JPH03121175A - ２個の重ねた結合要素間に入れた接着剤の加熱により重合を実施するための方法および装置 - Google Patents

２個の重ねた結合要素間に入れた接着剤の加熱により重合を実施するための方法および装置

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JPH03121175A
JPH03121175A JP2148838A JP14883890A JPH03121175A JP H03121175 A JPH03121175 A JP H03121175A JP 2148838 A JP2148838 A JP 2148838A JP 14883890 A JP14883890 A JP 14883890A JP H03121175 A JPH03121175 A JP H03121175A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱および圧力の適用により、各々の重ねた結
合した機械要素、典型的に熱硬化性樹脂材料から製造さ
れた自動車ボディードアの部品の内部および外部パネル
の各々の表面の重ねた部分間に入れた接着剤物質の重合
を実施するための装置に関する。本発明は、さらに、前
記装置で実施され得る、互いに固定している２個の重ね
た結合した要素のための接着剤物質の重合方法に関する
。
樹脂材料から製造された自動車ドアの部品、例えば自動
車のドアもしくはテールゲートは、ドア要素の内部パネ
ルおよび外部パネルを成形し構成することにより得られ
る２個（もしくは以上）の成形要素を一緒に重ね固定す
ることにより得られ；この固定は、特に、熱硬化性樹脂
および／ま１′！他の樹脂から製造された複合材料パネ
ルの場合に、それらを−緒に接着することにより実施さ
れ、パネル間の接続エツジに沿って広がる接着剤物質の
連続ビード（もしくはスポット）があり、それからこれ
らを重ね、最後に接着剤物質の重合（結果として起る結
合の成就をともなう）を実施するということが公知であ
る。この重合は、一般に熱および圧力の同時作用により
得られ；熱は接着剤の架橋のプロセスを促進するのに役
立ち；圧力は互いに粘着する接着エツジを、接着剤が定
着するまで維持するのに役立つ。
重合に必要な圧力および熱は、要素間、樹脂材料から製
造された、そのうちの１個が荷重、または装置を締め、
次に要素がそっくりそのまま熱い空気の流れによる接着
剤の重合温度（１５０°−１８０℃）まで加熱されるト
ンネル炉を通すためにかように“サンドイッチ”を形成
させる圧力を供給される２個の型間に入れた接着剤で固
定されすでに結合されている要素を締めることにより一
般に供給される。このやり方の方法は、しかし、不利益
がないわけではない：１番目に、トンネル炉は大きな寸
法（２０メートルを越える）および高いコストを有し：
さらに、かなりの熱損失、ならびに、なかんず（、接着
される両方の要素および接着剤に熱を与える必要性によ
る非常に高いエネルギー消費があり；最後に、操作のた
めに必要な時間は比較的長（（９分以上）、このことは
、重合後、接着要素を、手操作するために、および、な
かんずく、接着の次の静電塗装方法を実施するのに必要
な電気伝導ペイントもしくは“ブライマー”を適用する
ために両方を冷却する（結果としてかなりのサイクル時
間の増加をともなう）ために待つことが必要である。
本発明の目的は、すばやく、エネルギーの低消費および
小さい寸法で接着剤の重合を実施するための装置および
関連する方法を提供することである。
前記目的は、次々に、機械要素の表面部分の形に適合し
、内部加熱装置を備えつけられている各々の表面領域を
含む、前もって決めた圧力で型に面しプレス装置と置換
えできるプレス装置および型を含むということを特徴と
し；前記型の加熱領域がそれによって固定して支持され
ており、プレス装置の加熱領域が、弾性ゆがみ（ｂｉａ
ｓｉｎｇ）手段の作用に対して移動でき、互いに独立に
軸方向に滑れて取付けられた各々のロッドにより運ばれ
る各々のブレードにより限界を決められる、各々の重ね
た結合機械要素の各々の重ねた表面部分間に入れた接着
剤物質への熱および圧力の適用による重合のだめの装置
に関する本発明により成就される。
本発明は、さらに、下記の工程； 前記部分の形に適合し内部加熱装置を備えつけられてい
る型およびプレス装置の各々の領域間に前もって決めた
圧力で前記要素の表面部分を締めること：型の加熱領域
が、プレス装置の加熱領域が、互いに弾力があって独立
に支持されているのに対して、固定して支持されている
こと；前記綿める工程と同時に、前記領域に前記加熱装
置により異なる量で領域から領域へ、前記要素の表面部
分およびそれらの間に置かれた接着剤物質の温度を前も
って決めた温度まで上げるのに十分な熱エネルギーを導
入すること；および前記前もって決めた温度を、前もっ
て決めた時間、各々の加熱領域の温度の値の連続的検出
および各々の加熱装置の調節により維持すること；を含
むことを特徴とする、各々の重ねた結合した機械要素の
各々の重ねた表面部分間に入れた接着剤物質の重合を実
施するための方法に関する。
本発明のより良い理解のために、実施例の限定的でない
説明を、今、添付図面を参照して与える。
添付図面を参照して、参照数字１は、一般に、要素自体
を安定に永久に結合させて単一の要素、特に自動車のた
めのドアボディー要素５を形成することとなるように、
２個の重ねた結合させた機械要素３および４間に入れた
接着剤物質２に熱＄よび圧力を導入することにより重合
を実施するための装置を示し；説明例において、要素５
はテールゲートであり、部品要素３，４は熱硬化性合成
樹脂を成形することにより公知の方法で得られる複雑な
成形品の各々の一体式のパネルにより構成され；これら
の要素３，４を、公知の方法で、それらの各々の反対の
周辺部分６．７のまわりに、連続もしくは不連続ビード
の形で、または、単に、実質的に一定間隔で間を空けた
スポットでそれらの間に入れた接着剤物質２でこれらを
重ねて互いに面させることにより前もって結合させる。
次に、かようにして結合させた２個の要素を、手操作で
または例えば、例えば内部周辺部分７で要素３゜４を締
めるのに適したつかみペンチを備えた公知のタイプのロ
ボッ）１作装置の助けで、それらを運搬の際−緒に保つ
こととなるように装置１で運搬する。
装置ｌは、接着剤を付着させたアセンブリーステーショ
ンおよび次の終わった要素のための塗装ステージジン間
に置いた限定しない説明例における、真に独立した作業
ステーションを構成することとなるように形成され；装
置１は、本質的に、装置１の下部の限界を決め、下部要
素３のような形のくぼみ１１、ならびに装置１２を型１
０に対して、２番目の半型により働かされるそれと前も
って決めた同じ圧力値で締めることができることとなる
ように上に置かれ型１０に面しプレス装置１２と置換え
られるプレス装置１２を備えた説明例で、中に置いた結
合要素３，４を受取ることができることとなるような形
の、金属材料好ましくはアルミニウムの公知の方法で製
造された型１０を含み；型１０は、装置１２が、適当な
油圧の機械的運転手段で結合され、例えば、ベース１５
に硬く固定した支持フレーム構造により支持された、公
知であって簡単のために示してない各々のガイドに沿っ
たベース１５に垂直に動くために取付けられたキャリジ
１６に硬く固定しであるのに対して、ベース１５上に匿
換え可能な方法で固定して支持してあり；例えば、支持
フレーム構造に関連しおよび運転手段に関連したキャリ
ジ１６およびベース１５は、型１０および装置１２を受
取るのに適した寸法の、簡単のために示してない、どん
な公知のタイプのプレスの部分でも形成してよい。
このプレス装置には、本質的に、例えば、各々の穴２５
を通る４本のボルト（示してない）、ならびに、次々に
、弾性ゆがみ手段２３の作用に対して互いに独立に軸方
向に滑れるフレーム２０により運ばれる、下に横切って
運ばれ各々のロッド２２から突き出している、また金属
好ましくはアルミニウム製の複数のブレード２１によっ
て、キャリジ１６に便利な方法で固定された支持フレー
ム２０（説明例で、適当な捨て孔を備えた板により限界
を決められている）を含む。詳細には、ブレード２１は
、ロッド２２につるされくぼみ１１のものと結合した複
雑な輪郭を有する環状輪郭２４（第２図）を形成するこ
ととなるような形で置かれるか、あるいは、装置１２が
、型１０（第１図）重ねた要素３．４を収容するのに適
したキャビティーに対して下げられるとき、くぼみ１１
と一緒に限界を決めることとなるように、実質的に要素
４の部分６および７のような形である。本発明に従って
、ブレード２１は、各々除去できる方法（交換できるよ
うに）で、各々の除去できるピン３１により適当な形の
下端３０にピボット（ｐｉｖｏｔｅｄ）された、少くと
も１組のロッド２２により運ばれる。ロッド２２は、フ
レーム２０により固定して運ばれる各々のガイドブツシ
ュ３２内で滑れて取付けられ、各々のロッド２２は、フ
レーム２０の各々のシート３６内で前もって決めた軸方
向の動き（例えば、約３ｍｍ）で収容された各々の軸方
向肩３４および３５を構成する１組の反対側前面を備え
た上端３３を有し；前記弾性ゆがみ手段２３は、端３３
およびシート３６の各々の底壁３８間に入れたシート３
６内にまた収容され；これらは、反対側の端が、悴ロッ
ド２２の端３３に対しておよび各々のねじ４０のストロ
ークの端に対して、各々、かみ合わす各々のコイルばね
により特定の例で構成され；ねじ４０は、各々のシート
３６の底壁を通って各々ねじ止めされ、上に前もって荷
重をかけているばね２３をしだいに圧縮するロッド２２
をねじ止めするという点で、ロッド２２のストロークに
比較してばね２３の見掛剛性を変化させるのに役立つ。
本発明に従って、装置１２および型１０は、接合される
要素３，４の部分６，７の形に適合し、それらが内部加
熱装置を備えているという事実により加熱される各々の
表領域を含み：装置１２の加熱領域は、型１０の加熱領
域が、周辺エツジの限界を定めてくぼみ１１（第３図）
の次の各々の隣接した部分４１により構成されているの
に対して、ブレード２１により限界を決められているの
で、型１０により固定した位置で硬く支持されており：
説明実施例において、前記加熱装置は、各々が、各々の
ブレード２１もしくは部分４１中に形成された相当する
キャビティ中に除去できる方法で収容されている、公知
のタイプの、各々の外装のある（ａｒｍｏｕｒｅｄ）電
気抵抗４４により構成されており；これらのキャビティ
は、フラッジ、（ｆｌｕｓｈ）　に開放を取付けた各々
の固定ブロック４６により閉められる。さらに、抵抗４
４を収容するキャビティに接近して、各々の関連する加
熱領域２１　、４１の即時温度を検出するのに適した各
々の温度センサー４８（例えば、熱電対により構成され
る）が置いである。
電気抵抗４４および温度センサー４８は、本発明により
、他の要素５０とは独立に各々のコントロール要素５０
に対して前もって設定し得る前もって決めた温度で各々
の加熱領域２１　、４１を維持するために１個が各々の
加熱領域２１　、４１に対して適合する、複数の温度コ
ントロール要素５０に基づく“フィードバック”温度調
節システムの部品を形成し；例えば、本質的に温度調節
器として機能する要素５０は、ＰＬＣに基づくプログラ
ム可能電子モジュールでつくられている。好ましくは、
さらに、装置１は、また、例えば、コントロール要素５
０を制御するのに適したマイクロプロセッサ−である、
コントロール要素５０がデータライン６１により接続さ
れている中央コントロールユニット６０ヲ含ム。
いったん、要素３．４が表面部分６．７間に入れた接着
剤２で接合されると、それらは、型１０上で優しくくぼ
み１１に押えられる。この目的のために、型１０および
装置１２は、間をあけて維持され、型１０は、くぼみ１
１に相当して、位置決めおよびレリースの操作の際、要
素３．４に対する可能なロボットマニブレークー装置の
ペンチを収容するのに適した各々のキャビティ７０を備
えている。次に、接着剤重合操作を、下記のように操作
することにより実施する。
第一に、装置１２を、間に接着剤２が置かれる、接合さ
れる要素の周辺部分６．７が、ブレード２１およびくぼ
み１１間（特に、その周辺部分４１）で締められるまで
、キャリジ２０を下げることにより、型１０に近ずけ；
キャリジ２０を下げる操作を、部分６．７を、型１０に
対して前もって決めた圧力値で締めるとすぐに、止め；
締める段階と同時に、熱エネルギーを、領域２１　、４
１へ抵抗４４によって、重ねた要素３．４の部分６．７
ならびにそれらの間に置かれた接着剤物質２の温度を、
前もって決められる温度まで上げることとなるように、
領域から領域へ異なる量で導入し；事実、この段階の際
、抵抗４４により発生した熱は、伝導により、第１図の
矢印により示されるように、アルミニウム製である両者
とも熱の良導体であるブレード２１および部分４１を通
って、それらが局所的に部分６．７を加熱し、接着剤２
を架橋させるために接着剤２に入り込むまで、移動し；
加熱段階の際、抵抗４４により発生した熱は、抵抗４４
が加熱領域に非常に近く置かれているという理由で、接
着剤２によりほとんど全部吸収され；要素３．４のマス
中におそらくは分散される熱は、しかし、またアルミニ
ウム製である型１０の残りの部分によりすみやかに分散
されるという理由で、これらの要素３．４の全体の温度
を上げはしない。この加熱段階を、各々の加熱領域２１
　、４１を、前もって決めた温度で接着剤２の重合を完
成するのに十分な時間、維持することとなるように続け
：今度は、与えられた熱の高い局所化は、普通のおよそ
数分く２〜３）であり、各々の組の表面領域２１　、４
１での所望の温度の維持を、本発明により、センサー４
８により実施された各々の加熱領域２１　、４１での温
度の値の連続検出、ならびに次の関連するプログラム可
能コントローラー５０により実施される、各々の加熱装
置４４により発生した熱の適当な調節により、得る。
実質的に、すみやかに隣接する組の領域２１　、４１、
個々の組の加熱領域２１　、４１により締められた部分
６．７の各々のセクションの温度を変えて、重大に個々
の組の表面領域２１　、４１により発生した熱を防ぐ、
接着剤２により直接に吸収されたわけではない熱が付さ
れるすみやかな分散および得られた強い熱の局所化を、
この段階の間、隣接するセクションと同じ高さのものと
は異なる前もって決めた温度で維持し得；同様に、部分
６，７のい（つかのセクションの温度を接着剤２の重合
のための最適値（１５０°−１８０℃）より下に下げる
傾向のあるありうる局所化分散は、これらの領域中の抵
抗４４により発生した熱の流れを増加させることにより
補い得る。この熱流れを、各々の抵抗４４をオンおよび
オフに次々とスイッチすることにより得られた１オン−
オフ”タイプのコントロールによりプログラム可能なコ
ントローラー５０により調節し、さもなければ、より複
雑な方法で、例えば、連続タイプのコントロールでかよ
うにして得る抵抗４４への供給電圧を変化させることに
より、得得る。
接合される要素の部分６，７を締める各々の組の表面領
域２１　、４１を維持しなければならない最適温度を、
各々のタイプの要素３．４について、実験的に決定し、
次に、その組の領域２１　、４１の抵抗４４′をコント
ロールするコトローラー５０を設定する。
いったん、接着剤２の重合のために必要な時間が過ぎる
と、抵抗４４を電流を切り、装置１２を、その間に形成
した一体式の要素５をレリースする型１０から除去し；
これは、燃焼の危険なく運転員により（もしくはロボッ
トにより）手で除去され、次の塗装操作のためにすぐに
送られ得るように、実質的に周囲温度でである。
ストおよび小さい寸法であり；トンネル炉を用いる必要
性は、なくなり：サイクル時間は、現在の値の少くとも
１／４に減少しく重合単独の操作は、トンネル炉中で必
要な９分以上に比較して約３分で実施される）、熱に減
少したマスを与えたエネルギー消費は、現在の値の分数
に減少する。完成した加工物を、操作の終りに、容易に
、用心せずに扱われすぐに塗装のために送られ得るよう
に実質的に周囲温度（もしくはわずかに上）で得；最後
に、同じ装置１で、異なる形およびタイプの要素を処理
することが可能であり：この目的のために、操作が短い
時間で容易におよび簡単に成就され得る型１０およびブ
レード２１を置換え、プログラム可能コントローラー５
０を適当な値に再設定することが十分である。この後者
の操作を、あるときにハ、中央コントロールユニット６
０により、例えば、接合される要素のタイプの表すコー
ドをそこへ導入することにより、自動的に実施する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、製品を形成するプロセスの段階の際の本発明
による装置の横断面図および側面図であり； 第２図は、残りの半分が対称である、第１図の装置の１
番目の要素の下半分からの平面図であり：および 第３図は、他の半分が対称である、第１図の装置の２番
目の要素の上半分からの平面図である。 Ｆｉｇ、３ 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ 事件の表示 平成２年特許願第１４８８３８号 発明の名称 ２個の重ねた結合要素間に入れた接着剤の加熱により重
合を実施するための方法および装置補正をする者 事件との関係　　　　　　特許出願人 名称　コマウ　ソチェク　ベル　アツィオニ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光
虎ノ門ビル　電話５０４−０７２１６、　補正の対象 （１）明細書 （２）図　面 ７、補正の内容 （１）明細書の浄書（内容に変更なし）（２）図面の浄
書（内容に変更なし） ８、　添付書類の目録 （１）浄書明細書 （２）浄書図面 １通 １通 補正命令の日付

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、次々に、機械要素の表面部分の形に適合し、内部加
    熱装置を備えつけられている各々の表面領域を含む、前
    もって決めた圧力で型に面しプレス装置と置換えできる
    プレス装置および型を含むということを特徴とし；前記
    型の加熱領域がそれによって固定して支持されており、
    プレス装置の加熱領域が、互いに弾性ゆがみ（ｂｉａｓ
    ｉｎｇ）手段の作用に対して独立に軸方向に滑れる各々
    のロッドにより運ばれる各々のブレードにより限界を決
    められる、各々の重ねた結合機械要素の各々の重ねた表
    面部分間に入れた接着剤物質の、熱および圧力の適用に
    よる重合のための装置。 ２、前記型およびブレードが金属製であり、前記型が、
    前記重ねた機械要素のうちの１個に適合する形の少くと
    も１個のくぼみを備えつけられており、前記ブレードが
    、前記ロッドにつるされた環状外形を形成することとな
    るような形で配置され、前記くぼみのそれと結合した全
    体的な形を有するということを特徴とする請求項１記載
    の装置。 ３、前記型の加熱領域が、前記くぼみの各々の隣接部分
    により構成されることを特徴とする請求項２記載の装置
    。 ４、前記ブレードが、各々の除去できるピンによりロッ
    ドの１番目の端にピボットされた（ｐｉｖｏｔｅｄｔｏ
    ）少くとも１組の前記ロッドにより各々移動して運ばれ
    ることを特徴とする請求項２記載の装置。 ５、前記ロッドが、フレーム自体により固定して運ばれ
    る各々のガイドブッシュ間に滑れて取付けられた普通の
    支持フレームにより運ばれ、各々のロッドが、各々のロ
    ッドの２番目の端およびばねをそこに入れている各々の
    シートの底壁間に、各々のシートのフレーム内で前もっ
    て決めた軸方向の動きで収容された１組の反対の軸方向
    肩を備え１番目と反対の前記２番目の端を有するという
    ことを特徴とする請求項４記載の装置。 ６、各々の前記シートの前記底壁に沿って、収容された
    ねじがあり、前記ばねがねじと接触して取付けられてい
    ることを特徴とする請求項５記載の装置。 ７、前記加熱装置が、かなりの電気抵抗器により構成さ
    れ、それぞれが関連する前記加熱領域のキャビティー中
    に除去できるように収容されており、前記キャビティー
    が、フラッシュ（ｆｌｕｓｈ）にブロックの口を取付け
    た各々の除去できるブロックにより前記キャビティーに
    接近して閉じられ、各々の関連する加熱領域の即時温度
    を検出するために働く各々の温度センサーが配置されて
    おり；前記電気抵抗および前記温度センサーが関連する
    温度コントロール要素に従属し、各々の前記加熱領域の
    １個が、他のコントロール要素と独立に各々の前記コン
    トロール要素に対して存在し得る、前もって決めた温度
    で各々の前記加熱領域を維持することに適合することを
    特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。 ８、前記コントロール要素を制御するのに適合した中央
    コントロールユニットを含むことを特徴とする請求項７
    記載の装置。 ９、前記型および前記ブレードがアルミニウム製である
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置
    。 １０、下記の段階： −表面部分の輪郭に適合し内部加熱装置を備えつけられ
    ている型およびプレス装置の各々の領域間に前もって決
    めた圧力で前記要素の表面部分を締めること；型の加熱
    領域が、プレス装置の加熱領域が、互いに弾力があって
    独立に支持されているのに対して、固定して支持されて
    いること；−前記締める段階と同時に、熱エネルギーを
    、前記領域に前記加熱装置により異なる量で１つの領域
    から他の領域へ、ならびに前記要素の表面部分およびそ
    れらの間に置かれた接着剤物質の温度を前もって決めた
    温度まで上げるのに十分なほど導入すること；および −前記前もって決めた温度を、前もって決めた時間、各
    々の加熱領域の温度の値の連続的検出および各々の加熱
    装置の調節により維持すること；を含むことを特徴とす
    る、各々の重ねた接合した機械要素の各々の重ねた表面
    部分間に入れた接着剤物質の重合方法。
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