WO2023241983A1 - Applikator zur applikation eines applikationsmittels - Google Patents

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WO2023241983A1
WO2023241983A1 PCT/EP2023/065011 EP2023065011W WO2023241983A1 WO 2023241983 A1 WO2023241983 A1 WO 2023241983A1 EP 2023065011 W EP2023065011 W EP 2023065011W WO 2023241983 A1 WO2023241983 A1 WO 2023241983A1
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applicator
nozzles
head
nozzle
lance
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PCT/EP2023/065011
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English (en)
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Bernd Kraft
Werner Schwager
Frank Schnur
Lothar Rademacher
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Dürr Systems Ag
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Publication date
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    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet

Definitions

  • the invention relates to an applicator for applying an application agent (e.g. sealant, insulating material) to a component (e.g. motor vehicle body component).
  • an application agent e.g. sealant, insulating material
  • a component e.g. motor vehicle body component
  • 3D applicators In the area of applying sealants (“sealing”) to vehicle body sealing, so-called 3D applicators (“3D guns”) have been the standard in application technology for many years. These well-known 3D applicators are usually designed by well-known manufacturers in such a way that they have a manufacturer-specific standardized interface at the end of a lance for receiving the nozzles. If necessary, a wide variety of nozzles are then mechanically adapted to this interface. The nozzles have a base body that fits the mechanical holder of the 3D applicator and can be mounted with repeat accuracy using a mounting plate.
  • the nozzles according to the prior art are constructed in such a way that a nozzle body is first assembled, which is constructed in several parts and accommodates the various plates required for function.
  • this nozzle body is connected to a suitable adapter plate.
  • This complete assembly can then be mounted with repeatable accuracy on the standardized holder of the 3D applicator.
  • Figures 1-4 show such a conventional applicator 1, which can be used to apply an insulating material or a sealant, as is known from the prior art.
  • the known applicator 1 initially has a mounting flange 2 with which the applicator 1 can be mounted on an application robot.
  • the applicator 1 has a rotary feedthrough 3 in which an elongated lance 4 is rotatably mounted.
  • a lance head 5 with an integrated valve block with main valves, as will be described in detail.
  • An applicator head 6 is attached to the lance head 5, in which three flat jet nozzles 7-9 are mounted.
  • the flat jet nozzles 7-9 are mounted in the applicator head 6 using an adapter 10-12.
  • the individual flat jet nozzles 7-9 are screwed into the associated adapters 10-12 using screws 13-15.
  • the adapters 10-12 with the flat jet nozzles 7-9 screwed into them are then mounted on the applicator head 6.
  • the flat jet nozzles 7-9 are not mounted directly and immediately in the applicator head 6, but rather by means of the adapters 10-12.
  • the result of this is that the applicator 1 has a relatively large interference contour 16 in a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal axis of the lance 4, as can be seen from Figure 4.
  • the interference contour 16 of the conventional applicator 1 has a lateral extent a in a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal axis of the lance 4.
  • the conventional applicator 1 also has a relatively large interference contour 17 in a side view according to FIG. 9, which has a lateral extent c.
  • a disadvantage of the known applicator 1 described above is the fact that the interfering contours 16, 17 of the known applicator 1 are relatively large. In some applications, this makes it difficult for the applicator 1 to be accessible to the areas to be applied.
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved applicator which should have the smallest possible disruptive contour.
  • the applicator according to the invention is generally suitable for applying a fluid or pasty application agent.
  • the applicator is designed to apply a thick material, such as an insulating material, a sealant or an adhesive, to name just a few examples.
  • the application agent the invention is not limited to application agents with specific properties.
  • the applicator according to the invention is preferably designed to apply the application agent (e.g. sealant, insulating material) to a motor vehicle body component.
  • the application agent e.g. sealant, insulating material
  • the invention is not limited to motor vehicle body components in terms of the component.
  • the applicator according to the invention initially has a mounting flange in accordance with the known applicator described above in order to be able to mount the applicator on a handling device, such as an application robot.
  • the applicator according to the invention in accordance with the known applicator described above, also has a plurality of nozzles, each of which can emit a jet of the application agent onto the component, the nozzles each being designed as a separate component.
  • the applicator has a total of three nozzles, which is why such applicators are also referred to as 3D applicators ("3D gun").
  • 3D gun 3D applicators
  • the invention is not limited to exactly three nozzles in terms of the number of nozzles, but also can be achieved with a different number of nozzles.
  • the applicator according to the invention in accordance with the known applicator described above, also has an applicator head at the distal end of the applicator, i.e. at the end of the applicator that faces away from the mounting flange.
  • this applicator head also has several nozzle holders for receiving the individual nozzles.
  • the applicator according to the invention is characterized by the fact that the individual nozzles are each mounted directly and immediately in the associated nozzle holders of the applicator head.
  • This direct and immediate assembly of the individual nozzles in the nozzle holders of the applicator head according to the invention is to be distinguished from the indirect and Indirect installation of the nozzles in the nozzle holders.
  • the nozzles are indirectly mounted in the nozzle holders using adapters.
  • the invention dispenses with such adapters, so that the nozzles are mounted directly in the nozzle holders in the applicator head.
  • the nozzles are each anchored directly in the associated nozzle receptacle of the applicator head by a non-positive or positive connection, for example by a screw connection.
  • a non-positive or positive connection for example by a screw connection.
  • the invention is not limited to a screw connection with regard to the connection type of connection of the nozzles in the associated nozzle holder. Rather, other connection types are also possible within the scope of the invention.
  • the nozzles in the preferred exemplary embodiment each have a flat contact surface, as is also the case with the conventional nozzles, as described, for example, in DE 10 2011 011 850 Al.
  • the nozzle holders in the applicator head for mounting the nozzles preferably also each have a flat contact surface. In the assembled state, the flat contact surfaces of the nozzles on the one hand and the nozzle holders on the other hand lie plane-parallel to one another.
  • the applicator head can have a receiving groove for receiving one of the nozzles, one of the nozzles being mounted in the receiving groove in the applicator head.
  • This type of fastening by means of a receiving groove is only intended for one of the three nozzles in the preferred exemplary embodiment.
  • this type of mounting is provided for several or all nozzles by means of a receiving groove.
  • the nozzles can be anchored in the nozzle holders by a screw connection.
  • these screw connections are preferably aligned at right angles to the contact surfaces.
  • the fastening screws can then be anchored in a threaded hole in the respective contact surface of the nozzle holder of the applicator head.
  • the individual nozzles can each have several nozzle plates that are arranged parallel to one another, as for example in DE 10 2011 Oll 850 Al is described.
  • the nozzles can also have two clamping plates, the nozzle plates being arranged between the two clamping plates, the screw connection passing through the two clamping plates and the nozzle plate.
  • the two clamping plates are arranged on the outside of the nozzles and can also be referred to as counter plates.
  • the nozzles are each flat jet nozzles, each of which emits a flat jet in a respective jet plane.
  • the flat jet nozzles are preferably arranged in such a way that the jet planes of the individual flat jet nozzles run parallel to one another.
  • the applicator comprises an elongated lance with a lance head at the distal end of the lance, the applicator head being attached to the lance head.
  • the connection between the applicator head on the one hand and the lance head on the other hand is preferably detachable.
  • the lance is preferably rotatable relative to the mounting flange of the applicator.
  • a rotary feedthrough can be provided here in order to be able to direct the application agent through the rotary feedthrough to the nozzles in different rotational positions of the lance.
  • the inventive mounting of the nozzles directly and directly in the applicator head advantageously enables the disruptive contour of the applicator head to be reduced.
  • the interference contour can have a maximum lateral extent perpendicular to the lance, which can be smaller than 200 mm, 150 mm, 100 mm or 80 mm. In a side view transverse to the lance, the interference contour can have a maximum extent of less than 200 mm, 150 mm, 100 mm or 80 mm.
  • the applicator can also have a valve unit for controlling the material flow of the application agent to the nozzles, whereby the valve unit can enable selective material delivery from the individual nozzles.
  • this valve unit is located in the lance head.
  • a main valve is provided for each individual nozzle to control the material flow of the application agent to the nozzles. There is no other valve between the main valves and the associated nozzles, so that the main valves control the material flow from the associated nozzles.
  • the line length between the individual main valves and the associated nozzles is preferably relatively short and can be smaller than 50cm, 25cm, 20cm, 10cm or 5cm. This short line length advantageously enables a quick and dynamic response and prevents dripping from the nozzles when the main valves are closed.
  • material circulation of the application agent is preferably provided upstream of the valve unit.
  • the applicator according to the invention therefore has a supply line and a return line.
  • the outward line leads the application agent to the valve unit, while the return line leads the application agent back from the valve unit.
  • the nozzles can be, for example, airless nozzles or flat jet nozzles, as are known from the prior art.
  • the individual nozzles preferably emit their jets in different directions.
  • Figure 1 shows a perspective view of the known applicator described above.
  • Figure 2 shows a perspective view of the applicator head of the known applicator according to Figure 1.
  • Figure 3 shows a side view of the applicator head according to Figures 1 and 2.
  • Figure 4 shows a front view of the known applicator according to Figures 1-3 to illustrate the interference contour.
  • Figure 5 shows a corresponding front view with the interference contour in an applicator according to the invention.
  • Figure 6 shows a perspective view of the applicator according to the invention.
  • Figure 7 shows a perspective view of the applicator according to the invention in the area of the applicator head.
  • Figure 8 shows an enlarged perspective detailed view of the applicator head.
  • Figure 9 shows superimposed side views of the applicator head in the applicator according to the invention on the one hand and in the conventional applicator on the other hand.
  • Figure 10 shows a schematic representation of an applicator according to the invention.
  • Figure 11 shows a schematic representation of an application robot according to the invention with an applicator according to the invention.
  • the applicator 1 according to the invention will now be described below, as shown in FIGS. 5-11.
  • the applicator 1 according to the invention largely corresponds to the conventional applicator 1, as shown in FIGS. 1 to 4. To avoid repetition, reference is therefore made largely to the above description, with the same reference numbers being used for corresponding details.
  • a special feature of the applicator 1 according to the invention is that the adapters 10-12 for mounting the flat jet nozzles 7-9 in the applicator head 6 are dispensed with. Instead, the flat jet nozzles 7-9 are mounted directly and directly in the applicator head 6.
  • the applicator head 6 has three nozzle holders 18-20, into which the flat jet nozzles 7-9 are screwed using the screws 13-15.
  • the individual flat jet nozzles 7-9 consist of several nozzle plates that are clamped between two counter plates 21-20.
  • the two nozzle holders 18, 20 each have a flat contact surface.
  • the counter plates 22 and 25 then rest on these flat contact surfaces of the nozzle holders 18, 20.
  • the nozzle holder 19 on the other hand, has a receiving groove in which the flat jet nozzle 8 with the counter plates 23, 24 is mounted.
  • the interfering contour 16 and 17 are reduced in size, as can be seen from Figures 4 and 9, respectively. So In the applicator 1 according to the invention, the interfering contour 16 only has a lateral extent b ⁇ a.
  • main valves 27-29 are arranged in the lance head 5, which control the material delivery from the flat jet nozzles 7-9.
  • the main valves 27-29 are connected to the flat jet nozzles 7-9 via lines 30-32.
  • the short line length of the lines 30-32 is advantageous here, which enables a rapid response and prevents dripping when the main valves 27-29 are closed.
  • the applicator 1 has a material circulation with a supply line 33 and a return line 34.
  • Figure 11 shows an application robot 35 with a robot base 36, a rotatable robot member 37, a proximal robot arm 38, a distal robot arm 39, a robot hand axis 40 and the applicator 1 according to the invention. It should be mentioned here that the application robot 35 is arranged in an application cabin 41 .
  • the invention is not limited to the preferred embodiment described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to in each case and in particular even without the features of the main claim. The invention therefore encompasses various aspects of the invention, which enjoy protection independently of one another.
  • the invention is characterized, among other things, by the following advantages:

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Applikator (1) zur Applikation eines Applikationsmittels (z.B. Dichtmittel, Dämmstoff) auf ein Bauteil (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil), mit einem Montageflansch (2), insbesondere zur Montage des Applikators (1) an einem Applikationsroboter, mehreren Düsen (7-9) zur Abgabe jeweils eines Strahls des Applikationsmittels auf das Bauteil, wobei die Düsen (7-9) jeweils als separates Bauteil ausgebildet sind, und einem Applikatorkopf (6) am distalen Ende des Applikators (1), wobei der Applikatorkopf (6) zur Montage der einzelnen Düsen (7-9) jeweils eine Düsenaufnahme aufweist. Die Erfindung sieht vor, dass die einzelnen Düsen (7-9) jeweils direkt in den zugehörigen Düsenaufnahmen des Applikatorkopfs (6) montiert sind.

Description

BESCHREIBUNG
Applikator zur Applikation eines Applikationsmittels
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Applikationsmittels (z.B. Dichtmittel, Dämmstoff) auf ein Bauteil (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil).
Hintergrund der Erfindung
Im Bereich der Applikation von Dichtstoffen („Sealing") bei der Fahrzeugabdichtung von Kraftfahrzeugkarosserien gehören sogenannte 3D-Applikatoren („3D-Guns") seit vielen Jahren zum Standard in der Applikationstechnik. Diese bekannten 3D-Applikatoren sind bei den bekannten Herstellern üblicherweise so ausgeführt, dass sie am Ende einer Lanze über eine herstellerspezifisch standardisierte Schnittstelle zur Aufnahme der Düsen verfügen. An diese Schnittstelle werden dann bei Bedarf verschiedenste Düsen mechanisch adaptiert. Die Düsen verfügen dafür über einen Grundkörper, der zu der mechanischen Aufnahme des 3D-Applikators passt, und mittels einer Montageplatte wiederholgenau montiert werden kann.
Diese Art der Düsenadaption hat sich als recht praktikabel erwiesen, solange die Düsen aufgrund ihrer kompakten Baugröße mit einem ebenso kompakten „Fuß" ausgeführt werden konnten. Das hat sich allerdings mit Einführung von Düsen zur Applikation von z.B. flüssigen Dämmstoffen oder von Stehfalzen geändert. Diese Düsen sind zum einen mehrteilig aufgebaut (vgl. DE 10 2011 011 850 Al) und sind in ihren geometrischen Abmessungen anwendungsbedingt größer als z.B. Airless- oder Flatstream-Düsen.
Aus diesem Grund werden die Düsen gemäß dem Stand der Technik so aufgebaut, dass zunächst ein Düsenkörper montiert wird, der mehrteilig aufgebaut ist, und die zur Funktion erforderlichen verschiedenen Platten aufnimmt. Um nun diesen Düsenkörper an einen 3D-Applikator adaptieren zu können, wird dieser Düsenkörper mit einer passenden Adapterplatte verbunden. Diese komplette Baugruppe kann dann wiederholgenau an die standardisierte Aufnahme des 3D-Applikators montiert werden. Die Figuren 1-4 zeigen einen solchen herkömmlichen Applikator 1, der zur Applikation eines Dämmstoffs oder eines Dichtmittels eingesetzt werden kann, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierzu weist der bekannte Applikator 1 zunächst einen Montageflansch 2 auf, mit dem der Applikator 1 an einem Applikationsroboter montiert werden kann. Darüber hinaus weist der Applikator 1 eine Drehdurchführung 3 auf, in der eine langgestreckte Lanze 4 drehbar montiert ist. Am distalen Ende der Lanze 4 befindet sich ein Lanzenkopf 5 mit einem integrierten Ventilblock mit Hauptventilen, wie noch detailliert beschrieben wird. An dem Lanzenkopf 5 ist ein Applikatorkopf 6 angebracht, in dem drei Flachstrahldüsen 7-9 montiert sind. Die Montage der Flachstrahldüsen 7-9 in dem Applikatorkopf 6 erfolgt hierbei mittels jeweils eines Adapters 10-12. Die einzelnen Flachstrahldüsen 7-9 sind hierbei durch Schrauben 13-15 in den zugehörigen Adaptern 10-12 verschraubt. Die Adapter 10-12 mit den darin verschraubten Flachstrahldüsen 7-9 sind dann an dem Applikatorkopf 6 montiert. Die Montage der Flachstrahldüsen 7-9 in dem Applikatorkopf 6 erfolgt hierbei also nicht direkt und unmittelbar, sondern mittels der Adapter 10-12. Dies hat zur Folge, dass der Applikator 1 in einer Querschnittsansicht rechtwinklig zur Längsachse der Lanze 4 eine relativ große Störkontur 16 aufweist, wie aus Figur 4 ersichtlich ist. So weist die Störkontur 16 des herkömmlichen Applikators 1 in einer Querschnittsansicht rechtwinklig zur Längsachse der Lanze 4 eine laterale Ausdehnung a auf. Darüber hinaus weist der herkömmliche Applikator 1 auch in einer Seitenansicht gemäß Figur 9 eine relativ große Störkontur 17 auf, die eine laterale Ausdehnung c aufweist.
Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen bekannten Applikator 1 ist also die Tatsache, dass die Störkonturen 16, 17 des bekannten Applikators 1 relativ groß sind. Dies erschwert bei einigen Applikationen die Zugänglichkeit des Applikators 1 zu den zu applizierenden Bereichen.
Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf DE 10 2014 017 856 Al, DE 103 20 856 B3, US 2002/0 083 895 Al, US 2002/0 130 194 Al, DE 10 2017 008 227 Al und DE 10 2010 056 071 Al.
Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Applikator zu schaffen, der eine möglichst kleine Störkontur haben soll.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Applikator gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Der erfindungsgemäße Applikator eignet sich allgemein zur Applikation eines fluiden oder pastösen Applikationsmittels. Vorzugsweise ist der Applikator zur Applikation eines Dickstoffs ausgelegt, wie beispielsweise eines Dämmstoffs, eines Dichtmittels oder eines Klebstoffs, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Applikationsmittels nicht auf Applikationsmittel mit bestimmten Eigenschaften beschränkt.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Applikator vorzugsweise dazu ausgelegt ist, um das Applikationsmittel (z.B. Dichtmittel, Dämmstoff) auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil zu applizieren. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Bauteils nicht auf Kraftfahrzeugkarosseriebauteile beschränkt.
Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst in Übereinstimmung mit dem eingangs beschriebenen bekannten Applikator einen Montageflansch auf, um den Applikator an einem Handhabungsgerät montieren zu können, wie beispielsweise einem Applikationsroboter.
Darüber hinaus weist auch der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem eingangs beschriebenen bekannten Applikator mehrere Düsen auf, die jeweils einen Strahl des Applikationsmittels auf das Bauteil abgeben können, wobei die Düsen jeweils als separates Bauteil ausgebildet sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Applikator insgesamt drei Düsen auf, weshalb derartige Applikatoren auch als 3D-Applikatoren („3D-Gun") bezeichnet werden. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Anzahl der Düsen nicht auf genau drei Düsen beschränkt, sondern auch mit einer anderen Anzahl von Düsen realisierbar.
Ferner verfügt auch der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem eingangs beschriebenen bekannten Applikator über einen Applikatorkopf am distalen Ende des Applikators, d.h. an dem Ende des Applikators, der dem Montageflansch abgewandt ist. Dieser Applikatorkopf weist auch bei dem erfindungsgemäßen Applikator mehrere Düsenaufnahmen zur Aufnahme der einzelnen Düsen auf.
Der erfindungsgemäße Applikator zeichnet sich nun dadurch aus, dass die einzelnen Düsen jeweils direkt und unmittelbar in den zugehörigen Düsenaufnahmen des Applikatorkopf montiert sind. Diese erfindungsgemäße direkte und unmittelbare Montage der einzelnen Düsen in den Düsenaufnahmen des Applikatorkopfs ist zu unterscheiden von der eingangs beschriebenen mittelbaren und indirekten Montage der Düsen in den Düsenaufnahmen. So sind die Düsen bei dem eingangs beschriebenen herkömmlichen Applikator durch Adapter indirekt in den Düsenaufnahmen montiert. Im Gegensatz dazu verzichtet die Erfindung auf derartige Adapter, so dass die Düsen direkt in den Düsenaufnahmen in dem Applikatorkopf montiert sind.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Düsen jeweils durch eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung direkt in der zugehörigen Düsenaufnahme des Applikatorkopfs verankert, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Verbindungstyps der Verbindung der Düsen in der zugehörigen Düsenaufnahme nicht auf eine Schraubverbindung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung auch andere Verbindungstypen möglich.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Düsen in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils eine ebene Anlagefläche aufweisen, wie es beispielsweise auch bei den herkömmlichen Düsen der Fall ist, wie sie beispielsweise in DE 10 2011 011 850 Al beschrieben werden. Bei dem erfindungsgemäßen Applikator weisen vorzugsweise auch die Düsenaufnahmen in dem Applikatorkopf zur Montage der Düsen jeweils eine ebene Anlagefläche auf. Im montierten Zustand liegen dann die ebenen Anlagenflächen der Düsen einerseits und der Düsenaufnahmen andererseits planparallel aneinander an.
Weiterhin kann der Applikatorkopf zur Aufnahme einer der Düsen eine Aufnahmenut aufweisen, wobei eine der Düsen in der Aufnahmenut in dem Applikatorkopf montiert ist. Diese Befestigungsart mittels einer Aufnahmenut ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur für eine der drei Düsen vorgesehen. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch die Möglichkeit, dass diese Montageart mittels einer Aufnahmenut für mehrere oder alle Düsen vorgesehen ist.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass die Düsen in den Düsenaufnahmen durch eine Schraubverbindung verankert sein können. Bei der vorstehend beschriebenen Gestaltung mit ebenen und planparallel aufeinanderliegenden Anlageflächen der Düsen einerseits und der Düsenaufnahmen andererseits sind diese Schraubverbindungen vorzugsweise rechtwinklig zu den Anlageflächen ausgerichtet. Die Befestigungsschrauben können dann in einer Gewindebohrung in der jeweiligen Anlagefläche der Düsenaufnahme des Applikatorkopf verankert sein.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass die einzelnen Düsen jeweils mehrere Düsenplatten aufweisen können, die parallel zueinander angeordnet sind, wie es beispielsweise in DE 10 2011 Oll 850 Al beschrieben wird. Hierbei können die Düsen auch zwei Klemmplatten aufweisen, wobei die Düsenplatten zwischen den beiden Klemmplatten angeordnet sind, wobei die Schraubverbindung durch die beiden Klemmplatten und die Düsenplatte hindurchgeht. Die beiden Klemmplatten sind also an der Außenseite der Düsen angeordnet und können auch als Konterplatten bezeichnet werden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei den Düsen jeweils um Flachstrahldüsen, die jeweils einen Flachstrahl in jeweils einer Strahlebene abgeben. Die Flachstrahldüsen sind hierbei vorzugsweise so angeordnet, dass die Strahlebenen der einzelnen Flachstrahldüsen parallel zueinander verlaufen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Applikator eine langgestreckte Lanze mit einem Lanzenkopf am distalen Ende der Lanze auf, wobei der Applikatorkopf an dem Lanzenkopf angebracht ist. Die Verbindung zwischen dem Applikatorkopf einerseits und dem Lanzenkopf andererseits ist vorzugsweise lösbar. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Lanze vorzugsweise relativ zu dem Montageflansch des Applikators drehbar ist. Hierbei kann eine Drehdurchführung vorgesehen sein, um das Applikationsmittel in verschiedenen Drehstellungen der Lanze durch die Drehdurchführung hindurch zu den Düsen leiten zu können.
Die erfindungsgemäße Montage der Düsen direkt und unmittelbar in dem Applikatorkopf ermöglicht vorteilhaft eine Verringerung der Störkontur des Applikatorkopfs. So kann die Störkontur rechtwinklig zu der Lanze eine maximale laterale Ausdehnung aufweisen, die kleiner sein kann als 200 mm, 150 mm, 100 mm oder 80 mm. In einer Seitenansicht quer zu der Lanze kann die Störkontur eine maximale Ausdehnung von weniger als 200 mm, 150 mm, 100 mm oder 80 mm aufweisen.
Es wurde eingangs bereits kurz erwähnt, dass der Applikator auch eine Ventileinheit aufweisen kann zur Steuerung des Materialflusses des Applikationsmittels zu den Düsen, wobei die Ventileinheit eine selektive Materialabgabe aus den einzelnen Düsen ermöglichen kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich diese Ventileinheit in dem Lanzenkopf.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Steuerung des Materialflusses des Applikationsmittels zu den Düsen jeweils ein Hauptventil für die einzelnen Düsen vorgesehen. Hierbei befindet sich zwischen den Hauptventilen und den zugehörigen Düsen kein weiteres Ventil, so dass die Hauptventile den Materialfluss aus den zugehörigen Düsen steuern. Die Leitungslänge zwischen den einzelnen Hauptventilen und den zugehörigen Düsen ist vorzugsweise relativ kurz und kann kleiner sein als 50 cm, 25 cm, 20 cm, 10 cm oder 5 cm. Diese kurze Leitungslänge ermöglicht vorteilhaft ein schnelles und dynamisches Ansprechverhalten und verhindert ein Nachtropfen aus den Düsen bei einem Schließen der Hauptventile.
Darüber hinaus ist vorzugsweise eine Materialzirkulation des Applikationsmittels stromaufwärts vor der Ventileinheit vorgesehen. Der erfindungsgemäße Applikator weist deshalb eine Hinleitung und eine Rückleitung auf. Die Hinleitung führt das Applikationsmittel hierbei zu der Ventileinheit, während die Rückleitung das Applikationsmittel wieder von der Ventileinheit zurückführt.
Ferner ist allgemein zu erwähnen, dass es sich bei den Düsen beispielsweise um Airless-Düsen oder Flachstrahldüsen handeln kann, wie sie an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die einzelnen diese Düsen geben hierbei vorzugsweise ihre Strahlen in verschiedene Richtungen ab.
Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen Applikator als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen Applikationsroboter mit einem solchen Applikator.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht des eingangs beschriebenen bekannten Applikators.
Figur 2 zeigt eine Perspektivansicht des Applikatorkopfs des bekannten Applikators gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Applikatorkopfs gemäß den Figuren 1 und 2.
Figur 4 zeigt eine Frontansicht des bekannten Applikators gemäß den Figuren 1-3 zur Verdeutlichung der Störkontur.
Figur 5 zeigt eine entsprechende Frontansicht mit der Störkontur bei einem erfindungsgemäßen Applikator.
Figur 6 zeigt eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Applikators.
Figur 7 zeigt eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Applikators im Bereich des Applikatorkopfs. Figur 8 zeigt eine vergrößerte perspektivische Detailansicht des Applikatorkopfs.
Figur 9 zeigt übereinandergeblendete Seitenansichten des Applikatorkopfs bei dem erfindungsgemäßen Applikator einerseits und bei dem herkömmlichen Applikator andererseits.
Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Applikators.
Figur 11 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Applikationsroboters mit einem erfindungsgemäßen Applikator.
Detaillierte der
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Im Folgenden wird nun der erfindungsgemäße Applikator 1 beschrieben, wie er in den Figuren 5- 11 dargestellt ist. Der erfindungsgemäße Applikator 1 stimmt weitgehend mit dem herkömmlichen Applikator 1 überein, wie er in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb weitgehend auf die vorstehende Beschreibung verwiesen, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Applikators 1 besteht darin, dass auf die Adapter 10-12 zur Montage der Flachstrahldüsen 7-9 in dem Applikatorkopf 6 verzichtet wird. Stattdessen sind die Flachstrahldüsen 7-9 unmittelbar und direkt in dem Applikatorkopf 6 montiert. Hierzu weist der Applikatorkopf 6 drei Düsenaufnahmen 18-20 auf, in denen die Flachstrahldüsen 7-9 durch die Schrauben 13-15 verschraubt sind. Die einzelnen Flachstrahldüsen 7-9 bestehen hierbei aus mehreren Düsenplatten, die zwischen zwei Konterplatten 21-20 eingeklemmt sind.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die beiden Düsenaufnahmen 18, 20 jeweils eine ebene Anlagefläche aufweisen. Die Konterplatten 22 bzw. 25 liegen dann an diesen ebenen Anlageflächen der Düsenaufnahmen 18, 20 an.
Die Düsenaufnahme 19 weist dagegen eine Aufnahmenut auf, in der die Flachstrahldüse 8 mit den Konterplatten 23, 24 montiert ist.
Diese direkte und unmittelbare Montage der Flachstrahldüsen 7-9 in dem Applikatorkopf 6 ermöglicht eine Verkleinerung der Störkontur 16 bzw. 17, wie aus den Figuren 4 bzw. 9 ersichtlich ist. So weist die Störkontur 16 bei dem erfindungsgemäßen Applikator 1 nur eine laterale Ausdehnung b<a auf. Die Störkontur 17 ist dagegen bei dem erfindungsgemäßen Applikator 1 d<c, wie aus Figur 9 ersichtlich ist.
Im Folgenden wird nun die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Applikators 1 gemäß Figur 10 beschrieben.
Hierbei ist zu erwähnen, dass in dem Lanzenkopf 5 drei Hauptventile 27-29 angeordnet sind, die die Materialabgabe aus den Flachstrahldüsen 7-9 steuern. Die Hauptventile 27-29 sind hierbei über Leitungen 30-32 mit den Flachstrahldüsen 7-9 verbunden. Vorteilhaft ist hierbei die kurze Leitungslänge der Leitungen 30-32, was ein rasches Ansprechverhalten ermöglicht und ein Nachtropfen beim Schließen der Hauptventile 27-29 verhindert.
Weiterhin ist aus dem Diagramm ersichtlich, dass der Applikator 1 eine Materialzirkulation aufweist mit einer Hinleitung 33 und einer Rückleitung 34.
Schließlich zeigt Figur 11 einen Applikationsroboter 35 mit einer Roboterbasis 36, einem drehbaren Roboterglied 37, einem proximalen Roboterarm 38, einem distalen Roboterarm 39, einer Roboterhandachse 40 und dem erfindungsgemäßen Applikator 1. Hierbei zu erwähnen, dass der Applikationsroboter 35 in einer Applikationskabine 41 angeordnet ist.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung zeichnet sich unter anderem durch folgende Vorteile aus:
• Deutliche Reduzierung der Störkontur des Applikators („3D-Gun") mit angebauten Düsen.
• Bessere Zugänglichkeit an der Kraftfahrzeugkarosserie aufgrund der kleineren Störkontur des Applikators. • Reduzierung der Komplexität, da insgesamt weniger Einzelteile erforderlich sind.
• Gewichtsreduzierung.
• Reduzierung der Länge des Materialkanals zwischen Sitz der Hauptnadel (Hauptventil) und Düsenaustritt bedeutet eine Verbesserung der Applikationsqualität. • Die Art der Düsenadaption kann für verschiedene Düsenarten verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1 Applikator
2 Montageflansch des Applikators
3 Drehdurchführung
4 Lanze des Applikators
5 Lanzenkopf der Lanze (Ventilblock)
6 Applikatorkopf
7-9 Flachstrahldüsen
10-12 Adapter
13-15 Schrauben zur Befestigung der Flachstrahldüsen in den Adaptern
16 Störkontur des Applikators in einer Frontansicht
17 Störkontur des Applikators in einer Seitenansicht
18-20 Düsenaufnahmen in dem Applikatorkopf für die einzelnen Düsen
21-26 Konterplatten
27-29 Hauptventile in dem Lanzenkopf
30-32 Leitungen von den Hauptventilen zu den Flachstrahldüsen
33 Hinleitung durch die Lanze zu den Hauptventilen
34 Rückleitung durch die Lanze von den Hauptventilen
35 Applikationsroboter
36 Basis des Applikationsroboters
37 Drehbares Glied des Applikationsroboters
38 Proximaler Roboterarm des Applikationsroboters („Arm 1")
39 Distaler Roboterarm des Applikationsroboters („Arm 21")
40 Roboterhandachse des Applikationsroboters
41 Applikationskabine a laterale Ausdehnung der Störkontur 16 bei dem herkömmlichen Applikator b laterale Ausdehnung der Störkontur 16 bei dem erfindungsgemäßen Applikator c laterale Ausdehnung der Störkontur 17 bei dem herkömmlichen Applikator d laterale Ausdehnung der Störkontur 17 bei dem erfindungsgemäßen Applikator

Claims

ANSPRÜCHE
1. Applikator (1) zur Applikation eines Applikationsmittels, insbesondere eines Dämmstoffs, auf ein Bauteil, insbesondere auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil, mit a) einem Montageflansch (2), insbesondere zur Montage des Applikators (1) an einem Applikationsroboter, so dass der Applikator (1) von dem Applikationsroboter geführt wird, b) mehreren Düsen (7-9) zur Abgabe jeweils eines Strahls des Applikationsmittels auf das Bauteil, wobei die Düsen (7-9) jeweils als separates Bauteil ausgebildet sind, und c) einem Applikatorkopf (6) am distalen Ende des Applikators (1), wobei der Applikatorkopf (6) zur Montage der einzelnen Düsen (7-9) jeweils eine Düsenaufnahme (18-20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, d) dass die einzelnen Düsen (7-9) jeweils direkt in den zugehörigen Düsenaufnahmen (18-20) des Applikatorkopfs (6) montiert sind.
2. Applikator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (7-9) jeweils durch eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung direkt in der zugehörigen Düsenaufnahme (18-20) des Applikatorkopfs (6) verankert sind, insbesondere durch eine Schraubverbindung.
3. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Düsen (7-9) jeweils eine ebene Anlagefläche aufweisen, b) dass die Düsenaufnahmen (18-20) in dem Applikatorkopf (6) zur Montage der Düsen (7-9) jeweils eine ebene Anlagefläche aufweist, und c) dass die ebenen Anlageflächen der Düsen (7-9) einerseits und der Düsenaufnahmen (18-20) andererseits im montierten Zustand der Düsen (7-9) planparallel aneinander anliegen.
4. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass eine der Düsenaufnahmen (18-20) des Applikatorkopfs (6) zur Aufnahme einer der Düsen (7-9) eine Aufnahmenut aufweist, und b) dass eine der Düsen (7-9) in der Aufnahmenut der Düsenaufnahme (18-20) in dem Applikatorkopf (6) montiert ist.
5. Applikator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, a) dass die Schraubverbindungen zwischen den Düsen (7-9) und den zugehörigen Düsenaufnahmen (18-20) jeweils rechtwinklig zu den Anlagenflächen der Düse einerseits und der Düsenaufnahme (18-20) andererseits ausgerichtet sind, und/oder b) dass die Schraubverbindungen jeweils in einer Gewindebohrung in der jeweiligen Anlagefläche der Düsenaufnahme (18-20) des Applikatorkopfs (6) verankert sind.
6. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Düsen (7-9) jeweils mehrere Düsenplatten aufweisen, die parallel zueinander angeordnet sind, b) dass die einzelnen Düsenplatten vorzugsweise eben sind, c) dass die Düsen (7-9) vorzugsweise jeweils zwei Klemmplatten aufweisen, wobei die Düsenplatten zwischen den beiden Klemmplatten angeordnet sind, d) dass die Schraubverbindung vorzugsweise durch die beiden Klemmplatten und durch die Düsenplatten hindurchgeht.
7. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Düsen (7-9) Flachstrahldüsen sind, die jeweils einen Flachstrahl in jeweils einer Strahlebene abgeben, b) dass die Flachstrahldüsen vorzugsweise so angeordnet sind, dass die Strahlebenen der einzelnen Flachstrahldüsen parallel zueinander verlaufen.
8. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator (1) eine langgestreckte Lanze (4) mit einem Lanzenkopf (5) am distalen Ende der Lanze (4) aufweist, wobei der Applikatorkopf (6) an dem Lanzenkopf (5) angebracht ist, b) dass Applikatorkopf (6) vorzugsweise lösbar an dem Lanzenkopf (5) montiert ist, c) dass die Lanze (4) vorzugsweise relativ zu dem Montageflansch (2) des Applikators (1) drehbar ist, d) dass der Applikator (1) vorzugsweise eine Drehdurchführung (3) aufweist, um das Applikationsmittel in verschiedenen Drehstellungen der Lanze (4) durch die Drehdurchführung (3) zu den Düsen (7-9) leiten zu können.
9. Applikator (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikatorkopf (6) im Querschnitt rechtwinklig zu der Lanze (4) eine Störkontur (16) aufweist, die eine maximale laterale Ausdehnung (b) von weniger als 200 mm, 150 mm, 100 mm oder weniger als 80 mm aufweist, und/oder b) dass der Applikatorkopf (6) in einer Seitenansicht quer zu der Lanze (4) eine Störkontur (17) aufweist, die quer zu der Lanze (4) eine maximale Ausdehnung (d) von weniger als 200 mm, 150 mm, 100 mm oder weniger als 80 mm aufweist.
10. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator (1) eine Ventileinheit (27-29) aufweist zur Steuerung des Materialflusses des Applikationsmittels zu den Düsen (7-9), wobei die Ventileinheit (27-29) eine selektive Materialabgabe aus den einzelnen Düsen (7-9) ermöglicht, b) dass die Ventileinheit (27-29) vorzugsweise in dem Lanzenkopf (5) angeordnet ist.
11. Applikator (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Ventileinheit (27-29) zur Steuerung des Materialflusses des Applikationsmittels zu den Düsen (7-9) jeweils ein Hauptventil für die einzelnen Düsen (7-9) aufweist, wobei sich zwischen den Hauptventilen (27-29) und den zugehörigen Düsen (7-9) vorzugsweise kein weiteres Ventil befindet, so dass die Hauptventile (27-29) den Materialfluss aus den zugehörigen Düsen (7-9) steuern, b) dass die einzelnen Hauptventile (27-29) durch jeweils eine Leitung (30-32) mit den zugehörigen Düsen (7-9) verbunden sind, und c) dass die Leitungen (30-32) von den Hauptventilen (27-29) zu den Düsen (7-9) jeweils eine Leitungslänge von weniger als 50 cm, 25 cm, 10 cm oder 5cm aufweisen.
12. Applikator (1) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Materialzirkulation des Applikationsmittels stromaufwärts vor der Ventileinheit (27-29) mit einer Hinleitung (33) zur Zuführung des Applikationsmittels zu der Ventileinheit (27-29) und einer Rückleitung (34) zur Rückführung des Applikationsmittels von der Ventileinheit (27-29).
13. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Düsen (7-9) al) Airless-Düsen (7-9) oder a2) Flachstrahldüsen sind, die jeweils einen Flachstrahl des Applikationsmittels abgeben, und/oder b) dass der Applikator (1) genau drei Düsen (7-9) aufweist, und/oder c) dass die Düsen (7-9) ihre Strahlen in verschiedene Richtungen abgeben.
14. Applikationsroboter (35) mit einem Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe.
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