KR20200136374A - 도포 노즐 - Google Patents

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에리히 레너
베른하르트 사우어
토비아스 로젠아우어
크리스티안 카메러
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아틀라스 콥코 아이에이에스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 공작물(44)에 점성 물질을 도포하기 위한 도포 노즐(10)에 관한 것으로, 노즐 몸체(12) 및 점성 물질용 도포 덕트(18)를 포함하고, 상기 덕트는 재료 입구 개구(14)로부터 재료 출구 개구(16)까지 노즐 몸체(12) 내부로 연장된다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 필러 요소(28)가 적용 덕트(18)에 위치하며, 필러 요소는 도포 덕트(18)의 단면을 수축시키고 재료 입구 개구(14)로부터 떨어진 제 1 단부(30)로부터 재료 출구 개구(16)의 제 2 단부(32)까지 연장된다.

Description

도포 노즐
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따라 점성 재료를 공작물에 도포하기 위한 도포 노즐에 관한 것이다.
상기 유형의 알려진 도포 노즐은 접착제, 실란트, 절연제 또는 열전도 페이스트와 같은 점성 재료를 공작물에 도포하는 데 광범위하게 사용된다. 특히 자동차 산업에서 이러한 소재는 예를 들어 차체 부품과 같은 공작물에 도포된다. 이를 위해 도포 노즐은 로봇을 통해 공작물을 기준으로 이동되며, 계량 시스템은 점성 재료를 압력하에 도포 채널로 전달하고, 이를 통해 재료 배출구의 도포 노즐에서 흘러 나와 해당 공작물에 도포된다.
이와 관련하여, 단면이 대략 원형인 재료 스트랜드가 도포 노즐에서 나오도록 원형 재료 배출구를 갖는 이른바 원형 노즐이 일반적으로 사용된다. 해당 공작물에 도포된 재료 스트랜드는 너비와 거의 일치하는 높이를 갖는다. 특히 두 개의 공작물을 결합하기 위해 접착제를 공작물에 도포하는 경우, 도포된 재료 스트랜드의 높이가 너무 높으면 불리할 수 있다. 특히 덜 안정된 공작물은 접착 스트랜드를 평평하게 하도록 충분한 힘으로 서로 밀착될 수 없다.
따라서, 더 평평한 재료 비드의 도포를 가능하게 하는 방식으로 초기에 언급된 유형의 도포 노즐을 추가로 개발하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징을 갖는 도포 노즐에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 추가 양태는 종속항의 주제이다.
본 발명은 도포 채널에 배열된 적어도 하나의 필러 몸체에 의해 재료 스트랜드에 공기 개재물을 생성하고 재료 유출구까지 연장되어 재료 스트랜드에 도포되는 공작물이 부분적으로 비어 있다. 공동은 재료 스트랜드에 의해 모든 주위를 둘러싸거나 재료 스트랜드의 표면을 향해 개방될 수 있다. 이 측정을 통해 재료 스트랜드는 훨씬 더 쉽게 압축될 수 있으며, 재료 스트랜드의 높이를 낮추기 위해 두 공작물을 서로 눌렀을 때 더 적은 힘을 사용하여 간단한 방식으로 평평하게 할 수 있다.
적어도 하나의 필러 몸체는 제 1 단부로부터 제 2 단부를 향해 더 커지는 단면을 갖는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 적어도 하나의 필러 몸체의 단면은 적어도 특정 섹션에서 제 1 단부로부터 제 2 단부를 향해 연속적으로 크기가 증가하는 것이 바람직하다. 이러한 측정은 유동 기술 측면에서 유리하다. 도포 채널 내의 갑작스러운 단면 변화는 도포 채널에서 점성 재료의 유동 거동에 부정적인 영향을 미치기 때문이다.
적어도 하나의 필러 몸체가 노즐 몸체로부터의 거리에서, 적어도 그 길이의 일부에 걸쳐, 특히 제 2 단부를 향해서 도포 채널에 배열될 수 있다. 이러한 배열의 경우, 도포된 재료 비드에서 모든 주변을 둘러싼 공동 또는 공기 개재물이 얻어진다. 그러나, 적어도 하나의 필러 몸체는 전체 길이에 걸쳐 직접 노즐 몸체에서 경계를 이루고, 특히 노즐 몸체와 일체로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 재료 비드의 공기 포함 또는 공동이 변부에서 개방된다. 재료 비드는 한편으로는 공기 개재물의 열린 변부가 가공물을 향하는 방식으로 가공물에 도포될 수 있으며, 따라서 공기 개재물은 한면의 점성 재료로 구분되고 다른 쪽의 공작물에 의해, 또는 다른 한편으로는 열린 에지가 공작물로부터 멀리 향하는 방식으로 가공물에 도포될 수 있다.
본 발명의 유리한 추가 양태에 따르면, 바람직하게는 치수가 동일한 2 개의 동일한 필러가 도포 채널에서 서로 거리를 두고 배열된다. 이러한 방식으로 재료 스트랜드에서 서로 분리된 두 개의 공동이 생성된다. 바람직한 실시예에 따르면, 도포 채널 및 필러 몸체 또는 몸체의 단면은 재료 유출구에서 반원형 표면에 합산된다. 특히 두 개의 필러 몸체가 도포 채널에 존재하는 경우, 한 가지 이유는 재료 배출구에서 도포 채널의 M 자형 단면으로 이어질 수 있다. 두 개의 필러 몸체가 도포 채널에 있는 경우 중앙 평면을 기준으로 미러 대칭으로 배열되어 도포 채널의 M 자형 단면이 재료 배출구에서 미러 대칭을 갖도록 하는 것이 실용적이다.
도포 채널은 재료 유입구와 재료 유출구 사이에서 멀어지고, 재료 유입구로부터 이어지는 초기 섹션의 세로 중심 축과 끝 섹션의 세로 중심축이 되도록 각을 이루는 것이 바람직하다. 재료 배출구를 향해 연장되는 도포 채널은 예각 또는 직각, 특히 30°와 60° 사이의 각도를 포함한다. 이러한 노즐 형상은, 특히 재료 도포 중에 도포 노즐이 드래그 방식으로 이동될 때, 즉 점성 재료가 재료 유출구로부터 나가는 도포 방향과 반대 인 이동 방향으로 이동될 때 사용된다.
유리한 추가 양태에 따르면, 점성 재료를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 요소가 도포 채널에 배열된다. 본 발명에 따른 이러한 추가 양태는 또한 도포 채널에서 하나 이상의 필러의 존재와 무관하게 구현될 수 있다. 이 방법으로, 점성 재료를 도포하는 동안 가열하여 점도를 낮추고 도포를 용이하게 하는 것이 유리하다는 사실을 고려한다. 이것은 공지된 도포 노즐의 경우 노즐 몸체가 가열 요소로 둘러싸여 있다는 점에서 발생한다. 그러나 공간상의 이유로 가열 요소는 재료 배출구가 배열된 노즐 팁까지 확장할 수 없다. 가열 요소가 도포 채널에 배열된 경우, 점성 재료는 재료 배출구에서 출구까지 가열될 수 있다. 특히, 도포 채널에 적어도 하나의 필러가 존재하는 경우, 발열체가 필러에 배열될 수 있다.
또한 공작물에 도포하는 동안 점성 재료에 첨가제를 혼합하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 이것은 열전도성 첨가제가 될 수 있다. 접착제와 같은 점성 재료는 열전도율이 낮고 공작물에 도포 한 후 더 긴 냉각 단계가 필요하다. 열전도성 첨가제를 첨가하면 냉각 시간을 단축할 수 있다. 그러나, 그러한 첨가제는 종종 연마 성이므로,이를 추가하면 점성 재료에 대한 도포 노즐 및/또는 공급 라인 및/또는 계량 시스템의 마모가 증가한다. 따라서 마모를 감소시키기 위해, 첨가제의 도포를위한 적어도 하나의 공급 라인이 제공될 수 있으며, 이 라인은 재료 배출구 또는 도포 채널로 개방되는 라인이 도포 채널에 배열된다. 피드 라인은 더 저항력이있는 재료로 생산할 수 있으므로 빨리 마모되지 않는다. 특히, 점성 재료에 대한 계량 시스템은 후자가 재료 배출구 입구에서만 또는 바로 앞에서 혼합되는 경우 첨가제의 영향을 받지 않는다. 가열 요소와 마찬가지로, 적어도 하나의 공급 라인은 유리하게는 적어도 하나의 필러 몸체를 통과할 수 있다. 예를 들어, 공급 라인은 하나의 필러 몸체를 통과할 수 있고 가열 요소는 두 번째 필러 몸체에 배열된다. 그러나 필러 몸체가없는 경우 도포 채널에서 첨가제 공급 라인을 수용할 수도 있다.
유리한 추가 양태에 따르면, 적어도 하나의 가열 요소 및/또는 적어도 하나의 공급 라인이 노즐 몸체와 해제 가능하게 연결되는 것이 제공된다. 가열 요소 또는 공급 라인은 마모 부품으로서 도포 노즐에 교체 가능하게 수용될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예를 사용하여 더 상세히 설명될 것이다. 수치는 다음을 보여준다.
도 1a, 1b는 정면도 및 측면도의 도포 노즐;
도 1c는 도 1a의 상세도 A;
도 2a, 2b는 각각 필러 몸체를 사용하거나 두 개의 필러 몸체를 사용할 때 단면에서 가공물에 도포된 재료 비드;
도 3a 내지 3d는 단면에서 접힌 재료 비드의 네가지 다른 형태.
도면에 도시된 도포 노즐(10)은 노즐 몸체(12)를 가지며, 도포 채널(18)은 재료 유입구(14)로부터 재료 유출구(16)까지 연장된다. 도포 노즐(10)은 점성 재료를 공작물에 도포하는 역할을 하며, 여기서 그것은 공작물을 기준으로 이동되고, 점성 재료는 재료 유입구(14)를 통해 압력의 영향하에 도포 채널(18)로 도입되고, 다시 재료 유출구(16)에서 이 채널을 떠난다. 이와 관련하여, 도포 채널(18)은 재료 유입 개구(14)로부터 연장되고 일정한 단면을 가지며 제 1 종 방향 중심 축(22)에 평행하게 연장되는 초기 섹션(20)을 가진다. 또한 차례로 제 1 세로 중심축(22)에 대해 예각으로 이어진 제 2 세로 중심 축(26)에 평행한 선형 확장을 가지는 재료 배출구(16)에서 끝나는 단부 섹션(24)을 가진다. 도포 채널(18)의 단면은 초기 섹션(20)에서 단부 섹션(24)으로 감소한다. 도포 채널(18)은 초기 섹션(20)과 단부 섹션(24) 사이에서 만곡된다.
노즐 몸체(12)와 일체로 구성되고 단부 섹션(24)에서 단면이 좁아지는 2개의 필러 몸체(28)가 도포 채널(18)에 배열된다. 각각의 필러 몸체(28)는 제 1 단부(30)로부터 연장된다. 재료 유입구(14)로부터의 거리뿐만 아니라 재료 유출구(16)로부터 재료 유출구(16)에 배열된 제 2 단부(32)까지의 거리에 배치된다. 2 개의 필러(28)는 동일한 치수를 가지고 서로 나란히 이격 배치되며 서로 평행하게 진행한다. 이들은 또한 도 1a, c의 드로잉 평면에 수직이고 도 1b의 드로잉 평면에 평행하며 도포 노즐(10)의 대칭축인 중심 평면(34)을 기준으로 대칭으로 배열된다. 필러 몸체(28)의 단면은 제 1 단부(30)에서 제 2 단부(32)까지 연속적으로 증가한다. 재료 배출구(16)에서, 도포 채널(18) 및 필러 몸체(18)의 단면은 반원형표면에 추가된다.
도포 노즐(10)은 재료 비드를 공작물에 도포하는데 특히 적합하며, 도포 노즐(10)은 드래그 방식으로 이동된다. 이것은 재료가 재료 배출구(16)로부터 도포 방향(36)으로 빠져 나가는 반면, 도포 노즐(10)은 도포 방향(36)과 반대 인 이동 방향(38)으로 동시에 이동되거나 적어도 반대 방향으로 움직이는 방향 성분을 갖는다는 것을 의미한다. 기본적으로 단면이 M 자형인 재료 비드(40)가 재료 유출구(16)로부터 빠져 나가고, 여기서 M의 팁은 둥글고, 상기 비드는 단면에서 필러 몸체(28)에 대략 대응하는 2개의 공동(42)을 갖는다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 재료 비드는 공동(42)이 점성 재료와 공작물(44) 사이에 둘러싸이는 방식으로 공작물(44)에 도포될 수 있다.
기본적으로, 도포 노즐(10)은 또한 서로 평행하게 이어지는 2 개의 필러 몸체(28) 대신에 재료 유출구(16)까지 연장되는 도포 채널(18)의 단지 하나의 필러 몸체로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 2b는 단면에서 상응하는 재료 비드(40')를 도시하며, 비드는 공작물(44)과 함께 하나의 공동(42)만을 둘러싸고 있다. 이러한 재료 비드(40')는 특히 워크 피스(44)상에서 한 방향으로 미끄러질 위험이 존재하는 경우 도포될 수 있고 더 두꺼운 메인 영역(40'a) 및 미끄러짐을 방지하는 지지 영역(40'b)을 갖는다.
도 3a 내지 d는 재료 비드(140a 내지 140d)가 각각의 공작물(44)에 반대 방향, 즉 공작물(44)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 공동(42)에 도포되는 사용의 개략적인 예를 도시한다. 이와 관련하여 도 3a 내지 c는 각각의 예에서 공동(42)을 형성하기 위해 필러 몸체(28)가 사용되는 세가지 다른 예시적인 실시예를 도시하는한편, 도 3d는 도 1a 내지 c에 따른 도포 노즐(10)에 따라 2개의 공동(42)을 형성하기 위해 2 개의 필러(28)가 사용되는 예시적인 실시예를 도시한다. 재료 비드(140a 내지 140d)의 기하학적 구조는 필러(28)의 단면의 적절한 선택에 의해 각각의 조건 및 요구 사항에 영향을 미치고 조정될 수 있다. 도 3a 내지 d에서, 재료 비드(140a 내지 140d)는 각 경우에 폴드(46)를 채운다.
도시되지 않은 추가 양태에 따르면, 필러(28)는 추가 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 전기 가열식 가열 카트리지가 필러 중 적어도 하나의 단부 섹션(24)에서 점성 재료를 가열하기 위해 사용되는 것이 가능하며, 카트리지는 고정 또는 제거 가능한 방식으로 거기에 수용된다. 마찬가지로, 특히 연마 첨가제를위한 공급 라인은 필러 몸체(28) 중 적어도 하나를 통해 연장될 수 있으며, 라인은 단부 섹션(24) 또는 재료 배출구(16)에서 끝난다. 공급 라인은 또한 견고하게 통합될 수 있다. 각각의 필러 몸체(28)에 삽입되거나 그 안에 제거 가능하게 배열되어 마모시 교체될 수 있다.
요약하면, 다음이 언급되어야한다 : 본 발명은 공작물(44)에 점성 재료를 도포하기 위한 도포 노즐(10)에 관한 것으로, 노즐 몸체(12)를 가지며, 노즐 몸체(12)에서 연장되는 점성 재료를 위한 도포 채널(18)을 갖는다. 본 발명에 따르면, 제 1 단부(30)로부터 연장되는 도포 채널(18)의 단면을 좁히는 적어도 하나의 필러 몸체(28)가 제공된다. 재료 유입구(14)로부터 재료 유출구(16)에 배치된 제 2 단부(32)까지의 거리에서 도포 채널(18)에 배치된다.

Claims (22)

  1. 노즐 몸체(12) 및 재료 유입구(14)로부터 재료 배출구(16)로 노즐 몸체(12)내에 연장되는 점성 재료 용 도포 채널(18)을 가지는 공작물(44)에 점성 재료를 도포하기 위한 도포 노즐에 있어서,
    상기 도포 채널(18)의 단면을 좁히는 적어도 하나의 필러 몸체(28)가 재료 유입구(14)로 부터 이격 배열된 제 1 단부(30)로부터 재료 유출구(16)에 배열된 제 2 단부(32)로 연장되고 도포 채널(18)에 배치되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 필러 몸체(28)는 제 1 단부(30)에서 제 2 단부(32)로 크기가 증가하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  3. 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 필러(28)의 단면은 적어도 특정 섹션에서 제 1 단부(30)로부터 제 2 단부(32)까지 크기가 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  4. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필러 몸체(28)는 전체 길이에 걸쳐 노즐 몸체(12)에서 직접 경계를 이루는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  5. 제 4 항에 있어서, 적어도 하나의 필러 몸체(28)는 노즐 몸체(12)와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  6. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 그 치수가 동일한 2 개의 필러 몸체(28)가 서로 이격되어 도포 채널(18)에 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  7. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 도포 채널(18) 및 필러 몸체 또는 몸체(28)의 단면이 재료 유출구(16)에서 반원형 표면에 합산되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 도포 채널(18)의 단면은 재료 배출구(16)에서 M 자형인 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 2 개의 필러(28)는 중심 평면(34)을 기준으로 거울 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  10. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 재료 유입구(14)에서 이어지는 초기 섹션(20)의 세로 중심 축(22) 및 재료 유출구(16)를 향해 연장되는 도포 채널(18)의 단부 섹션(24)의 세로 중심 축(26)이 예각 또는 직각, 특히 30°와 60° 사이의 각을 둘러싸는 방법으로 도포 채널(18)은 재료 유입구(14)와 재료 유출구(16) 사이에서 멀어지게 각을 이루는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  11. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 점성 재료를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 요소가 도포 채널(18)에 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  12. 제 11 항에 있어서, 적어도 하나의 가열 요소가 적어도 하나의 필러(28)에 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  13. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 재료 배출구(16) 또는 도포 채널(18)로 개방되는 첨가제의 도포를 위한 적어도 하나의 공급 라인이 도포 채널(18)에 배치되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  14. 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 공급 라인이 적어도 하나의 필러 몸체(28)를 통과하는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  15. 노즐 몸체(12) 및 재료 유입구(14)에서 재료 배출구(16)로 노즐 몸체(12)내에 연장되는 점성 재료용 도포 채널(18)을 가지는 공작물(44)에 점성 재료를 도포하기 위한 도포 노즐에 있어서, 점성 재료를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 요소가 도포 채널(18)에 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  16. 노즐 몸체(12) 및 재료 유입구(14)에서 재료 배출구(16)로 노즐 몸체(12)내에 연장되는 점성 재료용 도포 채널(18)을 가지는 공작물(44)에 점성 재료를 도포하기 위한 도포 노즐에 있어서,
    재료 배출구(16) 또는 도포 채널(18)로 개방되는 첨가제 도포를 위한 하나 이상의 공급 라인이 도포 채널(18)에 배열되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 가열 요소 및/또는 적어도 하나의 공급 라인은 노즐 몸체(12)와 해제 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 도포 노즐.
  18. 도포 채널(18)이 재료 배출구(16)까지 연장되는 노즐 몸체(12)를 갖는 도포 노즐(10)을 사용하여 특히 전항중 한항에 따른 도포 노즐(10)을 사용하고 점성 재료는 도포 방향(36)으로 재료 배출구(16)로부터 빠져 나가는, 공작물(44)에 점성 재료를 도포하는 방법에 있어서, 상기 도포 노즐(10)은, 재료 도포 동안, 도포 방향(36)과 반대 인 이동 방향(38)으로 이동되거나 적어도 도포 방향(36)에 반대되는 구성 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 전항중 한항에 따른 도포 노즐(10)을 사용하는 점성 재료를 공작물(44)에 도포하는 방법, 특히 제 18 항에 따른 방법에 있어서, 상기 점성 재료는 도포 방향(36)으로 재료 배출구(16)로부터 빠져나오고, 도포 방향(36)으로 연장되는 재료 비드(40, 40 ', 140a, 140b, 140c, 140d)를 형성하며, 상기 재료 비드(40, 40', 140a) , 140b, 140c, 140d)는 변부에서 개방되는 필러(28)의 수에 해당하는 다수의 공동(42)을 가지며 도포 방향(36)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 재료 비드(40, 40 ', 140a, 140b, 140c, 140d)는 각각의 공작물(44)을 향하거나 각각의 공작물(44)을 향하는 공동(42)과 함께 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 재료 비드(40, 40 ', 140a, 140b, 140c, 140d)는 특히 각각의 공작물(44)의 폴드(46)에서 공작물(44) 반대쪽을 향하거나 각각의 공작물(44)을 향하는 공동(42)과 함께 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 제조된 점성 재료로 구성된 성형된 비드.
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