JP2013536072A - コーティング剤を塗布するためのノズル - Google Patents

Abstract

本発明は、コーティング剤を塗布する、具体的には、車両部品に継ぎ目充填加工をしている間にワックスを塗布するための、または、車両部品に空洞保護している間に保護剤を塗布ための、ノズル（１）に関連し、それは、コーティング剤を分配する少なくとも一つのノズル開口部（１０、１１）だけではなく、その長軸（１７）に沿ってランス（４）を通して、塗布されるコーティング剤を供給するための細長い中空のランス（４）をも有し、ノズル開口部（１０、１１）はランス（４）の外側面に配置され、ランス（４）の長軸（１７）に対して横方向にコーティング剤を分配する。ノズル開口部（１０、１１）がランス（４）の長軸（１７）に対して回転可能であるために、ノズル開口部（１０、１１）の角度位置に従って、コーティング剤が異なる方向に分配され得ることが提案される。
【選択図】図１

Description

本発明は、コーティング剤を塗布するための、具体的には、車両部品の空洞を保護（Ｋｏｎｓｅｒｖｉｅｒｕｎｇ）するための、または、車両部品に継ぎ目充填加工をしている間にワックスを塗布するための、ノズルに関連する。

車両部品を塗装するための現代の塗装装置において、塗装される車両部品は実塗料（ｅｉｇｅｎｔｌｉｃｈｅｎ Ｌａｃｋ）で塗装されるだけでなく、腐食保護の理由で継ぎ目充填加工もまた行われる。この継ぎ目充填加工の範疇で、後に、継ぎ目を腐食から守るために、ロボットにガイドされたノズルを用いて、継ぎ目に沿って、ワックスまたは他の好適なコーティング剤が継ぎ目（例：フランジの継ぎ目）に塗布される。そのような継ぎ目充填加工の範疇でワックスを塗布する既知のノズルは、ワックスが塗布されるランスの外側面に配置されたノズル開口部を伴う細長い中空のランスを有する。継ぎ目充填加工の間、それゆえに、多軸ロボットによってランスは位置決めされなければならないため、ノズル開口部は常に継ぎ目の方向を向き、それによって、多軸ロボットの位置を決めるために多くの手間が必要とされる。既知のノズルをガイドする時の、この位置決めのための手間は、同様に、必要とされるサイクルタイムの延長に繋がり、塗装装置の操作速度を減少させる。

保護剤によって空洞を保護する際にも同様の課題が存在する。さらなる一般的な従来技術が記載された特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４および特許文献５もまた参照されなければならない。

欧州特許出願公開第１５９１１６６号明細書 米国特許第５０７８７９９号明細書 独国特許出願公開第１０２００７０３６８７０号明細書 西独国特許出願公告第１０６６５０３号明細書 欧州特許出願公開第０９４１７８８号明細書

本発明は、それゆえに、上述の既知のノズルを好適に改良するという課題に基づいている。

本目的は、独立項に係る本発明によるノズルによって実現される。

本発明は、ランスの外側面に位置するノズル開口部がランスの長軸に対して回転可能であるため、ノズル開口部の角度位置に従って、それぞれのコーティング剤（例：ワックス、保護剤）が異なる方向に分配され得る、という一般的な技術的教示を含む。それゆえ、本発明に係るノズルによって、ノズルをガイドするロボットの動作の自由度に加えて追加の自由度ももたらされるので、ノズルそれ自体がノズル開口部を所望の方向にガイドし得るため、用いられるロボットの位置決めのための手間が低減される。

従来型のノズルと一致して、本発明に係るノズルは、塗布されるコーティング剤を供給するためにも機能する細長い中空のランスを有する。既知のノズルとも一致して、ランスの外側面には、コーティング剤を排出するための少なくとも一つのノズル開口部があり、ランスの長軸に対して、ノズル開口部は、横方向にコーティング剤を分配する。しかしながら、上述の従来型のノズルとは対照的に、ノズル開口部はランスの長軸に対して回転し得るので、コーティング剤は所望の方向に分配され得る。

本発明の好ましい実施態様においては、ランスが、中空の内側ノズルパイプと、中空の外側ノズルパイプと、を有し、内側ノズルパイプと、外側ノズルパイプとが同軸上に配置され、お互いに対して回転し得る。好ましくは、内側ノズルパイプが固定されて配置される一方、外側ノズルパイプは回転し得る。

ノズル開口部は、好ましくは、回転可能な外側ノズルパイプの壁部にあるので、外側ノズルパイプの角度位置が、塗布の方向、すなわち、コーティング剤が分配される方向、を定める。ここで、内側ノズルパイプの壁部には、少なくとも一つの放射状に連続したボアホールがあり、それは、外側ノズルパイプの特定の角度位置において、外側ノズルパイプの壁部にあるノズル開口部と一直線になるので、コーティング剤はノズル開口部から流れ出得る。この状態において、コーティング剤は、それゆえに、中空の内側ノズルパイプを介して供給され、次に、内側ノズルパイプの壁部にある放射状に連続したボアホールを通って流れ、最後に、外側ノズルパイプの壁部にあるノズル開口部を通って流れる。

本実施態様においては、好ましくは、外側ノズルパイプと内側ノズルパイプとの間にスリーブ形状のガスケットがあり、それは環状に内側ノズルパイプを取り囲み、スリーブ形状のガスケットが好ましくは外側ノズルパイプに対して固定され、その壁部に、内側ノズルパイプの壁部にあるボアホールと同一平面にある少なくとも一つの放射状のボアホールがある。さらに、スリーブ形状のガスケットが、それぞれのボアホールを封止するために、放射状に連続したボアホールの領域に、Ｏリング封止部をそれぞれ有し得る。

それゆえに、好ましい実施態様においては、内側ノズルパイプおよび外側ノズルパイプが、回転する外側ノズルパイプを伴う調整要素としての回転滑動バルブを共に形成し、外側ノズルパイプの角度位置に従って、回転滑動バルブがノズル開口部を解放し、または、固定する。

好ましい実施態様においては、外側ノズルパイプの角度位置に従って、基本的には邪魔されることなく、回転滑動バルブによって、ノズル開口部が、解放されるか、または、固定される。しかしながら、その代わりに、本発明の範疇で、回転滑動バルブが、角度に依存する連続的なバルブ特性を有することも可能なので、ノズル開口部は、多かれ少なかれ、角度位置に従って、解放され、または、固定される。

また、回転滑動バルブが、好ましくは、異なる角度位置で、異なるノズル開口部を解放し、または、固定することにも言及されるべきである。たとえば、本発明の好ましい態様においては、２つのノズル開口部が設けられ、第一の角度位置においては、第一のノズル開口部が解放されて、第二の開口部が固定される一方、第二の角度位置においては、第一のノズル開口部が固定されて、第二のノズル開口部が解放され得る。

好ましくは、軸方向の延長線上にあるランスの長軸に沿って、すなわち周方向における角度のずれなしに、異なるノズル開口部が外側ノズルパイプ内に位置する。しかしながら、その代わりに、本発明の範疇で、いくつかのノズル開口部が、周方向にわたって分配されることも可能である。

また、異なるノズル開口部が、好ましくは、軸方向にお互いに離隔していることにも言及されるべきである。しかしながら、その代わりに、ノズル開口部が周方向にお互いに離隔するが、軸方向には同じ位置を有することも可能である。

さらに、好ましい実施態様においては、本発明に係るノズルは、ある角度位置に、回転可能なノズル開口部を固定する固定機構を有する。好ましくは、異なる方向にコーティング剤を分配することを可能とするために、ここにおいて、固定機構によって、いくつかの異なる固定位置が可能となる。たとえば、固定機構は、それぞれが９０°だけ角度がずれている４つの異なる固定位置を有し得る。

たとえば、固定機構が、少なくとも一つの弾性を有する圧力片と、少なくとも一つの固定レセプタクルと、を有し、ノズルをそれぞれの角度位置に固定するために、圧力片が、固定レセプタクルを、弾力性を有するように固定し得る。固定位置がいくつかある場合、それぞれの固定位置は、ここにおいて、固定レセプタクルに割り当てられる。固定機構のこの構造的な具現においては、一方における圧力片および他方における固定レセプタクルが、お互いに対して回転可能であり得るノズルの一部に配置される。たとえば、固定レセプタクルは外側ノズルパイプの近位端面に配置され得る一方、弾力性を有する圧力片が固定された支持部にある。

たとえば、レンチまたは他の道具を用いて、ノズルは手動で回転され得る。この目的を達成するために、ノズルは、レンチが係合し得るレンチ表面を有し得る。本発明の好ましい実施態様においては、レンチ表面は、外側ノズルパイプとぴったり合うように接続された別個のドライバーに形成される。たとえば、外側ノズルパイプが、前方側のその壁部に、ドライバー上の対応する軸方向に突出した舌部が係合する軸方向の凹溝を有するように、一方におけるドライバーと他方における外側ノズルパイプとの間のぴったり合う接続が実現され得る。

しかしながら、その代わりに、ノズルが、ノズル開口部を回転させて所望の角度位置に至るような一体化された旋回装置を有することも可能である。たとえば、そのような旋回装置は、電気機械的に、空圧的に、油圧的に、または他の手段で運転され得る。

ノズル開口部が、好ましくは、回転角度のいかなる制限なしに回転可能であることにも言及されるべきである。これは、ノズル開口部が再び逆回転する必要なく、いかなる方向においても所望の位置までノズル開口部が回転し得るということを意味する。それによって位置決めに伴う手間が低減され、それゆえにより短いサイクルタイムに寄与するため、これは有利である。

さらに、本発明は、個々の構成要素として上述された本発明に係るノズルに限定されないことにも言及されるべきである。さらに、本発明はまた、そのようなノズルを伴う完成品の塗布機器をも含む。そのような塗布機器の範疇で、ノズルは、たとえば、多軸ロボットによってガイドされ得る。

また、本発明の範疇で用いられる「コーティング剤」という用語が、継ぎ目充填加工の間、または、空洞を保護する間に用いられるワックスまたは他の保護剤に限定されないことにも言及されるべきである。むしろ、この用語は、数例挙げると、たとえば、防音のための防音フォーム（Ａｋｕｓｔｉｃｓｃｈａｕｍｅ）、防食剤、ディスクフランジをマスキングするためのコーティング剤、空洞を保護するための保護剤およびボディの足回り保護のためのコーティング剤などのような他のコーティング剤をも含む。

最後に、本発明はまた、車両部品に継ぎ目充填加工をしている間、または、空洞保護の間に、ワックスを塗布するための、または、別の保護剤を塗布するための、本発明に係るノズルの新しい使用をも含む。

本発明の他のさらに有利な発展形は、従属項において特定されるか、または、本発明の好ましい実施態様の記載とともに図面に関連して、より詳細に以下に説明される。

車両部品の継ぎ目充填加工または空洞保護の間にワックスを塗布するための、本発明に係るノズルの斜視側面図である。 図１に係るノズルの長軸方向の部分図である。 ノズルの前方領域における図２の長軸方向の部分図の詳細図である。 図１に係るノズルの前方領域の斜視側面図である。 ノズルの後方領域における図２の長軸方向の部分図の拡大図である。 図１に係るノズルの固定機構の斜視図である。 図１に係るノズルの斜視分解図である。 本発明に係るノズルを伴う塗布機器の別の実施態様の図である。

図１から図７は、本発明に係るノズル１の第一の実施態様の異なる図を示し、それは、ワックスまたは別の保護剤を塗布するために、車両部品に、継ぎ目加工または空洞保護の範疇で用いられ得る。

支持部２を用いて、ノズル１は従来型の多軸ロボットによってガイドされ、それぞれの継ぎ目に沿って、または、空洞内部にワックスを塗布し得る。

ここで、ノズル１は、中空の内側ノズルパイプ３と、これまた中空の外側ノズルパイプ４と、２つのワッシャー５、６と、スリーブ形状のガスケット７と、ドライバー８と、取り付け用ネジ９と、から基本的に構成され、それは、図７における分解図において具体的に明らかである。

内側ノズルパイプ３がノズル１に固定されて配置される一方、外側ノズルパイプ４は内側ノズルパイプに対して回転し得て、内側ノズルパイプ３と外側ノズルパイプ４とが同軸に配置される。

外側ノズルパイプ４の壁部には２つのノズル開口部１０、１１があり、２つのノズル開口部１０、１１は軸方向の線に沿って配置される。すなわち、周方向には角度のずれはないが、お互いが軸方向に離隔されて配置される。

内側ノズルパイプ３の壁部にも放射状に連続するボアホール１２、１３、１４があり、それによって、内側ノズルパイプ３の内側から、外側ノズルパイプ４のノズル開口部１０、１１に向けてワックスが出て行くことが可能になる。

さらに、スリーブ形状のガスケット７が、外側ノズルパイプ４と、内側ノズルパイプ３との間に位置し、２つの放射状に連続するボアホールがガスケット７の壁部に配置される。

図３に示される外側ノズルパイプ４の角度位置において、外側ノズルパイプ４内のノズル開口部１１は、ガスケット７のボアホール１５および内側ノズルパイプ３のボアホール１２と一直線に配置されるので、内側ノズルパイプ３の内側から、ボアホール１２、１５を通って、ノズル開口部１１から、ワックスが流れ出得る。その一方、外側ノズルパイプ４のこの角度位置においては、内側ノズルパイプ３の壁部によって、もう一つのノズル開口部１０が塞がれるので、ノズル開口部１０から流れ出得るワックスはない。

その一方、外側ノズルパイプ４が、内側ノズルパイプ３に対して９０°の回転角度で回転する場合、ノズル開口部１０はボアホール１６およびボアホール１４と一直線になるので、ノズル開口部１０を通ってワックスが流れ出得る一方、もう一つのノズル開口部１１は塞がれる。

外側ノズルパイプ４はドライバー８によって所望の角度位置に回転され得て、ドライバー８は、このために、それに対応して好適なレンチが係合し得るレンチ表面１８を有する。さらに、ドライバー８は、ぴったり合うように、外側ノズルパイプ４に連結される。この目的を達成するために、外側ノズルパイプ４は、結果的に軸方向に突出するドライバー８の舌部１９に係合する前方面上の軸方向の凹溝を有する。

さらに、本発明に係るノズル１は、図５および図６に示される固定機構を有し、それによって、外側ノズルパイプ４が、４つの可能性のある角度位置のうちの一つに固定され得る。この目的を達成するために、固定機構は、軸方向に弾性を有する滑動可能な圧力片（Ｄｒｕｃｋｓｔｕｃｋ）２０を有し、圧力片２０は、４つの固定レセプタクル２１〜２３のうちの一つと係合し、それぞれの角度位置に外側ノズルパイプ４を固定し得る。固定レセプタクル２１〜２３および図示されていない（ｎｉｃｈｔ ｅｒｋｅｎｎｂａｒｅ）第４の固定レセプタクルが、ここで、外側ノズルパイプ４の近位の前方面に実装される。

図８は、本発明に係るノズル２４のさらなる実施態様を示し、それは、上述のように基本的に設計され、本文脈において、上述の記載が参照されるような機能を有する。

しかしながら、本実施態様においては、バヨネット式ファスナー（Ｂａｊｏｎｅｔｔｖｅｒｓｃｈｌｕｓｓｅｓ）を用いてノズル２４が塗布機器２５に実装される。それによってノズル２４が能動的に回転可能である一方、他方では、それがコーティング剤（例：ワックス）を供給し得る。

本発明は上述の好ましい実施態様に限定されるものではなく、むしろ複数の変形や修正が可能であり、それもまた本発明の概念を用いるものであり、およびそれゆえに保護の範疇に入る。さらに本発明はまた、請求項が参照する請求項の特徴とは独立した従属項の主題および特徴に関する保護をも主張する。

１ ノズル
２ 支持部
３ 内側ノズルパイプ
４ 外側ノズルパイプ
５ ワッシャー
６ ワッシャー
７ ガスケット
８ ドライバー
９ 取り付け用ネジ
１０ ノズル開口部
１１ ノズル開口部
１２ ボアホール
１３ ボアホール
１４ ボアホール
１５ ボアホール
１６ ボアホール
１７ 回転軸
１８ レンチ表面
１９ 舌部
２０ 圧力片
２１ 固定レセプタクル
２２ 固定レセプタクル
２３ 固定レセプタクル
２４ ノズル
２５ 塗布機器

Claims (13)

1. コーティング剤を塗布するための、具体的には、車両部品に継ぎ目充填加工をしている間にワックスを塗布するための、または、車両部品に空洞保護をしている間に保護剤を塗布するための、ノズル（１、２４）であって、
   ａ）その長軸（１７）に沿って、ランス（３、４）を通して塗布される前記コーティング剤を供給する細長い中空の前記ランス（３、４）と、
   ｂ）ノズル開口部（１０、１１）が前記ランス（３、４）の外側面に配置され、かつ、前記ランス（３、４）の前記長軸（１７）に対して横方向に前記コーティング剤を分配する、前記コーティング剤を分配するための少なくとも一つの前記ノズル開口部（１０、１１）と、
   を備え、
   ｃ）前記ノズル開口部（１０、１１）が前記ランス（３、４）の前記長軸（１７）に対して回転可能であるため、前記ノズル開口部（１０、１１）の角度位置に従って、前記コーティング剤が異なる方向に分配され得る、
   ことを特徴とするノズル（１、２４）。
2. ａ）前記ランス（３、４）が、中空の内側ノズルパイプ（３）と、中空の外側ノズルパイプ（４）と、を有し、および／または、
   ｂ）前記内側ノズルパイプ（３）と、前記外側ノズルパイプ（４）と、が同軸上に配置され、および／または、
   ｃ）それに応じて前記ノズル開口部（１０、１１）の前記角度位置を調節するために、その中に前記ノズル開口部（１０、１１）が位置する前記外側ノズルパイプ（４）が、前記内側ノズルパイプ（３）に対して回転可能であり、および／または、
   ｄ）前記内側ノズルパイプ（３）が固定される一方、前記外側ノズルパイプ（４）が回転可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のノズル（１、２４）。
3. ａ）前記コーティング剤が、中空の前記内側ノズルパイプ（３）を通って、前記ノズル開口部（１０、１１）まで流れ、
   ｂ）前記内側ノズルパイプ（３）が、その壁部に、少なくとも一つの放射状に連続したボアホール（１２、１３、１４）を有し、それが、前記外側ノズルパイプ（４）のある角度位置において、前記外側ノズルパイプ（４）の壁部にある前記ノズル開口部（１０、１１）と一直線に配置されるので、前記コーティング剤が前記ノズル開口部（１０、１１）から流れ得て、および／または、
   ｃ）スリーブ形状のガスケット（７）が前記外側ノズルパイプ（４）と前記内側ノズルパイプ（３）との間に配置され、前記ガスケットが前記内側ノズルパイプ（３）を環状に取り囲み、および／または、
   ｄ）前記ガスケット（７）が、前記外側ノズルパイプに対して固定され、前記外側ノズルパイプ（４）の壁部にある前記ノズル開口部（１０、１１）と一直線に配置された少なくとも一つの放射状のボアホール（１５、１６）をその壁部に有し、および／または、
   ｅ）スリーブ形状の前記ガスケット（７）が、それぞれの前記ボアホールを封止するために、前記ボアホールのそれぞれの領域にＯリング封止部を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のノズル（１、２４）。
4. ａ）前記内側ノズルパイプ（３）が、前記外側ノズルパイプ（４）とともに、前記外側ノズルパイプ（４）を伴う調整要素としての回転滑動バルブを形成し、前記外側ノズルパイプ（４）の角度位置に従って、前記回転滑動バルブが、前記ノズル開口部（１０、１１）を解放し、または、固定し、および／または、
   ｂ）前記外側ノズルパイプ（４）の角度位置に従って、前記回転滑動バルブが、基本的に移動自由に、前記ノズル開口部（１０、１１）を解放し、または、固定し、および／または、
   ｃ）前記内側ノズルパイプ（３）が、その壁部に、異なる角度位置に配置された複数の放射状の連続的なボアホール（１２、１３、１４）を有し、および／または、
   ｄ）複数のノズル開口部（１０、１１）が、前記外側ノズルパイプ（４）の壁部に配置され、前記ノズル開口部（１０、１１）のそれぞれが、前記内側ノズルパイプ（３）の前記壁部に、前記ボアホール（１２、１３、１４）のうちの一つを割り当てる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のノズル（１、２４）。
5. ａ）前記ランス（３、４）の前記長軸（１７）に沿って、軸方向にお互いに離隔された複数のノズル開口部（１０、１１）が配置され、および／または、
   ｂ）異なる前記ノズル開口部（１０、１１）が、軸方向の延長線に沿って配置されるため、異なる前記ノズル開口部（１０、１１）が同じ方向に前記コーティング剤を分配する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のノズル（１、２４）。
6. 所定の角度位置に前記ノズル開口部（１０、１１）を固定するための固定機構（２０、２１〜２４）を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のノズル（１、２４）。
7. ａ）前記固定機構が、少なくとも一つの弾性を有する圧力片（２０）と、少なくとも一つの固定レセプタクル（２１〜２３）と、を有し、前記ノズル（１、２４）を所定の角度位置に固定するために、前記圧力片（２０）が、前記固定レセプタクル（２１〜２３）を、弾力性を有するように固定し得て、および／または、
   ｂ）一方における前記圧力片（２０）および他方における前記固定レセプタクル（２１〜２３）が、お互いに対して回転可能である前記ノズル（１、２４）の一部に配置され、および／または、
   ｃ）前記ノズル（１、２４）の複数の回転位置を可能にするために、前記固定機構が複数の固定レセプタクル（２１〜２３）を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のノズル（１、２４）。
8. ａ）レンチによって、前記ノズル開口部（１０、１１）の回転が可能になり、所望の回転位置に至り得るために、前記ノズル（１、２４）がレンチ表面（１８）を有し、および／または、
   ｂ）前記レンチ表面（１８）が、前記外側ノズルパイプ（４）とぴったり合うように接続されたドライバー（８）に形成され、および／または、
   ｃ）前記ドライバー（８）をぴったり合うように前記外側ノズルパイプ（４）に接続するために、前記外側ノズルパイプ（４）が、その前方面のその壁部に、前記ドライバー（８）の結果的に軸方向に突出した舌部（１９）が係合する軸方向の凹溝を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のノズル（１、２４）。
9. 前記ノズル開口部（１０、１１）が、いかなる回転角度の制限もなく回転可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のノズル（１、２４）。
10. コーティング剤を塗布するための、具体的には、車両部品に継ぎ目充填加工をしている間にワックスを塗布するための、または、車両部品に空洞保護をしている間に保護剤を塗布するための、塗布機器（２５）であって、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載のノズル（１、２４）を備える、塗布機器（２５）。
11. 前記ノズル開口部（１０、１１）を所望の角度位置に回転させる旋回装置を備える、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の塗布機器。
12. 前記ノズル（１、２４）を、解放可能なように前記塗布機器に固定するバヨネット式ファスナーを備える、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の塗布機器。
13. 車両部品に継ぎ目充填加工をしている間にワックスを塗布するための、または、車両部品に空洞保護をしている間に保護剤を塗布するための、請求項１乃至９のいずれか１項に記載されたノズル（１、２４）の使用。

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