WO1989010207A1 - Device for dispensing high-viscosity pasty substances, in particular for applying sealing and adhesive substances on body parts in automobile manufacture - Google Patents

Device for dispensing high-viscosity pasty substances, in particular for applying sealing and adhesive substances on body parts in automobile manufacture Download PDF

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WO1989010207A1
WO1989010207A1 PCT/EP1989/000425 EP8900425W WO8910207A1 WO 1989010207 A1 WO1989010207 A1 WO 1989010207A1 EP 8900425 W EP8900425 W EP 8900425W WO 8910207 A1 WO8910207 A1 WO 8910207A1
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WO
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nozzle
holder
line
cylinder
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP1989/000425
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German (de)
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Inventor
Karl Lenhardt
Original Assignee
Lenhardt Maschinenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenhardt Maschinenbau Gmbh filed Critical Lenhardt Maschinenbau Gmbh
Publication of WO1989010207A1 publication Critical patent/WO1989010207A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7438—Mixing guns, i.e. hand-held mixing units having dispensing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1047—Apparatus or installations for supplying liquid or other fluent material comprising a buffer container or an accumulator between the supply source and the applicator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/001—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work incorporating means for heating or cooling the liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet

Definitions

  • the invention relates to a device with the features specified in the preamble of claim 1.
  • a device is known from GB-A-2, 192, 567.
  • the substances with whose dispensing this patent is concerned include hot-processed one-component sealants and adhesives based on butyl rubber, for example polyisobutylenes, which are heated to a temperature between 80 ° C. and 140 ° C. (Depending on the type of material) soften to the extent that they can be pumped, as well as sealants and adhesives to be processed cold, including those that can be crosslinked, e.g. substances based on polyvinylchloride, polyurethane-based and acrylic plastisols.
  • strands of sealants and adhesives are often not only straight, but curved, in particular closed to form a ring. If this is to be done with strands that have a cross-sectional shape that differs from the circular shape (for example rectangular profile strands), then the nozzle of the robot must be on its way along the workpiece can be pivoted or rotated. This is possible with restrictions in the known device, the nozzle of which is located at the end of a longer delivery line, but not with the known device in which the nozzle is arranged on a larger extrusion cylinder.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned for dosing highly viscous, pasty, compressible substances, which meets the above-described requirements in body construction and unhindered handling and guidance by a robot, especially for exact Application of curved and closed strands of such substances allowed.
  • the nozzle is rotatable on a holder, which in turn can be attached to the arm of a robot.
  • the nozzle can be moved along a workpiece by moving the holder, on the other hand it can be rotated independently of it, which greatly facilitates the application of uniform strands along arbitrarily curved paths.
  • the nozzle is additionally connected in the claimed manner by means of a rotatable coupling to the line (s) feeding it, the lines are not a hindrance to a rotation of the nozzle even if the nozzle has a large one Angle of rotation takes place. Even angles of rotation of more than 360 ° are possible.
  • the coupling could be a fitting that is placed on the rear end of the hollow nozzle shaft.
  • the coupling surrounds the nozzle shaft and the nozzle shaft extends through the coupling and protrudes with its rear end out of the coupling, because then it is particularly simple Possible way to have a rotary drive act on the nozzle shaft, in particular one that is already provided in the robot.
  • the holder of the nozzle itself is preferably designed as a coupling. This has the advantage that the device to be handled by the robot is very compact and in a desired manner
  • the respective memory is connected to its actuating elements and their supply lines and control elements and, if appropriate, to a supply line for refilling the memory, which do not have to be rotated in this way; this greatly simplifies the construction of the device and its handling. It is similarly advantageous. if you want to use the device to process substances from more than one component that can only be mixed with one another immediately before they are processed, otherwise they would harden.
  • the mixer required for mixing the components can be rigidly attached to the holder for the nozzle and a rotary coupling can be provided in the line path from the mixer to the nozzle in accordance with the invention.
  • the line from the store or mixer to the nozzle can in principle be a hose line which is connected either to the store or mixer or to the nozzle or to both by means of a rotatable coupling.
  • the line can be kept very short, as is generally the aim of keeping this line as short as possible. This avoids high pressure losses, which would otherwise have to be accepted when conveying highly viscous, pasty substances through longer delivery lines (delivery pressures between 200 bar and 400 bar are not uncommon there).
  • short delivery lines create a particularly favorable possibility of heating this line and, at the same time, the nozzle by heating the holder.
  • annular channel in the holder, which surrounds the nozzle or a shaft carrying the nozzle (hereinafter also referred to as nozzle shaft).
  • the line coming from the storage should open into this ring channel.
  • the annular channel should have a connection to the mouth of the nozzle through a channel running in the nozzle or its shaft. Such a ring channel allows the nozzle to be rotated 360 ° or more without further ado.
  • the dosing accuracy can be impaired by a fluctuating temperature of the substance to be pressed out, because changes in temperature result in changes in the viscosity of the substance. It is therefore preferred to use substances that are processed at temperatures above room temperature. to provide one or more heating elements for heating the store and / or the nozzle and at least one temperature sensor for controlling the heating elements.
  • the temperature sensor should expediently be arranged in the holder at a location not far from the nozzle, so that it detects the temperature as close as possible to the nozzle.
  • it is preferred to regulate the holder with the nozzle and the reservoir with the substance by separate heating circuits, each with at least one heating element and one temperature sensor, because a particularly good temperature constant can be achieved thereby.
  • Substances that are to be processed cold can heat up on their way from the storage container to the nozzle, which changes their viscosity and affects the dosing accuracy. Since the substance can be processed cold, this cannot be avoided by controlled heating.
  • a temperature sensor can also be provided for this purpose, which, like the pressure sensor, should be arranged as close as possible to the nozzle opening. With the aid of such a temperature sensor, the pressure generated by the conveying element can be readjusted according to experience values which are to be determined for the substance to be processed.
  • a needle is preferably provided, which is arranged to be displaceable in the longitudinal direction of the nozzle.
  • This needle gives the nozzle the function of a seat valve.
  • the seat for the needle can be attached directly to the nozzle
  • a second glass sheet is placed on a glass sheet prepared in this way.
  • the two glass panels are pressed together, when they stick together.
  • the polyisobutylene strand serves as a plastic spacer frame.
  • Two glass sheets glued together by polyisobutylene are usually additionally sealed by filling a solidifying sealing compound, in particular a thiokol, into the remaining edge joint of the insulating glass pane.
  • the thiokol is a two-component adhesive, the two components of which are mixed with one another immediately before the insulating glass pane is sealed and which subsequently cures.
  • Such a sealing compound can also be applied by the device according to the invention, because it is small, light and handy and can be guided by a robot without any problems along the edge of an insulating glass pane of any shape.
  • a composite strand to the glass sheet from the outset, which on the one hand consists of a thermoplastic material such as, for example, a polyisobutylene and, on the other hand, a hardening sealing compound such as a thiokol .
  • This composite strand can be applied in one go to a glass sheet by means of a nozzle, in the nozzle opening of which two separate channels open. The thermoplastic material is fed through the one channel and the hardening sealing compound is fed through the other channel. In the area of the nozzle opening, the two strands converge to form a composite strand. This eliminates the otherwise usual subsequent sealing process, which makes insulating glass production particularly efficient.
  • the device according to the invention is of particular importance for the production of insulating glass panes for use in automobile construction because curved insulating glass panes are required there, for which conventional metallic spacer frames which are glued to the glass panels and which are common for flat insulating glass panes are not possible.
  • a particularly advantageous development of the invention is characterized in that the reservoir for one or the other sealant or adhesive is a cylinder, in which a piston can be displaced as a conveying element, through which a conveying line extends lengthwise, which extends backwards is led out of the cylinder.
  • This delivery line serves to refill the sealant or adhesive into the cylinder, which can be done without the metering Process is interrupted.
  • the delivery line opens into the cylinder at the front of the piston.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned overall view of a device with only one store in the form of a cylinder
  • FIG. 2 shows in detail the carrier with the rotatable nozzle, but without the cylinder, in longitudinal section,
  • FIG. 3 shows the view of the carrier with the rotatable nozzle in the direction of arrow V in FIG. 2,
  • a piston 2 is displaceably arranged in the cylinder 1 as the delivery element and is connected by a piston rod 3 to the piston of a double-acting pressure medium cylinder 5, which serves as an actuating element for the piston 2.
  • the pressure medium cylinder 5 can be operated hydraulically or pneumatically.
  • a holder 46 is provided for receiving the metering cylinder 1 and a nozzle 10, in which a shaft 47, which is drilled lengthways, is rotatably mounted.
  • the nozzle 10 is screwed into the front end of the shaft 47. Therefore, the shaft 47 is also referred to as a nozzle shaft.
  • a cylinder 48 is screwed to the rear end of the nozzle shaft 47 and has a flange 49 at its rear end with which it can be attached to the arm of a robot 80.
  • a piston 50 is arranged in the cylinder 48 and can be acted upon on both sides with a pressure medium by two lateral connections 51 and 52 in a ring 53 surrounding the cylinder 48.
  • a needle 54 which extends coaxially to the nozzle and is used to close the nozzle 10, is fastened in the piston 50. In the nozzle shaft 47, the needle 54 is guided through a bush 55 screwed into the nozzle shaft from the rear.
  • the cylinder 48 is through a closure part 58 closed, through which - with sealing by means of an O-ring 57 - a bolt 59 is passed, which serves as a stop for the piston 50.
  • the bolt 59 ends in a washer 60 provided with an external thread, which is screwed into a corresponding threaded bore of the closure part 58.
  • the stroke of the needle 54 is adjustable by rotating the disk 60.
  • a threaded bolt 61 is screwed into it.
  • the holder 46 itself is designed as a rotatable coupling, through which the nozzle 10 is fed with the substance.
  • a line 45 in the form of a bore leads into the holder 46 obliquely from above, which opens into an annular channel 62 which gives the nozzle shaft 47.
  • the nozzle shaft has two correspondingly obliquely running short bores 63 which connect the ring channel 62 to the axial channel 64 of the nozzle shaft.
  • a bore 65 which opens near the ring channel 63 in the line 45.
  • an obliquely extending connecting piece 71 is attached to the side, to which a pressure hose can be attached, through which the cylinder can be refilled with the substance to be squeezed out.
  • the piston 2 is displaceably arranged in the cylinder, the piston rod of which has a projection 14 in the form of an annular collar, the position of which is sensed by the two sensors 15 and 16 which determine the end positions of the piston 2.
  • the front end position of the piston 2 is shown in dashed lines.
  • the piston rod 3 leads into the pressure medium cylinder 4, which actuates the piston 2.
  • the cylinder 1 has in its wall at least two longitudinal bores 72 for receiving at least one electrical heating element and a temperature sensor.
  • the heating element can heat the cylinder and with it the substance contained therein if necessary.
  • the nozzle 10 can also be heated, specifically by heating the holder 46 surrounding the nozzle.
  • the holder has further bores 68, one of which is shown. These holes are used for Inclusion of electrical heating elements. Alternatively, one of these bores could also serve to receive the pressure sensor 43. Holes that are not required are closed with blind plugs.
  • a further temperature sensor is located in a transverse bore 69 of the holder. Electrical resistance thermometers are suitable as temperature sensors.
  • the device shown in FIG. 5 contains two cylinders 1 and 1 a (metering cylinder) for receiving two different, highly viscous, pasty, compact substances.
  • a piston 2 or 2a is displaceably arranged in the cylinders 1 and 1 as the delivery member, which piston is connected by a piston rod 3 or 3a to the piston 4 of a double-acting pressure medium cylinder 5 or 5a, which acts as an actuating member for the Piston 2 or 2a is used.
  • the pressure medium cylinders 5, 5a can be operated hydraulically or pneumatically.
  • a piston 50 Arranged in the pressure medium cylinder 48 is a piston 50, which can be acted upon on both sides by a pressure medium through two lateral connections 51, 52 in a stationary ring 53 surrounding the pressure medium cylinder, that is to say non-rotatably connected to the holder 46.
  • the lateral connections 51 and 52 each open into an annular channel 51a and 52a, which in turn is connected to radial bores 51b and 52b in the peripheral wall of the
  • Pressure medium cylinder 48 Two needles 54 and 54a, which are used to close the nozzle 10 and are parallel to one another and extend in the longitudinal direction of the nozzle shaft 47, are fastened in the piston 50.
  • the needles 54 and 54a are guided and sealed by bushings 55a, 55b, 55c and 55d screwed into the nozzle shaft from the rear and from the front.
  • the needles 54 and 54a carry at their rear end a bolt 59 provided with an external thread and are thus screwed into a threaded bore 59a of the piston 50 from the rear.
  • the relevant needle 54, 54a is adjustable by turning the bolt 59.
  • the flange 49 is provided with an extension 49a which projects into the cylinder 48 and which has an O-ring
  • the pressure medium cylinder is sealed on the front side by the bushings 55a to d, which each carry an O-ring 55e, 55f, 55g or 55h, with additional between the the needle 54 surrounding O-rings 55e and g a leakage channel 70 and between the O-rings 55f and 55h surrounding the needle 54a a further leakage channel 71 are provided.
  • a bore 65 which opens into the line 45;
  • a bore 65a runs transversely to line 45a and opens into line 45a.
  • the nozzle shaft 47 is sealed off from the holder 46 by means of three O-rings 66, 66a and 66b arranged on both sides of the ring channels 62 and 62a.
  • the piston rod 3 has a projection 14 in the form of an annular collar, the position of which is sensed by two sensors 15 and 16, which determine the end positions of the piston 2. In the drawing, the piston 2 is in its rear end position; its front end position is shown in dashed lines.
  • the piston rod 3 leads into the pressure medium cylinder 5, which actuates the piston 2.
  • a transverse bore 69 near the nozzle shaft 47 for receiving a temperature sensor, with the aid of which the adhesives and sealants to be metered can be kept at a constant temperature.
  • the robot head 80 has a rotatable part 81 which is connected in a rotationally fixed manner to the nozzle shaft 47 and a part 81 which is stationary in relation thereto and to which the two cylinders 1 and 1 a are attached.

Abstract

Said device has one or two storage chambers (1) for receiving the substance, a closable nozzle (10), which is linked through a conduit (43) to the storage chamber (1), and a conveying element (2), which conveys the substance from the storage chamber (1) to the nozzle (10). Said nozzle (20) and storage chamber (1) are arranged on a common mounting element (46) and the nozzle (10) can pivot around its longitudinal axis (78) relative to the storage chamber (1).

Description

Vorrichtung zum Abgeben hochviskoser, pastöser Sub¬ stanzen, insbesondere zum Auftragen von Dicht- und Kleb¬ stoffen auf Karosserieteile im KarosseriebauDevice for dispensing highly viscous, pasty substances, in particular for applying sealants and adhesives to body parts in body construction
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Vorrichtung ist aus der GB-A-2, 192 ,567 bekannt.The invention relates to a device with the features specified in the preamble of claim 1. Such a device is known from GB-A-2, 192, 567.
Zu den Substanzen, mit deren dosiertem Abgeben sich dieses Patent befaßt, gehören heiß zu verarbeitende Ein- komponenten-Dicht- und -Klebstoffe auf Butyl-Kautschuk- Basis, beispielsweise Polyisobutylene, die durch Erwärmung auf eine Temperatur zwischen 80° C und 140° C (je nach Materialtyp) soweit erweichen, dass sie pumpbar werden, sowie kalt zu verarbeitende Dicht- und Klebstoffe, darunter auch solche, die vernetzt werden können, beispielsweise Substanzen auf Polyvinylchloridbasis, auf Polyurethanbasis und Acrylplastisole.The substances with whose dispensing this patent is concerned include hot-processed one-component sealants and adhesives based on butyl rubber, for example polyisobutylenes, which are heated to a temperature between 80 ° C. and 140 ° C. (Depending on the type of material) soften to the extent that they can be pumped, as well as sealants and adhesives to be processed cold, including those that can be crosslinked, e.g. substances based on polyvinylchloride, polyurethane-based and acrylic plastisols.
Im Karosseriebau ist man bestrebt, solche Dicht- und Kleb¬ stoffe einzusetzen, um Karosserieteile abzudichten und/oder miteinander zu verkleben, beispielsweise zum Verkleben oder Abdichten von Bördelfalzen, zur Abdichtung von Dachrahmen, zur Dachspriegel-Unterfütterung oder zum Aufkleben von Zier¬ leisten. Dabei kommt es darauf an, die Dicht- und Klebstoffe in genau bestimmten Mengen punktweise oder raupenförmig oder in Form von endlosen Strängen aufzutragen. Eine hohe Dosier¬ genauigkeit wird verlangt, weil ein zu geringer Auftrag zu einer mangelhaften Abdichtung oder Verklebung führen kann, während ein zu starker Auftrag dazu führen kann, dass über- schüssiger Dicht- bzw. Klebstoff wieder entfernt werden muss, weil er beispielsweise bei einer Bördelfalz-Ver¬ klebung oder Abdichtung zu stark hervorquillt. Ausserdem wird verlangt, dass die Vorrichtung zum Auftragen dieser Substanzen durch einen Roboter gehandhabt und geführt werden kann, damit das Austragen automatisiert erfolgen kann.In body construction, efforts are made to use such sealants and adhesives to seal body parts and / or to glue them together, for example for gluing or sealing seamed seams, for sealing roof frames, for relining roof bows or for gluing decorative strips. The important thing here is to apply the sealants and adhesives in precisely defined quantities in spots or beads or in the form of endless strands. A high dosing accuracy is required because too little application can lead to inadequate sealing or bonding, while too much application can lead to excessive Close sealing or adhesive must be removed again, because it swells too much, for example in the case of a flange seam gluing or sealing. It is also required that the device for applying these substances can be handled and guided by a robot so that the discharge can take place automatically.
Es ist bekannt, solche Substanzen aus einem Faß, in welchem Sie angeliefert werden, mit einer Faßpumpe, welche beispielsweise in der französischen Patentanmeldung Nr.It is known to remove such substances from a barrel in which they are delivered with a barrel pump, which is described, for example, in French patent application no.
84-14 182 beschrieben ist, herauszupumpen und unmittelbar einer verschließbaren Auftragsdüse zuzuführen, welche durch einen Roboter geführt werden kann (GB-A-2 192 567) . Dabei befindet sich zwischen der Faßpumpe und der Düse eine längere84-14 182 is pumped out and fed directly to a closable application nozzle which can be guided by a robot (GB-A-2 192 567). There is a longer one between the barrel pump and the nozzle
Förderleitung, beispielsweise eine beheizte Rohrleitung mitDelivery line, for example with a heated pipe
Gelenken oder ein Druckschlauch.Joints or a pressure hose.
Um von einer längeren Förderleitung unabhängig zu sein, ist es bereits bekannt, solche hochviskosen Substanzen nicht direkt vom Faß zur Düse zu pumpen, sondern einen Auspreßzylinder mit einer gewissen Menge der Substanz zu füllen. Aus diesem Aus¬ preßzylinder wird die Substanz durch einen Kolben ausgepreßt. Ist der Zylinder leer, muss der Auftragsvorgang unterbrochen werden, damit der Zylinder nachgefüllt bzw. durch einen nachge¬ füllten Zylinder ersetzt werden kann (JP-A-62/30 579) . Solche Unterbrechungszeiten sind in Fertigungsstrassen im Auto¬ mobilbau sehr unerwünscht. Um sie gering zu halten, ver¬ wendet man Auspreßzylinder mit möglichst großem Fassungs¬ vermögen. Je größer jedoch die Menge der im Auspreßzylinder gespeicherten hochviskosen Substanz ist, desto größer wird der nachteilige Einfluß der Kompressibilität auf die Dosier¬ genauigkeit. Mit zunehmender Menge der hochviskosen Substanz nimmt nämlich der Druck zu, der benötigt wird, um die Sub¬ stanz aus dem Zylinder auszupressen, und mit zunehmendem Druck wird die Substanz zunehmend komprimiert. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, dass der zum gleichmäsεigen Auspressen benötigte Druck mit fortschreitender Entleerung des Zylinders abnimmt, wobei das Ausmaß der erforderlichen Druckanpassung mit zunehmendem Fassungsvermögen des Zylinders ansteigt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Auspreßzylinder, die ein großes Fassungsvermögen haben, damit sie nicht in kurzen Zeit¬ abständen unter Unterbrechung des Dosiervorgangs nachgefüllt oder ausgetauscht werden müssen, so schwer sind, dass sie unter den gegebenen Verhältnissen im Karosseriebau durch einen Roboter nicht mehr gehandhabt werden können.In order to be independent of a longer delivery line, it is already known not to pump such highly viscous substances directly from the barrel to the nozzle, but to fill a squeezing cylinder with a certain amount of the substance. The substance is pressed out of this pressing cylinder by a piston. If the cylinder is empty, the application process must be interrupted so that the cylinder can be refilled or replaced by a refilled cylinder (JP-A-62/30 579). Such Interruption times are very undesirable in production lines in automobile construction. In order to keep them low, press-out cylinders with the largest possible capacity are used. However, the greater the amount of the highly viscous substance stored in the extrusion cylinder, the greater the adverse influence of compressibility on the metering accuracy. With an increasing amount of the highly viscous substance, the pressure required to squeeze the substance out of the cylinder increases, and with increasing pressure the substance is increasingly compressed. Another disadvantage is that the pressure required for uniform squeezing decreases with progressive emptying of the cylinder, the extent of the pressure adjustment required increasing with increasing capacity of the cylinder. Another disadvantage is that the squeeze cylinders, which have a large capacity so that they do not have to be refilled or exchanged at short intervals while interrupting the metering process, are so heavy that under the given conditions in body construction by a robot they are no longer can be handled.
Im Karosseriebau sind häufig nicht nur geradlinige, sondern gekrümmte, insbesondere zu einem Ring geschlossene Stränge von Dicht- und Klebstoffen aufzutragen. Wenn das mit Strängen geschehen soll, die eine von der Kreisform verschiedene Quer¬ schnittsform haben (z.B. Rechteckprofilstränge) , dann muss die Düse vom Roboter auf ihrem am Werkstück entlang führenden Weg verschwenkt oder gedreht werden können. Das ist bei der be¬ kannten Vorrichtung, deren Düse am Ende einer längeren Förder¬ leitung sitzt, mit Einschränkungen möglich, nicht aber mit der bekannten Vorrichtung, bei der die Düse an einem größeren Aus- preßzylinder angeordnet ist.In bodywork, strands of sealants and adhesives are often not only straight, but curved, in particular closed to form a ring. If this is to be done with strands that have a cross-sectional shape that differs from the circular shape (for example rectangular profile strands), then the nozzle of the robot must be on its way along the workpiece can be pivoted or rotated. This is possible with restrictions in the known device, the nozzle of which is located at the end of a longer delivery line, but not with the known device in which the nozzle is arranged on a larger extrusion cylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Dosieren hochviskoser, pastöser, kompressibler Substanzen zu schaffen, die den oben geschilder- ten Anforderungen im Karosseriebau gerecht wird und eine unge¬ hinderte Handhabung und Führung durch einen Roboter, insbesondere zum exakten Auftragen gekrümmter und geschlossener Stränge aus solchen Substanzen erlaubt.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned for dosing highly viscous, pasty, compressible substances, which meets the above-described requirements in body construction and unhindered handling and guidance by a robot, especially for exact Application of curved and closed strands of such substances allowed.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den imThis object is achieved by a device with the
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungs¬ gemäß befindet sich die Düse drehbar auf einer Halterung, die ihrerseits am Arm eines Roboters befestigt werden kann. Die Düse kann also zum einen durch Bewegen der Halterung an einem Werk¬ stück entlang bewegt werden, zum andern kann sie unabhängig davon gedreht werden, was das Auftragen gleichförmiger Stränge längs beliebig gekrümmter Wege sehr erleichtert. Dadurch, dass zu¬ sätzlich die Düse in der beanspruchten Weise durch eine dreh- bare Kupplung mit der oder den sie speisenden Leitung(en) ver¬ bunden ist, sind die Leitungen selbst dann einer Drehung der Düse nicht hinderlich, wenn diese über einen großen Drehwinkel erfolgt. Sogar Drehwinkel von mehr als 360° sind möglich. Es ist aber auch möglich, den Roboter, der die Düse führen soll, unmittelbar an der Düse oder an einem drehfest mit der Düse verbundenen Montageteil angreifen zu lassen und die Düse nach Bedarf zu drehen, während die Halterung, zu welcher die Leitung (en) geführt sind, diese Drehbewegung nicht mitmachen muss.Claim 1 specified features. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims. According to the invention, the nozzle is rotatable on a holder, which in turn can be attached to the arm of a robot. On the one hand, the nozzle can be moved along a workpiece by moving the holder, on the other hand it can be rotated independently of it, which greatly facilitates the application of uniform strands along arbitrarily curved paths. Because the nozzle is additionally connected in the claimed manner by means of a rotatable coupling to the line (s) feeding it, the lines are not a hindrance to a rotation of the nozzle even if the nozzle has a large one Angle of rotation takes place. Even angles of rotation of more than 360 ° are possible. It it is also possible to have the robot, which is supposed to guide the nozzle, attack directly on the nozzle or on a non-rotatably connected mounting part and turn the nozzle as required, while the holder to which the line (s) led are, this rotation does not have to go along.
Bei der Kupplung könnte es sich um eine Armatur handeln, die auf das rückwärtige Ende der hohlen Düsenwelle aufge- setzt ist. Vorteilhafter und für die Handhabung der Vor¬ richtung günstiger ist es jedoch, wenn die Kupplung die Düsenwelle umgibt und die Düsenwelle sich durch die Kupp¬ lung hindurch erstreckt und mit ihrem hinteren Ende aus der Kupplung herausragt, denn dann ist es auf besonders ein- fache Weise möglich, an der Düsenwelle einen Drehantrieb angreifen zu lassen, insbesondere einen solchen, der beim Roboter ohnehin vorgesehen ist. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Halterung der Düse so auszubilden und an die Befestigungselemente des Roboterarmε anzupassen, dass die Düsenwelle mit jener Achse des Roboterarms fluchtet, welche für die Drehung der Düsenwelle infragekomm .The coupling could be a fitting that is placed on the rear end of the hollow nozzle shaft. However, it is more advantageous and cheaper for the handling of the device if the coupling surrounds the nozzle shaft and the nozzle shaft extends through the coupling and protrudes with its rear end out of the coupling, because then it is particularly simple Possible way to have a rotary drive act on the nozzle shaft, in particular one that is already provided in the robot. For this purpose, it is advisable to design the holder of the nozzle and to adapt it to the fastening elements of the robot arm in such a way that the nozzle shaft is aligned with that axis of the robot arm which is suitable for the rotation of the nozzle shaft.
Vorzugsweise wird die Halterung der Düse selbst als Kupp¬ lung ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass die vom Roboter zu handhabende Vorrichtung sehr kompakt und in erwünschterThe holder of the nozzle itself is preferably designed as a coupling. This has the advantage that the device to be handled by the robot is very compact and in a desired manner
Weise wendig wird und dass die Kupplung nahe bei der Mündung der Düse liegt, was wiederum kurze Leitungswege begünstigt. Kurze Leitungswege wiederum sind günstig für die Dosierge¬ nauigkeit, denn dann kann mit geringeren Förderdrücken gear- beitet werden und die Kompressibilität der zu fördernden Substanzen hat einen geringeren Einfluß auf die Dosierge¬ nauigkeit. Beim Verarbeiten aushärtender Substanzen ver¬ ringern kurze Leitungswege das Risiko, das die Substanz bereits in den Leitungswegen aushärtet.Maneuverable and that the coupling is close to the mouth of the nozzle, which in turn favors short conduits. In turn, short line paths are beneficial for the dosing accuracy, because then lower conveying pressures can be used. be processed and the compressibility of the substances to be conveyed has a smaller influence on the dosing accuracy. When processing hardening substances, short conduction paths reduce the risk that the substance already hardens in the conduction paths.
Um die Düse leicht über beliebig gekrümmte Wege führen zu können, soll die Achse, um welche sie drehbar ist, die Mündung der Düse durchsetzen, vorzugsweise in Ausströmrich- tung. Das führt zu einem einfachen, koaxialen Düsenaufbau. Eine solche Düse hat den weiteren Vorteil, dass sie sich leicht durch eine koaxial angeordnete, verschiebbare Nadel verschließen läßt.In order to be able to easily guide the nozzle over arbitrarily curved paths, the axis about which it can be rotated should pass through the mouth of the nozzle, preferably in the outflow direction. This leads to a simple, coaxial nozzle structure. Such a nozzle has the further advantage that it can be easily closed by a coaxially arranged, displaceable needle.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, gemäß welcher die Düse nicht unmittelbar über flexible oder gelenkige Leitungen aus einem stationären Faß gespeist wird, sondern aus einem oder mehreren Speichern, die vom Roboter mit der Düse mitgeführt werden und zu diesem Zweck verdreh- fest an der Halterung angebracht sind.A further development of the invention is particularly advantageous, according to which the nozzle is not fed directly from a stationary barrel via flexible or articulated lines, but rather from one or more memories which are carried by the robot with the nozzle and, for this purpose, non-rotatably on the Bracket are attached.
Dies ist besonders vorteilhaft, weil der jeweilige Speicher mit seinen BetatigungsOrganen und deren Zuleitungen und Steuer¬ elementen und gegebenenfalls mit einer Zuleitung für das Nach- füllen des Speichers verbunden ist, die auf diese Weise nicht mitgedreht werden müssen; das erleichtert den Aufbau der Vor¬ richtung und ihre Handhabung sehr. Ähnlich vorteilhaft ist es. wenn man mit der Vorrichtung Substanzen aus mehr als einer Komponente verarbeiten will, die erst unmittelbar vor ihrer Verarbeitung miteinander vermischt werden können, weil sie sonst aushärten würden. In diesem Fall kann man nämlich die für das Mischen der Komponenten erforderlichen Mischer starr auf der Halterung für die Düse befestigen und im Leitungsweg vom betreffenden Mischer zur Düse in erfindungsgemäßer Weise eine Drehkupplung vorsehen.This is particularly advantageous because the respective memory is connected to its actuating elements and their supply lines and control elements and, if appropriate, to a supply line for refilling the memory, which do not have to be rotated in this way; this greatly simplifies the construction of the device and its handling. It is similarly advantageous. if you want to use the device to process substances from more than one component that can only be mixed with one another immediately before they are processed, otherwise they would harden. In this case, the mixer required for mixing the components can be rigidly attached to the holder for the nozzle and a rotary coupling can be provided in the line path from the mixer to the nozzle in accordance with the invention.
Die Leitung vom Speicher oder Mischer zur Düse kann im Prinzip eine Schlauchleitung sein, die entweder mit dem Speicher bzw. Mischer oder mit der Düse oder mit beiden durch eine drehbaren Kupplung verbunden ist. Besser ist es jedoch, die Leitung so anzuordnen, dass sie in der Halterung verläuft. Dadurch kann die Leitung sehr kurz gehalten werden, wie überhaupt ange¬ strebt wird, diese Leitung so kurz wie möglich zu halten. Dadurch vermeidet man hohe Druckverluste, die man beim Fördern hochviskoser, pastöser Substanzen durch längere Förderlei¬ tungen (Förderdrücke zwischen 200 bar und 400 bar sind dort keine Seltenheit) sonst in Kauf nehmen muss. Andererseits wird durch kurze Förderleitungen eine besonders günstige Möglich¬ keit geschaffen, durch Beheizung der Halterung diese Leitung und gleichzeitig die Düse zu beheizen.The line from the store or mixer to the nozzle can in principle be a hose line which is connected either to the store or mixer or to the nozzle or to both by means of a rotatable coupling. However, it is better to arrange the line so that it runs in the holder. As a result, the line can be kept very short, as is generally the aim of keeping this line as short as possible. This avoids high pressure losses, which would otherwise have to be accepted when conveying highly viscous, pasty substances through longer delivery lines (delivery pressures between 200 bar and 400 bar are not uncommon there). On the other hand, short delivery lines create a particularly favorable possibility of heating this line and, at the same time, the nozzle by heating the holder.
Läßt man die Leitung vom Speicher zur Düse in der Halterung verlaufen, dann ist es am besten, in der Halterung einen Ringkanal vorzusehen, welcher die Düse oder eine die Düse tragende Welle (nachfolgend auch als Düsenwelle bezeichnet) umgibt. In diesen Ringkanal soll einerseits die vom Speicher kommende Leitung einmünden. Andererseits soll der Ringkanal durch einen in der Düse bzw. ihrer Welle verlaufenden Kanal mit der Mündung der Düse Verbindung haben. Ein solcher Ring- kanal erlaubt ohne weiteres eine Drehung der Düse um 360° oder mehr.If you let the line run from the accumulator to the nozzle in the holder, then it is best to provide an annular channel in the holder, which surrounds the nozzle or a shaft carrying the nozzle (hereinafter also referred to as nozzle shaft). On the one hand, the line coming from the storage should open into this ring channel. On the other hand, the annular channel should have a connection to the mouth of the nozzle through a channel running in the nozzle or its shaft. Such a ring channel allows the nozzle to be rotated 360 ° or more without further ado.
Der Ringkanal eignet sich auch besonders, um in seiner Nach- barschaft einen Drucksensor anzuordnen, der das Förderorgan für den Speicher steuert und dadurch den Druck in der auszu¬ pressenden Substanz konstant oder auf einem wählbaren Niveau hält, so dass mit der Vorrichtung exakt dosiert werden kann, wobei eine Änderung der Menge, die in der Zeiteinheit aus der Düse austritt, entweder durch Ändern des Düsenquerschnitts bei konstantem Druck oder durch Ändern des Drucks bei konstantem Düsenquerschnitt erfolgen kann. Ein solcher Drucksensor kann in der Halterung so angeordnet sein,dass er unmittelbar an den Ringkanal angrenzt und den Druck im Ringkanal erfaßt, also an einer Stelle, die ausserordentlich nah bei der Mündung der Düse liegt. Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil auf dem Weg vom Ring¬ kanal bis zur Düsenmündung keine Druckschwankungen mehr zu erwar¬ ten sind, so dass ein im Ringkanal konstant geregelter Druck zu einem entsprechend konstanten Austragen der Substanz aus der Düsenmündung führt. Es ist aber auch möglich, einenThe ring channel is also particularly suitable for arranging a pressure sensor in its vicinity, which controls the conveying element for the store and thereby keeps the pressure in the substance to be pressed out constant or at a selectable level, so that the device can be used for precise metering can, wherein a change in the amount that emerges from the nozzle in the unit of time can be done either by changing the nozzle cross section at constant pressure or by changing the pressure at constant nozzle cross section. Such a pressure sensor can be arranged in the holder in such a way that it directly adjoins the ring channel and detects the pressure in the ring channel, that is to say at a point which is extraordinarily close to the mouth of the nozzle. This arrangement is advantageous because no pressure fluctuations can be expected on the way from the ring channel to the nozzle mouth, so that a constant pressure in the ring channel leads to a correspondingly constant discharge of the substance from the nozzle mouth. But it is also possible to get one
Drucksensor im vorderen Bereich des Speichers anzuordnen. Da der Weg vom Speicher bis zur Düse ohnehin kurz ist, kann auch durch einen dort gelegenen Drucksensor der Durch¬ satz durch die Düse auf einen konstanten Wert geregelt werden, wenngleich eine Anordnung näher bei der Düsenmündung noch günstiger ist.Place the pressure sensor in the front area of the accumulator. Since the path from the reservoir to the nozzle is short anyway, the throughput through the nozzle can also be regulated to a constant value by a pressure sensor located there, although an arrangement closer to the nozzle mouth is even more favorable.
Die Dosiergenauigkeit kann durch eine schwankende Temperatur der auszupressenden Substanz beeinträchtigt werden, weil Temperaturänderungen Änderungen der Viskosität der Substanz zur Folge haben. Es wird deshalb bevorzugt, für Substanzen, die bei Temperaturen oberhalb der Zimmertemperatur zu verar- beiten sind, ein oder mehrere Heizelemente zum Beheizen des Speichers und/oder der Düse sowie wenigstens einen Temperatur¬ sensor zur Steuerung der Heizelemente vorzusehen. Der Temperatur¬ sensor sollte zweckmässigerweise in der Halterung an einer nicht weit von der Düse entfernten Stelle angeordnet sein, damit er die Temperatur möglichst dicht an der Düse erfaßt. Insbesondere wird bevorzugt, die Halterung mit der Düse und den Speicher mit der Substanz durch getrennte Heizkreise mit je wenigstens einem Heizelement und je einem Temperatursensor zu regeln, weil sich damit eine besonders gute Temperaturkonεtanz erreichen läßt.The dosing accuracy can be impaired by a fluctuating temperature of the substance to be pressed out, because changes in temperature result in changes in the viscosity of the substance. It is therefore preferred to use substances that are processed at temperatures above room temperature. to provide one or more heating elements for heating the store and / or the nozzle and at least one temperature sensor for controlling the heating elements. The temperature sensor should expediently be arranged in the holder at a location not far from the nozzle, so that it detects the temperature as close as possible to the nozzle. In particular, it is preferred to regulate the holder with the nozzle and the reservoir with the substance by separate heating circuits, each with at least one heating element and one temperature sensor, because a particularly good temperature constant can be achieved thereby.
Substanzen, die kalt zu verarbeiten sind, können sich auf ihrem Weg vom Vorratsbehälter zur Düse erwärmen, wodurch sich ihre Viskosität ändert und die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt wird. Da die Substanz kalt zu verarbeiten ist, kommt man dem durch eine geregelte Beheizung nicht bei. In vorteilhafter Weiterbil¬ dung kann man jedoch auch für diesen Zweck einen Temperatursensor vorsehen, der wie der Drucksensor möglichst nahe bei der Düsen¬ öffnung angeordnet sein sollte. Mit Hilfe eines solchen Tempera- tursensors kann man den vom Förderorgan erzeugten Druck nach Er¬ fahrungswerten, die für die zu verarbeitende Substanz zu er¬ mitteln sind, nachregeln.Substances that are to be processed cold can heat up on their way from the storage container to the nozzle, which changes their viscosity and affects the dosing accuracy. Since the substance can be processed cold, this cannot be avoided by controlled heating. In an advantageous further development, however, a temperature sensor can also be provided for this purpose, which, like the pressure sensor, should be arranged as close as possible to the nozzle opening. With the aid of such a temperature sensor, the pressure generated by the conveying element can be readjusted according to experience values which are to be determined for the substance to be processed.
Zum Verschließen der Düse ist vorzugsweise eine Nadel vorge- sehen, welche in Längsrichtung der Düse verschiebbar angeordnet ist. Durch diese Nadel erhält die Düse die Funktion eines Sitz¬ ventils. Der Sitz für die Nadel kann unmittelbar an der Düsen- To close the nozzle, a needle is preferably provided, which is arranged to be displaceable in the longitudinal direction of the nozzle. This needle gives the nozzle the function of a seat valve. The seat for the needle can be attached directly to the nozzle
Öffnung vorgesehen sein, so dass praktisch nichts von der Substanz nachlaufen kann, wenn die Düse geschlossen wird. Soll mit der Nadel zugleich der Durchsatz der Sub¬ stanz durch die Düse beeinflußt werden, sieht man am besten ein den Hub der Nadel veränderndes Verstellorgan, insbesondere einen verstellbaren Anschlag vor.Opening should be provided so that practically none of the substance can run after the nozzle is closed. If the throughput of the substance through the nozzle is to be influenced with the needle at the same time, it is best to provide an adjusting member which changes the stroke of the needle, in particular an adjustable stop.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich hervorragend zum Auftragen hochviskoser, pastöεer Dicht- und Klebstoffe auf Karoεserieteile im Karosseriebau, um Karosεerieteile abzudichten und/oder miteinander zu verkleben, beispiels- weiεe zum Verkleben oder Abdichten von Bördelfalzen, zur Abdichtung von Dachrahmen, zur Dachεpriegelunterfütterung, zum Aufkleben von Zierleisten sowie zum Herstellen von Isolierglasscheiben, insbesondere solche für Fahrzeuge, wel¬ che aus paarweise am Rand miteinander verklebten und ver¬ siegelten Glaεtafeln bestehen. Solche Isolierglaεscheiben können dadurch hergestellt v/erden, dasε mit der Vorrichtung ein thermoplaεtiεcher Strang längε deε Randeε der Glastafel aufgetragen wird, wofür sich als thermoplastiεcher Werkεtoff besonderε Polyisobutylen eignet, welches warm extrudiert wird und auf der Glastafel erkaltet und sich verfestigt. Auf eine so vorbereitete Glastafel wird eine zweite Glastafel aufge¬ legt. Die beiden Glastafeln werden gegeneinandergedrückt, wo- bei sie miteinander verkleben. In der Isolierglasscheibe dient der Polyisobutylenstrang als plastiεcher Abstandhalterrahmen. Zwei durch Polyisobutylen miteinander verklebte Glastafeln werden üblicherweise noch zusätzlich versiegelt, indem in die verbliebene Randfuge der Isolierglasscheibe eine sich ver¬ festigende Versiegelungsmasse eingefüllt wird, insbe¬ sondere ein Thiokol. Das Thiokol iεt ein Zweikomponenten¬ kleber, dessen zwei Komponenten unmittelbar vor dem Ver¬ siegeln der Isolierglasεcheibe miteinander gemischt werden und der nachfolgend aushärtet. Auch eine solche Versiege¬ lungsmasse kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf¬ getragen werden, weil diese klein, leicht und handlich ist und durch einen Roboter ohne Probleme unterbrechungsfrei am Rand einer beliebig geformten Isolierglasεcheibe entlang geführt werden kann.The device according to the invention is outstandingly suitable for applying highly viscous, pasty sealants and adhesives to body parts in body construction, in order to seal body parts and / or to glue them together, for example for gluing or sealing seam folds, for sealing roof frames, for roof bracing lining, for gluing of decorative strips and for the production of insulating glass panes, in particular those for vehicles, which consist of glass panels which are bonded and sealed together in pairs at the edge. Such insulating glass panes can be produced by applying a thermoplastic strand along the edge of the glass sheet with the device, for which polyisobutylene is particularly suitable as a thermoplastic material, which is extruded warm and cools and solidifies on the glass sheet. A second glass sheet is placed on a glass sheet prepared in this way. The two glass panels are pressed together, when they stick together. In the insulating glass pane, the polyisobutylene strand serves as a plastic spacer frame. Two glass sheets glued together by polyisobutylene are usually additionally sealed by filling a solidifying sealing compound, in particular a thiokol, into the remaining edge joint of the insulating glass pane. The thiokol is a two-component adhesive, the two components of which are mixed with one another immediately before the insulating glass pane is sealed and which subsequently cures. Such a sealing compound can also be applied by the device according to the invention, because it is small, light and handy and can be guided by a robot without any problems along the edge of an insulating glass pane of any shape.
Die im Anspruch 2 beschriebene Weiterbildung der Vorrichtung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, auf die eine Glastafel von vornherein einen Verbundstrang aufzutragen, der einerseits aus einem thermoplastischen Material wie z.B. aus einem Poly¬ isobutylen und andererseits aus einer aushärtenden Verεiegelungs- masse wie z.B. einem Thiokol besteht. Dieser Verbundstrang kann mittels einer Düse, in deren Düsenöffnung zwei getrennte Kanäle einmünden, in einem Zug auf eine Glastafel aufgetragen werden. Durch den einen Kanal wird das thermoplastische Material und durch den anderen Kanal die aushärtende Versiegelungsmasse zu¬ geführt. Im Bereich der Düsenöffnung laufen die beiden Stränge zu einem Verbundstrang zusammen. Damit entfällt der sonst üb- liehe nachträgliche Versiegelungsvorgang, wodurch die Isolierglasherstellung besonders rationell wird.The further development of the device described in claim 2 advantageously makes it possible to apply a composite strand to the glass sheet from the outset, which on the one hand consists of a thermoplastic material such as, for example, a polyisobutylene and, on the other hand, a hardening sealing compound such as a thiokol . This composite strand can be applied in one go to a glass sheet by means of a nozzle, in the nozzle opening of which two separate channels open. The thermoplastic material is fed through the one channel and the hardening sealing compound is fed through the other channel. In the area of the nozzle opening, the two strands converge to form a composite strand. This eliminates the otherwise usual subsequent sealing process, which makes insulating glass production particularly efficient.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für die Herstellung von Isolierglasscheiben für den Einsatz im Automobilbau von be¬ sonderer Bedeutung, weil man dort gekrümmte Isolierglas¬ scheiben braucht, für die herkömmliche metallische, mit den Glastafeln verklebte Abstandhalterrahmen nicht möglich sind, welche für ebene Isolierglasεcheiben üblich εind.The device according to the invention is of particular importance for the production of insulating glass panes for use in automobile construction because curved insulating glass panes are required there, for which conventional metallic spacer frames which are glued to the glass panels and which are common for flat insulating glass panes are not possible.
Um mit der Vorrichtung einen Verbundεtrang ebenso leicht und vorteilhaft erzeugen und auftragen zu können, wie einen ein¬ fachen Strang auε einem Dicht- und Klebstoff hat die weiter¬ gebildete Vorrichtung an dem Träger, an welchem die Düse an- gebracht ist, vorzugsweise nicht nur einen, sondern zwei Spei¬ cher für die beiden Dicht- und Klebstoffe, welche aus ihrem jeweiligen Speicher durch ein eigenes Förderorgan zur Düεe gefördert werden können, wobei die beiden Förderorgane zur Bildung eines gleichmässigen Verbundstrangeε zweckmässiger- weise synchron mit konstantem, aber wählbarem Verhältnis der beiden Förderleistungen antreibbar sind. Vorzugsweise sind die beiden Förderorgane nach Wahl aber auch unabhängig von¬ einander antreibbar, εo daεε die Möglichkeit beεteht, auch nur eine der beiden Dicht- bzw. Klebεtoffe zu fördern.In order to be able to produce and apply a composite strand just as easily and advantageously with the device as a simple strand made from a sealant and adhesive, the further developed device preferably not only has on the carrier to which the nozzle is attached one, but two, memories for the two sealants and adhesives, which can be conveyed from their respective memories to the nozzle by a separate conveying element, the two conveying elements expediently being synchronous with a constant but selectable ratio of the to form a uniform composite strand both funding services can be driven. Preferably, however, the two conveying members can also be driven independently of one another, so that there is the possibility of also conveying only one of the two sealants or adhesives.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Speicher für den einen oder für den anderen Dicht- bzw. Klebstoff ein Zylinder ist, in welchem als Förderorgan ein Kolben verschiebbar ist, durch den sich längs eine Förderleitung hindurch erstreckt, welche rückwärts aus dem Zylinder herausgeführt ist. Dieεe Förder¬ leitung dient zum Nachfüllen deε Dicht- bzw. Klebstoffes in den Zylinder, welches erfolgen kann, ohne daεε der Doεier- Vorgang unterbrochen wird. Die Förderleitung mündet also an der Vorderseite des Kolbens in den Zylinder. Das hat den Vorteil, dass der Kolben nahezu bis an das vordere Ende des Zylinders vorgeschoben werden kann, es muss kein Abstand ein- gehalten werden, um eine seitliche Öffnung im Zylinder für das Nachfüllen des Dicht- bzw. Klebstoffes vorzusehen, und es ist deshalb auch nicht erforderlich, dort eine Anschlußarmatur für das Nachfüllen vorzusehen, vielmehr kann diese erheblich nach rückwärts verlegt werden, so dass die Vorrichtung in der Nähe der Düse kompakter und damit handlicher wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil, den das Nachfüllen durch eine sich längs durch den Kolben erstreckende Förderleitung mit sich bringt, beεteht darin, dass das Speichervolumen vor dem Kolben besonders klein gehalten werden kann. Das ist ein be- sonderer Vorteil, wenn man Dicht- und Klebstoffe verwendet, die irreversibel aushärten, wie es z.B. beim Thiokol und bei anderen Zweikomponentenklebern der Fall ist. Je kleiner das Speichervolumen zwischen der Vorderseite des Kolbens und der Düse ist, desto geringer ist die Verweilzeit des Dicht- bzw. Klebstoffeε in der Vorrichtung und um εo geringer ist die Gefahr einer Verstopfung durch vorzeitige Aushärtung.A particularly advantageous development of the invention is characterized in that the reservoir for one or the other sealant or adhesive is a cylinder, in which a piston can be displaced as a conveying element, through which a conveying line extends lengthwise, which extends backwards is led out of the cylinder. This delivery line serves to refill the sealant or adhesive into the cylinder, which can be done without the metering Process is interrupted. The delivery line opens into the cylinder at the front of the piston. This has the advantage that the piston can be pushed almost to the front end of the cylinder, there is no need to keep a distance to provide a side opening in the cylinder for refilling the sealant or adhesive, and it is therefore it is also not necessary to provide a connection fitting there for refilling, but it can be moved considerably backwards, so that the device in the vicinity of the nozzle becomes more compact and therefore more manageable. Another significant advantage that the refilling brings with it through a delivery line extending lengthwise through the piston is that the storage volume in front of the piston can be kept particularly small. This is a particular advantage if you use sealants and adhesives that harden irreversibly, as is the case with Thiokol and other two-component adhesives, for example. The smaller the storage volume between the front of the piston and the nozzle, the shorter the time the sealant or adhesive stays in the device and the less the risk of blockage due to premature curing.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin besonders vorteil¬ haft, in der Förderleitung selbst einen Mischer, insbe- sondere einen statischen Mischer anzuordnen, der die beiden Komponenten eines irreversibel aushärtenden Dicht- bzw. Klebstoffeε möglichst spät miteinander vermischt. Am besten ist es, wenn sich der Mischer bis in den Kolben hinein erstreckt, denn dann erfolgt die Mischung zum εpätest mög¬ lichen Zeitpunkt.In this context, it is also particularly advantageous to arrange a mixer in the delivery line, in particular a static mixer, which mixes the two components of an irreversibly curing sealant or adhesive with one another as late as possible. Preferably it is when the mixer extends into the piston, because the mixing then takes place at the latest possible time.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings.
Figur 1 zeigt eine teilweise geschnittene Gesamtan¬ sicht einer Vorrichtung mit nur einem Speicher in Gestalt eines Zylinders,FIG. 1 shows a partially sectioned overall view of a device with only one store in the form of a cylinder,
Figur 2 zeigt als Detail den Träger mit der drehbaren Düεe, aber ohne den Zylinder, im Längεεchnitt,FIG. 2 shows in detail the carrier with the rotatable nozzle, but without the cylinder, in longitudinal section,
Figur 3 zeigt die Anεicht auf den Träger mit der dreh¬ baren Düse in Richtung des Pfeils V in Fig. 2,FIG. 3 shows the view of the carrier with the rotatable nozzle in the direction of arrow V in FIG. 2,
Figur 4 zeigt als Detail den am Träger gemäß Fig. 2 zu befestigenden Zylinder im Längsschnitt mit aufgesetztem, aber nicht geschnittenem Be¬ tätigungszylinder für εeinen Kolben,FIG. 4 shows as a detail the cylinder to be fastened to the carrier according to FIG. 2 in longitudinal section with an actuating cylinder for its piston attached but not cut,
undand
Figur 5 zeigt eine teilweiεe geschnittene Gesamtansicht einer Vorrichtung mit zwei Speichern in Gestalt von unterschiedlich ausgebildeten Zylindern.Figure 5 shows a partially sectioned overall view a device with two stores in the form of differently shaped cylinders.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 enthält einen Zylinder 1 (Dosier- zylinder) zur Aufnahme einer hochviskosen, pastösen, kompressiblen Substanz. Im Zylinder 1 ist als Förderorgan ein Kolben 2 ver¬ schiebbar angeordnet, der durch eine Kolbenstange 3 mit dem Kolben eines doppelt wirkenden Druckmittelzylinderε 5 verbunden ist, der als Betätigungsorgan für den Kolben 2 dient. Der Druck- mittelzylinder 5 kann hydraulisch oder pneumatisch betätigt sein.1 contains a cylinder 1 (dosing cylinder) for receiving a highly viscous, pasty, compressible substance. A piston 2 is displaceably arranged in the cylinder 1 as the delivery element and is connected by a piston rod 3 to the piston of a double-acting pressure medium cylinder 5, which serves as an actuating element for the piston 2. The pressure medium cylinder 5 can be operated hydraulically or pneumatically.
Zur Aufnahme des Dosierzylinderε 1 und einer Düse 10 ist eine Halterung 46 vorgesehen, in welcher eine längs durchbohrte Welle 47 drehbar gelagert ist. In das vordere Ende der Welle 47 ist die Düεe 10 eingeεchraubt. Deshalb wird die Welle 47 auch als Düsenwelle bezeichnet. Mit dem hinteren Ende der Düsen¬ welle 47 ist ein Zylinder 48 verschraubt, der an seinem hinteren Ende einen Flansch 49 hat, mit dem er am Arm eines Roboters 80 an- gebracht werden kann. Im Zylinder 48 ist ein Kolben 50 angeordnet, welcher durch zwei seitliche Anschlüεεe 51 und 52 in einem den Zylinder 48 umgebenden Ring 53 beidseitig mit einem Druck¬ mittel beaufschlagt werden kann. Im Kolben 50 ist eine koaxial zur Düse verlaufende Nadel 54 befestigt, welche zum Verschließen der Düse 10 dient. In der Düsenwelle 47 ist die Nadel 54 durch eine von der Rückseite her in die Düsenwelle eingeschraubte Buchse 55 geführt.A holder 46 is provided for receiving the metering cylinder 1 and a nozzle 10, in which a shaft 47, which is drilled lengthways, is rotatably mounted. The nozzle 10 is screwed into the front end of the shaft 47. Therefore, the shaft 47 is also referred to as a nozzle shaft. A cylinder 48 is screwed to the rear end of the nozzle shaft 47 and has a flange 49 at its rear end with which it can be attached to the arm of a robot 80. A piston 50 is arranged in the cylinder 48 and can be acted upon on both sides with a pressure medium by two lateral connections 51 and 52 in a ring 53 surrounding the cylinder 48. A needle 54, which extends coaxially to the nozzle and is used to close the nozzle 10, is fastened in the piston 50. In the nozzle shaft 47, the needle 54 is guided through a bush 55 screwed into the nozzle shaft from the rear.
Rückseitig ist der Zylinder 48 durch ein Verschluεsteil 58 verschlossen, durch welches - unter Abdichtung mittels eines O-Ringes 57 - ein Bolzen 59 hindurchgeführt ist, welcher als Anschlag für den Kolben 50 dient. Der Bolzen 59 endet in einer mit Ausεengewinde versehenen Scheibe 60, welche in eine entsprechende Gewindebohrung des Verschlußteiles 58 eingedreht ist. Durch Verdrehen der Scheibe 60 ist der Hub der Nadel 54 verstellbar. Zur Sicherung der Lage der Scheibe 60 ist in diese ein Gewindebolzen 61 eingedreht.At the back, the cylinder 48 is through a closure part 58 closed, through which - with sealing by means of an O-ring 57 - a bolt 59 is passed, which serves as a stop for the piston 50. The bolt 59 ends in a washer 60 provided with an external thread, which is screwed into a corresponding threaded bore of the closure part 58. The stroke of the needle 54 is adjustable by rotating the disk 60. To secure the position of the disc 60, a threaded bolt 61 is screwed into it.
Die Halterung 46 selbεt ist als drehbare Kupplung auεgebildet, durch welche hindurch die Düεe 10 mit der Subεtanz geεpeiεt wird. Zu dieεe Zweck führt in die Halterung 46 εchräg von oben eine Leitung 45 in Geεtalt einer Bohrung hinein, welche in einen Ringkanal 62 mündet, welcher die Düsenwelle 47 u - gibt. Die Düsenwelle besitzt an dieser Stelle zwei entεprechend schräg verlaufende kurze Bohrungen 63, welche den Ringkanal 62 mit dem axialen Kanal 64 der Düsenwelle verbinden.The holder 46 itself is designed as a rotatable coupling, through which the nozzle 10 is fed with the substance. For this purpose, a line 45 in the form of a bore leads into the holder 46 obliquely from above, which opens into an annular channel 62 which gives the nozzle shaft 47. At this point, the nozzle shaft has two correspondingly obliquely running short bores 63 which connect the ring channel 62 to the axial channel 64 of the nozzle shaft.
In der Halterung 46 verläuft quer zur Leitung 45 eine Bohrung 65, welche nahe dem Ringkanal 63 in die Leitung 45 mündet.In the holder 46 runs transverse to the line 45, a bore 65 which opens near the ring channel 63 in the line 45.
Diese Bohrung 65 dient zur Aufnahme eines Drucksenεors 43.This bore 65 serves to receive a pressure sensor 43.
In der Nähe des Drucksensorε 43 befindet sich eine weitereAnother is located near the pressure sensor 43
Bohrung in der Halterung 46, durch welche ein TemperatursenεorBore in the holder 46 through which a temperature sensor
98 in die Leitung 45 eingeführt werden kann, um die Temperatur von kalt zu verarbeitenden Substanzen zu überwachen. Er ist deshalb zweck ässigerweise mit dem Drucksensor Bestandteil eines98 can be introduced into the line 45 to monitor the temperature of substances to be processed cold. It is therefore expediently part of the pressure sensor
Regelkreises.Control loop.
Die Abdichtung der Düsenwelle 47 gegenüber der Halterung 46 erfolgt mittels zweier beidseitε des Ringkanals 62 angeordneter O-Ringe 66 und 67. Dort, wo die Leitung 45 die Halterung 46 verläßt, ist der DosierZylinder 1 angebracht, und zwar so, dass sein vorderes Ende mit der Eintrittsöffnung der Leitung 45 fluchtet. Der Dosierzylinder besitzt an seinem vorderen Ende Gewindebohrungen 70, mit denen er an der HalterungThe nozzle shaft 47 is sealed off from the holder 46 by means of two O-rings 66 and 67 arranged on both sides of the ring channel 62. Where the line 45 leaves the holder 46, the metering cylinder 1 is attached, in such a way that its front end is aligned with the inlet opening of the line 45. The dosing cylinder has threaded bores 70 at its front end, with which it bears on the holder
46 verschraubt werden kann. Am vorderen Ende des Zylinders 1 ist seitlich ein schräg verlaufender Stutzen 71 ange¬ setzt, an welchem ein Druckschlauch befestigt werden kann, durch den der Zylinder mit der auszupressenden Substanz nachgefüllt werden kann. Im Zylinder ist der Kolben 2 ver- εchieblich angeordnet, deεεen Kolbenstange einen Vorεprung 14 in Geεtalt eines ringförmigen Kragenε hat, dessen Lage durch die beiden Sensoren 15 und 16 abgetastet wird, die die Endlagen des Kolbens 2 bestimmen. Die vordere Endlage des Kolbens 2 ist geεtrichelt eingezeichnet.46 can be screwed. At the front end of the cylinder 1, an obliquely extending connecting piece 71 is attached to the side, to which a pressure hose can be attached, through which the cylinder can be refilled with the substance to be squeezed out. The piston 2 is displaceably arranged in the cylinder, the piston rod of which has a projection 14 in the form of an annular collar, the position of which is sensed by the two sensors 15 and 16 which determine the end positions of the piston 2. The front end position of the piston 2 is shown in dashed lines.
Die Kolbenstange 3 führt in den Druckmittelzylinder 4 hinein, welcher den Kolben 2 betätigt.The piston rod 3 leads into the pressure medium cylinder 4, which actuates the piston 2.
Der Zylinder 1 hat in seiner Wand wenigstens zwei längs ver¬ laufende Bohrungen 72 zur Aufnahme wenigstens eines elektri¬ schen Heizelementes und eineε Temperatursensors. Das Heizelement kann den Zylinder und mit ihm die darin enthaltene Substanz bei Bedarf beheizen. Auch die Düse 10 ist beheizbar, und zwar durch Beheizung der die Düse umgebenden Halterung 46. Zu diesem Zweck besitzt die Halterung weitere Bohrungen 68, von denen eine dargestellt ist. Diese Bohrungen dienen zur Aufnahme von elektrischen Heizelementen. Alternativ könnte eine dieser Bohrungen auch zur Aufnahme des Drucksensorε 43 dienen. Nicht benötigte Bohrungen werden durch Blindεtopfen verschlossen. In einer Querbohrung 69 der Halterung befindet sich ein weiterer Temperatursensor. Als Temperatursensor eignen sich elektrische Widerstandεthermometer. Die Temperatursensoren und die elektrischen Heizelemente können zu einem Regelkreis zusammengeschaltet werden, um eine möglichst gleichmässige Temperatur im Düsenbereich zu erhalten. Zweckmässigerweise wer- werden für die Halterung 46 und für den Zylinder 1 getrennte Temperaturregelkreiεe gebildet, für die Halterung 46 zweck¬ mässigerweise ein PID-Regelkreis. Für den Zylinder 1 reicht ein einfacher Zweipunktregler. Die Temperaturen werden am besten so eingestellt, dass die Temperatur im Zylinder 1 ein wenig unter der Temperatur in der Halterung 46 liegt.The cylinder 1 has in its wall at least two longitudinal bores 72 for receiving at least one electrical heating element and a temperature sensor. The heating element can heat the cylinder and with it the substance contained therein if necessary. The nozzle 10 can also be heated, specifically by heating the holder 46 surrounding the nozzle. For this purpose, the holder has further bores 68, one of which is shown. These holes are used for Inclusion of electrical heating elements. Alternatively, one of these bores could also serve to receive the pressure sensor 43. Holes that are not required are closed with blind plugs. A further temperature sensor is located in a transverse bore 69 of the holder. Electrical resistance thermometers are suitable as temperature sensors. The temperature sensors and the electrical heating elements can be interconnected to form a control circuit in order to obtain a temperature that is as uniform as possible in the nozzle area. Separate temperature control loops are expediently formed for the holder 46 and for the cylinder 1, and a PID control loop is expediently formed for the holder 46. A simple two-point controller is sufficient for cylinder 1. The temperatures are best set so that the temperature in cylinder 1 is slightly below the temperature in holder 46.
In der Fig. 5 sind Teile, die Teilen im erεten Auεführungεbei- spiel gleichen oder entsprechen, teilweise mit denselben Bezugε- zahlen bezeichnet wie im erεten Beiεpiel.In FIG. 5, parts that are the same or correspond to parts in the first embodiment are sometimes designated with the same reference numbers as in the first example.
Die in Fig. 5 dargeεtellte Vorrichtung enthält zwei Zylinder 1 und la (Doεierzylinder) zur Aufnahme von zwei verεchiedenen, hochviskosen, pastöεen, kompreεεiblen Subεtanzen. In den Zylin¬ dern 1 und la iεt alε Förderorgan ein Kolben 2 bzw. 2a ver- schiebbar angeordnet, der durch eine Kolbenstange 3 bzw. 3a mit dem Kolben 4 eines doppelt wirkenden Druckmittelzylinders 5 bzw. 5a verbunden iεt, der als Betätigungsorgan für den Kolben 2 bzw. 2a dient. Die Druckmittelzylinder 5, 5a können hydraulisch oder pneumatisch betätigt sein.The device shown in FIG. 5 contains two cylinders 1 and 1 a (metering cylinder) for receiving two different, highly viscous, pasty, compact substances. A piston 2 or 2a is displaceably arranged in the cylinders 1 and 1 as the delivery member, which piston is connected by a piston rod 3 or 3a to the piston 4 of a double-acting pressure medium cylinder 5 or 5a, which acts as an actuating member for the Piston 2 or 2a is used. The pressure medium cylinders 5, 5a can be operated hydraulically or pneumatically.
Zur Aufnahme der Dosierzylinder 1 und la und einer Düse 10 iεt eine Halterung 46 vorgesehen, in welcher eine längs durchbohrte Welle 47 drehbar gelagert ist. Mit dem vorderen Ende der Welle 47 ist eine Düse 10 verschraubt. Deshalb wird die Welle 47 auch als Düsenwelle bezeichnet. Im hinteren Ende der Düεenwelle 47 iεt ein Druckmittelzylinder 48 aus¬ gebildet, der an seinem hinteren Ende durch einen Flansch 49 verschlossen ist, der zum Befestigen am Kopf 80 eines Roboters bestimmt ist. Im Druckmittelzylinder 48 ist ein Kolben 50 an¬ geordnet, welcher durch zwei seitliche Anschlüsse 51, 52 in einem den Druckmittelzylinder umgebenden stationären, d.h. drehfest mit der Halterung 46 verbundenen Ring 53 beidseitig mit einem Druckmittel beaufschlagt werden kann. Die εeitlichen Anεchlüsεe 51 und 52 münden jeweilε in einen Ringkanal 51a und 52a, der seinerseits Verbindung hat mit radialen Bohrungen 51b und 52b in der Umfangswand desTo accommodate the metering cylinders 1 and 1 a and a nozzle 10 iεt a holder 46 is provided in which a longitudinally pierced shaft 47 is rotatably mounted. A nozzle 10 is screwed to the front end of the shaft 47. Therefore, the shaft 47 is also referred to as a nozzle shaft. A pressure medium cylinder 48 is formed in the rear end of the nozzle shaft 47 and is closed at its rear end by a flange 49 which is intended for attachment to the head 80 of a robot. Arranged in the pressure medium cylinder 48 is a piston 50, which can be acted upon on both sides by a pressure medium through two lateral connections 51, 52 in a stationary ring 53 surrounding the pressure medium cylinder, that is to say non-rotatably connected to the holder 46. The lateral connections 51 and 52 each open into an annular channel 51a and 52a, which in turn is connected to radial bores 51b and 52b in the peripheral wall of the
Druckmittelzylinders 48. Im Kolben 50 sind zwei zueinander parallele, in Längsrichtung der Düsenwelle 47 verlaufende Nadeln 54 und 54a befestigt, welche zum Verschließen der Düse 10 dienen. In der Düsenwelle 47 sind die Nadeln 54 und 54a durch von der Rückseite und von der Vorderseite her in die Düsenwelle eingeschraubte Buchsen 55a, 55b, 55c und 55d geführt und abgedichtet.Pressure medium cylinder 48. Two needles 54 and 54a, which are used to close the nozzle 10 and are parallel to one another and extend in the longitudinal direction of the nozzle shaft 47, are fastened in the piston 50. In the nozzle shaft 47, the needles 54 and 54a are guided and sealed by bushings 55a, 55b, 55c and 55d screwed into the nozzle shaft from the rear and from the front.
Die Nadeln 54 und 54a tragen an ihrem rückwärtigen Ende einen mit Ausεengewinde versehenen Bolzen 59 und sind damit von der Rückεeite her in eine Gewindebohrung 59a des Kolbens 50 ein¬ gedreht. Durch Verdrehen des Bolzens 59 iεt die betreffende Nadel 54, 54a verstellbar. Zum Abdichten des Druckmittel¬ zylinders 48 ist der Flansch 49 mit einem in den Zylinder 48 hineinragenden Fortsatz 49a versehen, welcher einen O-RingThe needles 54 and 54a carry at their rear end a bolt 59 provided with an external thread and are thus screwed into a threaded bore 59a of the piston 50 from the rear. The relevant needle 54, 54a is adjustable by turning the bolt 59. To seal the pressure medium cylinder 48, the flange 49 is provided with an extension 49a which projects into the cylinder 48 and which has an O-ring
49b trägt. Vorderseitig ist der Druckmittelzylinder durch die Buchsen 55a bis d, welche jeweilε einen O-Ring 55e, 55f, 55g bzw. 55h tragen, abgedichtet, wobei zusätzlich zwischen den die Nadel 54 -umgebenden O-Ringen 55e und g ein Leckagekanal 70 und zwischen den die Nadel 54a umgebenden O-Ringen 55f und 55h ein weiterer Leckagekanal 71 vorgesehen sind.49b wears. The pressure medium cylinder is sealed on the front side by the bushings 55a to d, which each carry an O-ring 55e, 55f, 55g or 55h, with additional between the the needle 54 surrounding O-rings 55e and g a leakage channel 70 and between the O-rings 55f and 55h surrounding the needle 54a a further leakage channel 71 are provided.
In die Halterung 46 führen schräg von oben eine Leitung 45 und eine weitere Leitung 45a, beide in Gestalt einer Bohrung, hinein, welche in einen Ringkanal 62 bzw. 62a münden, welche die Düsenwelle 47 umgeben. Die Düsenwelle besitzt an diesen Stellen zwei von aussen nach innen verlaufende kurze Bohrungen 63 und 63a, welche die Ringkanäle 62 bzw. 62a mit den beiden parallel zur Achse der Düsenwelle verlaufenden Kanälen 64 bzw. 64a verbinden, durch welche sich auch die Nadeln 54 und 54a hindurch erstrecken.A line 45 and a further line 45a, both in the form of a bore, lead into the holder 46 obliquely from above, which lead into an annular channel 62 or 62a, which surround the nozzle shaft 47. At these points, the nozzle shaft has two short bores 63 and 63a running from the outside inwards, which connect the ring channels 62 and 62a to the two channels 64 and 64a running parallel to the axis of the nozzle shaft, through which the needles 54 and 54a also pass extend through.
In der Halterung 46 verläuft quer zur Leitung 45 eine Bohrung 65, welche in die Leitung 45 mündet; entsprechend verläuft quer zur Leitung 45a eine Bohrung 65a, welche in die Leitung 45a mündet. Diese Bohrungen 65 und 65a dienen zur Aufnahme eines Drucksensorε 43 bzw. 43a.In the holder 46 extends transversely to the line 45, a bore 65 which opens into the line 45; Correspondingly, a bore 65a runs transversely to line 45a and opens into line 45a. These bores 65 and 65a serve to receive a pressure sensor 43 or 43a.
Die Abdichtung der Düεenwelle 47 gegenüber der Halterung 46 erfolgt mittelε dreier zu beiden Seiten der Ringkanäle 62 und 62a angeordneter O-Ringe 66, 66a und 66b.The nozzle shaft 47 is sealed off from the holder 46 by means of three O-rings 66, 66a and 66b arranged on both sides of the ring channels 62 and 62a.
Dort, wo die Leitung 45 die Halterung 46 verläßt, iεt derWhere the line 45 leaves the bracket 46, the iεt
Dosierzylinder 1 angebracht, und zwar so, dass sein vorderes Ende mit der Eintrittsöffnung der Leitung 45 fluchtet. In entsprechender Weiεe ist dort, wo die Leitung 45a die Halterung 46 verläßt, der Dosierzylinder la angebracht, und zwar eben- falls so, dasε sein vorderes Ende mit der Eintrittsöffnung der Leitung 45a fluchtet. Am vorderen Ende des Zylinderε 1 iεt seitlich eine Öffnung 11a vorgesehen, durch welche der Zylinder 1 mit der auszupreεsenden Substanz nachgefüllt werden kann. Die Kolbenstange 3 hat einen Vorsprung 14 in Gestalt eines ringförmigen Kragens, dessen Lage durch zwei Sensoren 15 und 16 abgetastet wird, die die Endlagen des Kolbens 2 bestimmen. In der Zeichnung befindet sich der Kolben 2 in seiner hinteren Endlage; seine vordere Endlage ist gestrichelt eingezeichnet. Die Kolbenstange 3 führt in den Druckmittelzylinder 5 hinein, welche den Kolben 2 betätigt.Dosing cylinder 1 attached, so that its front end is aligned with the inlet opening of the line 45. In a corresponding manner, where the line 45a leaves the holder 46, the metering cylinder 1a is attached, and also in such a way that its front end is aligned with the inlet opening of the line 45a. At the front end of the cylinder 1 there is an opening 11a through which the Cylinder 1 can be refilled with the substance to be pressed out. The piston rod 3 has a projection 14 in the form of an annular collar, the position of which is sensed by two sensors 15 and 16, which determine the end positions of the piston 2. In the drawing, the piston 2 is in its rear end position; its front end position is shown in dashed lines. The piston rod 3 leads into the pressure medium cylinder 5, which actuates the piston 2.
Entεprechend trägt der im Zylinder la verεchiebliche Kolben 2a eine Kolbenstange mit einem ringförmigen Bund 14a, deεεen Lage durch zwei Sensoren 15a und 16a abgetastet wird, die die Endlagen des Kolbens 2a bestimmen. Einge- zeichnet ist die hintere Endlage des Kolbens. Die Kolben¬ stange 2a führt in den Druckmittelzylinder 5a hinein und ist dort mit dem Kolben 4 verbunden, welcher den Kolben 2a betätigt.Correspondingly, the piston 2a displaceable in the cylinder la carries a piston rod with an annular collar 14a, the position of which is sensed by two sensors 15a and 16a which determine the end positions of the piston 2a. The rear end position of the piston is shown. The piston rod 2a leads into the pressure medium cylinder 5a and is connected there to the piston 4, which actuates the piston 2a.
Die Kolbenstange 3a iεt hohl ausgeführt und enthält einen statiεchen Miεcher 90, durch den zwei Komponenten mitein¬ ander vermiεcht werden, die durch ein am rückwärtigen Ende der Kolbenstange 3a vorgesehenes Anschlußstück 91 zuge¬ führt werden. Zur Verteilung der beiden gemiεchten Kom- ponenten im Zylinder la iεt der Kolben 2a mit einer konischen Spitze 92 versehen, in welcher ein Kranz von Austrittε- öffnungen 93 vorgesehen iεt, die mit dem Hohlraum 94 der Kolbenεtange Verbindung haben. Der konische Kopf 92 paßt in die entsprechend konisch ausgebildete vordere Endwand 95 des Zylinders la, so dass der Dicht- bzw. Klebstoff praktisch vollständig aus dem Zylinder la ausgepreßt werden kann.The piston rod 3a is hollow and contains a static mixer 90, by means of which two components are mixed together, which are fed through a connector 91 provided at the rear end of the piston rod 3a. To distribute the two mixed components in the cylinder, the piston 2a is provided with a conical tip 92, in which a ring of outlet openings 93 is provided, which are connected to the cavity 94 of the piston rod. The conical head 92 fits into the correspondingly conical front end wall 95 of the cylinder la, so that the sealant or adhesive can be virtually completely pressed out of the cylinder la.
In der Halterung 46 befindet sich nahe bei der Düsenwelle 47 noch eine Querbohrung 69 zur Aufnahme eines Temperatur¬ fühlers, mit desεen Hilfe die zu doεierenden Kleb- und Dichtεtoffe auf gleichbleibender Temperatur gehalten werden können.In the holder 46 there is also a transverse bore 69 near the nozzle shaft 47 for receiving a temperature sensor, with the aid of which the adhesives and sealants to be metered can be kept at a constant temperature.
Der Roboterkopf 80 hat ein drehbares, drehfest mit der Düsen¬ welle 47 verbundenes Teil 81 und ein demgegenüber εtationäreε Teil 81, an welchem die beiden Zylinder 1 und la angebracht sind. The robot head 80 has a rotatable part 81 which is connected in a rotationally fixed manner to the nozzle shaft 47 and a part 81 which is stationary in relation thereto and to which the two cylinders 1 and 1 a are attached.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Vorrichtung zum Abgeben hochviskoser pastöser Sub¬ stanzen, insbesondere zum Auftragen von Dicht- und1. Device for dispensing highly viscous pasty substances, in particular for applying sealing and
Klebstoffen auf Karosserieteile im Karosεeriebau,Adhesives on body parts in the body shop,
mit wenigεtenε einem Speicher zum Aufnehmen der Subεtanz ,with at least one memory for storing the substance,
mit einer absperrbaren Düse, welche durch eine Leitung mit dem Speicher verbunden iεt und durch einen Roboter geführt werden kann,with a lockable nozzle, which is connected to the reservoir by a line and can be guided by a robot,
und mit einem Förderorgan, welches die Subεtanz aus dem Speicher zur Düse fördert,and with a conveying element which conveys the substance from the reservoir to the nozzle,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (10) auf einer Halterung (46) um eine ihre Mündung durchsetzende Achse (78) relativ zur Halterung (46) drehbar gelagert und mit der Leitung (45) durch eine Kupplung verbunden ist, welche einesteilε unverdrehbar an der Halterung (46) vorgesehen ist und andernteils um die Achεe (78) drehbar mit der Düεe (10) oder einer die Düεe (10) tragenden Welle (47) ver¬ bunden ist, die einen von der Kupplung zur Mündung der Düse (10) führenden Kanal (64) hat.characterized in that the nozzle (10) is rotatably mounted on a holder (46) about an axis (78) passing through its mouth relative to the holder (46) and is connected to the line (45) by a coupling, some of which is non-rotatable on the Bracket (46) is provided and is otherwise connected to the nozzle (10) or to a shaft (47) carrying the nozzle (10), which rotates around the axis (78) and which connects one of the coupling to the mouth of the nozzle (10). leading channel (64).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abgeben eines Verbundstranges aus zwei Dicht- und Klebstoffen wenigstens zwei Speicher (1, la) vorgesehen sind, aus welchen die Dicht- und Klebstoffe durch je ein Förder¬ organ (2, 2a) durch zwei Leitungen (45, 45a) zu der einen Düse (10) gefördert werden.2. Device according to claim 1, characterized in that for dispensing a composite strand of two sealants and adhesives, at least two stores (1, la) are provided from which the sealants and adhesives are conveyed to the one nozzle (10) by one conveying member (2, 2a) through two lines (45, 45a).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung nahe bei der Mündung der Düse (10) mit der Düsenwelle (47) verbunden ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling is connected close to the mouth of the nozzle (10) with the nozzle shaft (47).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dasε die Kupplung die Düεenwelle (47) umgibt.4. The device according to claim 3, characterized in that the coupling surrounds the nozzle shaft (47).
5. Vorrichtung nach einem der vorεtehenden Anεprüche, dadurch gekennzeichnet, daεε die Halterung (46) εelbst als die5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder (46) itself as the
Kupplung ausgebildet ist.Coupling is formed.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasε die Achεe (78) , um welche die Düεe (10) drehbar iεt, die Mündung der Düεe (10) in Auεεtrömrichtung durch¬ setzt.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis (78) around which the nozzle (10) is rotatable passes through the mouth of the nozzle (10) in the outflow direction.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasε auf der Halterung (46) einer oder mehrere der Speicher (1, la) für die Subεtanzen relativ zur Hal¬ terung (46) unverdrehbar angeordnet εind und daεε εich die be- treffende Kupplung im Leitungsweg zwischen dem betreffenden Speicher (1, la) und der Düse befindet. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the stores (1, la) for the substances are arranged on the holder (46) such that they are non-rotatable relative to the holder (46) and that the relevant one Coupling is located in the line path between the relevant store (1, la) and the nozzle.
8. Vorrichtung nach einem der vorεtehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass für die Verarbeitung von aus mehr als einer Komponente bestehenden Substanzen auf der Halte¬ rung (46) ein oder mehrere Mischer (90) für die Komponenten relativ zur Halterung (46) unverdrehbar angeordnet sind und dass sich die betreffende Kupplung auf dem Leitungεweg zwiεchen den Mischern (90) und der Düse (10) befindet.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more mixers (90) for the components relative to the holder (46) for processing substances consisting of more than one component on the holder (46). are arranged non-rotatably and that the coupling in question is on the line between the mixers (90) and the nozzle (10).
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich- net, dasε die Leitung (en) (45, 45a) von den Speichern (1, la) bzw. Mischern (90) zur Düεe (10) unter den vom Anwendungs¬ fall vorgegebenen Randbedingungen so kurz wie technisch mög¬ lich sind.9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the line (s) (45, 45a) from the stores (1, la) or mixers (90) to the nozzle (10) among those of the application predetermined boundary conditions are as short as technically possible.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeich¬ net, dasε die Leitung (en) (45, 45a) von den Speichern (1, la) bzw. Miεchern (90) zur Düse (10) in der Halterung (46) ver¬ laufen.10. The device according to claim 7, 8 or 9, characterized gekennzeich¬ net dasε the line (s) (45, 45a) from the memories (1, la) or Miεchern (90) to the nozzle (10) in the holder ( 46) run.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Anεprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass in der Halterung (46) ein bzw. zwei Ringkanäle (62, 62a) vorgesehen sind, welche die Düεe (10) oder eine die Düεe (10) tragende Welle (47) umgeben, zur Düse (10) oder ihrer Welle (47) offen εind und in welche die die Düse (10) speisenden Leitungen (45, 45a) münden und welche durch je einen in der Düse (10) bzw. ihrer Welle (47) verlaufenden Kanal (64, 64a) mit der Mündung der Düse (10) verbunden sind.11. The device as claimed in one of the preceding claims, characterized in that one or two ring channels (62, 62a) are provided in the holder (46) which hold the nozzle (10) or a shaft ((10) carrying the nozzle (10) 47), are open to the nozzle (10) or its shaft (47) and into which the lines (45, 45a) feeding the nozzle (10) open and which each flow through one in the nozzle (10) or its shaft ( 47) extending channel (64, 64a) are connected to the mouth of the nozzle (10).
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dasε in den Speichern (1, la) ein das betreffende Förderorgan (2, 2a) steuernder Drucksensor (43, 43a) und/oder Temperatursenεor (98) angeordnet ist.12. The apparatus according to claim 7, characterized in that dasε A pressure sensor (43, 43a) and / or temperature sensor (98) controlling the relevant conveying element (2, 2a) is arranged in the stores (1, la).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der bzw. den die Düse (10) speisenden Leitung(en) (45, 45a, 64) in der Nähe der Mündung der Düse (10) ein das betreffende Förderorgan (2, 2a) steuernder Drucksenεor (43, 43a) und/oder Temperaturεenεor (98) angeordnet iεt.13. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the or the nozzle (10) feeding line (s) (45, 45a, 64) in the vicinity of the mouth of the nozzle (10) one in question Conveying member (2, 2a) controlling pressure sensor (43, 43a) and / or temperature sensor (98) is arranged.
14. Vorrichtung nach Anεpruch 13, dadurch gekennzeichnet, daεε der betreffende Drucksensor (43, 43a) bzw. Temperatur¬ sensor (98) an dem der Düse (10) zunächst gelegenen Ende der Leitung (45, 45a) angeordnet ist.14. Device according to claim 13, characterized in that the pressure sensor (43, 43a) or temperature sensor (98) in question is arranged on the end of the line (45, 45a) that is located first of the nozzle (10).
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, dasε der betreffende Druckεensor (43, 43a) bzw. Temperatur¬ sensor (98) in der Halterung (43) in unmittelbarer Nachbarschaft des jeweiligen Ringkanals (62, 62a) angeordnet iεt.15. The apparatus according to claim 11 and 14, characterized in that the pressure sensor (43, 43a) or temperature sensor (98) in question is arranged in the holder (43) in the immediate vicinity of the respective ring channel (62, 62a).
16. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 12 biε 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daεε der Drucksenεor (43, 43a) alε Iεtwert-16. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the pressure sensor (43, 43a) is used as the value value.
Geber Bestandteil eines Regelkreises ist, desεen Regler den Druck durch Steuern deε betreffenden Förderorgans (2, 2a) in der Substan regelt. The sensor is part of a control circuit, the controller of which regulates the pressure in the substance by controlling the relevant delivery element (2, 2a).
17. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 12 biε 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (98) als Ist¬ wert-Geber Bestandteil eines Druck-Regelkreises ist, desεen Regler den Druck in der Substanz entsprechend der Ist-Temperatur nach Erfahrungswerten nachregelt.17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the temperature sensor (98) as an actual value transmitter is part of a pressure control circuit, the controller of which adjusts the pressure in the substance according to the actual temperature based on empirical values.
18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Düse (10) oder die zur18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle (10) or the
Düse (10) führenden Leitungen (64, 64a) durch je eine in ihrer Längsrichtung verschiebbare Nadel (54, 54a) verschließbar sind.Lines (64, 64a) guiding nozzle (10) can be closed by a needle (54, 54a) which can be displaced in their longitudinal direction.
19. Vorrichtung nach Anεpruch 18, dadurch gekennzeichnet, daεε die Nadel (n) (54, 54a) durch ein oder je ein dreh- feεt mit der Düεe (10) verbundeneε Betätigungsorgan, insbe- sondere durch einen Druckmittelzylinder (7) betätigt werden.19. Device according to claim 18, characterized in that the needle (s) (54, 54a) are actuated by an actuating member or one actuating member connected in each case to the nozzle (10), in particular by a pressure medium cylinder (7).
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub der Nadel (n) (54, 54a) durch ein Verstell¬ organ, insbeεondere durch einen verεtellbaren Anεchlag (59) juεtierbar iεt.20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the stroke of the needle (s) (54, 54a) can be adjusted by means of an adjusting element, in particular by means of an adjustable stop (59).
21. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 7 biε 20, dadurch gekennzeichnet, daεε ein oder mehrere Heizelemente zum21. Device according to one of claims 7 to 20, characterized in that one or more heating elements for
Beheizen eines oder beider Speicher (1, la) und/oder der Düse (10) vorgesehen sind.Heating one or both stores (1, la) and / or the nozzle (10) are provided.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Heizelemente ein Temperatur¬ sensor vorgesehen iεt. 22. The apparatus according to claim 21, characterized in that a temperature sensor is provided for controlling the heating elements.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor in der Halterung (46) an einer nicht weit von der Düse (6) entfernten Stelle (69) angeordnet ist.23. The device according to claim 22, characterized in that the temperature sensor in the holder (46) is arranged at a point (69) not far from the nozzle (6).
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dasε für die Düse (10) bzw. ihre Halterung (46) und für einen oder beide Speicher (1 , la) gesonderte Heizkreise mit je wenigstens einem Heizelement und einem es steuernden Temperatursensor vorgesehen sind.24. The apparatus according to claim 23, characterized in that separate heating circuits are provided for the nozzle (10) or its holder (46) and for one or both stores (1, la), each with at least one heating element and a temperature sensor controlling it.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 biε 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder beide Speicher (1, la) ein Zylinder und das Förderorgan (2, 2a) ein im Zylinder (1, la) verschieblicher, mit einer Kraftquelle (5) verbundener Kolben (2, 2a) iεt bzw. εind.25. Device according to one of claims 7 to 24, characterized in that one or both stores (1, la) is a cylinder and the conveying member (2, 2a) is displaceable in the cylinder (1, la) and has a power source (5) connected piston (2, 2a) is or is.
26. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 7 biε 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder alle Speicher (1) zwi- εchen dem Förderorgan (2) und der Leitung (45) eine Nachfüll¬ öffnung (11a) haben.26. Device according to one of claims 7 to 25, characterized in that one or all of the stores (1) between the conveying member (2) and the line (45) have a refill opening (11a).
27. Vorrichtung nach Anεpruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den betreffenden Kolben (2a) längs eine Förderleitung (94) hindurch erstreckt, welche rückwärts aus dem Zylinder (la) herausgeführt ist. 27. The device according to claim 25, characterized in that a delivery line (94) extends through the relevant piston (2a) and is led backwards out of the cylinder (1a).
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung (94) ein Mischer, insbe¬ sondere ein statischer Mischer (90) angeordnet ist.28. The apparatus according to claim 27, characterized in that a mixer, in particular a static mixer (90), is arranged in the delivery line (94).
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dasε sich der Mischer (90) bis in den Kolben (2a) hinein erstreckt.29. The device according to claim 28, characterized in that the mixer (90) extends into the piston (2a).
30. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit mehr als einem Förderorgan, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderorgane (2, 2a) nach Wahl entweder unabhängig voneinander oder synchron mit konstantem, aber wählbaren Ver- hältniε der beiden Förderleistungen antreibbar sind. 30. Device according to one of the preceding claims with more than one conveying element, characterized in that the conveying elements (2, 2a) can be driven either independently of one another or synchronously with a constant but selectable ratio of the two conveying capacities.
PCT/EP1989/000425 1988-04-20 1989-04-20 Device for dispensing high-viscosity pasty substances, in particular for applying sealing and adhesive substances on body parts in automobile manufacture WO1989010207A1 (en)

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