EP3525939A1 - Applikator und applikationsverfahren - Google Patents

Applikator und applikationsverfahren

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EP3525939A1
EP3525939A1 EP18705112.3A EP18705112A EP3525939A1 EP 3525939 A1 EP3525939 A1 EP 3525939A1 EP 18705112 A EP18705112 A EP 18705112A EP 3525939 A1 EP3525939 A1 EP 3525939A1
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EP
European Patent Office
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nozzle carrier
applicator
leg
nozzle
component
Prior art date
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Granted
Application number
EP18705112.3A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3525939B1 (de
Inventor
Lothar Rademacher
Jürgen KÖRMÖCI
Dmitri NOAK
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Priority to PL18705112T priority Critical patent/PL3525939T3/pl
Publication of EP3525939A1 publication Critical patent/EP3525939A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3525939B1 publication Critical patent/EP3525939B1/de
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    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
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    • B05C5/0216—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles by relative movement of article and outlet according to a predetermined path
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    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0278—Arrangement or mounting of spray heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the conveyed articles being vehicle bodies

Definitions

  • the invention relates to an applicator for applying a coating agent (e.g., sealant) to a component (e.g., automotive body component), particularly for sealing or bonding a hemming seam to a motor vehicle body component. Furthermore, the invention comprises a corresponding application method.
  • a coating agent e.g., sealant
  • Automotive body parts e.g., doors or hoods
  • flared seams in which a sheet metal part is crimped around an edge of another sheet metal part, and then the two sheet metal parts can be glued together.
  • moisture penetrates into the gap between the two sheet metal parts and there leads to corrosion.
  • an applicator is known, which makes it possible to coat a flanged seam on the rear side of a motor vehicle door without the door having to be opened for this purpose.
  • This known applicator has a nozzle carrier with a plurality of legs, which are angled relative to each other. This makes it possible to pass the nozzle carrier through the gap between two adjacent, laterally overlapping motor vehicle body components (e.g., door and fender) so that the nozzle is then on the back and can coat the hemming seam.
  • This known applicator usually operates without contact, i. a physical contact between the applicator on the one hand and the motor vehicle body component on the other hand should be avoided.
  • This non-contact application method has various disadvantages, which are briefly described below.
  • a problem of the non-contact application method is due to the fact that the flanged seam to be coated is located at the rear of the motor vehicle body components and therefore is not immediately visible, which complicates the programming ("teach") of the application paths.
  • the orientation of the coating nozzle relative to the component surface is not visible, but can only be guessed, which complicates the programming.
  • the programming of the desired application path therefore takes place only in an iterative manner in practice.
  • First of all a programming is done, which is as good as possible.
  • coating agent is applied with the initial programming.
  • the application image is then inspected by, for example, opening the motor vehicle door and viewing the hemming seam on the inside of the motor vehicle door. This test of the quality of the sealed hemming seam then allows conclusions to be made in order to optimize the programming. For example, motion parameters of the robot and application parameters can be adjusted to optimize the coating result. This iterative optimization of the programming is carried out until the application result is satisfactory.
  • tactile application methods are also known from the prior art in which the applicator is in touching contact with the component to be coated during application.
  • the operator may apply a suitably shaped nozzle to the edge of the door to be coated, and then pull the nozzle along the respective component edge as the material exits the nozzle opening.
  • the nozzle opening and thus the applied web always has the same distance from the door edge.
  • the nozzle carrier must be designed to be stable.
  • the invention is therefore based on the object to provide a correspondingly improved applicator and a corresponding application method which avoids the disadvantages of the non-contact application method and the tactile application methods as much as possible and whose advantages are combined as far as possible.
  • a coating agent such as a sealant (eg PVC material, PVC: polyvinyl chloride).
  • PVC material eg PVC material, PVC: polyvinyl chloride
  • the term coating agent used in the context of the invention is to be understood generally and may in principle also include other types of coating compositions, in particular thick materials, such as acoustic or thermal insulation or adhesives, to name just a few examples.
  • the applicator is preferably for applying the coating agent (e.g., sealant) to a motor vehicle body component (e.g., door), particularly for sealing or bonding a hemming seam to the automotive body component.
  • the coating agent e.g., sealant
  • a motor vehicle body component e.g., door
  • the term of a component used in the context of the invention is to be understood generally and is not limited to motor vehicle body components.
  • the applicator according to the invention initially has a nozzle in accordance with the known applicator according to DE 10 2008 027 994 B3 in order to apply the coating agent in a specific beam direction to a component surface of the component to be coated.
  • the applicator according to the invention in accordance with the known applicator on a nozzle carrier to position the nozzle, wherein the nozzle carrier has a plurality of legs which are arranged one behind the other and angled relative to each other.
  • the individual limbs are each preferably straightforward when considered individually, but the individual limbs, viewed individually alone, can also be curved.
  • the above-mentioned nozzle is in this case located on the nozzle carrier and is preferably attached to the distal leg of the nozzle carrier.
  • the nozzle carrier is hollow over at least part of its length in order to pass the coating agent through.
  • the nozzle carrier thus serves in the applicator according to the invention firstly for the passage of the coating agent and secondly for the positioning of the nozzle.
  • the applicator according to the invention is characterized by the fact that on the Nozzle carrier (eg on the distal leg of the nozzle carrier) is arranged on the outside a spacer which projects in the beam direction of the distal leg and rests in the coating operation on the component surface of the component to be coated and thereby adjusts a predetermined application distance between the nozzle and the component surface, in particular one Application distance of substantially 2mm, 3mm, 4mm or 5mm, or any intermediate values.
  • the spacer has the advantage that the nozzle - unlike the known tactile application method - does not rest directly on the component surface, so that the nozzle can be aligned with the beam direction perpendicular to the component surface. This is advantageous because the applied spray jet then strikes the component surface with maximum energy. In addition, so-called chatter marks during application are avoided by the lack of contact between the contact between the nozzle on the one hand and the component surface on the other hand.
  • Another advantage of the spacer is that the applicator with the nozzle does not get caught on surface elevations resulting, for example, from adhesive leaks on a hemming seam or welds.
  • the application distance between the nozzle on the one hand and the component surface on the other hand is therefore adjusted by means of the spacer preferably so that the application distance is greater than the unevenness height of the surface elevations, which may result from adhesive leaks or welds. This makes sense because the nozzle then has no physical contact with the surface elevations during the movement over the component surface.
  • the two distal limbs of the nozzle carrier are preferably angled relative to each other and enclose an angle, as is fundamentally also the case with the applicator according to DE 10 2008 027 994 B3.
  • the spacer can also be used to stabilize this angle between the two distal limbs of the nozzle carrier.
  • the spacer is preferably arranged in the angle between the two distal legs of the nozzle carrier and connected to the two distal legs, for example by welding, bonding or by a one-piece shaping of the spacer and the distal leg of the nozzle carrier.
  • the spacer stabilizes the two distal limbs of the nozzle carrier and prevents the two distal limbs of the nozzle carrier from bending relative to one another due to the formation of a so-called rigid corner.
  • the spacer is shaped in the shape of an anvil and lies in the coating operation with its anvil surface on the component surface.
  • the two distal limbs of the nozzle carrier at the angle, preferably via a pipe bend kink-free into each other, wherein the spacer is connected to the pipe bend, for example by a weld.
  • the spacer consists of an angle piece, which is arranged in the angle between the two distal legs of the nozzle carrier and is connected to the two distal legs, for example by welding.
  • the two distal legs of the nozzle carrier preferably adjoin one another at the angle with a bend, in particular with a right-angled bend.
  • the nozzle carrier is preferably angled so that it can protrude from a front to a rear of the automotive body components through a gap between two adjacent, laterally overlapping automotive body panels (e.g., door and fender).
  • the proximal limb of the nozzle carrier is then preferably located in the coating operation on the front side of the motor vehicle body components and is guided there by an application robot likewise located on the front side.
  • the distal leg of the nozzle carrier with the nozzle is preferably located in the coating operation on the rear side of the motor vehicle body component, so that the nozzle can, for example, coat a flanged seam located on the rear side.
  • a middle limb of the nozzle carrier protrudes through the gap between the laterally overlapping motor vehicle body components from the front to the rear of the motor vehicle body components.
  • the proximal limb of the nozzle carrier can be made mechanically more stable than the distal limb and / or the middle limb of the nozzle carrier. This is because the proximal leg is always positioned in the coating operation at the front of the vehicle body parts to be coated and does not have to protrude through the relatively narrow gap between the adjacent motor vehicle body components, so that with respect to the outer cross section of the proximal leg of the nozzle carrier there are no restrictions.
  • the proximal leg of the nozzle carrier can thus be such large outer cross-section have that it does not fit through the gap between the laterally overlapping automotive body components.
  • the larger outer cross section of the proximal leg of the nozzle carrier also allows a larger inner cross section for the passage of the coating agent, which is advantageous because the hollow channel in the proximal hollow leg of the nozzle carrier then opposes the coating agent a lower flow resistance.
  • the proximal hollow leg of the nozzle carrier can thus have a larger internal cross section than the distal leg and / or the middle leg of the nozzle carrier.
  • the nozzle carrier may consist at least partially of a material having a shape memory, for example of a nickel-titanium alloy, such as nitinol or titanium flex.
  • shape memory used in the context of the invention is to be distinguished from materials which are merely elastic and, after a mechanical deflection, elastically return to their original position.
  • the different legs of the nozzle carrier can differ with regard to the bending stiffness.
  • the distal leg or the two distal legs of the nozzle carrier are designed to be more rigid than the middle leg of the nozzle carrier, which projects through the gap between the laterally overlapping motor vehicle body components in coating operation.
  • This greater bending stiffness can be achieved for example by a greater wall thickness.
  • the wall thickness may be at least 0.15 mm, 0.175 mm, 0.2 mm or even at least 0.22 mm in order to achieve sufficient bending stiffness.
  • the outer diameter is preferably at most 1.75 mm, 1.7 mm or even at most 1.65 mm, so that the nozzle carrier fits through the gap between the laterally overlapping motor vehicle body components.
  • the inner diameter of the hollow channel in the respective limb is preferably at most 1.5 mm, 1.4 mm, 1.3 mm or even at most 1.2 mm.
  • the nozzle carrier in the applicator according to the invention can be constructed in a similar manner to the nozzle carrier in the conventional applicator according to DE 10 2008 027 994 B3.
  • the nozzle carrier may for example have four legs, which are arranged one behind the other, lie in a common plane and are angled to each other.
  • the applicator can be mounted on the application robot by means of an elastically flexible joint, wherein the elastic joint permits evasive movements of the applicator in order to damage the applicator and the component to be coated in the event of excessive contact between the applicator on the one hand and the component to be coated on the other hand to avoid.
  • this resilient joint permits deflection movements of the applicator in two spatial directions, preferably parallel to the component surface and transversely to the component surface.
  • the nozzle carrier can then be applied to the component edge of the component to be coated and guided along the component edge, so that the component edge guides the applicator in a spatial direction.
  • the elastic joint between the applicator and the application robot preferably generates a counter force that is essentially independent of the magnitude of the evasive movement.
  • the counterforce may be in the range of 1N-15N, 2N-10N, 3N-8N or 4N-5N.
  • the invention also claims protection for an inventive application method in which the applicator is moved by a multi-axis application robot over the component surface of the component to be coated, in particular along a flanged seam to seal or bond the flanged seam.
  • the coating agent eg sealant
  • the coating agent is then released from the nozzle of the applicator in a certain beam direction onto the component surface, wherein the nozzle maintains a certain application distance to the component surface of the component to be coated.
  • the application distance is in this case set by means of the spacer already described above.
  • FIG. 1A shows a side view of an applicator according to the invention with a spacer
  • FIG. 1B shows a side view of the applicator from FIG. 1A on a hemming seam
  • Figure 2A is a side view of another embodiment of an inventive
  • FIG. 2B shows an enlarged side view of the applicator from FIG. 2A on a hemming seam
  • FIG. 3 shows a schematic representation for guiding the applicator according to the invention by means of a multi-axis application robot
  • FIG. 4 shows the application method according to the invention in the form of a flow chart
  • FIGS. 5-15 show various modifications of the spacer
  • Figure 16 is a schematic representation for explaining an elastic joint, which generates a constant counterforce independently of the deflection.
  • Figures 1A and 1B show various views of a first embodiment of an applicator according to the invention, which serves to apply a sealant on a flanged seam on a rear side of a motor vehicle body component, as known for example from DE 10 2008 027 994 B3, so that in addition, reference is made to this publication.
  • the applicator according to the invention initially has a mounting flange 1, which can be mounted on a multi-axis application robot.
  • the applicator on a nozzle carrier 2 which consists of several legs 3-6, which are arranged one behind the other in a common plane and angled relative to each other.
  • the angle between the two legs 3 and 4 as well as the angle between the two legs 4 and 5 is about 135 °.
  • the angle between the two legs 5 and 6, however, is preferably at right angles.
  • the angles between the individual legs 3-6 are dimensioned such that the nozzle carrier 2 can be passed through a gap between two adjacent, laterally overlapping motor vehicle body components (eg door and fender).
  • the optimum angle between the individual legs 3-6 of the nozzle carrier 2 thus also depends on the respective component geometry of the motor vehicle body components.
  • a nozzle 7 to deliver the sealant in the arrow direction.
  • the legs 3-6 of the nozzle carrier are hollow, so that the sealing means to be applied can be guided starting from the mounting flange 1 as far as the nozzle 7 in the distal leg 6.
  • the illustrated applicator according to the invention is particularly well suited for coating a hemming seam 8 of a motor vehicle body component, wherein at the hemming seam 8, a body panel 9 is crimped around the side edge of another body panel 10 around.
  • a sealant e.g., PVC
  • the applicator is applied with the leg 5 to the side edge of the hemming seam 8 and then moved along the hemming seam 8, i. in x direction and thus at right angles to the plane of the drawing.
  • the contact between the leg 5 of the nozzle carrier 2 on the one hand and the side edge of the hemming seam 8 in this case causes a guidance of the applicator in the y-direction.
  • the applicator still has a spacer 11, which is arranged in the angle between the two distal legs 5, 6 of the nozzle carrier 2 and in this concrete embodiment consists of a tubular elbow, which is welded to the two legs 5, 6.
  • the spacer 11 causes a mechanical stabilization of the two distal legs 5 and 6.
  • the spacer 11 is in the coating but also directly on the component surface of the hemming seam 8 and thus provides a certain application distance a between the nozzle 7 and the component surface ago.
  • the spacer 11 thus causes a guide of the applicator in z-direction. This is advantageous because the nozzle 7 can apply the sealant at right angles to the component surface on the component surface, so that the sealant impinges on the component surface with maximum flow energy.
  • the application distance a but also advantageous because it prevents the nozzle 7 is stuck to surface irregularities, which may for example result from an adhesive leakage from the hemming seam 8 or welds.
  • FIGS 2A and 2B show a second embodiment of an applicator according to the invention, this embodiment being largely identical to the embodiment described above and shown in Figures 1A and 1B, so that reference is made to the foregoing description for avoiding repetition, wherein the same for corresponding details Reference numerals are used.
  • a special feature of this embodiment is that the two distal legs 5, 6 of the nozzle carrier 2 in this case not - as in the embodiment according to Figures 1A and 1B - connect with a right-angled bend together. Rather, go the two legs 5, 6 of the nozzle carrier 2 in this case kink-free over a pipe bend 12 into each other.
  • spacer 11 is not formed here as a tubular elbow, but in the form of an anvil, which rests with its anvil surface on the component surface.
  • FIG. 3 shows a schematic representation to clarify the guidance of the applicator by means of an application robot. This representation also largely corresponds to the representations described above, so that in order to avoid repetitions of Related description is made, with the same reference numerals are used for corresponding details.
  • a hollow channel 13 leads from the mounting flange 1 through the entire nozzle carrier to the nozzle 7 in order to pass the sealing means.
  • the two body panels 9, 10 overlap laterally with the hemming seam 8 with a further body panel 14, which is shown here only schematically.
  • the applicator protrudes from the front (in the drawings below) through the gap 15 on the back (in the drawing above) to coat the flanged seam 8 on the back.
  • the drawing shows a robot arm 16 and a robot hand 17 of a multi-axis robot application with a robot serial kinematic.
  • the mounting flange 1 of the applicator according to the invention is in this case connected via an elastic joint 18 with the robot hand axis 17, wherein the joint 18 allows evasive movements of the applicator in the y direction and in the z direction.
  • This is advantageous because the applicator rests in the y-direction with the leg 5 on the side edge of the hemming seam 8 and is thereby forcibly guided.
  • the enabling of an evasion movement in the y-direction by the joint 18 in this case prevents mechanical overloading of the applicator.
  • FIG. 4 shows the application method according to the invention in the form of a flow chart.
  • a first step Sl the applicator is inserted into the gap 15 between the door and fender, so that the nozzle 7 is located at the back of the door.
  • a second step S2 the applicator is then applied with the nozzle carrier 2 to the side edge of the door to effect a mechanical guidance in this spatial direction.
  • step S3 the applicator is then placed with the spacer 11 on the back of the door to ensure perpendicular to the component surface mechanical guidance.
  • the applicator is then forcibly guided in two spatial directions.
  • the applicator is then aligned so that the spray jet direction is oriented at right angles or nearly at right angles to the component surface. This offers the advantage that the applied sealant then impinges on the component surface with maximum kinetic energy.
  • the applicator is then moved along the hemming seam 8 of the door, wherein the sealing means is applied to the hemming seam 8 in order to seal the hemming seam 8.
  • a step S6 the applicator is then removed from the gap 15 after the coating of the hemming seam 8.
  • FIGS 5-15 show various modifications of the spacer 11, the modifications being partly in accordance with the embodiment of Figures 1A and 1B, so referred to in the foregoing description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • the spacer 11 consists of two hollow cylinders, both of which are attached to the penultimate leg 5 of the nozzle carrier 2 and are aligned with their cylinder axes perpendicular to the plane of the nozzle carrier 2.
  • the two hollow cylinders abut each other with their lateral surfaces, wherein the side edge of the beaded body panel 9 can be held between the two hollow cylinder of the spacer 11.
  • the two hollow cylinders of the spacer 11 are fastened to different legs 5, 6 of the nozzle carrier 2.
  • the two hollow cylinders have a slightly larger diameter than in the embodiment of Figure 5.
  • the spacer 11 consists of a rectangular plate which is fixed in the angle between the two distal legs 5, 6 and thereby serve Angle stiffened.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 8 is distinguished from the exemplary embodiment according to FIG. 7 by the shape of the plate, which here has the shape of a rectangular trapezoid.
  • the spacer 11 consists of plates which are aligned parallel to the plane of the nozzle carrier 2 and are fastened to the nozzle carrier 2 on the opposite sides of the nozzle carrier 2.
  • the plates are substantially L-shaped, while the plates in the embodiment of Figure 10 are substantially T-shaped.
  • the plates are substantially triangular.
  • Figures 12 and 13 show modifications in which the spacer 11 consists of a cylindrical pin projecting from the last leg 6 ( Figure 12) and from the penultimate leg 5 ( Figure 13).
  • the spacer 11 consists of a kink in the nozzle carrier 2 between the two distal legs 5, 6.
  • the spacer 11 in the exemplary embodiment according to FIG. 15 consists of a shape of the nozzle carrier 2.
  • FIG. 16 shows a schematic representation of the flexible joint 18 according to FIG. 3, which makes it possible to generate a constant counterforce independently of the deflection of the applicator.
  • two pneumatic cylinders 19, 20 are provided, in each of which a piston rod 21, 22 is displaceable, wherein the two piston rods 21, 22 lead the applicator yielding.
  • the piston rod 21 is in this case displaceable in the Y direction, while the piston rod 22 in Z-direction Direction is displaceable.
  • the two pneumatic cylinders 19, 20 are each acted upon by a proportional valve 23, 24 with a constant differential pressure, which leads to a corresponding counterforce, which is constant regardless of the deflection (immersion depth).
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a variety of variants and modifications is possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the dependent claims independently of the claims in each case referred to and in particular without the features of the skin claim. The invention thus encompasses various aspects of the invention which can enjoy protection independently of each other.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels (z.B. Dichtmittel) auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8) an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10). Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst eine Düse (7) auf zur Abgabe des Beschichtungsmittels in einer bestimmten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10). Darüber hinaus weist der Applikator einen Düsenträger (2) auf zur Positionierung der Düse (7). Der Düsenträger (2) ist mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl, um das Beschichtungsmittel durchzuleiten. Weiterhin umfasst der Düsenträger (2) mehrere Schenkel (3-6), die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. Die Düse (7) ist hierbei an dem Düsenträger (2) angeordnet, insbesondere an dem distalen Schenkel (6) des Düsenträgers (2). Die Erfindung sieht vor, dass an dem Düsenträger (2) außen ein Abstandshalter (11) angebracht ist, der in Strahlrichtung von dem distalen Schenkel (6) absteht und im Beschichtungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand (a) zwischen der Düse (7) und der Bauteiloberfläche einstellt.

Description

BESCHREIBUNG Applikator und Applikationsverfahren
Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels (z.B. Dichtmittel) auf ein Bauteil (z.B. Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht an einem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil. Weiterhin umfasst die Erfin- dung ein entsprechendes Applikationsverfahren.
Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (z.B. Türen oder Hauben) weisen oftmals sogenannte Bördelnähte auf, bei denen ein Blechteil um eine Kante eines anderen Blechteils herumgebördelt ist, wobei die beiden Blechteile dann miteinander verklebt sein können. Hierbei besteht die Gefahr, dass Feuchtigkeit in den Spalt zwischen den beiden Blechteilen eindringt und dort zu Korrosion führt. Es ist deshalb bekannt, eine Dichtmasse auf die Bördelnaht zwischen den beiden Blechteilen aufzubringen, um die Bördelnaht abzudichten und dadurch das Eindringen von Feuchtigkeit und damit verbundene Korrosion sicher zu verhindern. Aus DE 10 2008 027 994 B3 ist ein Applikator bekannt, der es ermöglicht, eine Bördelnaht an der Rückseite einer Kraftfahrzeugtür zu beschichten, ohne dass die Tür hierfür geöffnet werden muss. Dieser bekannte Applikator weist einen Düsenträger mit mehreren Schenkeln auf, die relativ zueinander angewinkelt sind. Dies ermöglicht es, den Düsenträger durch den Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (z.B. Tür und Kotflügel) hindurch zu führen, so dass sich die Düse dann auf der Rückseite befindet und die Bördelnaht beschichten kann. Dieser bekannte Applikator arbeitet üblicherweise berührungslos, d.h. ein Berührungskontakt zwischen dem Applikator einerseits und dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil andererseits soll vermieden werden. Dieses berührungslose Applikationsverfahren ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
Ein Problem der berührungslosen Applikationsverfahren rührt daher, dass sich die zu beschichtende Bördelnaht an der Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile befindet und deshalb nicht unmittelbar einsehbar ist, was das Programmieren („teachen") der Applikationsbahnen erschwert.
Darüber hinaus ist die Ausrichtung der Beschichtungsdüse relativ zur Bauteiloberfläche nicht ein- sehbar, sondern kann nur erahnt werden, was das Programmieren erschwert.
Die Programmierung der gewünschten Applikationsbahn erfolgt deshalb in der Praxis nur iterativ. Hierbei wird zunächst eine Programmierung vorgenommen, die so gut wie möglich ist. Anschließend wird mit der anfänglichen Programmierung Beschichtungsmittel appliziert. Daraufhin wird dann das Applikationsbild begutachtet, indem man beispielsweise die Kraftfahrzeugtür öffnet und die Bördelnaht an der Innenseite der Kraftfahrzeugtür betrachtet. Diese Prüfung der Qualität der abgedichteten Bördelnaht ermöglicht dann Rückschlüsse, um die Programmierung zu optimieren. So können beispielsweise Bewegungsparameter des Roboters und Applikationsparameter ange- passt werden, um das Beschichtungsergebnis zu optimieren. Diese iterative Optimierung der Pro- grammierung wird solange durchgeführt, bis das Applikationsergebnis befriedigend ist.
Eine alternativ mögliche Offline-Programmierung löst diese Problematik nicht, da die Toleranzketten beim Übertragen einer Offline-Programmierung auf eine reale Beschichtungssituation zu groß sind. So werden die zu beschichtenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile in der Praxis von einem Förderer entlang einer Lackier-Abdichtstraße gefördert, wobei der Förderer bei der Positionierung der Kraftfahrzeugkarosserien nur eine relativ grobe Positionierungstoleranz hat, was zu entsprechend großen Positionierungsungenauigkeiten führt. Hinzu kommt noch die Positionierungstoleranz des mehrachsigen Applikationsroboters, der den Applikator führt. Weitere Einflüsse auf die Toleranzkette resultieren aus den Fertigungstoleranzen der jeweiligen Karosse. Ein Teil dieser Toleranzkette kann durch den Einsatz von (optischen) Vermessungssystemen eliminiert werden. Diese Systeme vermessen relevante Karosserie Geometrien, wie z.B. Kanten der zu beschichtenden Türen. Allerdings verfügen auch diese Messverfahren über endliche Genauigkeiten, so dass nur ein Teil der beschriebenen Toleranzkette kompensiert werden kann. Die Programmierung ist deshalb in der Praxis sehr zeit- und kostenintensiv.
Schließlich ist zur Erreichung der kundenseitig geforderten Applikationsqualität ein großes Know- how und einer hoher Zeitaufwand erforderlich. Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen berührungslosen Applikationsverfahren sind aus dem Stand der Technik auch taktile Applikationsverfahren bekannt, bei denen der Applikator während der Applikation in einem Berührungskontakt mit dem zu beschichtenden Bauteil steht. Bei einer manuellen Applikation kann der Werker beispielsweise eine entsprechend gestaltete Düse an die Kante der zu beschichtenden Tür anlegen und zieht die Düse dann an der jeweiligen Bauteilkante entlang, während das Material aus der Düsenöffnung austritt. Durch das Anlegen der Düse an die Bauteilkante ist eine reproduzierbare Führung gewährleistet. So hat beispielsweise die Düsenöffnung und damit die applizierte Bahn immer den gleichen Abstand von der Türkante. Der Düsenträger muss hierzu jedoch entsprechend stabil ausgeführt sein. Dies führt üblicherweise zu einem relativ großen Durchmesser der Düsennadel, so dass es in der Praxis nicht möglich ist, den Düsenträger bei geschlossener Tür durch den Türspalt hindurch zu führen. Die Türen werden deshalb in der Praxis üblicherweise vom Werker geöffnet, um eine Bördelnaht an der Rückseite beschichten zu können. Dies hat für den Werker auch den Vorteil, dass er gleichzeitig die Qualität des Applikationsergebnis betrachten kann.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dieses taktile Verfahren im Zusammenhang mit Applikationsrobotern einzusetzen, die den Applikator automatisiert führen. Hierbei wird der Applikator mittels eines nachgiebigen Gelenks an dem Applikationsroboter angebracht, wobei das nachgiebige Gelenk eine Ausweichbewegung des Applikators ermöglicht, um bei dem Berüh- rungskontakt zwischen dem Applikator und dem zu beschichtenden Bauteil mechanische Überlastungen zu vermeiden.
Diese ebenfalls bekannten taktilen Verfahren weisen ebenfalls bestimmte Nachteile auf, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
Zunächst ist zu bemerken, dass Bördelfalze an der Rückseite von Kraftfahrzeugtüren bei geschlossenen Türen in der Regel nicht erreichbar sind, wenn sich in diesen Bereichen Karosserieteile überlappen. Der Grund dafür liegt darin, dass aus Steifigkeitsgründen der Durchmesser des Düsenträgers üblicherweise größer ist als die Spaltbreite zwischen den aneinander angrenzenden Bauteilen.
Zur Beschichtung einer Bördelnaht an einer Rückseite einer Kraftfahrzeugtür ist es deshalb in der Praxis erforderlich, die jeweilige Tür zu öffnen. Dies erfordert jedoch Taktzeit, die für die eigentliche Applikation verloren geht. Somit lässt sich eventuell eine Kraftfahrzeugkarosserie nicht in einem Takt komplett beschichten, was weitere Takte und somit weitere Investitionen erfordert. Darüber hinaus ist zum Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugtüren in der Regel ein zusätzlicher Handhabungsroboter („door opener") erforderlich, was mit zusätzlichen Investitionskosten und einem weiteren Platzbedarf in der Lackieranlage verbunden ist.
Wenn dagegen das Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugkarosserietüren durch den Applikationsroboter selbst vorgenommen wird, so ist zwar kein zusätzlicher Handhabungsroboter erforderlich, jedoch müssen an dem Applikationsroboter Greifwerkzeuge (z.B. Haken) angebracht werden, um die Tür greifen zu können. Diese zusätzlichen Werkzeuge beeinträchtigen jedoch den eigentli- chen Applikationsprozess und sind deshalb ebenfalls nachteilig. Ferner muss in diesem Fall eine zusätzliche mechanische Einrichtung installiert werden, die die jeweilige geöffnete Tür in der gewünschten Position arretiert. Das verursacht neben den zusätzlichen Investitionskosten auch einen zusätzlichen Platzbedarf. Weitere Nachteile rühren daher, dass bei dem taktilen Applikationsverfahren die Düse direkt auf den Bördelfalz aufgelegt wird. So hat dies zur Folge, dass die Düsenöffnung nicht direkt auf der Bördelnaht aufliegen kann, sondern um einen Winkel von beispielsweise 45° schräg geneigt sein muss, um das Dichtmittel ziehend applizieren zu können. Dadurch ist die Energie des Sprühstrahls beim Auftreffen auf die Bauteiloberfläche vergleichsweise gering, was zu Fehlstellen (z.B. Luftein- Schlüssen) führen kann.
Darüber hinaus besteht aufgrund des Berührungskontakts zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche die Gefahr, dass die Düse an Erhebungen hängen bleibt, die beispielsweise von Schweißpunkten oder Klebstoffaustritten herrühren können. Dies kann im weiteren Verlauf der Applikationsbahn zu einem Schwingen oder Rattern des Applikators führen, wodurch die Qualität der Applikation ebenfalls beeinträchtigt wird. Im ungünstigsten Fall kann es sogar zu plastischen Verformungen, oder zum Abbrechen der Düsennadel kommen.
Schließlich kann bei dem taktilen Verfahren auch keine Materialüberlappung und kein exakter Stoß appliziert werden, was jedoch insbesondere an Bauteilecken erforderlich ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Applikator und ein entsprechendes Applikationsverfahren zu schaffen, das die Nachteile der berührungslosen Applikationsverfahren und der taktilen Applikationsverfahren möglichst weitgehend vermei- det und deren Vorteile nach Möglichkeit miteinander kombiniert. Diese Aufgabe wird durch einen Applikator und ein entsprechendes Applikationsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Der erfindungsgemäße Applikator dient zur Applikation eines Beschichtungsmittels, wie beispielsweise eines Dichtmittels (z.B. PVC-Material; PVC: Polyvinylchlorid). Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Beschichtungsmittels ist jedoch allgemein zu verstehen und kann grundsätzlich auch andere Typen von Beschichtungsmitteln umfassen, insbesondere Dickstoffe, wie beispielsweise Dämmstoffe zur akustischen oder thermischen Dämmung oder Kleb- Stoffe, um nur einige Beispiele zu nennen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Applikator vorzugsweise dazu dient, um das Beschichtungs- mittel (z.B. Dichtmittel) auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (z.B. Tür) aufzubringen, insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Bauteils ist jedoch allgemein zu verstehen und nicht auf Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile beschränkt.
Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst in Übereinstimmung mit dem bekannten Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 eine Düse auf, um das Beschichtungsmittel in einer bestimm- ten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils aufzubringen.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem bekannten Applikator einen Düsenträger auf, um die Düse zu positionieren, wobei der Düsenträger mehrere Schenkel aufweist, die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. Die einzelnen Schenkel sind jeweils allein betrachtet vorzugsweise geradlinig, jedoch können die einzelnen Schenkel jeweils allein betrachtet auch gekrümmt sein. Die vorstehend erwähnte Düse befindet sich hierbei an dem Düsenträger und ist vorzugsweise an dem distalen Schenkel des Düsenträgers angebracht. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Düsenträger mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist, um das Beschichtungsmittel durchzuleiten. Der Düsenträger dient also bei dem erfindungsgemäßen Applikator zum einen zur Durchleitung des Beschichtungsmittels und zum anderen zur Positionierung der Düse.
Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass der bekannte Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 zur berührungslosen Applikation dient, was mit den eingangs beschriebenen Problemen verbun- den ist. Der erfindungsgemäße Applikator zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass an dem Düsenträger (z.B. an dem distalen Schenkel des Düsenträgers) außen ein Abstandshalter angeordnet ist, der in Strahlrichtung von dem distalen Schenkel absteht und im Beschichtungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche einstellt, insbesondere einen Applikationsabstand von im Wesentlichen 2mm, 3mm, 4mm oder 5mm, oder beliebigen Zwischenwerten.
Der Abstandshalter bietet den Vorteil, dass die Düse - anders als bei den bekannten taktilen Applikationsverfahren - nicht direkt auf der Bauteiloberfläche aufliegt, so dass die Düse mit der Strahlrichtung rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet werden kann. Dies ist vorteilhaft, weil der applizierte Sprühstrahl dann mit maximaler Energie auf die Bauteiloberfläche auftrifft. Darüber hinaus werden durch den fehlenden Berührungskontakt zwischen der Düse einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits sogenannte Rattermarken bei der Applikation vermieden. Ein weiterer Vorteil des Abstandshalters besteht darin, dass der Applikator mit der Düse nicht an Oberflächenerhebungen hängen bleibt, die beispielsweise von Klebstoffaustritten an einer Bördelnaht oder von Schweißpunkten herrühren. Der Applikationsabstand zwischen der Düse einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits wird deshalb mittels des Abstandshalters vorzugsweise so eingestellt, dass der Applikationsabstand größer ist als die Unebenheitshöhe der Ober- flächenerhebungen, die von Klebstoffaustritten oder Schweißpunkten herrühren können. Dies ist sinnvoll, weil die Düse dann bei der Bewegung über die Bauteiloberfläche auch an den Oberflächenerhebungen keinen Berührungskontakt hat.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator sind die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers vor- zugsweise relativ zueinander angewinkelt und schließen einen Winkel ein, wie es grundsätzlich auch bei dem Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3 der Fall ist. Bei dem erfindungsgemäßen Applikator kann der Abstandshalter auch zur Stabilisierung dieses Winkels zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers eingesetzt werden. Hierzu wird der Abstandshalter vorzugsweise in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln verbunden, beispielsweise durch eine Verschweißung, Verklebung oder durch eine einstückige Formgebung des Abstandshalters und der distalen Schenkel des Düsenträgers. Der Abstandshalter stabilisiert hierbei also die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers und verhindert, dass sich die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers durch die Ausbildung einer sogenannten biegesteifen Ecke, relativ zueinander verbiegen. In einer Variante der Erfindung ist der Abstandshalter in Form eines Amboss' geformt und liegt im Beschichtungsbetrieb mit seiner Ambossfläche auf der Bauteiloberfläche auf. Hierbei gehen die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers an dem Winkel vorzugsweise über einen Rohrkrümmer knickfrei ineinander über, wobei der Abstandshalter mit dem Rohrkrümmer verbunden ist, bei- spielsweise durch eine Verschweißung.
In einer anderen Variante der Erfindung besteht der Abstandshalter dagegen aus einem Winkelstück, das in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln des Düsenträgers angeordnet ist und mit den beiden distalen Schenkeln verbunden ist, beispielsweise durch eine Verschwei- ßung. In dieser Erfindungsvariante schließen die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers an dem Winkel vorzugsweise mit einem Knick aneinander an, insbesondere mit einem rechtwinkligen Knick.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator ist der Düsenträger vorzugsweise so angewinkelt, dass er durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug- Karosseriebauteilen (z.B. Tür und Kotflügel) von einer Vorderseite auf eine Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile hindurch ragen kann. Der proximale Schenkel des Düsenträgers befindet sich dann im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise an der Vorderseite der Kraftfahrzeug- Karosseriebauteile und wird dort von einem ebenfalls an der Vorderseite befindlichen Applikati- onsroboter geführt. Der distale Schenkel des Düsenträgers mit der Düse befindet sich dagegen im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise an der Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, so dass die Düse beispielsweise eine an der Rückseite befindliche Bördelnaht beschichten kann. Ein mittlerer Schenkel des Düsenträgers ragt dagegen durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug- Karosseriebauteile hindurch. Eine solche Gestaltung des Düsenträgers ist an sich aus
DE 10 2008 027 994 B3 bekannt, so dass der Inhalt dieser Veröffentlichung der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich der Formgebung des Düsenträgers in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Hierbei ist zu erwähnen, dass der proximale Schenkel des Düsenträgers mechanisch stabiler aus- geführt sein kann als die distalen Schenkel und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers. Dies liegt daran, dass der proximale Schenkel auch im Beschichtungsbetrieb stets an der Vorderseite der zu beschichtenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile positioniert ist und nicht durch den relativ schmalen Spalt zwischen den benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen hindurch ragen muss, so dass hinsichtlich des Außenquerschnitts des proximalen Schenkels des Düsenträgers keine Beschränkungen vorliegen. Der proximale Schenkel des Düsenträgers kann also einen so großen Außenquerschnitt haben, dass er nicht durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen passt. Weiterhin ermöglicht der größere Außenquerschnitt des proximalen Schenkels des Düsenträgers auch einen größeren Innenquerschnitt zur Durchleitung des Beschichtungsmittels, was vorteilhaft ist, weil der Hohlkanal in dem proximalen hohlen Schenkel des Düsenträgers dem Beschichtungsmittel dann einen geringeren Strömungswiderstand entgegensetzt. Der proximale hohle Schenkel des Düsenträgers kann also einen größeren Innenquerschnitt aufweist als die distalen Schenkel und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Düsenträger mindestens teilweise aus einem Material mit einem Formgedächtnis bestehen kann, beispielsweise aus einer Nickel-Titan-Legierung, wie beispielsweise Nitinol oder Titan-Flex. Diese Materialauswahl ist insbesondere für den mittleren Schenkel und/oder die distalen Schenkel des Düsenträgers vorteilhaft, da diese Schenkel bei einem Berührungskontakt mit den zu beschichtenden Bauteilen verformt werden können. Hierbei ist zu erwähnen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Formgedächtnisses zu unterscheiden ist von Materialien, die lediglich elastisch sind und sich nach einer mechanischen Auslenkung wieder elastisch in ihre Ausgangsposition zurück stellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Applikator können sich die verschiedenen Schenkel des Düsenträ- gers hinsichtlich der Biegesteifigkeit unterscheiden. So besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der distale Schenkel oder die beiden distalen Schenkel des Düsenträgers biegesteifer ausgebildet sind als der mittlere Schenkel des Düsenträgers, der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen hindurch ragt. Diese größere Biegesteifigkeit kann beispielsweise durch eine größere Wandstärke erreicht werden. So kann die Wandstärke beispielsweise mindestens 0,15mm, 0,175mm, 0,2mm oder sogar mindestens 0,22mm betragen, um eine ausreichende Biegesteifigkeit zu erreichen. Der Außendurchmesser beträgt dahingegen vorzugsweise höchstens 1,75mm, 1,7mm oder sogar höchstens 1,65mm, damit der Düsenträger durch den Spalt zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahr- zeug-Karosseriebauteilen passt. Der Innendurchmesser des Hohlkanals in dem jeweiligen Schenkel beträgt dagegen vorzugsweise höchstens 1,5mm, 1,4mm, 1,3mm oder sogar höchstens 1,2mm.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Düsenträger bei dem erfindungsgemäßen Applikator ähnlich aufgebaut sein kann wie der Düsenträger bei dem herkömmlichen Applikator gemäß DE 10 2008 027 994 B3. Der Düsenträger kann also beispielsweise vier Schenkel aufweisen, die hintereinander angeordnet sind, in einer gemeinsamen Ebene liegen und zueinander angewinkelt sind.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorste- hend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikator als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen Applikationsroboter, der einen solchen Applikator führt.
Der Applikator kann hierbei mittels eines elastisch nachgiebigen Gelenks an dem Applikationsroboter montiert sein, wobei das elastische Gelenk Ausweichbewegungen des Applikators ermög- licht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils bei einem übermäßigen Berührungskontakt zwischen dem Applikator einerseits und dem zu beschichtenden Bauteil andererseits zu vermeiden. Vorzugsweise ermöglicht dieses nachgiebige Gelenk Ausweichbewegungen des Applikators in zwei Raumrichtungen, und zwar vorzugsweise parallel zu der Bauteiloberfläche und quer zu der Bauteiloberfläche. Im Beschichtungsbetrieb kann der Dü- senträger dann an die Bauteilkante des zu beschichtenden Bauteils angelegt werden und entlang der Bauteilkante geführt werden, so dass die Bauteilkante den Applikator in einer Raumrichtung führt. Der Berührungskontakt zwischen dem Abstandshalter einerseits und der Bauteiloberfläche andererseits bewirkt dann eine Führung des Applikators in einer weiteren Raumrichtung. Hierbei ist zu erwähnen, dass das elastische Gelenk zwischen dem Applikator und dem Applikationsroboter vorzugsweise eine Gegenkraft erzeugt, die im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung. Beispielsweise kann die Gegenkraft im Bereich von 1N-15N, 2N-10N, 3N-8N oder 4N-5N liegen. Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Erfindung auch Schutz beansprucht für ein erfindungsgemäßes Applikationsverfahren, bei dem der Applikator von einem mehrachsigen Applikationsroboter über die Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils bewegt wird, insbesondere entlang einer Bördelnaht, um die Bördelnaht abzudichten oder zu verkleben. Bei der Bewegung des Applikators über die Bauteiloberfläche wird dann das Beschichtungsmittel (z.B. Dichtmittel) aus der Düse des Applikators in einer bestimmten Strahlrichtung auf die Bauteiloberfläche abgegeben, wobei die Düse einen bestimmten Applikationsabstand zu der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils einhält. Der Applikationsabstand wird hierbei mittels des vorstehend bereits beschriebenen Abstandshalters eingestellt.
Andere vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1A eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators mit einem Abstandshalter,
Figur 1B eine Seitenansicht des Applikators aus Figur 1A an einer Bördelnaht,
Figur 2A eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Applikators,
Figur 2B eine vergrößerte Seitenansicht des Applikators aus Figur 2A an einer Bördelnaht,
Figur 3 eine schematische Darstellung zur Führung des erfindungsgemäßen Applikators mittels eines mehrachsigen Applikationsroboters,
Figur 4 das erfindungsgemäße Applikationsverfahren in Form eines Flussdiagramms,
Figuren 5-15 verschiedene Abwandlungen des Abstandshalters,
Figur 16 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines elastischen Gelenks, das unabhängig von der Auslenkung eine konstante Gegenkraft erzeugt.
Die Figuren 1A und 1B zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Applikators, der dazu dient, ein Dichtmittel auf eine Bördelnaht an einer Rückseite eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils zu applizieren, wie es beispielsweise auch aus DE 10 2008 027 994 B3 bekannt ist, so dass ergänzend auf diese Veröffentlichung verwiesen wird.
Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst einen Montageflansch 1 auf, der an einem mehrachsigen Applikationsroboter montiert werden kann. Darüber hinaus weist der Applikator einen Düsenträger 2 auf, der aus mehreren Schenkeln 3-6 besteht, die hintereinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. So beträgt der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 3 und 4 wie auch der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 4 und 5 ungefähr 135°. Der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 5 und 6 ist dagegen vorzugsweise rechtwinklig. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Winkel zwischen den einzelnen Schenkeln 3-6 so bemessen sind, dass der Düsenträger 2 durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (z.B. Tür und Kotflügel) hindurch geführt werden kann. Die optimalen Winkel zwischen den einzelnen Schenkeln 3-6 des Düsenträgers 2 hängen also auch von der jeweiligen Bauteilgeometrie der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile ab.
An dem distalen Schenkel 6 des Düsenträgers 2 befindet sich eine Düse 7, um das Dichtmittel in Pfeilrichtung abzugeben. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Schenkel 3-6 des Düsenträgers hohl sind, so dass das zu applizierende Dichtmittel von dem Montageflansch 1 ausgehend bis zu der Düse 7 in dem distalen Schenkel 6 geführt werden kann.
Der dargestellte erfindungsgemäße Applikator eignet sich besonders gut zur Beschichtung einer Bördelnaht 8 eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, wobei an der Bördelnaht 8 ein Karosserieblech 9 um die Seitenkante eines anderen Karosserieblechs 10 herum gebördelt ist. An dieser Bördelnaht 8 besteht die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit, was zu einer entsprechenden Korrosion führen kann. Die Bördelnaht 8 wird deshalb an der Stoßstelle zwischen den beiden Karosserieblechen 9, 10 mit einem Dichtmittel (z.B. PVC) beschichtet, um das Eindringen von Feuch- tigkeit zu verhindern.
Hierzu wird der Applikator mit dem Schenkel 5 an die Seitenkante der Bördelnaht 8 angelegt und dann entlang der Bördelnaht 8 bewegt, d.h. in x- ichtung und somit rechtwinklig zur Zeichenebene. Der Berührungskontakt zwischen dem Schenkel 5 des Düsenträgers 2 einerseits und der Sei- tenkante der Bördelnaht 8 bewirkt hierbei eine Führung des Applikators in y-Richtung.
Darüber hinaus weist der Applikator noch einen Abstandshalter 11 auf, der in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6 des Düsenträgers 2 angeordnet ist und in diesem konkreten Ausführungsbeispiel aus einem rohrförmigen Winkelstück besteht, das mit den beiden Schenkeln 5, 6 verschweißt ist. Zum einen bewirkt der Abstandshalter 11 eine mechanische Stabilisierung der beiden distalen Schenkel 5 und 6. Zum anderen liegt der Abstandshalter 11 bei der Beschichtung aber auch direkt auf der Bauteiloberfläche der Bördelnaht 8 auf und stellt damit einen bestimmten Applikationsabstand a zwischen der Düse 7 und der Bauteiloberfläche her. Der Abstandshalter 11 bewirkt also eine Führung des Applikators in z- ichtung. Dies ist vorteilhaft, weil die Düse 7 das Dichtmittel so rechtwinklig zur Bauteiloberfläche auf die Bauteiloberfläche applizieren kann, so dass das Dichtmittel mit maximaler Strömungsenergie auf die Bauteiloberfläche auftrifft.
Darüber hinaus ist der Applikationsabstand a aber auch vorteilhaft, weil dadurch verhindert wird, dass die Düse 7 an Oberflächenunebenheiten hängen bleibt, die beispielsweise von einem Klebstoffaustritt aus der Bördelnaht 8 oder von Schweißpunkten herrühren können.
Die Figuren 2A und 2B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators, wobei dieses Ausführungsbeispiel weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1A und 1B gezeigten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die beiden distalen Schenkel 5, 6 des Düsenträgers 2 hierbei nicht - wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1A und 1B - mit einem rechtwinkligen Knick aneinander anschließen. Vielmehr gehen die beiden Schenkel 5, 6 des Düsenträgers 2 hierbei knickfrei über einen Rohrkrümmer 12 ineinander über.
Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Abstandshalter 11 hierbei nicht als rohrförmiges Winkelstück ausgebildet ist, sondern in Form eines Ambosses, der mit seiner Ambossfläche auf der Bauteiloberfläche aufliegt.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Führung des Applikators mittels eines Applikationsroboters. Auch diese Darstellung stimmt weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Darstellungen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vor- stehende Beschreibung Bezug genommen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Zusätzlich zu den vorstehenden Darstellungen ist aus dieser Zeichnung auch ersichtlich, dass ein Hohlkanal 13 von dem Montageflansch 1 durch den gesamten Düsenträger bis zu der Düse 7 führt, um das Dichtmittel durchzuleiten.
Weiterhin ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass die beiden Karosseriebleche 9, 10 mit der Bördelnaht 8 seitlich überlappen mit einem weiteren Karosserieblech 14, das hier nur schematisch dargestellt ist. Der Applikator ragt hierbei von der Vorderseite (in der Zeichnungen unten) durch den Spalt 15 hindurch auf die Rückseite (in der Zeichnung oben), um die Bördelnaht 8 an der Rückseite beschichten zu können.
Darüber hinaus zeigt die Zeichnung einen Roboterarm 16 und eine Roboterhandachse 17 eines mehrachsigen Applikationsroboters mit einer seriellen Roboterkinematik. Der Montageflansch 1 des erfindungsgemäßen Applikators ist hierbei über ein elastisches Gelenk 18 mit der Roboterhandachse 17 verbunden, wobei das Gelenk 18 Ausweichbewegungen des Applikators in y- Richtung und in z-Richtung ermöglicht. Dies ist vorteilhaft, weil der Applikator in y-Richtung mit dem Schenkel 5 an der Seitenkante der Bördelnaht 8 anliegt und dadurch zwangsgeführt wird. Die Ermöglichung einer Ausweichbewegung in y-Richtung durch das Gelenk 18 verhindert hierbei eine mechanische Überlastung des Applikators. Die Ermöglichung einer Ausweichbewegung in z-Richtung ist dagegen vorteilhaft, weil der Applikator mit dem Abstandshalter 11 auf der Bauteiloberfläche aufliegt und somit in z-Richtung zwangsgeführt ist, was ohne eine Ausgleich bewegung zu mechanischen Überlastungen führen könnte. Figur 4 zeigt schließlich das erfindungsgemäße Applikationsverfahren in Form eines Flussdiagramms.
In einem ersten Schritt Sl wird der Applikator in den Spalt 15 zwischen Tür und Kotflügel eingeführt, so dass sich die Düse 7 an der Rückseite der Tür befindet. In einem zweiten Schritt S2 wird der Applikator dann mit dem Düsenträger 2 an die Seitenkante der Tür angelegt, um in dieser Raumrichtung eine mechanische Führung zu bewirken.
In einem Schritt S3 wird der Applikator dann mit dem Abstandshalter 11 auf die Rückseite der Tür aufgesetzt, um auch rechtwinklig zur Bauteiloberfläche eine mechanische Führung zu gewährleisten.
In diesem Zustand wird der Applikator dann in zwei Raumrichtungen zwangsgeführt. In einem Schritt S4 wird der Applikator dann noch so ausgerichtet, dass die Sprühstrahlrichtung rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet ist. Dies bietet den Vorteil, dass das applizierte Dichtmittel dann mit maximaler Bewegungsenergie auf die Bauteiloberfläche auftrifft. In einem Schritt S5 wird der Applikator dann entlang der Bördelnaht 8 der Tür bewegt, wobei das Dichtmittel auf die Bördelnaht 8 appliziert wird, um die Bördelnaht 8 abzudichten.
In einem Schritt S6 wird dann nach dem Beschichten der Bördelnaht 8 der Applikator aus dem Spalt 15 entfernt.
Die Figuren 5-15 zeigen verschiedene Abwandlungen des Abstandshalters 11, wobei die Abwandlungen teilweise mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1A und 1B übereinstimmen, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 besteht der Abstandshalter 11 aus zwei Hohlzylindern, die beide an dem vorletzten Schenkel 5 des Düsenträgers 2 befestigt sind und mit ihren Zylinderachsen rechtwinklig zur Ebene des Düsenträgers 2 ausgerichtet sind. Die beiden Hohlzylinder stoßen hierbei mit ihren Mantelflächen aneinander an, wobei die Seitenkante des umgebördelten Karosserieblechs 9 zwischen den beiden Hohlzylinder des Abstandshalters 11 gehalten werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 sind die beiden Hohlzylinder des Abstandshalters 11 an verschiedenen Schenkeln 5, 6 des Düsenträgers 2 befestigt. Darüber haben die beiden Hohlzylinder hierbei einen etwas größeren Durchmesser als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 besteht der Abstandshalter 11 aus einer rechteckigen Platte, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6 befestigt ist und dadurch dien Winkel versteift.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 unterscheitet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 durch die Form der Platte, die hier die Form eines rechtwinkligen Trapezes hat.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 9-11 besteht der Abstandshalter 11 aus Platten, die parallel zur Ebene des Düsenträgers 2 ausgerichtet sind und auf den gegenüber liegenden Seiten des Düsenträgers 2 an dem Düsenträger 2 befestigt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 sind die Platten im Wesentlichen L-förmig, während die Platten bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 im Wesentlichen T-förmig sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 sind die Platten dagegen im Wesentlichen dreieckig.
Ferner zeigen die Figuren 12 und 13 Abwandlungen, bei denen der Abstandshalter 11 aus einem Zylinderstift besteht, der von dem letzten Schenkel 6 (Figur 12) bzw. von dem vorletzten Schenkel 5 (Figur 13) absteht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14 besteht der Abstandshalter 11 aus einer Knickstelle in dem Düsenträger 2 zwischen den beiden distalen Schenkeln 5, 6.
Ferner besteht der Abstandshalter 11 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15 aus einer Ausformung des Düsenträgers 2.
Figur 16 zeigt eine schematische Darstellung des nachgiebigen Gelenks 18 gemäß Figur 3, das es ermöglicht, unabhängig von der Auslenkung des Applikators eine konstante Gegenkraft zu erzeugen.
Hierzu sind zwei Pneumatikzylinder 19, 20 vorgesehen, in denen jeweils eine Kolbenstange 21, 22 verschiebbar ist, wobei die beiden Kolbenstangen 21, 22 den Applikator nachgiebig führen. Die Kolbenstange 21 ist hierbei in Y-Richtung verschiebbar, während die Kolbenstange 22 in Z- Richtung verschiebbar ist. Die beiden Pneumatikzylinder 19, 20 werden über jeweils ein Proportionalventil 23, 24 mit einem konstanten Differenzdruck beaufschlagt, was zu einer entsprechenden Gegenkraft führt, die unabhängig von der Auslenkung (Eintauchtiefe) konstant ist. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hautanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen können.
Bezugszeichenliste:
1 Montageflansch des Applikators
2 Düsenträger
3-6 Schenkel des Düsenträgers
7 Düse
8 Bördelnaht
9, 10 Karosseriebleche
11 Abstandshalter
12 Rohrkrümmer
13 Hohlkanal
14 Karosserieblech
15 Spalt
16 Roboterarm
17 Roboterhandachse
18 Gelenk
19 Pneumatikzylinder
20 Pneumatikzylinder
21 Kolbenstange
22 Kolbenstange
23 Proportionalventil
24 Proportionalventil
a Applikationsabstand

Claims

ANSPRÜCHE
1. Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Dichtmittels, auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10), insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8) an dem Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil (9, 10), mit
a) einer Düse (7) zur Abgabe des Beschichtungsmittels in einer bestimmten Strahlrichtung auf eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10), und
b) einem Düsenträger (2) zur Positionierung der Düse (7), wobei
bl) der Düsenträger (2) mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist, um das Be- schichtungsmittel durchzuleiten,
b2) der Düsenträger (2) mehrere Schenkel (3-6) aufweist, die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind, und
b3) die Düse (7) an dem Düsenträger (2) angeordnet ist, insbesondere an dem distalen Schenkel (6) des Düsenträgers (2),
dadurch gekennzeichnet,
c) dass an dem Düsenträger (2), insbesondere an dem distalen Schenkel (6) oder an den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2), außen ein Abstandshalter (11) angebracht ist, der in Strahlrichtung von dem distalen Schenkel (6) absteht und im Beschich- tungsbetrieb auf der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt und dadurch einen vorgegebenen Applikationsabstand (a) zwischen der Düse (7) und der Bau- teiloberfläche einstellt, insbesondere einen Applikationsabstand (a) von im Wesentlichen
2mm, 3mm, 4mm oder 5mm oder Zwischenwerten zwischen diesen Werten.
2. Applikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) Oberflächenerhebungen aufweist, die von Klebstoffaustritten an einer Bördelnaht (8) oder von Schweißpunkten herrühren und eine bestimmte Unebenheitshöhe haben, und
b) dass der Abstandshalter (11) den Applikationsabstand (a) so einstellt, dass der Applikationsabstand (a) größer ist als die Unebenheitshöhe der Oberflächenerhebungen, um eine Kollision zwischen der Düse (7) und den Oberflächenerhebungen zu vermeiden.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) relativ zueinander angewinkelt sind und einen Winkel einschließen, und
dass der Abstandshalter (11) in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln (5, 6) verbunden ist, insbesondere durch eine Verschweißung, Verklebung oder durch eine einstückige Formgebung, so dass der Abstandshalter (11) den Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) mechanisch stabilisiert.
Applikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) an dem Winkel über einen Rohrkrümmer (12) knickfrei ineinander übergehen, wobei der Abstandshalter (11) mit dem Rohrkrümmer (12) verbunden ist, oder
dass die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) an dem Winkel mit einem Knick aneinander anschließen, insbesondere mit einem rechtwinkligen Knick, wobei der Abstandshalter (11) ein Winkelstück ist, insbesondere aus einem Rohr, das in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) angeordnet und mit den beiden distalen Schenkeln (5, 6) verbunden ist.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenträger (2) so angewinkelt ist, dass er durch einen Spalt (15) zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von einer Vorderseite auf eine Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragen kann, und
dass sich der proximale Schenkel (3) des Düsenträgers (2) im Beschichtungsbetrieb an der Vorderseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) befindet und von einem an der Vorderseite befindlichen Applikationsroboter geführt wird,
dass sich der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) mit der Düse (7) im Beschichtungsbetrieb an der Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) befindet, um das Be- schichtungsmittel auf die Rückseite des Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils (9, 10) zu applizieren, und
dass ein mittlerer Schenkel (4) des Düsenträgers (2) durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10) hindurch ragt.
Applikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der proximale Schenkel des Düsenträgers (2) mechanisch stabiler ist als die distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers (2), insbesondere aufgrund eines größeren Außenquerschnitts, und/oder
dass der proximale Schenkel des Düsenträgers (2) einen so großen Außenquerschnitt aufweist, der er nicht durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug- Karosseriebauteilen passt, und/oder
dass der proximale hohle Schenkel des Düsenträgers (2) einen größeren Innenquerschnitt aufweist als die distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel des Düsenträgers (2), um dem Beschichtungsmittel einen geringen Strömungswiderstand entgegen zu setzen.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenträger (2) mindestens teilweise aus einem Material mit einem Formgedächtnis besteht, insbesondere aus einer Nickel-Titan-Legierung, insbesondere aus Nitinol oder Titan-Flex, und/oder
dass der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, aus dem Material mit dem Formgedächtnis besteht,
und/oder
dass der Düsenträger (2) mindestens teilweise aus einem elastischen Material besteht.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) biegesteif ausgebildet sind, insbesondere biegesteifer als der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, und/oder dass der distale Schenkel (6) des Düsenträgers (2) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) des Düsenträgers (2) eine größere Wandstärke aufweist als der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt.
Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Schenkel (6) oder die beiden distalen Schenkel (5, 6) und/oder der mittlere Schenkel (4) des Düsenträgers (2), der im Beschichtungsbetrieb durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) von der Vorderseite auf die Rückseite der Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) hindurch ragt, folgende Abmessungen aufweist:
a) eine Wandstärke von mindestens 0,15mm, 0,175mm, 0,2mm oder 0,22mm, um eine ausreichende Biegesteifigkeit zu erreichen, und/oder
b) einen Außendurchmesser von höchstens 1,75mm, 1,7mm oder 1,65mm, damit der Düsenträger (2) durch den Spalt (15) zwischen den seitlich überlappenden Kraftfahrzeug- Karosseriebauteilen passt, und/oder
c) einen Innendurchmesser von höchstens 1,5mm, 1,4mm, 1,3mm oder 1,2mm.
10. Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Düsenträger (2) einen distalen ersten Schenkel (6) aufweist, der die Düse (7) trägt, und
b) dass der Düsenträger (2) einen zweiten Schenkel (5) aufweist, der an den ersten Schenkel (6) angrenzt und gegenüber dem ersten Schenkel (6) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem ersten Schenkel (6) und dem zweiten Schenkel (5) im Bereich 70°-110° oder 80°-100° oder 85°-95° liegt, und c) dass der Düsenträger (2) einen dritten Schenkel (4) aufweist, der an den zweiten Schenkel (5) angrenzt und gegenüber dem zweiten Schenkel (5) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem zweiten Schenkel (5) und dem dritten Schenkel (4) im Bereich 90°-135° oder 100°-125° liegt, und
d) dass der Düsenträger (2) einen proximalen vierten Schenkel (3) aufweist, der an den dritten Schenkel (4) angrenzt und gegenüber dem dritten Schenkel (4) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem dritten Schenkel (4) und dem vierten Schenkel (3) im Bereich 90°-135° oder 100°-125° liegt, und e) dass alle Schenkel (3-6) des Düsenträgers (2) vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegen.
11. Applikator nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (11) zwei Zylinder umfasst, insbesondere zwei Hohlzylinder, die mit ihren Mantelflächen aneinander anstoßen und an den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt sind, insbesondere mit ihrer Zylinderachse rechtwinklig zur Ebene des Düsenträ- gers (2).
12. Applikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der eine Zylinder des Abstandshalters (11) an dem vorletzten Schenkel (5) des Düsen- trägers (2) befestigt ist, während der andere Zylinder des Abstandshalters (11) an dem letzten Schenkel (6) des Düsenträgers (2) befestigt ist, oder
b) dass die Zylinder des Abstandshalters (11) beide an dem vorletzten Schenkel (5) des Düsenträgers (2) befestigt sind.
13. Applikator nach einem der der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
a) dass der Abstandshalter (11) aus einem Zylinderstift besteht, der von dem letzten Schenkel (6) des Düsenträgers (2) quer zu dem letzten Schenkel (6) absteht, oder
b) dass das Abstandshalter (11) aus einem Zylinderstift besteht, der von dem vorletzten
Schenkel (5) des Düsenträgers (2) quer zu dem vorletzten Schenkel (5) absteht, oder c) dass der Abstandshalter (11) aus einer rechteckigen Platte besteht, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt ist, oder d) dass der Abstandshalter (11) aus einer Platte in Form eines rechtwinkligen Trapezes besteht, die in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2) befestigt ist.
14. Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Abstandshalter (11) eine oder zwei Platten aufweist, die parallel zu der Ebene des Düsenträgers (2) ausgerichtet sind und einseitig oder beidseitig mit dem Düsenträgers (2) verbunden sind, insbesondere in dem Winkel zwischen den beiden distalen Schenkeln (5, 6) des Düsenträgers (2), und/oder
b) dass die Platte im Wesentlichen dreieckig, L-förmig oder T-förmig ist.
15. Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Abstandshalter (11) durch eine Knickstelle in dem Düsenträger (2) gebildet wird, oder
b) dass der Abstandshalter (11) durch eine dreieckige Ausformung des Düsenträgers (2) gebildet wird.
16. Applikationsroboter mit einem Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
17. Applikationsroboter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Applikator mittels eines elastisch nachgiebigen Gelenks (18) an dem Applikationsroboter (16, 17) montiert ist, wobei das elastische Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators ermöglicht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) zu verhindern, und/oder
b) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators parallel zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und/oder
c) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators quer zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und/oder
d) dass das elastische Gelenk (18) bei einer Ausweichbewegung des Applikators eine Gegenkraft erzeugt, und/oder
e) dass die Gegenkraft (18) im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung, und/oder
f) dass die Gegenkraft im Bereich 1N-15N, 2N-10N, 3N-8N oder 4N-5N liegt.
18. Applikationsroboter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Gelenk (18) mindestens einen Pneumatikzylinder (19, 20) aufweist, der mit einem konstanten Differenzdruck beaufschlagt wird, insbesondere über ein Proportionalventil (23, 24), um die konstante Gegenkraft zu erzeugen.
19. Applikationsverfahren zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Dichtmittels, auf ein Bauteil (9, 10), insbesondere auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, insbesondere zur Abdichtung oder Verklebung einer Bördelnaht (8), mit den folgenden Schritten: a) Bewegen eines Applikators, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mittels eines mehrachsigen Applikationsroboters (16, 17) über eine Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10), insbesondere entlang einer Bördelnaht (8) zum Abdichten oder Verkleben der Bördelnaht (8), und
b) Abgabe des Beschichtungsmittels aus einer Düse (7) des Applikators in einer bestimmten Strahlrichtung auf die Bauteiloberfläche, wobei die Düse (7) einen bestimmten Applikati- onsabstand (a) zu der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) einhält, dadurch gekennzeichnet,
c) dass der Applikationsabstand (a) mittels eines Abstandshalters (11) eingestellt wird, der an dem Düsenträger (2) angebracht ist und im Beschichtungsbetrieb auf einer Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) aufliegt.
20. Applikationsverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Applikator durch einen Spalt (15) zwischen zwei seitlich benachbarten und in seitlicher Richtung überlappenden Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen (9, 10, 14) hindurch von einer Vorderseite auf eine Rückseite der benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) ragt, und
b) dass der Applikator dann eines der beiden benachbarten Kraftfahrzeug-Karosseriebauteile (9, 10, 14) an der Rückseite mit dem Beschichtungsmittel beschichtet, insbesondere an einer Bördelnaht (8) zum Abdichten oder Verkleben der Bördelnaht (8).
21. Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (2) bei der Beschichtung an das zu beschichtende Bauteil (9, 10) angelegt wird und deshalb beim Bewegen des Applikators in zumindest einer Raumrichtung von dem zu beschichtenden Bauteil (9, 10) geführt wird.
22. Applikationsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Applikator bei der Beschichtung in einer Richtung rechtwinklig zu der Bauteiloberfläche durch einen Berührungskontakt zwischen dem Abstandshalter (11) und der Bauteiloberfläche geführt wird, und
b) dass der Applikator bei der Beschichtung in einer Richtung parallel zu der Bauteiloberfläche durch einen Berührungskontakt zwischen einem Schenkel des Düsenträgers (2) und einer Bauteilkante des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) geführt wird.
23. Applikationsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Applikator mittels eines elastischen Gelenks (18) an dem Applikationsroboter montiert ist, wobei das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators ermöglicht, um eine Beschädigung des Applikators und des zu beschichtenden Bauteils (9, 10) zu verhindern, b) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators parallel zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und/oder
c) dass das Gelenk (18) Ausweichbewegungen des Applikators quer zu der Bauteiloberfläche ermöglicht, und/oder
d) dass das elastische Gelenk (18) bei einer Ausweichbewegung des Applikators eine Gegenkraft erzeugt, und/oder
e) dass die Gegenkraft im Wesentlichen unabhängig ist von der Größe der Ausweichbewegung, und/oder
f) dass die Gegenkraft im Bereich 1N-15N, 2N-10N, 3N-8N oder 4N-5N liegt.
24. Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator relativ zu dem zu beschichtenden Bauteil (9, 10) so ausgerichtet wird, dass die Strahlrichtung
a) im Wesentlichen rechtwinklig zur Bauteiloberfläche ausgerichtet ist, oder
b) schräg geneigt ist zur Bauteiloberfläche mit einem Winkel von 10°-88°, 30°-85° oder 50°-80° zwischen der Strahlrichtung und der Bauteiloberfläche.
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