs beschrieben ist insbesondere bei beschriebenen Versiegelungen, insbesondere Nahtversiegelungen mit Problemen durch eingeschlossene Luftblasen zu rechnen. Wohingegen bekannte Verfahren beispielsweise darauf abzielen, eingeschlossene Luftblasen durch eine besonders harte Versiegelungsmasse abzudecken, so dass selbige nicht mehr durch die Versiegelungsmasse durchbrechen können, ist das erfindungsgemäße Verfahren darauf bedacht, die eingeschlossene Luftmenge und/oder verliebende Feuchtigkeit zu vermindern, um weitere Probleme wie beispielsweise das Durchbrechen durch die Versiegelung zu unterbinden. Somit zielt das erfindungsgemäße Verfahren auf eine Minimierung oder gar Beseitigung der Fehlerquelle selbst ab, anstatt sich einem Kaschieren ihrer Symptome zu widmen. Daher kann nach einer vollständigen Implementierung des neuen Verfahrens der Aufwand der Qualitätskontrolle der Nahtabdichtung signifikant reduziert werden. Zudem kann die aufwendige manuelle Nacharbeit von ehemals fehlerhaften Abschnitten bei der Nahtabdichtung entfallen. Mit dem neuen Verfahren kann der Fertigungsablauf wesentlich vereinfacht und die Qualität erhöht werden. Das neue Verfahren kann ferner ohne größere Investitionen in bestehende Linien implementiert werden.
Der wesentliche Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, das Werkstück, also beispielsweise den Bördelfalz einer Kraftfahrzeugtür, durch eine Heizvorrichtung unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse in dem Auftragsbereich, also dem Auftragsort der Versiegelungsmasse derart zu erwärmen, dass eine Erwärmung der dort innerhalb der Bördelfalz verbliebenen Luftmenge erfolgt, um eine Änderung der Luftdichte zu erreichen. Dadurch nimmt die Dichte der verbliebenen Luftmenge bei einer besagten Erwärmung ab, indem ein Teil der so erwärmten Luftmenge in Richtung des nach außen offenen Bereiches des Falzes entweicht. Daraufhin wird noch im erwärmten und nicht wieder vollständig abgekühlten Zustand des Werkstückes im Bereich des Auftragsortes der Versiegelungsmasse besagte Versiegelungsmasse über die Dosiervorrichtung aufgetragen. Der Auftrag erfolgt vorzugsweise zu einem Zeitpunkt, zu dem besagte Luftmenge noch derart erwärmt ist, dass sie sich in einem Zustand geringerer Dichte befindet und ein Teil der Luftmenge entwichen ist. Demnach erfolgt der Auftrag der Versiegelungsmasse noch im erwärmten Zustand der verbliebenen Luftmenge. Die verbliebene Luftmenge wird so im Zustand geringerer Dichte von der Versiegelungsmasse eingeschlossen. Der Einschluss erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass keine Luft von außerhalb zu der verbliebenen und durch die Versiegelungsmasse eingeschlossene Luftmenge gelangen kann.
Bevorzugt ist die Heizvorrichtung derart gestaltet und der Verfahrensablauf derart eingestellt, dass eine Erwärmung des Auftragsbereichs bis zu einer Temperatur im Bereich von 80°C bis 180°C erfolgt. Innerhalb dieses Bereichs kann die im Falz verbliebene Luftmenge ausreichend erwärmt werden, um beschriebene Dichteänderung zu erreichen. Zudem kann eine Belastung des Auftragsbereichs selbst oder eine Beeinträchtigung eines bereits verwendeten Kleb- und/oder Dichtstoffes innerhalb des Falzes ausgeschlossen oder zumindest minimiert werden. Alternativ oder zusätzlich dazu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung derart zu gestalten und aneinander abzustimmen und den Verfahrensablauf derart einzustellen, dass die Erwärmung des Auftragsbereich vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse derartig ist, dass der folgende Auftrag der Versiegelungsmasse auf besagten Auftragsbereich erfolgt, wobei selbiger Auftragsbereich beim Auftrag eine Temperatur in einem Bereich von 80°C bis 180°C aufweist. So kann sichergestellt werden, dass die Temperatur der im Falz verbliebenen Luftmenge im Moment des Auftrags der Versiegelungsmasse noch ausreichend erwärmt ist und noch die gewünschte Dichte aufweist. Bei einer Verwendung des erstgenannten Bereichs der Temperatur auf den der Auftragsbereich erwärmt wird, hat es sich als besonders sinnvoll erwiesen, dass der Auftrag der Versiegelungsmasse auf den Auftragsbereich zu einem Zeitpunkt oder in einem zeitlichen Abstand erfolgt, zu dem die Temperatur des Auf- tragsbereichs lediglich geringfügig geringer ist. Hierbei kann sich beispielsweise eine Temperaturdifferenz von wenigen °C, beispielsweise von 5°C als sinnvoll erweisen.
So kann durch das erfindungsgemäße Verfahren durch geeignete Auswahl der Prozessparameter die verbliebene Luftmenge in der Bördelfalz durch definiertes Erwärmen des Werkstückes im Auftragsbereich, also im Bereich des Auftragsortes der Versiegelungsmasse, unmittelbar vor dem Auftrag besagter Versiegelungsmasse vorzugsweise soweit herabgesetzt werden, dass die Gefahr der Zerstörung oder Deformierung der Versiegelungsmasse durch eine Dichteänderung der Luftmenge beispielsweise bei späterer Erwärmung des Werkstückes, insbesondere in einem Temperierofen, minimiert oder verringert wird. Durch geeignete Auswahl der Parameter kann durch das erfindungsgemäße Verfahren zudem auf ein Vorgelieren der Versiegelungsmasse verzichtet werden, was der sicheren Versiegelung in bekannten Verfahren dienen soll.
Sofern neben besagter Luftmenge oder zusätzlich oder alternativ dazu Restfeuchtigkeit in der Bördelfalz verblieben sein sollte, kann selbige ebenfalls durch den Einsatz besagter Heizvorrichtung durch Erwärmen des Auftragsbereichs, also des Auftragsortes der Versiegelungsmasse unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse entfernt oder zumindest verringert werden.
Wie eingangs beschrieben erfolgt die Erwärmung des Werkstückes, genauer gesagt des Auftragsortes der Versiegelungsmasse durch eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Heizvorrichtung. Erfindungsgemäß erfolgt der Auftrag der Versiegelungsmasse ebenfalls durch eine Relativbewegung zwischen Werkstück und in diesem Fall zwischen Dosiervorrichtung. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Heizvorrichtung der Dosiervorrichtung vorzugsweise in einem definierten und konstanten Abstand voreilt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Relativbewegung zumindest bereichsweise zwischen Werkstück auf der einen Seite und einer Versiegelungseinheit bestehend aus Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung auf der anderen Seite. Dosiervorrichtung und Heizvorrichtung können somit beispielsweise zumindest insbesondere bereichs- oder abschnittsweise in eine primäre Relativbewegung oder Grundrichtung zusammen als Versiegelungseinheit eine Relativbewegung mit oder zu dem Werkstück eingehen. Wobei sowohl eine Bewegung des Werkstückes, eine Bewegung der Versiegelungseinheit oder eine Bewegung von Werkstück und Versiegelungseinheit denkbar ist.
Unter einer Versiegelungseinheit kann dabei insbesondere eine Einheit verstanden werden, die eine feste Verbindung von Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung vorsieht, so dass die Heizvorrichtung der Dosiervorrichtung in vorzugsweise einem definierten und konstanten Abstand bei der Relativbewegung voreilt, um sicherzustellen, dass der Auftragsbereich unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse erwärmt wird. Selbstverständlich ist hierbei auch eine Einstellbarkeit des Abstandes, insbesondere durch geeignete mechanische, elektromechanische oder auch pneumatisch betriebene Stellmittel denkbar. Andererseits kann unter der Versiegelungseinheit auch eine Heizvorrichtung und eine Dosiervorrichtung als zwei völlig voneinander getrennte oder separierte Bauelemente verstanden werden, die jedoch die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Relativbewegung hinsichtlich des Werkstückes eingehen, um sicherzustellen, dass der Auftragsort der Versiegelungsmasse unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse erwärmt wird.
Zudem ist es denkbar, dass Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung zwar im Wesentlichen die gleiche primäre Relativbewegung hinsichtlich des Werkstückes eingehen, jedoch eine von beiden genannten Vorrichtungen oder beide zusätzlich zur besagten primären Relativbewegung weitere Relativbewegungen hinsichtlich des Werkstückes erfahren. So kann beispielsweise die Heizvorrichtung und/oder die Dosiervorrichtung neben der primären Relativbewegung, in der beispielsweise auch der Auftrag der Versiegelungsmasse erfolgen kann, eine oder mehrere sekundäre Relativbewegungen eingehen. Beispielsweise kann insbesondere die Heizvorrichtung und/oder die Dosiervorrichtung eine um die primäre Relativbewegung kreisende oder mäanderförmige sekundäre Relativbewegung eingehen oder erfahren.
Dabei kann das Werkstück auf der einen Seite oder die Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung oder beide Vorrichtungen zusammen als Versiegelungseinheit auf der anderen Seite bewegt werden. Dabei ist es möglich, dass die Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung oder beide Vorrichtungen zusammen als Versiegelungseinheit auf der einen Seite bzw. das Werkstück auf der anderen Seite stillstehen oder jeweils mit dem sich bewegenden Teil in abweichende Richtung bewegt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine primäre Relativbewegung in einem Bereich von 100 mm/s bis 350 mm/s, vorzugsweise in einem Bereich von 150 mm/s bis 300 mm/s, so dass beispielsweise insbesondere auch durch geeignete Gestaltung der Heizvorrichtung möglichst kurze Verweilzeiten des Werkstückes innerhalb der Heizfläche der Heizvorrichtung ergeben, insbesondere in einem Bereich von 0, 1 bis 0,6 s. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Versiegelungseinheit beinhaltend die Heizvorrichtung und in einem festen Abstand hierzu die Dosiervorrichtung mit einer Vorschubgeschwindigkeit von beispielsweise 250mm/s relativ zu dem in diesem Fall beispielsweise unbewegten Werkstück bewegt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt Anwendung für eine Falz-Klebe-Verbindung bei Karosserieblechen, vorzugsweise zur Verbindung von Innen- mit Außenblechen, z.B. bei Türen und/oder Klappen für ein Kraftfahrzeug.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kommt ein induktiv erwärmbares Werkstück, insbesondere aus Stahl oder Aluminium zum Einsatz, wobei die Heizvorrichtung zumindest einen Induktor zum induktiven Erwärmen des Werkstückes aufweist. Bevorzugt kommen Induktoren zum Einsatz, die mit einer Frequenz im Bereich von 70kHz bis 200kHz, besonders bevorzugt in einem Bereich von 150kHz bis 180 kHz arbeiten. Zudem kann es von Vorteil sein, Induktoren einzusetzen, die eine Leistung in einem Bereich von 4 kW bis 20 kW, besonders bevorzugt in einem Bereich von 8 kW bis 18 kW, im gezeig- ten Ausführungsbeispiel beispielsweise 18 kW aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Induktor zudem flüssigkeitsgekühlt, insbesondere mittels einer Wasseremulsion.
In einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt der Abstand der Heizvorrichtung während der Erwärmung zum Werkstück, insbesondere zum zu erwärmenden Auftragsbereich, insbesondere des wärmeabgebenden Bereichs der Heizvorrichtung oder des wärmeauslösenden Bereichs der Heizvorrichtung oder der zur Erwärmung wirksamen Oberfläche der Heizvorrichtung oder die hinsichtlich des Auftragsbereich gegenüberliegenden Bereich der Heizvorrichtung, insbesondere des Induktors in einem Bereich von 0,2 cm bis 2 cm liegt, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,4 cm bis 0,8 cm im gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise 0,5 cm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei besagter Relativbewegung die Heizvorrichtung der Dosiervorrichtung oder der Düse der Dosiervorrichtung zum Auftragen der Versiegelungsmasse in einem zeitlichen Abstand im Bereich von 0,1 s bis 6s simultan voreilt. Dies kann insbesondere deshalb von Vorteil sein, da in der Fertigungslinie bestehende und bereits im Einsatz befindliche Hardware ohne größere Aufwendungen auch für das neue Verfahren mitgenutzt werden kann, indem beispielsweise der jeweilige Auftragsroboter für die Versiegelung, insbesondere für besagte Nahtabdichtung auch die Heizvorrichtung zum Erwärmen, insbesondere besagten Induktor beinhaltend führen kann. Durch Einsatz dieser vorteilhaften, möglichst geringen Nachlaufzeiten kann eine Abkühlung des Auftragsbereichs nach dem Erwärmen vermieden werden, so dass ein Auftrag der Versiegelungsmasse bei noch ausreichender Temperatur der Auftragsbereich erfolgen kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass insbesondere die Relativbewegung derart gewählt ist und die Heizvorrichtung derart gestaltet ist, dass sich der Auftragsbereich in einem Zeitraum im Bereich von 0, 1s bis 0,8s, vorzugsweise innerhalb von 0,1 s bis 0,3s innerhalb einer wirksamen Heizfläche oder eines wirksamen Heizbereiches der Heizvorrichtung befindet. Hierunter kann der Bereich der bzw. der Raum um die Heizvorrichtung verstanden werden, der einen Ein- fluss auf die Temperatur im Sinne einer Temperaturerhöhung, also einer Erwärmung des Auftragsbereichs des Werkstückes hat. So kann beispielsweise eine zu große Aufheizung und eine Werkstückschädigung oder Werkstückbeeinträchtigung vermieden werden.
Zudem kann es sich als vorteilhaft erweisen, insbesondere zur Anbindung der Heizvorrichtung an in bestehende Fertigungslinien, die Heizvorrichtung mit einer Busschnittstelle auszustatten, insbesondere eines Profibus, oder einer Realtime-Ethernet-Schnittstelle.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Versiegelungseinheit zum Herstellen eine Versiegelung auf oder an einem Werkstück, aufweisend eine Dosiervorrichtung zum Auftragen einer Versiegelungsmasse sowie eine Heizvorrichtung zum Erwärmen des Werkstückes vor dem Auftragen der Versiegelungsmasse. Eine derartige Versiegelungseinheit eignet sich beispielsweise für oberhalb beschriebenes Verfahren. Die oberhalb beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen von Dosiervorrichtung, Heizvorrichtung und auch von der Versiegelungseinheit sind auch hier als bevor- zugte Ausführungsformen anwendbar und ergänzen insoweit diesen vorrichtungsbezogenen Abschnitt.
Ein weiterer Vorteil ist die Verbindung der Dosiervorrichtung und der Heizvorrichtung derart, dass bei einer Relativbewegung zwischen Versiegelungseinheit und Werkstück ein definierter Abstand zwischen Dosiervorrichtung und Heizvorrichtung eingehalten wird. Dies kann beispielsweise durch die oberhalb im Rahmen des Verfahrens beschriebene Gestaltung der Versiegelungseinheit erfolgen. Insbesondere kann dabei eine feste Verbindung von Heizvorrichtung und Dosiervorrichtung vorgesehen, so dass die Heizvorrichtung der Dosiervorrichtung in einem festen Abstand bei der Relativbewegung voreilt, um sicherzustellen, dass der Auftragsbereich unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse erwärmt wird. Selbstverständlich ist hierbei auch eine Einstellbarkeit des Abstandes, insbesondere durch geeignete mechanische, elektromechanische oder auch pneumatisch getriebene Stellmittel denkbar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Heizvorrichtung der Versiegelungseinheit zumindest einen Induktor zum induktiven Erwärmen eines induktiv erwärmbaren Werkstückes auf. Der Induktor kann dabei insbesondere oben genannte bevorzugte Kennwerte hinsichtlich Leistung und Frequenz aufweisen. Zudem kann der Induktor flüssigkeitsgekühlt sein, insbesondere mittels einer Wasseremulsion. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, einen Rundinduktor oder ein Linieninduktor oder ein Polygonalinduktor einzusetzen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, den Induktor austauschbar zu gestalten.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines oder mehrerer mehrachsiger Roboter, an dessen Arm bzw. Armen die Dosiervorrichtung und die Heizvorrichtung angeordnet sind. Zudem kann es vorteilhaft sein, insbesondere zur Anbindung der Heizvorrichtung an in bestehende Fertigungslinien, den Roboter oder die Heizvorrichtung und/oder die Dosiervorrichtung selbst mit einer Busschnittstelle auszustatten, insbesondere eines Profibus, oder einer Realtime-Ethernet-Schnittstelle.
Folgend werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine erfindungsgemäße Versiegelungseinheit anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beispielhaft im Detail beschrieben.
Dabei zeigt
Figur 1 eine Schnittansicht durch ein Werkstück sowie eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Versiegelungseinheit zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 eine Vorderansicht der Versiegelungseinheit aus Figur 1 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch ein Werkstück 1 1 sowie eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Versiegelungseinheit 1 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Her- stellen einer Versiegelung 7. Versiegelungseinheit 1 und Verfahren kommen im gezeigten Ausführungsbeispiel bei der Bördelfalzversiegelung im Kraftfahrzeugbau zum Einsatz. Bei dem Werkstück 1 1 handelt es sich um ein Außenblech 12 einer Kraftfahrzeugtür, welches mittels eines Falzes 13 über ein Innenblech 14 gefalzt ist. Im Bereich des Falzes 13 ist ein Bördelfalzklebstoff 17 vorgesehen, der vor dem Falzen aufgetragen wird und ist in seiner Menge so bemessen ist, dass er idealerweise den gesamten Falzbereich ausfüllt. Über den äußeren Falzbereich und eine freie Kante 15 des Außenblechs 16 ist eine Versiegelungsmasse 6 mittels eines Sprühverfahrens aufgetragen, welche als Versiegelung 7 den äußeren Falzbereich und insbesondere besagte freie Kante 15 abdeckt. Wie in Figur 1 gezeigt, kann es bei der Herstellung besagter Bördelfalz insbesondere aufgrund einer zu geringen Menge an Bördelfalzklebstoff 17 jedoch zu einem Hohlraum im randseitigen Bereich des Falzes 13 kommen, der bei Auftrag der Versiegelungsmasse 6 zu einem Lufteinschluss 18 führt, die sich ausdehnen und die Versiegelung 7 aufbrechen könnte. Um dem vorzubeugen kommen das erfindungsgemäße Verfahren sowie der erfindungsgemäße Auftragseinheit 1 zur Anwendung.
Die Versiegelungseinheit 1 zum Herstellen eine Versiegelung 7 auf dem Werkstück 1 1 umfasst eine Dosiervorrichtung 4 zum Auftragen der Versiegelungsmasse 6 sowie einer Heizvorrichtung 2 zum Erwärmen des Auftragsbereichs des Werkstückes 1 1 , auf den die Versiegelungsmasse 6 aufgetragen werden soll, unmittelbar vor dem Auftragen der Versiegelungsmasse 6. Die Dosiervorrichtung 4 umfasst dabei eine Auftragsdüse 5 zum Auftragen der Versiegelungsmasse 6 auf den äußeren Falzbereich, wobei der Auftrag der Versiegelungsmasse 6 mittels einer Relativbewegung von Dosiervorrichtung 4 und Werkstück 1 1 erfolgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird hierfür das Werkstück 1 1 von einem nicht dargestellten Roboterarm in der gezeigten Auftragsposition gehalten, wobei ein weiterer mehrachsiger Roboterarm 9 vorgesehen ist, an welchem über eine Haltevorrichtung 8 besagte Dosiervorrichtung 4 montiert ist und mittels welchem die Dosiervorrichtung 4 zum Auftragen der Versiegelungsmasse 6 in eine Bewegungsrichtung 10 relativ zum Werkstück 1 1 bewegbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass das Werkstück 1 1 insbesondere mittels oben angesprochenen Roboterarms relativ zu der Auftragseinheit 1 bewegbar ist.
Die Dosiervorrichtung 4 und insbesondere die Auftragsdüse 5 sind dabei derart gestaltet, dass einerseits unterschiedliche Versiegelungsmassen 6 aufgetragen werden, andererseits jedoch auch unterschiedliche Auftragsarten gewählt werden können. So kann die Versiegelungsmasse 6 als Raupe aufgetragen oder aufgesprüht werden, jedoch ist auch eine Applikation mittels Dünnstrahlsprühen wie abgebildet über einen Auftragsstrahl denkbar.
Um mögliche Lufteinschlüsse 18 derart zu bearbeiten und zu beeinflussen, dass eine Beeinträchtigung der aufgebrachten Versiegelungsmasse 6 minimiert wird, ist zudem besagte Heizvorrichtung 2 zum Erwärmen des Auftragsbereichs des Werkstückes 1 1 vorgesehen. Die Heizvorrichtung ist ebenfalls über besagte Haltevorrichtung 8 an dem Roboterarm 9 montiert. Dabei ist die Anordnung von Heizvorrichtung 2 und Dosiervorrichtung 4 derart, dass der Auftragsbereich für die Versiegelungsmasse 6 auf dem Werkstück 1 1 unmittelbar vor dem Auftrag dieser Versiegelungsmasse 6 erwärmt wird. Hierfür weist die Heizvorrichtung 2 einen Induktor 3 zum induktiven Erwärmen eines des Auftragsbe- reichs des Werkstückes 1 1 auf. Der Induktor 3 weist eine Leistung von 18kW auf und eine Frequenz von 180kHz. Zur Kühlung des Induktors 3 ist zudem eine nicht gezeigte Flüssigkeitskühlung vorgesehen, wobei als Kühlflüssigkeit eine Wasseremulsion zum Einsatz kommt. Die Versiegelungseinheit 1 ist dabei derart angeordnet und wird in der Bewegungsrichtung 10 derart relativ zum Werkstück 1 1 bewegt, dass der Induktor 3 sich während der Erwärmung des Werkstückes 1 1 in einem konstanten Abstand von ungefähr 0,5cm von der äußeren Oberfläche des Werkstückes 1 1 befindet, also der dem Induktor 3 zugewandten Seite des Außenbleches 16 im Bereich der freien Kante 15. Zudem ist einerseits der Induktor 3 derart gewählt und andererseits bewegt sich die Versiegelungseinheit 1 mit einer derartigen, vorzugsweise konstanten Geschwindigkeit in die Bewegungsrichtung 10 relativ zum Werkstück 1 1 , dass sich der Auftragsbereich des Werkstückes 1 1 nur in einem Zeitraum von ungefähr 0,3 s innerhalb der zur Erwärmung des Auftragsbereich wirksamen Fläche des Induktors 3 befindet oder besser gesagt jede zur Erwärmung vorgesehene Stelle des Auftragsbereich lediglich ungefähr 0,3 s einer Erwärmung durch die Heizvorrichtung 2 ausgesetzt ist. Die Versiegelungseinheit 1 wird dabei mit einer Vorschubgeschwindigkeit von ungefähr 250mm/s relativ zu dem in diesem Fall unbewegten Werkstück 1 1 bewegt. So wird mit Hilfe des Induktors 3 das Werkstück 1 1 im Auftragsbereichs direkt erwärmt, wodurch mittelbar auch eine dort befindliche Luftmenge erwärmt wird. Die Erwärmung des Werkstückes 1 1 erfolgt bis zu einer Temperatur von ungefähr 140°C, was zu einer gleichen oder zumindest ähnlichen Temperatur besagter Luftmenge führt. Durch die Erwärmung nimmt die Dichte der verbliebenen Luftmenge ab, indem ein Teil der erwärmten Luftmenge in Richtung des noch in Richtung des äußeren Falzbereichs und der freie Kante 15 offenen Bereiches des Falzes 13 entweicht. Sofern neben besagter Luftmenge Restfeuchtigkeit im Hohlraum verblieben sein sollte, wird selbige ebenfalls durch das Erwärmen des Auftragsbereichs, also des Auftragsortes der Versiegelungsmasse 6 unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse 6 entfernt oder zumindest verringert. Daraufhin wird noch im erwärmten und nicht wieder vollständig abgekühlten Zustand des Werkstückes 1 1 auf den Auftragsbereich besagte Versiegelungsmasse 6 über die Dosiervorrichtung 4 aufgetragen und bildet die abgebildete Versiegelung 7.
Der Abstand zwischen Dosiervorrichtung 4 und Heizvorrichtung 2 an der Haltevorrichtung 8 sowie die Geschwindigkeit der Versiegelungseinheit 1 in Bewegungsrichtung 10 sind dabei derart eingestellt, dass die Heizvorrichtung 2 oder vielmehr besagte zur Erwärmung des Auftragsbereichs wirksame Fläche des Induktors 3 der Dosiervorrichtung 2 bei der Bewegung der Versiegelungseinheit 1 in die Bewegungsrichtung 10 im zeitlichen Abstand von hier 0,3 s simultan voreilt. So kann eine Abkühlung des Auftragsbereichs nach dem Erwärmen vermieden werden, so dass ein Auftrag der Versiegelungsmasse 6 bei noch ausreichender Temperatur der Auftragsbereich erfolgen kann. Somit erfolgt der Auftrag der Versiegelungsmasse 6 noch im erwärmten Zustand der verbliebenen Luftmenge, so dass die verbliebene Luftmenge im Zustand geringerer Dichte von der Versiegelungsmasse 6 eingeschlossen wird. Es verbleibt somit ein verminderter Lufteinschluss 18 zurück und wird von der Versiegelung 7 umschlossen, wobei ein Aufbrechen der Versiegelung 7 durch spätere Verfahrensschritte durch Ausdehnung der im Lufteinschluss 18 verbliebenen reduzierten Luftmenge vermieden werden kann. Der Einschluss durch die Versiegelung 7 erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass keine Luft von außerhalb zu dem Lufteinschluss 18 vordringen kann. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite der Falz 13 sowie eine entsprechende Vorderansicht der Versiegelungseinheit 1 aus Figur 1 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Versiegelung 7. Zu erkennen ist, dass sowohl Heizvorrichtung 2 mit dem Induktor 3 als auch Dosiervorrichtung 4 mit der Auftragsdüse 5 über die Haltevorrichtung 8 zusammen an dem mehrachsigen Roboterarm 9 befestigt sind. Demnach werden Heizvorrichtung 2 und Dosiervorrichtung 4 als Einheit in Bewegungsrichtung 10 bewegt, wobei Heizvorrichtung 2 und Dosiervorrichtung 4 fest und während des Verfahrens hinsichtlich ihrer Lage zueinander fixiert sind, um bei einer Relativbewegung zwischen Versiegelungseinheit 1 und Werkstück 1 1 einen definierten Abstand zwischen Heizvorrichtung 2 und Dosiervorrichtung 4 einhalten zu können. Dabei kann die Haltevorrichtung 8 zudem derart gestaltet sein, dass einerseits eine Fixierung besagter Bauelemente für das Verfahren ermöglicht werden kann, andererseits beispielsweise über einen Linearantrieb oder ähnliche mechanische Hilfsmittel der Abstand zwischen Heizvorrichtung 2 und Dosiervorrichtung 4 veränderbar ist, insbesondere um die Versiegelungseinheit beispielsweise bei einer Änderung des Werkstückes 1 1 anzupassen und flexibel einsetzbar zu gestaltet.
Bei einer Bewegung der Versiegelungseinheit 1 in Bewegungsrichtung 10 relativ zum Werkstück 1 1 kann der zum Auftragen der Versiegelungsmasse 7 vorgesehene Auftragsbereich des Werkstückes 1 1 mittels des Induktors 3 unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse 7 derart erwärmt werden, dass eine Erwärmung der dort innerhalb der Bördelfalz verbliebenen Luftmenge erfolgt, um eine oberhalb beschriebene Änderung der Luftdichte zu erreichen. Sofern neben besagter Luftmenge oder zusätzlich oder alternativ dazu Restfeuchtigkeit in der Bördelfalz verblieben sein sollte, kann selbige ebenfalls durch den Einsatz besagter Heizvorrichtung 2 durch Erwärmen des Auftragsbereichs, unmittelbar vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse 6 entfernt oder zumindest verringert werden.
Selbstverständlich ist wie oberhalb angesprochen auch eine alternative oder zusätzliche Bewegung des Werkstückes in eine Bewegungsrichtung 12 möglich. Durch die konstante Bewegung der Versiegelungseinheit 1 und den definierten Abstand zwischen Heizvorrichtung 2 und Auftragseinheit 4 wird beispielsweise mit den obengenannten Parametern ein Auftrag der Versiegelungsmasse 7 mittels des Auftragsstrahls über die Auftragsdüse 5 im noch erwärmten und nicht wieder vollständig abgekühlten Zustand des Auftragsbereichs besagte Versiegelungsmasse 7 aufgetragen. Demnach erfolgt der Auftrag der Versiegelungsmasse 7 noch im erwärmten Zustand der verbliebenen Luftmenge, welche demnach im Zustand geringerer Dichte von der Versiegelung 7 eingeschlossen wird. Somit zielt das erfindungsgemäße Verfahren auf eine Minimierung oder gar Beseitigung der Fehlerquelle selbst ab, anstatt sich einem Kaschieren ihrer Symptome zu widmen. Somit kann nach einer vollständigen Implementierung des neuen Verfahrens der Aufwand der Qualitätskontrolle der Nahtabdichtung signifikant reduziert werden und es kann die aufwendige manuelle Nacharbeit von ehemals fehlerhaften Abschnitten bei der Nahtabdichtung entfallen. Bezugszeichenliste
1 Versiegelungseinheit
2 Heizvorrichtung
3 Induktor
4 Dosiervorrichtung
5 Auftragsdüse
6 Versiegelungsmasse
7 Versiegelung
8 Haltevorrichtung
9 Roboterarm
10 Bewegungsrichtung Auftragseinheit
1 1 Werkstück
12 Bewegungsrichtung Werkstück
13 Falz
14 Innenblech
15 Freie Kante
16 Außenblech
17 Bördelfalzklebstoff
18 Lufteinschluss

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Versiegelung (7), bei dem mittels einer Dosiervorrichtung (4) eine Versiegelungsmasse (6) auf ein Werkstück (1 1 ) unter Relativbewegung (10) zwischen Werkstück (1 1 ) und Dosiervorrichtung (4) aufgetragen wird, bei dem mittels einer Heizvorrichtung (2) ein Auftragsbereichs des Werkstücks (1 1 ), auf den die Versiegelungsmasse (6) aufgetragen wird, unter Relativbewegung (10) zwischen Werkstück (1 1 ) und Heizvorrichtung (2) vor dem Auftrag der Versiegelungsmasse (7) erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zumindest bereichsweise zwischen Werkstück (1 1 ) auf der einen Seite und Heizvorrichtung (2) mit Dosiervorrichtung (4) als Versiegelungseinheit (1 ) auf der anderen Seite erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einer Versiegelung (7) einer Falzverbindung (13) bei Karosserieblechen (1 1 ).
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einer Versiegelung (7) einer Falzverbindung (13) von Innen- und Außenblech einer Kraftfahrzeug-Tür oder einer Kraftfahrzeug- Klappe.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein induktiv erwärmbares Werkstück (1 1 ) zum Einsatz kommt und die Heizvorrichtung (2) zumindest einen Induktor (3) zum induktiven Erwärmen des Werkstückes (1 1 ) aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei besagter Relativbewegung die Heizvorrichtung (2) der Dosiervorrichtung (4) oder einer Düse (5) der Dosiervorrichtung (4) zum Auftragen der Versiegelungsmasse (6) in einem zeitlichen Abstand im Bereich von 0,1 s bis 6s simultan voreilt.
7. Versiegelungseinheit (1 ) zum Herstellen eine Versiegelung (7) auf einem Werkstück (1 1 ), aufweisend eine Dosiervorrichtung (4) zum Auftragen einer Versiegelungsmasse (6) sowie einer Heizvorrichtung (2) zum Erwärmen des Werkstückes (1 1 ) oder eines Auftragsbereichs des Werkstückes (1 1 ) vor dem Auftragen der Versiegelungsmasse (6).
8. Versiegelungseinheit (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Dosiervorrichtung (4) und Heizvorrichtung (2) derart miteinander verbindbar sind, dass bei einer Relativbewegung zwischen Versiegelungseinheit (1 ) und Werkstück (1 1 ) ein definierter Abstand zwischen Dosiervorrichtung (4) und Heizvorrichtung (2) eingehalten wird.
9. Versiegelungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (2) zumindest einen Induktor (3) zum induktiven Erwärmen eines induktiv erwärmbaren Werkstückes (1 1 ) aufweist.
10. Versiegelungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (4) und die Heizvorrichtung (2) an einem Arm (9) eines mehrachsigen Roboters angeordnet sind.
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