EP3630375B1 - Applikationseinrichtung und applikationsverfahren - Google Patents

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EP3630375B1
EP3630375B1 EP18722962.0A EP18722962A EP3630375B1 EP 3630375 B1 EP3630375 B1 EP 3630375B1 EP 18722962 A EP18722962 A EP 18722962A EP 3630375 B1 EP3630375 B1 EP 3630375B1
Authority
EP
European Patent Office
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coating agent
nozzle
application
strip
keder strip
Prior art date
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Active
Application number
EP18722962.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3630375A1 (de
Inventor
Taha KORAICH
Daniel Nissan
Lothar Rademacher
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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
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Publication of EP3630375B1 publication Critical patent/EP3630375B1/de
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    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/06—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with a blast of gas or vapour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
    • B05D3/042—Directing or stopping the fluid to be coated with air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
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    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
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    • B05C11/1034—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves specially designed for conducting intermittent application of small quantities, e.g. drops, of coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C5/002—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the work consisting of separate articles
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    • B05D7/22—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes

Definitions

  • the invention relates to an application device and a corresponding application method for applying a coating agent (e.g. primer) to a component surface of a piping strip.
  • a coating agent e.g. primer
  • the primer can also be sprayed on using a coating agent nozzle.
  • a needle nozzle is used as the coating agent nozzle, through which the primer is not atomized, since atomization, particularly in the case of so-called black primers, could lead to undesirable contamination by overspray next to the actual primer track and would also make extraction necessary.
  • the needle nozzle should allow the smallest possible volume flow in order to avoid overdosing the primer.
  • a prerequisite for spraying primers is the use of so-called clear primers that do not contain any solids (fillers), since such solids would quickly clog the needle nozzle.
  • the jet energy must be measured in such a way that on the one hand the primer does not spatter when it hits the component surface, and on the other hand the best possible flow of the primer is achieved in terms of a layer thickness that is as small and uniform as possible.
  • the primer application using a felt is well suited for applying a primer to essentially flat component surfaces, which also applies to applying the primer using a brush.
  • these types of primer application using a felt or brush reach their application limits when complex component contours are to be coated or when the component surface to be coated is not easily accessible for a felt or brush.
  • An example of such components are keder strips, such as those used in the automotive industry to cover and seal standing seams. It happens that the piping strip has to be coated with a primer on the inside of the piping strip before the adhesive is applied. However, this area inside the piping strip is only accessible via a small gap in the piping strip.
  • the invention initially provides that the coating agent (e.g. primer) is applied to the component surface of the welt strip by means of a coating agent nozzle.
  • the invention provides that the coating agent applied to the component surface is then blown on with a gas (e.g. compressed air) in order to distribute the coating agent on the component surface as evenly as possible.
  • a gas e.g. compressed air
  • the above-mentioned blowing of the coating agent onto the component surface according to the invention is carried out by a separate blowing nozzle which blows on the coating agent.
  • the coating agent nozzle on the one hand and the blowing nozzle on the other hand are therefore separate components of the application device according to the invention.
  • the coating agent nozzle and the blowing nozzle are separate components.
  • the coating agent nozzle and the blowing nozzle are mounted together on an applicator. This means that the coating agent nozzle and the blast nozzle have a predetermined and constant relative position and orientation. It should be mentioned here that the coating agent nozzle and the blowing nozzle are preferably aligned one behind the other in the application direction, with the coating agent nozzle and/or the blowing nozzle being designed as a needle nozzle. The needle nozzles of the coating agent nozzle and the blowing nozzle are aligned here with their longitudinal axes parallel to one another.
  • the applicator preferably has a coating agent connection in order to supply the coating agent to be applied, the coating agent connection in the applicator being connected to the coating agent nozzle, for example via a valve arrangement.
  • the applicator preferably has a compressed air connection in order to supply compressed air for blowing on the coating agent, the compressed air connection in the applicator being connected to the blowing nozzle, for example via a valve arrangement.
  • nitrogen can also be connected as a medium to the compressed air connection.
  • the applicator according to the invention preferably has a rinsing agent connection to supply rinsing agent, for example nitrogen, with the rinsing agent connection in the applicator being connected to the coating agent nozzle, for example via a controllable valve arrangement.
  • rinsing agent for example nitrogen
  • the invention also includes a corresponding application method, the essential steps of the application method according to the invention already resulting from the above description of the application device and therefore do not have to be described separately.
  • the invention is particularly suitable for the application of a primer to a piping strip.
  • piping strips usually have a longitudinal slot into which a standing seam to be sealed protrudes in the assembled state.
  • the coating agent nozzle can then be inserted together with the blowing nozzle through the longitudinal slit into the welt strip in order to apply the coating agent in the welt strip and blow it on with the blown air.
  • the welt strip has two lips that protrude from an inner wall of the welt strip and divide the welt strip into an inner chamber and an outer chamber.
  • the blowing nozzle and the coating agent nozzle are introduced one after the other into the inner chamber and the outer chamber in order to apply coating agent there and distribute it as evenly as possible by blowing it on.
  • the application of the coating agent and the blowing takes place during the movement of the coating agent nozzle and the blowing nozzle along the piping strip.
  • the outside of the outer lip of the piping strip can then also be coated in the same way.
  • the invention is not limited to primers with regard to the coating composition to be applied. Rather, the invention is also suitable for applying other types of coating materials, such as adhesives, insulating materials and sealants, to name just a few examples.
  • the drawings show an application device according to the invention for applying a primer to a piping strip 1, which can be used to seal standing seams in automobile construction.
  • a primer e.g. black primer
  • the application device according to the invention has a multi-axis application robot 2, which can be of largely conventional design and is therefore only briefly described below.
  • the application robot 2 initially has a robot base 3, which is optionally mounted in a stationary manner or can be moved along a travel rail.
  • the robot base 3 carries a rotatable robot member 4 which is rotatable relative to the robot base 3 about a vertical axis of rotation.
  • a robotic proximal arm 5 Pivotally attached to the rotatable robotic member 4 is a robotic proximal arm 5, the robotic proximal arm 5 also being referred to as "arm 1" in accordance with common terminology in the robotics art.
  • the proximal robot arm 5 can be pivoted about a horizontal pivot axis relative to the rotatable robot member 4 .
  • a distal robotic arm 6 is pivotally attached to the distal end of the proximal robotic arm 5, the distal robotic arm 6 also being referred to as "arm 2" in accordance with common terminology in the field of robotics.
  • the distal robot arm 6 is relative here pivotable to the proximal robot arm 5 about a horizontal pivot axis.
  • a multi-axis robot hand axis 7 is in turn attached to the distal end of the distal robot arm 6, the structure and the mode of operation of the robot hand axis 7 being known from the prior art.
  • the applicator 8 initially has a primer nozzle 9 and a blowing nozzle 10, both of which are designed as needle nozzles and are aligned parallel to one another.
  • the primer nozzle 9 is arranged ahead of the blowing nozzle 10 with respect to the application direction (direction of movement during application). This is important so that the blowing nozzle 10 can blow on the primer material that has already been applied to the component surface in order to distribute the primer material as evenly as possible on the component surface.
  • the primer is supplied via a primer connection 11, which is connected to a primer source via a corresponding line connection.
  • the applicator 8 has a compressed air connection 12 in order to supply compressed air for the operation of the blowing nozzle 10 .
  • the compressed air connection 12 of the applicator 8 is also connected to a suitable compressed air source via a corresponding line connection.
  • the applicator 8 also has a rinsing agent connection 13 in order to supply rinsing agent for rinsing the blowing nozzle 9 .
  • the rinsing agent connection 13 is also connected via a suitable line connection to a rinsing agent source, which can supply nitrogen, for example, as the rinsing agent.
  • the welt strip 1 has two lips 15, 16 which protrude from the inner wall of the welt strip 1 and separate an inner chamber 17 and an outer chamber 18 in the welt strip 1.
  • a first step S1 the applicator 8 with the primer nozzle 9 and the blowing nozzle 10 is first inserted through an insertion slot of the piping strip 1 into the inner chamber 17 of the piping strip 1.
  • the applicator 8 is already moved along the piping strip 1 in a step S3, so that drops are applied along the piping strip 1 and are evenly distributed by the blown air.
  • the applicator 8 is then partially pulled out of the piping strip 1 in a step S4, so that the primer nozzle 9 and the blowing nozzle 10 open into the outer chamber 18 of the piping strip 1.
  • the applicator 8 is then moved again along the piping strip 1 in a step S5, preferably in the opposite direction.
  • the applicator 8 again applies drops of primer into the outer chamber 18, which are evenly distributed by blowing on them.
  • the applicator 8 is then moved again along the piping strip 1, droplets of the primer being applied and evenly distributed by blowing.
  • step S8 the droplet application and the blown air are then switched off.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Applikationseinrichtung und ein entsprechendes Applikationsverfahren zur Applikation eines Beschichtungsmittels (z.B. Primer) auf eine Bauteiloberfläche einer Kederleiste.
  • Im Bereich des Klebens von Bauteilen ist es sehr häufig erforderlich, die zu verklebenden Bauteile vor dem Klebstoffauftrag an den entsprechenden Stellen mit einem Primer vorzubehandeln. Hierbei wird eine sehr dünne Schicht des flüssigen Primers auf die Bauteiloberfläche aufgetragen.
  • Beispielsweise kann der Primer mit einem Filz aufgetragen werden, der mit dem Primer getränkt ist und über die Bauteiloberfläche gewischt wird. Dabei hinterlässt der primergetränkte Filz die gewünschte dünne Schicht des Primers auf der Bauteiloberfläche.
  • Alternativ besteht die Möglichkeit, den Primer mittels eines Pinsels auf die Bauteiloberfläche aufzutragen.
  • Ferner kann der Primer auch mittels einer Beschichtungsmitteldüse aufgesprüht werden. Hierbei kommt als Beschichtungsmitteldüse eine Nadeldüse zum Einsatz, durch die der Primer nicht zerstäubt wird, da eine Zerstäubung insbesondere bei sogenannten Schwarzprimern zu unerwünschten Verschmutzungen durch Overspray neben der eigentlichen Primerspur führen könnte und außerdem eine Absaugung erforderlich machen würde. Darüber hinaus soll die Nadeldüse einen möglichst kleinen Volumenstrom erlauben, um eine Überdosierung des Primers zu vermeiden. Voraussetzung für das Sprühen von Primern ist jedoch die Verwendung von sogenannten Klarprimern, die keine Feststoffe (Füllstoffe) enthalten, da derartige Feststoffe die Nadeldüse schnell zusetzen würden. Ferner muss die Strahlenergie so bemessen sein, dass es einerseits nicht zum Spritzen des Primers beim Auftreffen auf die Bauteiloberfläche kommt, und andererseits auch ein möglichst gutes Verlaufen des Primers im Sinne einer möglichst geringen und gleichmäßigen Schichtdicke erreicht wird.
  • Die vorstehend beschriebenen bekannten Arten der Primerapplikation (Filzauftrag, Pinselauftrag, Sprühauftrag) sind jeweils mit spezifischen Nachteilen beschrieben, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
  • Die Primerapplikation mittels eines Filzes eignet sich zwar gut für das Auftragen eines Primers auf im Wesentlichen ebene Bauteiloberflächen, was auch für den Primerauftrag mittels eines Pinsels gilt. Diese Arten der Primerapplikation mittels eines Filzes bzw. eines Pinsels stoßen jedoch an Einsatzgrenzen, wenn komplexe Bauteilkonturen zu beschichten sind, oder wenn die zu beschichtende Bauteiloberfläche für einen Filz bzw. einen Pinsel nicht einfach zugänglich ist. Ein Beispiel für solche Bauteile sind Kederleisten, wie sie im Bereich der Automobilindustrie zur Abdeckung und Versiegelung von Stehfalzen eingesetzt werden. Hierbei kommt es vor, dass die Kederleiste vor der Applikation des Klebstoffes auf der Innenseite der Kederleiste mit einem Primer zu beschichten ist. Dieser Bereich im Inneren der Kederleiste ist jedoch nur über einen kleinen Spalt in der Kederleiste zugänglich. Grundsätzlich wäre es zwar möglich, an den Stirnseiten der Kederleiste mit einem primergetränkten Filz in den Innenbereich der Kederleiste einzufahren und anschließend mit dem Filz wieder aus der Kederleiste auszufahren, so dass der primergetränkte Filz durch die Kederleiste durchgezogen würde. Allerdings besteht hierbei eine große Gefahr, dass sich der Filz beim Durchziehen durch die Kederleiste aufgrund der dabei auftretenden Reibungskräfte in der Kederleiste von dem Führungswerkzeug ablöst und dann in der Kederleiste verbleibt. Ferner wäre ein Filz mit sehr engen Maßtoleranzen erforderlich, die an die Maße der Kederleiste angepasst werden müssten, sowie mit sehr konstanten Materialeigenschaften. Diese Anforderungen würden den Filz stark verteuern, was äußerst nachteilig ist, da die Filze beim Primerauftrag als Verbrauchsmaterial anzusehen sind. Gleiches gilt auch für den Primerauftrag mittels eines Pinsels oder einer Bürste.
  • Bei einem alternativ möglichen Primerauftrag mittels einer Nadeldüse besteht dagegen das Problem, dass die Nadeldüse beim Einsatz von sogenannten Schwarzprimern sehr schnell verstopfen würde, da Schwarzprimer Füllstoffe enthalten. Darüber hinaus kann der aufgesprühte Primer bei stark gewölbten Bauteiloberflächen auf der Bauteiloberfläche nicht in der gewünschten Form zu einer dünnen Schicht verlaufen, so dass mit einer lokalen Überdosierung des Primers auf der Bauteiloberfläche zu rechnen ist, während andere Oberflächenbereiche der Bauteiloberfläche gar nicht mit dem Primer benetzt werden.
  • Ferner ist aus DE 37 03 870 A1 eine Applikationseinrichtung bekannt, die zur Sprühbeschichtung von Mündungsöffnungen von Gefäßen mit Silan dient, um Anhaftungen von Flüssigkeiten an der Mündungsöffnung zu vermeiden. Diese bekannte Applikationseinrichtung ist jedoch aus verschiedenen Gründen fernliegend. Zum einen ist diese Applikationseinrichtung nämlich nicht zur Applikation von Primern geeignet. Zum anderen ist diese Applikationseinrichtung aber auch nicht geeignet zur Beschichtung einer Kederleiste oder eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils.
  • Schließlich umfasst der allgemeine technische Hintergrund auch US 2009/0104355 A1 , EP 0 379 912 A2 , US 8,297,219 B2 und CN 103 817 045 A . Diese Veröffentlichungen betreffen jedoch nicht die Applikation auf eine Bauteiloberfläche einer Kederleiste.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Primerapplikation zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Applikationseinrichtung und ein entsprechendes Applikationsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Die Erfindung sieht zunächst vor, dass das Beschichtungsmittel (z.B. Primer) mittels einer Beschichtungsmitteldüse auf die Bauteiloberfläche der Kederleiste aufgebracht wird. Darüber hinaus sieht die Erfindung vor, dass das auf die Bauteiloberfläche aufgebrachte Beschichtungsmittel anschließend mit einem Gas (z.B. Druckluft) angeblasen wird, um das Beschichtungsmittel auf der Bauteiloberfläche möglichst gleichmäßig zu verteilen.
  • Die erfindungsgemäße Applikationseinrichtung weist also zunächst eine Beschichtungsmitteldüse auf, um das Beschichtungsmittel auf die zu beschichtende Bauteiloberfläche zu applizieren, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Die bereits vorstehend erwähnte erfindungsgemäße Anblasung des Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche erfolgt durch eine separate Blasdüse, die das Beschichtungsmittel anbläst. Bei der Beschichtungsmitteldüse einerseits und bei der Blasdüse andererseits handelt es sich also um separate Bauteile der erfindungsgemäßen Applikationseinrichtung. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Beschichtungsmitteldüse und der Blasdüse um getrennte Bauteile.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Beschichtungsmitteldüse und die Blasdüse gemeinsam an einem Applikator montiert sind. Dies bedeutet, dass die Beschichtungsmitteldüse und die Blasdüse eine vorgegebene und konstante relative Position und Ausrichtung haben. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Beschichtungsmitteldüse und die Blasdüse vorzugsweise in Applikationsrichtung hintereinander ausgerichtet sind, wobei die Beschichtungsmitteldüse und/oder die Blasdüse als Nadeldüse ausgebildet sind. Die Nadeldüsen der Beschichtungsmitteldüse und der Blasdüse sind hierbei mit ihren Längsachsen parallel zueinander ausgerichtet.
  • Bei der Einführung der Beschichtungsmitteldüse und der Blasdüse in eine Kederleiste besteht aufgrund des Berührungskontakts zwischen der Beschichtungsmitteldüse bzw. der Blasdüse einerseits und der Kederleiste andererseits die Gefahr, dass die Beschichtungsmitteldüse bzw. die Blasdüse verbogen werden oder sogar abbrechen. Bei der erfindungsgemäßen Applikationseinrichtung weisen die Nadeldüsen von Blasdüse und Beschichtungsmitteldüse deshalb vorzugsweise eine relativ große Wandstärke und einen relativ großen Außenquerschnitt auf, um eine hinreichende Stabilität zu erreichen, die verhindert, dass die Beschichtungsmitteldüse bzw. die Blasdüse verbiegt oder gar abbricht. Die Wandstärke der Nadeldüsen ist deshalb vorzugsweise größer als 0,5mm, 0,75mm, 1mm oder 2mm. Der Außenquerschnitt der Nadeldüsen ist dagegen vorzugsweise größer als 1mm2, 2mm2, 5mm2, 7mm2, 10mm2 oder 20mm2.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Beschichtungsmitteldüse vorzugsweise einen relativ großen Innenquerschnitt aufweist, damit auch Schwarzprimer mit Füllstoffen appliziert werden können, ohne dass die Gefahr eines Zusetzens der Beschichtungsmitteldüse besteht. Andererseits führt der relativ große Innenquerschnitt der Beschichtungsmitteldüse dazu, dass das Beschichtungsmittel in der Regel nicht als kontinuierlicher Beschichtungsmittelstrahl abgegeben werden kann, sondern nur intermittierend in Form von Tropfen, was wiederum die Gefahr lokaler Überdosierung des Beschichtungsmittels in sich birgt. Dem wird jedoch durch das erfindungsgemäße Anblasen des Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche entgegengewirkt. Der Innenquerschnitt der Beschichtungsmitteldüse ist deshalb vorzugsweise größer als 1mm2, 2mm2, 5mm2 oder 7mm2.
  • Die erfindungsgemäße Applikationseinrichtung weist vorzugsweise auch einen mehrachsigen Applikationsroboter auf, um den Applikator mit der Beschichtungsmitteldüse und der Blasdüse über die Bauteiloberfläche zu führen. Vorzugsweise hat dieser Applikationsroboter eine serielle Roboterkinematik, die beispielsweise fünf, sechs, sieben oder mehr bewegliche Achsen aufweisen kann. Derartige Applikationsroboter sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden. Ferner eignet sich der Applikator auch für eine Handapplikation.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Applikator vorzugsweise einen Beschichtungsmittelanschluss aufweist, um das zu applizierende Beschichtungsmittel zuzuführen, wobei der Beschichtungsmittelanschluss in dem Applikator mit der Beschichtungsmitteldüse verbunden ist, beispielsweise über eine Ventilanordnung.
  • Darüber hinaus weist der Applikator vorzugsweise einen Druckluftanschluss auf, um Druckluft zum Anblasen des Beschichtungsmittels zuzuführen, wobei der Druckluftanschluss in dem Applikator mit der Blasdüse verbunden ist, beispielsweise über eine Ventilanordnung.
  • Alternativ kann an den Druckluftanschluss statt der Druckluft z.B. auch Stickstoff als Medium angeschlossen werden.
  • Ferner weist der erfindungsgemäße Applikator vorzugsweise einen Spülmittelanschluss auf, um Spülmittel zuzuführen, beispielsweise Stickstoff, wobei der Spülmittelanschluss in dem Applikator mit der Beschichtungsmitteldüse verbunden ist, beispielsweise über eine steuerbare Ventilanordnung.
  • Neben der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikationseinrichtung umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Applikationsverfahren, wobei sich die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Applikationsverfahrens bereits aus der vorstehenden Beschreibung der Applikationseinrichtung ergeben und deshalb nicht separat beschrieben werden müssen.
  • Allerdings ist an dieser Stelle zu erwähnen, dass die Beschichtungsmitteldüse und die Blasdüse vorzugsweise gemeinsam in einer bestimmten Applikationsrichtung über die zu beschichtende Bauteiloberfläche des Bauteils bewegt werden, beispielsweise mittels des mehrachsigen Applikationsroboters. Hierbei ist die Beschichtungsmitteldüse an dem Applikator bezüglich der Applikationsrichtung vorauseilend montiert, während die Blasdüse an dem Applikator bezüglich der Applikationsrichtung nacheilend montiert ist. Dies ist sinnvoll, damit die Blasdüse bei der nacheilenden Bewegung die Blasluft auf das bereits applizierte Beschichtungsmittel blasen kann.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Beschichtungsmitteldüse nach einem Beschichtungsvorgang vorzugsweise mit einem Spülmittel (z.B. Stickstoff) gespült wird, um ein Zusetzen der Beschichtungsmitteldüse zu vermeiden.
  • Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass sich die Erfindung besonders eignet für die Applikation eines Primers auf eine Kederleiste. Derartige Kederleisten weisen üblicherweise einen Längsschlitz auf, in den im montierten Zustand ein zu versiegelnder Stehfalz hinein ragt. Bei der Primerapplikation kann die Beschichtungsmitteldüse dann zusammen mit der Blasdüse durch den Längsschlitz in die Kederleiste eingeführt werden, um das Beschichtungsmittel in der Kederleiste zu applizieren und mit der Blasluft anzublasen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Kederleiste zwei Lippen auf, die von einer Innenwand der Kederleiste abstehen und die Kederleiste in eine innere Kammer und eine äußere Kammer unterteilen. Hierbei werden die Blasdüse und die Beschichtungsmitteldüse nacheinander in die innere Kammer und die äußere Kammer eingeführt, um dort Beschichtungsmittel zu applizieren und durch Anblasen möglichst gleichmäßig zu verteilen. Die Applikation des Beschichtungsmittels und das Anblasen erfolgt hierbei während der Bewegung der Beschichtungsmitteldüse und der Blasdüse entlang der Kederleiste. Darüber hinaus kann dann auch noch die Außenseite der äußeren Lippe der Kederleiste in gleicher Weise beschichtet werden.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich des zu applizierenden Beschichtungsmittels nicht auf Primer beschränkt ist. Vielmehr eignet sich die Erfindung auch zur Applikation anderer Typen von Beschichtungsmitteln, wie beispielsweise von Klebstoff, Dämmstoff und Dichtmittel, um nur einige Beispiele zu nennen.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines mehrachsigen Applikationsroboters mit einem Applikator zur Primerapplikation an einer Kederleiste,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung des Applikators aus Figur 1,
    Figur 3
    eine Querschnittsansicht durch eine Kederleiste mit dem Applikator bei der Primerapplikation in der inneren Kammer der Kederleiste,
    Figur 4
    eine Querschnittsansicht der Kederleiste gemäß Figur 3 bei der Primerapplikation in der äußeren Kammer der Kederleiste, sowie
    Figur 5
    das erfindungsgemäße Applikationsverfahren in Form eines Flussdiagrammes.
  • Die Zeichnungen zeigen eine erfindungsgemäße Applikationseinrichtung zur Primerapplikation an einer Kederleiste 1, die zur Versiegelung von Stehfalzen im Automobilbau eingesetzt werden kann. Vor der eigentlichen Verklebung der Kederleiste 1 mit dem nicht dargestellten Stehfalz müssen die zu verklebenden Bauteiloberflächen der Kederleiste 1 mit einem Primer (z.B. Schwarzprimer) beschichtet werden, um anschließend eine möglichst gute Klebewirkung zu erreichen.
  • Zur Primerapplikation weist die erfindungsgemäße Applikationseinrichtung einen mehrachsigen Applikationsroboter 2 auf, der weitgehend herkömmlich ausgebildet sein kann und deshalb nachfolgend nur kurz beschrieben wird.
  • So weist der Applikationsroboter 2 zunächst eine Roboterbasis 3 auf, die wahlweise ortsfest montiert ist oder entlang einer Verfahrschiene verfahren werden kann.
  • Die Roboterbasis 3 trägt ein drehbares Roboterglied 4, das relativ zu der Roboterbasis 3 um eine vertikale Drehachse drehbar ist.
  • An dem drehbaren Roboterglied 4 ist ein proximaler Roboterarm 5 schwenkbar angebracht, wobei der proximale Roboterarm 5 entsprechend der üblichen Terminologie auf dem Gebiet der Robotertechnik auch als "Arm 1" bezeichnet wird. Der proximale Roboterarm 5 ist hierbei relativ zu dem drehbaren Roboterglied 4 um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar.
  • Am distalen Ende des proximalen Roboterarms 5 ist ein distaler Roboterarm 6 schwenkbar angebracht, wobei der distale Roboterarm 6 entsprechend der üblichen Terminologie auf dem Gebiet der Robotertechnik auch als "Arm 2" bezeichnet wird. Der distale Roboterarm 6 ist hierbei relativ zu dem proximalen Roboterarm 5 um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar.
  • Am distalen Ende des distalen Roboterarms 6 ist wiederum eine mehrachsige Roboterhandachse 7 angebracht, wobei der Aufbau und die Funktionsweise der Roboterhandachse 7 aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • An der Roboterhandachse 7 ist schließlich ein Applikator 8 angebracht, der detailliert in Figur 2 dargestellt ist, wobei auch diese Zeichnung nur eine vereinfachte Darstellung ist.
  • So weist der Applikator 8 zunächst eine Primerdüse 9 und eine Blasdüse 10 auf, die beide als Nadeldüsen ausgebildet und parallel zueinander ausgerichtet sind.
  • Die Primerdüse 9 dient hierbei zur Applikation eines Primers (z.B. Schwarzprimer), während die Blasdüse 10 Druckluft auf die zunächst noch ungleichmäßige Primerschicht auf der Bauteiloberfläche bläst, um den Primer möglichst gleichmäßig auf der Bauteiloberfläche zu verteilen.
  • Wichtig ist hierbei, dass die Primerdüse 9 bezüglich der Applikationsrichtung (Bewegungsrichtung bei der Applikation) der Blasdüse 10 vorauseilend angeordnet ist. Dies ist wichtig, damit die Blasdüse 10 das bereits aufgebrachte Primermaterial auf der Bauteiloberfläche anblasen kann, um das Primermaterial auf der Bauteiloberfläche möglichst gleichmäßig zu verteilen.
  • Die Zuführung des Primers erfolgt hierbei über einen Primeranschluss 11, der über eine entsprechende Leitungsverbindung mit einer Primerquelle verbunden ist.
  • Darüber hinaus weist der Applikator 8 einen Druckluftanschluss 12 auf, um Druckluft für den Betrieb der Blasdüse 10 zuzuführen. Der Druckluftanschluss 12 des Applikators 8 ist ebenfalls über eine entsprechende Leitungsverbindung mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden.
  • Schließlich weist der Applikator 8 noch einen Spülmittelanschluss 13 auf, um Spülmittel für die Spülung der Blasdüse 9 zuzuführen. Der Spülmittelanschluss 13 ist ebenfalls über eine geeignete Leitungsverbindung mit einer Spülmittelquelle verbunden, die als Spülmittel beispielsweise Stickstoff zuführen kann.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Querschnittsansicht durch die Kederleiste 1 während der Applikation des Primers.
  • Aus diesen Querschnittsansichten ist zunächst ersichtlich, dass die Kederleiste 1 zur mechanischen Verstärkung ein eingegossenes Aluminiumprofil 14 aufweist.
  • Darüber hinaus ist aus den Querschnittsansichten ersichtlich, dass die Kederleiste 1 zwei Lippen 15, 16 aufweist, die von der Innenwand der Kederleiste 1 abstehen und in der Kederleiste 1 eine innere Kammer 17 und eine äußere Kammer 18 abtrennen.
  • Figur 3 zeigt hierbei die Primerapplikation in der inneren Kammer 17 der Kederleiste 1. Hierbei ist die Primerdüse 9 zusammen mit der in dieser Darstellung nicht sichtbaren Blasdüse 10 in die innere Kammer 17 eingeführt, um den Primer dort zu applizieren bzw. mit Druckluft anzublasen. Der Applikator 8 wird hierbei mit der Primerdüse 9 und der Blasdüse 10 rechtwinklig zur Zeichenebene entlang der Kederleiste 1 bewegt, wobei der Primer appliziert und mit Druckluft angeblasen wird.
  • Figur 4 zeigt dagegen die Primerapplikation in der äußeren Kammer 18 der Kederleiste 1. Hierbei ist die Primerdüse 9 zusammen mit der nicht dargestellten Blasdüse 10 so weit herausgezogen, dass sich die Mündungsöffnungen der Primerdüse 9 und der Blasdüse 10 in der äußeren Kammer 18 befinden, damit der Primer dort appliziert bzw. angeblasen werden kann.
  • Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß Figur 5 beschrieben, welches den Ablauf des erfindungsgemäßen Applikationsverfahrens erläutert.
  • In einem ersten Schritt S1 wird zunächst der Applikator 8 mit der Primerdüse 9 und der Blasdüse 10 durch einen Einführschlitz der Kederleiste 1 in die innere Kammer 17 der Kederleiste 1 eingeführt.
  • Anschließend wird in einem Schritt S2 die Tropfenapplikation und die Blasluft angeschaltet.
  • Dabei wird der Applikator 8 bereits in einem Schritt S3 entlang der Kederleiste 1 bewegt, so dass Tropfen entlang der Kederleiste 1 appliziert und von der Blasluft gleichmäßig verteilt werden.
  • Anschließend wird der Applikator 8 dann in einem Schritt S4 teilweise aus der Kederleiste 1 herausgezogen, so dass die Primerdüse 9 und die Blasdüse 10 in die äußere Kammer 18 der Kederleiste 1 münden.
  • Der Applikator 8 wird dann in einem Schritt S5 wieder entlang der Kederleiste 1 bewegt und zwar vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung. Dabei appliziert der Applikator 8 wieder Tropfen des Primers in die äußere Kammer 18, die durch Anblasen gleichmäßig verteilt werden.
  • Im nächsten Schritt S6 wird der Applikator 8 dann aus der Kederleiste 1 ganz herausgezogen, so dass die Primerdüse 9 und die Blasdüse 10 auf die äußere Lippe 15 der Kederleiste 1 gerichtet sind.
  • Im nächsten Schritt S7 wird der Applikator 8 dann wieder entlang der Kederleiste 1 bewegt, wobei Tropfen des Primers appliziert und durch Anblasen gleichmäßig verteilt werden.
  • In einem Schritt S8 werden dann die Tropfenapplikation und die Blasluft abgeschaltet.
  • Schließlich wird der Applikator 8 dann in einem Schritt S9 von der Kederleiste 1 entfernt und in einem Schritt S10 ist vorgesehen, dass die Primerdüse 9 des Applikators 8 mit Stickstoff gespült wird, um ein Zusetzen der Primerdüse 9 zu verhindern.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Kederleiste
    2
    Applikationsroboter
    3
    Roboterbasis
    4
    Drehbares Roboterglied
    5
    Proximaler Roboterarm
    6
    Distaler Roboterarm
    7
    Roboterhandachse
    8
    Applikator
    9
    Primerdüse
    10
    Blasdüse
    11
    Primeranschluss
    12
    Druckluftanschluss
    13
    Spülmittelanschluss
    14
    Aluminiumprofil der Kederleiste
    15
    Äußere Lippe der Kederleiste
    16
    Innere Lippe der Kederleiste
    17
    Innere Kammer der Kederleiste
    18
    Äußere Kammer der Kederleiste

Claims (11)

  1. Applikationseinrichtung zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Primers zur Vorbereitung eines anschließenden Klebevorgangs, auf eine Bauteiloberfläche einer Kederleiste (1), mit
    a) einer Beschichtungsmitteldüse (9) zur Applikation des Beschichtungsmittels auf die zu beschichtende Bauteiloberfläche der Kederleiste (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    b) dass die Applikationseinrichtung nach der Applikation des Beschichtungsmittels ein Gas, insbesondere Druckluft, auf die beschichtete Bauteiloberfläche bläst, um das Beschichtungsmittel auf der Bauteiloberfläche zu verteilen, und
    c) dass die Applikationseinrichtung zusätzlich zu der Beschichtungsmitteldüse (9) eine Blasdüse (10) aufweist, um das Gas auf das Beschichtungsmittel auf der Bauteiloberfläche zu blasen, so dass das Beschichtungsmittel auf der Bauteiloberfläche verteilt wird, und
    d) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) gemeinsam an einem Applikator (8) montiert sind, und
    e) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) parallel zueinander ausgerichtet sind, und
    f) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) als Nadeldüse ausgebildet sind.
  2. Applikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Nadeldüsen (9, 10) eine Wandstärke und einen Außenquerschnitt aufweisen, die hinreichend groß sind, um im Betrieb ein Verbiegen oder Abbrechen der Nadeldüsen (9, 10) aufgrund des Berührungskontakts mit der zu beschichtenden Kederleiste (1) zu verhindern, und/oder
    b) dass die Wandstärke der Nadeldüsen (9, 10) größer ist als 0,5mm, 0,75mm, 1mm oder 2mm, und/oder
    c) dass der Außenquerschnitt der Nadeldüsen (9, 10) größer ist als 1mm2, 2mm2, 5mm2, 7mm2, 10mm2, 20mm2, und/oder
    d) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) einen Innenquerschnitt aufweist, der so groß ist, dass das Beschichtungsmittel nur in den erforderlichen geringen Mengen abgegeben wird, und/oder
    e) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) einen Innenquerschnitt aufweist, der so groß ist, dass das Beschichtungsmittel nicht als kontinuierlicher Beschichtungsmittelstrahl abgegeben wird, sondern nur intermittierend in Form von Tropfen, und/oder
    f) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) einen Innenquerschnitt aufweist, der so groß ist, dass als Beschichtungsmittel auch Schwarzprimer mit Füllstoffen appliziert werden kann, und/oder
    g) dass der Innenquerschnitt der Beschichtungsmitteldüse größer ist als 1mm2, 2mm2, 5mm2 oder 7mm2.
  3. Applikationseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mehrachsigen Applikationsroboter (2), insbesondere mit einer seriellen Roboterkinematik, insbesondere mit mindestens fünf, sechs, sieben oder mehr beweglichen Achsen, wobei der Applikationsroboter (2) den Applikator (8) in einer bestimmten Applikationsrichtung über die zu beschichtende Bauteiloberfläche führt.
  4. Applikationseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Applikator (8) einen Beschichtungsmittelanschluss (11) aufweist zur Zuführung des zu applizierenden Beschichtungsmittels, wobei der Beschichtungsmittelanschluss (11) mit der Beschichtungsmitteldüse (9) verbunden ist und an eine Beschichtungsmittelquelle anschließbar ist, und/oder
    b) dass der Applikator (8) einen Druckluftanschluss (12) aufweist zur Zuführung von Druckluft, wobei der Druckluftanschluss (12) mit der Blasdüse (10) verbunden ist und an eine Druckluftquelle anschließbar ist, und/oder
    c) dass der Applikator (8) einen Spülmittelanschluss (13) aufweist zum Spülen der Beschichtungsmitteldüse (9) mit einem Spülmittel, insbesondere mit Stickstoff, wobei der Spülmittelanschluss (13) mit der Beschichtungsmitteldüse (9) verbunden ist, und an eine Spülmittelquelle anschließbar ist.
  5. Applikationseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmitteldüse (9) das Beschichtungsmittel nicht als kontinuierlichen Beschichtungsmittelstrahl ausgibt, sondern intermittierend in Form von Tropfen.
  6. Applikationsverfahren zur Applikation eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Primers, auf eine Bauteiloberfläche einer Kederleiste (1), insbesondere mittels einer Applikationseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten:
    a) Applizieren des Beschichtungsmittels auf die zu beschichtende Bauteiloberfläche der Kederleiste (1) mittels einer Beschichtungsmitteldüse (9),
    gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
    b) Anblasen des Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche mit einem Gasstrahl, insbesondere einem Luftstrahl, aus einer Blasdüse (10) zur Verteilung des applizierten Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche der Kederleiste (1),
    c) wobei die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) gemeinsam an einem Applikator (8) montiert, parallel zueinander ausgerichtet und als Nadeldüse ausgebildet sind und mit dem Applikator (8) gemeinsam in einer bestimmten Applikationsrichtung über die zu beschichtende Bauteiloberfläche der Kederleiste (1) bewegt werden, insbesondere mittels eines mehrachsigen Applikationsroboters (2) mit einer seriellen Roboterkinematik,
  7. Applikationsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmitteldüse (9) an dem Applikator (8) bezüglich der Applikationsrichtung vorauseilend montiert ist, während die Blasdüse (10) an dem Applikator (8) bezüglich der Applikationsrichtung nacheilend montiert ist.
  8. Applikationsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) das Beschichtungsmittel nicht als kontinuierlichen Beschichtungsmittelstrahl ausgibt, sondern intermittierend in Form von Tropfen, und/oder
    b) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) so ausgebildet ist, dass das Beschichtungsmittel nicht zerstäubt wird, so dass keine Verschmutzungsgefahr durch Overspray des zerstäubten Materials besteht und keine Absaugung erforderlich ist.
  9. Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch folgenden Schritt nach einem Applikationsvorgang:
    Spülen der Beschichtungsmitteldüse (9) mit einem Spülmittel, insbesondere mit Stickstoff, um ein Zusetzen der Beschichtungsmitteldüse (9) zu vermeiden.
  10. Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Kederleiste (1) einen Längsschlitz aufweist,
    b) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) durch den Längsschlitz in die Kederleiste (1) eingeführt wird, um das Beschichtungsmittel auf die zu beschichtende Oberfläche der Kederleiste (1) zu applizieren, und
    c) dass die Blasdüse (10) durch den Längsschlitz in die Kederleiste (1) eingeführt wird, um das auf die Oberfläche der Kederleiste (1) applizierte Beschichtungsmittel anzublasen und damit zu verteilen.
  11. Applikationsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Kederleiste (1) zwei Lippen (15, 16) aufweist, die von einer Innenwand der Kederleiste (1) abstehen und die Kederleiste (1) in eine innere Kammer (17) und eine äußere Kammer (18) unterteilen,
    b) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) in die innere Kammer (17) der Kederleiste (1) eingeführt werden,
    c) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) entlang der Kederleiste (1) bewegt werden und dabei das Beschichtungsmittel in die innere Kammer (17) der Kederleiste (1) applizieren und anblasen,
    d) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) in der äußeren Kammer (18) der Kederleiste (1) positioniert werden,
    e) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) entlang der Kederleiste (1) bewegt werden und dabei das Beschichtungsmittel in die äußere Kammer (18) der Kederleiste (1) applizieren und anblasen,
    f) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) außerhalb der äußeren Kammer (18) der Kederleiste (1) an der äußeren Lippe (15) der Kederleiste (1) positioniert werden,
    g) dass die Beschichtungsmitteldüse (9) und die Blasdüse (10) entlang der Kederleiste (1) bewegt werden und dabei das Beschichtungsmittel auf die äußere Lippe (15) der Kederleiste (1) applizieren und anblasen.
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