KR20230093304A - 화합물을 도포하기 위한 디바이스 및 이의 용도 - Google Patents

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KR20230093304A
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application
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heating
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KR1020237017467A
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주디스 슈베머
마티아스 벨츠너
아서 프라이어
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슈테틀러 마르스 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 페이스트형 및/또는 유동가능한 재료를 위한 도포 디바이스에 관한 것이며, 이 도포 디바이스는 재료를 위한 공급 구역 및 재료를 위한 적어도 하나의 배출 구역을 갖는 하우징으로 적어도 구성되며, 적어도 하나의 혼합 구역은, 재료를 위한 공급 구역과 재료를 위한 배출 구역 사이에 형성되며, 그리고, 적어도 하나의 혼합 구역은 적어도 하나의 혼합 디바이스로서 설계된다.

Description

화합물을 도포하기 위한 디바이스 및 이의 용도
본 발명은 자유-유동(free-flowing) 및/또는 페이스트형 질량체(paste-like mass)들의 도포를 위한 디바이스(device) 뿐만 아니라 이의 용도에 관한 것이다.
원칙적으로, 자유 유동 및/또는 페이스트형 질량체들을 도포하기 위한 디바이스들이 공지되어 있다. 또한, 이러한 유형의 디바이스들을 가지는 기계들이 공지되어 있다.
예를 들어, 자동차 개발에서 모델들의 제조를 위해 점토를 처리하기 위한 기계들이 공지되어 있다. 따라서, DE 29720892 U1 및 DE 102016109816 A1은 점토를 준비/가열하고, 그리고 가열식 튜브에서의 자유 유동/페이스트형 점토를 도포 부위로 수송하는 기계들을 예시하고 그리고 설명한다.
점토는, 결국 가열식 이송 튜브에서 도포 노즐로 이송되고 그리고 그로부터 스퀴즈되기(squeezed) 위해, 도시된 기계들에서 가열되고 그리고 이송된다.
이러한 점에서, 점토가 비균질/분리된 방식으로 도포 노즐로부터 분배되는 경우 불리한 것으로 나타났으며, 이는 바람직하지 않은 품질 변동들 및 수용불가능한 표면 효과들로 이어지는데, 왜냐하면 압력 하에 있는 점토/수송 경로에 걸쳐 이송되는 분리물들의 개별적인 성분들 때문이다. 이러한 분리는 종종, 입자들의 이동 및/또는 상 분리로 또한 지칭된다.
더욱이, 2개의 유체 성분들을 혼합하기 위해 통합형 혼합 인서트들을 갖는 도포 노즐들이 플라스틱 산업으로부터 공지되어 있다. 이들 도포 공구들은, 처리 부위에서 서로 혼합되는, 제공되는 성분들을 위한 2개의 공급부들을 가지며, 특히 액체인, 형성되는 혼합물은 가교되고 그리고 몰드에서 경화된다. 이는, 예컨대 WO 2013/127534 A1로부터 공지되어 있다. 여기서의 단점은, 이러한 유형의 질량체들이 실온에서 이러한 방식으로 처리될 수 없기 때문에, 이러한 공구들이 페이스트형 질량체들, 예컨대, 산업용 점토를 처리하기 위해 적합하지 않다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 위에서 언급된 단점들을 겪지 않는, 그리고 특히, 처리/도포 부위에서 높은/균질 품질의 산업용 점토를 제공하는, 질량체들의 도포를 위한 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은, 자동차 산업/자동차 개발에서의 설계 프로세스에서 높은 품질 산업 점토가 사용될 수 있는 방식으로 구성되는 디바이스를 제공하는 것이다.
본 목적은 청구항 제1 항, 제6 항 및 제7 항에 포함되는 특징들로 달성된다.
본 발명의 해결책들의 유리한 실시예들 및 구현들은 다른 청구항들에 포함된다.
놀랍게도, 도포 부위에서 산업용 점토의 성분들의 균질한 혼합이, 도포 디바이스에 통합된 혼합 디바이스에 의해 보장될 수 있다는 것이 나타났다. 혼합 디바이스는 정적 및/또는 동적 혼합기일 수 있다.
게다가, 가열 디바이스가 도포 디바이스에 통합되는 것이 유리한 것으로 나타났으며, 그 결과, 도포 부위에서 산업용 점토에 대한 최적의 처리 온도가 보장된다.
본 경우에서, 처리/도포 온도는 60℃ 내지 80℃이다. 가능한 가열 디바이스들의 예들은 전기 가열기, 저항 가열기, 스트립 가열기, 실리콘 가열 패드, 및/또는 카트리지 가열기이다.
본 발명의 더 나은 이해를 위해, 종래 기술에 따른 산업용 점토를 위한 제제가 예로써 인용될 것이며; 이는, 본 발명에 따른 도포 디바이스 또는 이러한 유형의 디바이스를 가지는 기계로 처리될 수 있다.
제제 예 - 산업용 점토(종래 기술)
31중량% 파라핀 왁스(paraffin wax) 및 마이스로왁스(microwax)
5중량% 화이트 오일(white oil)
47중량% 충전재
15중량% 경량 충전재
2중량% 안료들
예로부터 알 수 있는 바와 같이, 제제는 액체/밀랍형(오일 및 왁스들) 및 고체(충전재들, 안료들) 성분들을 갖는다. 종래 기술에 따른 많은 공지된 점토 제제들에서, 고체 성분들의 비율은 61중량% 내지 70중량%의 범위에 있으며, 그리고 액체 및/또는 페이스트형 성분들의 비율은 30중량% 내지 39중량%의 범위에 있다.
점토의 성분들은 이송 전에 열 처리 없이 기본 상태에서 균질하게 혼합되지만, 이 성분들은, 수송을 위해 가해지는 압력 및 가열된 운반 튜브의 길이에 따라 도포 기계들에서의 처리 동안 분리된다. 이는, 언급된 단점들과 함께, 도포된 점토 질량체의 표면에서의 성분들의 분리로 인한 매우 확연하고 그리고 두드러진 스트리에이션들(striations)/마블링(marbling) 효과들을 유발시킨다.
발생하는 전단으로 인해, 점토의 표면 상의 구역들 및 점토의 표면 근처의 구역들에서, 스트리에이션들/마블링의 효과가 특히 두드러지는데, 이는, 이동된/이송된 점토가 이송 튜브의 내부 표면에서의 마찰에 의해 느려지기 때문이다.
도 1 및 도 2는 분리 효과를 예시하는 역할을 한다. 이러한 점에서, 도 1은 둥근 로드가 배출 노즐을 떠날 때, 묘사된 둥근 로드를 통한 단면을 도시하는 반면, 도 2는 로드의 중심 축을 통한 단면을 도시한다. 성분들의 분리의 증거인 섀도잉(shadowing)/흑색 그라데이션(black gradation)들이 보일 수 있다. 전단에 기초된 이러한 효과는, 공급 튜브의 운반 길이에 따라 그리고 공급 튜브 내의 운반 압력이 증가함뿐만 아니라, 가해지는 가열 온도에 따라 더 강해진다.
도포 디바이스가 혼합 디바이스 및 가열 요소를 가지는 것이 특히 유리한 것으로 나타났다. 이러한 결합은, 임의의 시점에서, 점토가 도포 부위에서 최적의 온도에 있고, 그리고 또한 균질하게 완전히 혼합되는 것을 보장한다. 또한, 처리된 점토의 표면에서의 컬러 특징들 및 구조는 그의 전체 표면에 걸쳐 균일하고 그리고 고품질인 것으로 질적으로 인지될 수 있는 것이 나타났다.
이제, 본 발명에 따른 도포 디바이스가 도 3 및 도 4의 도움으로 더 상세히 설명될 것이다.
도 3은, 하우징 부품(10), 및 하우징 부품(10) 내에 통합된/이에 배치된 혼합 디바이스(16)로 본질적으로 구성되는, 본 발명에 따른 도포 디바이스(1)의 실시예를 통과하는 단면도를 도시한다. 이러한 실시예의 혼합 디바이스(16)는 정적 혼합기를 갖는 혼합 디바이스(16)로서 구성된다.
하우징 부품(10)은, 일 단부의 재료 공급 구역/공급 구역(13), 다른 단부의 배출 구역(11)을 가지며, 가열된 공급 튜브/이송 튜브(24)에 연결하기 위한 수단(13)이 공급 구역에 형성된다. 배출 노즐(12)이 배출 구역(11)에 장착되며, 이 배출 구역은 이러한 실시예에서, 슬롯형 개구를 갖는 배출 노즐(12)을 갖지만, 이 배출 구역은 동일하게 둥근 또는 다른 기하학적으로 형상 개구의 형태일 수 있다.
혼합 디바이스(16)가 통합/형성되는 혼합 구역(15)으로 공지되어 있는 것은 공급 구역(13)과 배출 구역(11) 사이에 배치된다. 혼합 디바이스(16)는 고정식 혼합 로드(17)를 갖는 정적 혼합기이며, 이러한 실시예에서, 혼합 구역(15)은 8개의 혼합 요소들(171)로 분할되고, 요소들(171)의 혼합 방향은, 방향의 변경들 때문에, 페이스트형 및/또는 자유 유동성 재료의 최적의 완전 혼합을 보장하기 위해, 교번식으로 시계 방향으로 그리고 반시계 방향이다.
도포 디바이스(1) 내의, 예를 들어, 큰 접촉 표면들을 갖는 혼합 구역(15)에서의 산업용 점토(3)가 냉각되어 지지 않거나 냉각되지 않고, 그리고 최적의 처리 온도로 되돌아가거나 또는 최적의 프로세싱 온도로 유지되게 되도록, 가열 디바이스(18)는 공급 구역과 방전 구역(13 및 12) 사이에 구성된다. 이러한 실시예에서, 가열 디바이스(18)는 전기 저항 가열기의 형태이다. 이러한 점에서, 가열기(18)에 의해 가열되는 구역(181)이 혼합 구역(15)과 적어도 부분적으로 일치하는 것이 유리한 것으로 나타났다.
도포 디바이스의 핸드그립 구역(handgrip region)(19)은, 가열 디바이스(18)에 의해 발생되는 열로부터 사용자를 차폐하기 위한 구성으로 절연된다.
정적 혼합기에 대한 대안적인 혼합 디바이스로서, 적어도 하나의 회전가능하게 구동되는 혼합 샤프트를 갖는 동적 혼합기가 또한 제공될 수 있다. 혼합 튜브에서의 이송 압력은 동적 혼합기를 사용함으로써 감소될 수 있으며, 그 결과 다시, 이송되는 점토의 성분들의 분리가 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 항의 도포 디바이스는 자동차 개발에서 설계 모델들의 제조시에 사용되며, 도포 디바이스는 도포 기계의 부품이고, 도포 디바이스는 휴대용 공구이다.
게다가, 본 발명에 따른 제1 항의 도포 디바이스는 자동차 개발에서 설계 모델들의 제조시에 사용되며, 도포 디바이스는 도포 기계의 부품이고, 도포 디바이스는 휴대용 공구이며, 그리고 도포 기계는 완전 자동식 도포 시스템으로서 구성된다.
플라스틱 질량체들(3)의 가열 및 도포를 위한 도포 기계(2)가 도 4에 도시된다. 기계(2)는, 가열될 수 있는 적어도 하나의 이송 스테이션(21)을 가지며, 처리될 수 있는 플라스틱 질량체들(3)을 위한 추출 스테이션(23)뿐만 아니라 충전 개구(25) 및 이송 유닛/운반 스테이션(21)을 갖는다. 가열식 운반 튜브(24)가 추출 스테이션(23)에 부착되며, 본 발명에 따른 도포 디바이스(1)는 이러한 이송 튜브(24)의 단부에 부착된다.
원칙적으로, 도포 기계(2)는, 예를 들어, DE 29720892 U1 및 DE 102016109816 A1으로부터 공지되어 있는 것과 같은 종래 기술 유닛에 대응한다.
페이스트형 및/또는 자유-유동 재료를 위한 도포 디바이스는 적어도, 재료를 위한 공급 구역 및 재료를 위한 적어도 하나의 배출 구역을 갖는 하우징으로 구성되며, 적어도 하나의 혼합 구역은 재료를 위한 공급 구역과 재료를 위한 배출 구역 사이에 구성되며, 적어도 하나의 혼합 구역은 적어도 하나의 혼합 디바이스로서 구성된다.
적어도 하나의 가열 디바이스가 공급 구역과 배출 구역 사이에 구성되며, 가열 구역은 적어도 하나의 가열 디바이스에 의해 형성된다.
적어도 하나의 혼합 디바이스는 적어도 하나의 정적 혼합기 및/또는 적어도 하나의 동적 혼합기로서 구성되며, 적어도 하나의 정적 혼합기는 적어도 하나의 혼합 요소를 갖는 적어도 하나의 혼합 로드를 갖는다.
이러한 점에서, 가열기의 가열 구역과 혼합 구역은 적어도 부분적으로 일치하거나 일치하도록 구성된다.
위에서 설명된 바와 같은 도포 디바이스는 자동차 개발에서 설계 모델들의 제조시에 사용되며, 도포 디바이스는 도포 기계의 부품으로서 구성되며, 그리고 도포 디바이스는 휴대용 공구로서 구성된다.
또한, 전술된 도포 디바이스는 자동차 개발에서 설계 모델들의 제조시에 사용되며, 도포 디바이스는 도포 기계의 부품으로서 구성되며, 도포 디바이스는 휴대용 공구이며, 그리고 도포 기계는 완전 자동식 도포 시스템으로서 구성된다.
1 도포 디바이스
10 하우징 부품
11 배출 구역
12 배출 노즐
13 공급 구역
14 튜브 커넥터
15 혼합 구역
16 혼합 디바이스
17 혼합 샤프트/혼합 로드
171 혼합 요소
18 가열 디바이스
181 가열 구역
19 핸드그립 구역/조작 구역
2 도포 기계
21 이송 스테이션
23 추출 스테이션
24 이송 튜브
25 충전 개구
3 플라스틱 질량체/산업용 점토

Claims (7)

  1. 페이스트형(paste-like) 및/또는 자유-유동 재료를 위한, 도포 디바이스(application device)로서,
    상기 도포 디바이스는 재료를 위한 공급 구역 및 재료를 위한 적어도 하나의 배출 구역을 갖는 하우징(housing)으로 적어도 구성되며,
    적어도 하나의 혼합 구역은, 상기 재료를 위한 공급 구역과 상기 재료를 위한 배출 구역 사이에 구성되며,
    그리고, 상기 적어도 하나의 혼합 구역은 적어도 하나의 혼합 디바이스로서 구성되는,
    도포 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    적어도 하나의 가열 디바이스(heating device)는 상기 공급 구역과 상기 배출 구역 사이에 구성되며,
    그리고 가열 구역이 상기 적어도 하나의 가열 디바이스에 의해 형성되는,
    도포 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 혼합 디바이스는 적어도 하나의 정적 혼합기 및/또는 적어도 하나의 동적 혼합기로서 구성되는,
    도포 디바이스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 정적 혼합기는 적어도 하나의 혼합 요소를 갖는 적어도 하나의 혼합 로드(mixing rod)를 가지는,
    도포 디바이스.
  5. 제1 항 및 제2 항에 있어서,
    상기 가열기의 상기 가열 구역과 상기 혼합 구역은 적어도 부분적으로 일치하거나 일치하도록 구성되는,
    도포 디바이스.
  6. 자동차 개발에서 설계 모델들(design models)을 제조를 위한, 제1 항에 따른, 도포 디바이스의 용도로서,
    상기 도포 디바이스는 도포 기계의 부품으로서 구성되며,
    그리고 상기 도포 디바이스는 휴대용 공구로서 구성되는,
    도포 디바이스의 용도.
  7. 자동차 개발에서 설계 모델들(design models)을 제조를 위한, 제1 항에 따른, 도포 디바이스의 용도로서,
    상기 도포 디바이스는 도포 기계의 부품으로서 구성되며,
    그리고 상기 도포 기계는 완전 자동 도포 시스템으로서 구성되는,
    도포 디바이스의 용도.
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