EP3548186B1

EP3548186B1 - Düsenvorrichtung mit konkaver öffnungskonfiguration und verfahren zur abgabe eines viskosen auftragmediums

Info

Publication number: EP3548186B1
Application number: EP17807841.6A
Authority: EP
Inventors: Bernd Kraft; Dmitri NOAK
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: MX2019005997A; CN110022985A; WO2018099980A1; EP3548186A1; DE102016014271A1; US20200179955A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung zur Abgabe eines viskosen, insbesondere hochviskosen Auftragsmediums in Form zumindest eines Strahls oder zumindest zweier Strahlen auf ein Bauteil, vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils. Das Bauteil ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeugbauteil (z. B. ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil), kann aber auch z. B. ein Bauteil eines Nutzfahrzeugs (z. B. ein Nutzfahrzeugkarosseriebauteil, ein Bauteil eines Luftfahrzeugs, ein Fenster (z. B. eine Fensterscheibe) oder ein Fassadenbauteil sein.
Zum allgemeinen Stand der Technik wird auf die DE 20 48 865 B und die US 2 284 443 A verwiesen. Unter Bezugnahme auf Figur 16 werden gemäß Stand der Technik insbesondere Stehfalze (z. B. Bauteilkanten), wie sie insbesondere im Schwellerbereich oder an Längsträgern eines Kraftfahrzeugs vorkommen, mittels konventionellen, robotergeführten Flachstrahldüsen (auch Flatstreamdüsen genannt) aus Hartmetall abgedichtet. Bei diesem Verfahren wird der Stehfalz von mindestens einer und eventuell auch von beiden Seiten mit PVC (PVC: Polyvinylchlorid) abgedichtet. Damit auch die Unterseite des Stehfalzes prozesssicher abgedichtet werden kann, wird ein Roboterprogramm üblicherweise so erstellt, dass die untere Kante des aus der Düse ausgebrachten Spritzstrahles einige Millimeter unter dem Stehfalz hindurch und somit an dem Stehfalz vorbeiappliziert ("vorbeigeschossen") wird. Das PVC-Material, das auf eine Seite des Stehfalzes aufgetragen wird, legt sich zu gewissen Teilen um die Falzkante und dichtet so die untere korrosionsanfällige Seite des Stehfalzes ab.
Die Anforderungen an eine konventionelle PVC-Naht liegen bei üblicherweise 15 mm bis 25 mm Nahtbreite und 1,5 mm bis 2,5 mm Nahthöhe. Damit dies mit einer baulich begrenzten Düse realisiert werden kann, wird die Schlitzöffnung der konventionellen Flachstrahldüse konvex ausgeprägt, so dass sich die Strahlbreite des Spritzstrahls zum Stehfalz und somit zur Abgabeseite hin vergrößert.
Nachteilig bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik ist insbesondere, dass ein Teil des abgegebenen PVC-Materials prozessbedingt an dem Stehfalz "vorbeigeschossen" wird. Das hat zur Folge, dass der die Flachstrahldüse führende Roboter und/oder die Applikationszelle, in der das Verfahren ausgeführt wird, verschmutzt wird, und somit ein erhöhter Reinigungsaufwand entsteht. Die Applikation lässt sich aufgrund von Bauteiltoleranzen, die üblicherweise bei KraftfahrzeugKarosserien vorliegen, meist nicht anders einstellen. Die Bauteiltoleranzen führen auch dazu, dass der Stehfalz meist von beiden Seiten appliziert werden muss. Gefügte Blechkanten z. B. unterscheiden sich in ihrer Länge von Karosserie zu Karosserie.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums auf ein Bauteil, vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils, zu schaffen, mittels der die erforderliche Menge des Auftragsmediums reduziert werden kann.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung entnommen werden.
Die Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung zur Abgabe zumindest eines z. B. viskosen (insbesondere hochviskosen) Auftragsmediums in Form zumindest eines Strahls auf ein Bauteil, vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz (z. B. Stehfalz), eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils.
Das Bauteil ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeugbauteil, z. B. eine Kraftfahrzeug-Karosserie.
Das Bauteil kann aber auch z. B. ein Bauteil eines Nutzfahrzeugs (z. B. ein Nutzfahrzeugkarosseriebauteil), ein Bauteil eines Luftfahrzeugs, ein Fenster (z. B. eine Fensterscheibe) oder ein Fassadenbauteil sein.
Anwendungsbereiche der Düsenvorrichtung sind somit insbesondere: Kraftfahrzeuge, Nutzfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Fenster und/oder der Fassadenbau.
Die Düsenvorrichtung kann zweckmäßig zur Abgabe zumindest eines Strahls oder zumindest zweier Strahlen ausgebildet sein.
Der zumindest eine Strahl kann eine Strahlbreite definieren.
Die Düsenvorrichtung umfasst eine Öffnungskonfiguration zur Ausbildung zumindest einer Schlitzöffnung zur Abgabe des Auftragsmediums und zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Öffnungskonfiguration konkav ausgeformt ist, so dass eine Verschmälerung der Strahlbreite zur Abgabeseite hin bewirkt werden kann.
Die Strahlbreite kann z. B. einen einzigen Strahl umfassen, falls die Düsenvorrichtung nur eine einzige Schlitzöffnung zur Abgabe eines einzigen Strahls aufweist.
Die Strahlbreite kann z. B. zumindest zwei Strahlen umfassen, falls die Düsenvorrichtung zumindest zwei Schlitzöffnungen zur Abgabe zumindest zweier Strahlen aufweist. Die zumindest zwei Öffnungen können z. B. einwärts ausgerichtet sein, so dass die zumindest zwei Strahlen sich zur Abgabeseite hin einander annähern.
Dadurch können vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden:

Der Verbrauch an Auftragsmedium kann reduziert werden.
Die Verschmutzung einer Applikationszelle kann reduziert werden.
Eine prozesssichere Abdichtung unterschiedlicher Falzarten, insbesondere Stehfalze, kann ermöglicht werden.
Auf ein Bauteilvermessungssystem zur Vermessung des (Kraftfahrzeug-) Bauteils kann verzichtet werden.
Eine hohe Applikationsgeschwindigkeit kann erzielt werden, insbesondere gegenüber Applikationsverfahren mit Bauteilvermessung.
Ein größerer Spritzabstand zwischen Düsenvorrichtung und (Kraftfahrzeug-) Bauteil kann ermöglicht werden, z. B. bis zu 50mm.
Größere Bauteiltoleranzen können ermöglicht werden, z. B. +/- 3mm bis 5mm.
Aufgrund der einfachen Bauform der Düsenvorrichtung entsteht vorzugsweise keine zusätzliche Störkontur am Applikator und/oder am Roboter, so dass z. B. auch schwer zugängliche Stellen, z. B. Falze, Nähte, Kanten, etc., gut erreicht werden können.
Durch Erhöhung der Ausflussrate des Auftragsmediums kann ermöglicht werden, auch eine konventionelle Naht, z. B. aus PVC, auf das (Kraftfahrzeug-) Bauteil aufzutragen.

Die Düsenvorrichtung eignet sich insbesondere für zumindest eine der folgenden Anwendungsmöglichkeiten:

Abdichtung von z. B. metallischen (Kraftfahrzeug-) Bauteilen, die geschweißt oder geklebt werden, z. B. Falze (insbesondere Stehfalze) oder Übergangsnähte, aber auch z. B. Bauteilkanten einzelner Bauteile.
Z. B. 3-seitig umgreifende (umschließende) Applikation (Beschichtung) eines z. B. viskosen oder hochviskosen Auftragsmediums auf ein (Kraftfahrzeug-) Bauteil, zum Korrosionsschutz von Schnittkanten an z. B. Blechen, Schutz vor Verletzungen beim manuellen Bauteilhandling (z. B. bei scharfkantigen Blechkanten), Schutz vor Kantenbeschädigung (z. B. bei Faserverbundwerkstoffen) und/oder Scheuerschutz.

Es ist möglich, dass die Öffnungskonfiguration in einer Stirnseite der Düsenvorrichtung ausgebildet ist und die Stirnseite konkav ausgeformt ist. Die Öffnungskonfiguration und somit vorzugsweise die zumindest eine Schlitzöffnung und/oder die Stirnseite sind im Wesentlichen gekrümmt konkav ausgeformt sein.
Es ist möglich, dass die Öffnungskonfiguration relativ zu einem Längsschnitt entlang der Öffnungskonfiguration konkav ausgeformt ist.
Die Öffnungskonfiguration kann insbesondere durch eine Abspritzkantenstruktur definiert werden, mittels der zweckmäßig das Auftragsmedium abspritzbar ist.
Es ist möglich, dass die Öffnungskonfiguration und somit die zumindest eine Schlitzöffnung über zumindest nahezu ihre gesamte Längserstreckung im Wesentlichen gekrümmt konkav ausgeformt ist.
In die Düsenvorrichtung ist eine Materialaussparung zur Zufuhr des Auftragsmediums zu der Öffnungskonfiguration und somit zu der zumindest einen Schlitzöffnung eingearbeitet.
Es ist vorgesehen, dass die Materialaussparung in der Öffnungskonfiguration mündet und abgabeseitig die Öffnungskonfiguration und somit die zumindest eine Schlitzöffnung ausbildet.
Die Materialaussparung kann z. B. ausgeführt sein, das Auftragsmedium über die Längserstreckung der Öffnungskonfiguration zu verteilen.
Es ist vorgesehen, dass die Materialaussparung einen Leitungsabschnitt und einen stromabwärts des Leitungsabschnitts angeordneten Kammerabschnitt aufweist, wobei der Kammerabschnitt in die Öffnungskonfiguration mündet und der Durchlassquerschnitt des Kammerabschnitts größer ist als der Durchlassquerschnitt des Leitungsabschnitts.
Die Materialaussparung, z. B. insbesondere der Durchlassquerschnitt des Kammerabschnitts und/oder der Durchlassquerschnitt des Leitungsabschnitts, kann im Querschnitt vorzugsweise zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flach (z. B. schlitzförmig und/oder im Wesentlichen rechteckförmig) ausgeformt sein, alternativ oder ergänzend aber auch zumindest abschnittsweise im Wesentlichen rund (z. B. mittels einer Bohrung oder in einer 3D-Druck-Variante).
Es ist möglich, dass die Materialaussparung z. B. beidseitig außen Innenflanken aufweist, um das Abgabemedium einwärts zu der zumindest einen Schlitzöffnung umzulenken.
Es ist möglich, dass beidseitig außen neben der Öffnungskonfiguration eine abstehende Hornstruktur angeordnet ist und vorzugsweise die Hornstruktur zumindest zwei einwärts geformte Innenflanken umfasst.
Es ist möglich, dass die Innenflanken auf das aus der zumindest einen Schlitzöffnung ausgegebene Auftragsmedium so wirken, dass die Verschmälerung der Strahlbreite unterstützt und/oder das Auftragsmedium einwärts umgelenkt wird.
Die Öffnungskonfiguration kann zumindest zwei Schlitzöffnungen zur Ausgabe von zumindest zwei Strahlen aufweist.
Die zumindest zwei Strahlen können eine die zumindest zwei Strahlen umfassende Strahlbreite definieren.
Die zumindest zwei Schlitzöffnungen können durch die konkave Öffnungskonfiguration z. B. einwärts ausgerichtet sein, so dass die zumindest zwei Strahlen sich zur Abgabeseite hin einander annähern. Alternativ oder ergänzend können die zumindest zwei Strahlen eine die zumindest zwei Strahlen umfassende Strahlbreite definieren, wobei die Öffnungskonfiguration zweckmäßig konkav ausgeformt ist, um eine Verschmälerung der die zumindest zwei Strahlen umfassenden Strahlbreite zur Abgabeseite hin zu bewirken.
Die Düsenvorrichtung kann z. B. zumindest einen Teilungsabschnitt zur Bildung und/oder Separierung von zumindest zwei Schlitzöffnungen zur Ausgabe von zumindest zwei Strahlen aufweisen.
Die Düsenvorrichtung kann vorzugsweise als Düsenkopf ausgeführt sein.
Der Düsenkopf kann vorzugsweise ein einstückig-integrales Bauteil darstellen, so dass dadurch z. B. aus einem Stück gefertigte Bauteile umfasst sind.
Die Düsenvorrichtung kann allerdings auch als Düsenplatte ausgeführt sein.
Die als Düsenplatte ausgeführte Düsenvorrichtung kann eine Gegenplatte zur Anordnung neben der Düsenplatte umfassen, so dass die Düsenvorrichtung auch mehrteilig ausgeführt sein kann.
Die Gegenplatte kann z. B. zumindest eines der folgenden Merkmale aufweisen: ausgeführt, um die Öffnungskonfiguration und somit die zumindest eine Schlitzöffnung in Umfangsrichtung zu schließen, ausgeführt, um die Materialaussparung in Umfangsrichtung zu schließen, und/oder abgabeseitig komplementär konkav ausgeformt zur Öffnungskonfiguration, um vorzugsweise im Wesentlichen bündig mit der Öffnungskonfiguration abzuschließen.
Der zumindest eine Strahl kann z. B. zumindest ein Flachstrahl sein.
Die Öffnungskonfiguration kann insbesondere eine Strahlebene für den zumindest einen Flachstrahl definieren, innerhalb derer sich der zumindest eine Flachstrahl erstreckt und innerhalb derer sich die Strahlbreite zur Abgabeseite hin verschmälert.
Es ist möglich, dass die Öffnungsweite der Öffnungskonfiguration und/oder die Öffnungsweite der zumindest einen Schlitzöffnung quer zu deren Längserstreckung einen Wert zwischen 0,2mm und 0,5mm aufweist.
Das Auftragsmedium kann z. B. PVC (Polyvinylchlorid) und/oder ein PVC-Plastisol umfassen.
Es ist möglich, dass der zumindest eine Strahl und/oder das Auftragsmedium durch Einstellen einer geeigneten Ausflussmenge und durch die hierin offenbarte Düsenform und Düsenkontur gezielt gebündelt und/oder fokussiert werden kann.
Die Merkmale "konkav" und "gekrümmt konkav" umfassen im Rahmen der Erfindung vorzugsweise im Wesentlichen bogenförmig konkave Ausgestaltungen, sind aber hierauf nicht eingeschränkt, sondern können auch z. B. linear konkave Ausgestaltungen umfassen.
Die Erfindung ist nicht auf eine Düsenvorrichtung beschränkt, sondern umfasst auch ein Verfahren zur Abgabe eines z. B. viskosen, insbesondere hochviskosen Auftragsmediums in Form zumindest eines Strahls auf ein Bauteil, vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils.
Bei dem Verfahren können zweckmäßig zumindest ein Strahl oder zumindest zwei Strahlen ausgegeben werden.
Der zumindest eine Strahl definiert eine Strahlbreite.
Die Strahlbreite kann z. B. einen Strahl oder zumindest zwei Strahlen umfassen.
Das Verfahren wird mit einer Düsenvorrichtung ausgeführt, die eine Öffnungskonfiguration zur Ausbildung zumindest einer Schlitzöffnung aufweist, aus der das Auftragsmedium abgegeben wird.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnungskonfiguration konkav ausgeformt ist, so dass eine Verschmälerung der Strahlbreite zur Abgabeseite bewirkt wird. Es ist möglich, dass die Öffnungskonfiguration und der Falz, die Kante oder die Übergangsnaht während der Abgabe des Auftragsmediums im Wesentlichen stirnseitig zueinander ausgerichtet sind und das Auftragsmedium dennoch auf zwei Seitenflächen und/oder die Stirnfläche des Falzes, der Kante oder der Übergangsnaht trifft.
Das Verfahren wird mit einer Düsenvorrichtung wie hierin offenbart ausgeführt, so dass die zur Düsenvorrichtung gemachte Offenbarung zweckmäßig auch für das Verfahren gilt.
Die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.

Figur 1: zeigt eine Seitenansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2: zeigt eine Längsschnittansicht entlang Linie A-A der Figur 1,
Figur 3: zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Öffnungskonfiguration der Düsenvorrichtung der Figuren 1 und 2,
Figur 4: zeigt eine perspektivische Ansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5: zeigt eine Seitenansicht der Düsenvorrichtung der Figur 4,
Figur 6: illustriert einen Applikationsprozess mit einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 7: zeigt eine Schnittansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 8: zeigt eine Seitenansicht einer Plattenhalterung für eine Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 9: zeigt eine Schnittansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 10: zeigt eine Draufsicht auf die Düsenvorrichtung der Figuren 8 und 9,
Figur 11: zeigt eine Schnittansicht der Düsenvorrichtung der Figuren 8 bis 10,
Figur 12: zeigt eine Schnittansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 13: zeigt eine Seitenansicht einer Düsenvorrichtung gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 14: zeigt eine Schnittansicht der Düsenvorrichtung der Figur 13,
Figur 15: zeigt eine Schnittansicht einer Gegenplatte für die Düsenvorrichtung der Figuren 13 und 14, und
Figur 16: zeigt einen Applikationsprozess zur Abdichtung eines Stehfalzes gemäß Stand der Technik.

Die unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stimmen teilweise überein, wobei ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsformen oder Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Düsenvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei Figur 2 eine zugehörige Längsschnittansicht entlang Linie A-A der Figur 1 zeigt und Figur 3 eine zugehörige Draufsicht auf die Düsenvorrichtung 1 zeigt.
Die Düsenvorrichtung 1 wird nachfolgend unter gemeinsamer Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben.
Die Düsenvorrichtung 1 dient zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums (z. B. PVC-Material; PVC: Polyvinylchlorid) in Form eines Strahls S1 auf ein Bauteil, insbesondere ein Kraftfahrzeugbauteil (z. B. einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Kraftfahrzeugbauteils). Das Kraftfahrzeugbauteil ist vorzugsweise eine Kraftfahrzeugkarosserie. Die Düsenvorrichtung 1 ist als Düsenkopf ausgeführt, wobei der Düsenkopf vorzugsweise ein einstückig-integrales Bauteil darstellt und somit aus einem einzigen Stück gefertigt sein kann.
Der Strahl S1 ist ein Flachstrahl und definiert eine Strahlbreite B1, B2, die sich relativ zur Abgaberichtung P des Auftragsmediums zweckmäßig verändert.
Die Düsenvorrichtung 1 weist eine Öffnungskonfiguration 2 zur Ausbildung einer Schlitzöffnung 3.1 auf, mittels der das Auftragsmedium abgegeben wird. Die Öffnungskonfiguration 2 wird abgabeseitig durch eine Abspritzkantenstruktur 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 definiert.
Die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 sind zweckmäßig gekrümmt konkav ausgeformt und sind während der Abgabe des Auftragsmediums auf das Kraftfahrzeugbauteil im Wesentlichen stirnseitig zum Kraftfahrzeugbauteil ausgerichtet.
Dadurch, dass die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 konkav ausgeformt sind, wird eine Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin bewirkt, so dass sich die Strahlbreite B1, B2 relativ zur Abgaberichtung P des Auftragsmediums verkleinert. Die Strahlbreite B2 ist demnach kleiner als die Strahlbreite B1.
Die Öffnungskonfiguration 2 definiert eine Strahlebene für den Strahl S1, innerhalb derer sich der Strahl S1 erstreckt und innerhalb derer sich die Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin verschmälert.
Durch die Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 kann der Strahl S1 derart gebündelt werden, dass er beim Auftreffen auf das Kraftfahrzeugbauteil dieses umschließt (umgreift), so dass das Auftragsmedium in vorteilhafter Weise nicht am Kraftfahrzeugbauteil vorbeiappliziert werden muss und dennoch auf zwei Seitenflächen des Kraftfahrzeugbauteil und vorzugsweise dessen Stirnfläche treffen kann.
Besonders vorteilhaft kann der Strahl S1 durch die Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 derart gebündelt werden, dass er zur z. B. 3-seitig umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Kraftfahrzeugbauteils genutzt werden kann.
Die Öffnungskonfiguration 2 ist relativ zu einem Längsschnitt A-A entlang der Öffnungskonfiguration 2 konkav ausgeformt und in einer konkav ausgeformten Stirnseite 4 der Düsenvorrichtung 1 ausgebildet. Die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 sind über zumindest nahezu ihre gesamte Längserstreckung L konkav ausgeformt.
In die Düsenvorrichtung 1 ist eine Materialaussparung 5, 6 zur Zufuhr des Auftragsmediums zu der Öffnungskonfiguration 2 und somit zu der Schlitzöffnung 3.1 eingearbeitet.
Die Materialaussparung 5, 6 umfasst einen Leitungsabschnitt 5 und einen stromabwärts des Leitungsabschnitts 5 angeordneten Kammerabschnitt 6, wobei der Durchlassquerschnitt des Kammerabschnitts 6 größer ist als der Durchlassquerschnitt des Leitungsabschnitts 5. Der Durchlassquerschnitt des Leitungsabschnitts 5 kann z. B. rund ausgeformt sein (zweckmäßig mittels Bohrung) und der Durchlassquerschnitt des Kammerabschnitts 6 kann im Wesentlichen flach und schlitzförmig ausgebildet sein.
Die Materialaussparung 5, 6, insbesondere der Kammerabschnitt 6, mündet in der Öffnungskonfiguration 2 und bildet abgabeseitig die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Ansichten einer Düsenvorrichtung 1, die im Wesentlichen der Düsenvorrichtung 1 der Figuren 1 bis 3 entspricht.
Die Figuren 4 und 5 zeigen insbesondere eine als einstückig-integraler Düsenkopf ausgebildete Düsenvorrichtung 1.
Die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 sind zweckmäßig gekrümmt konkav ausgeformt und Teil einer ebenso zweckmäßig gekrümmt konkaven Stirnseite 4.
Figur 6 illustriert einen Applikationsprozess mit einer z. B. wie in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Düsenvorrichtung 1.
Die Düsenvorrichtung 1 dient zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums in Form eines Strahls S1 auf ein Bauteil 100, vorzugsweise Kraftfahrzeugbauteil 100, und zwar insbesondere auf einen Stehfalz des Kraftfahrzeugbauteils 100. Die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 sind während der Abgabe des Auftragsmediums im Wesentlichen stirnseitig zum Stehfalz ausgerichtet.
Dadurch, dass die Öffnungskonfiguration 2 eine Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin bewirkt, trifft der Strahl S1 auf die Stirnfläche, aber auch auf die zwei Seitenflächen des Stehfalzes.
Die Öffnungskonfiguration 2 ermöglicht somit eine insbesondere 3-seitig umschließende Applikation des Auftragsmediums auf den Stehfalz.
Figur 7 zeigt eine Schnittansicht einer Düsenvorrichtung 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Die Düsenvorrichtung 1 der Figur 7 ist im Wesentlichen wie die Düsenvorrichtung der Figuren 1 bis 5 ausgebildet.
Eine Besonderheit ist aber, dass beidseitig außen neben der Öffnungskonfiguration 2 eine abstehende Hornstruktur 7.1, 7.2 angeordnet ist und die Hornstruktur 7.1, 7.2 zumindest zwei einwärts geformte Innenflanken 8.1, 8.2 umfasst.
Die Innenflanken 8.1, 8.2 wirken so auf das aus der Schlitzöffnung 3.1 ausgegebene Auftragsmedium, dass die Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 unterstützt und das Auftragsmedium einwärts umgelenkt wird.
Die Figuren 8 bis 11 betreffen eine Düsenvorrichtung 10 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht einer vorzugsweise zwei Klemmteile (z. B. Klemmplatten) umfassenden Plattenhalterung 11. Figur 9 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie B-B der Figur 8. Figur 10 zeigt eine zugehörige Draufsicht und Figur 11 zeigt eine Schnittansicht der Düsenvorrichtung 10 entlang Linie A-A der Figur 10.
Die Düsenvorrichtung 10 wird nachfolgend unter gemeinsamer Bezugnahme auf die Figuren 8 bis 11 beschrieben.
Die Düsenvorrichtung 10 dient, im Wesentlichen identisch zur Düsenvorrichtung 1, zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums in Form eines Strahls S1 auf ein Kraftfahrzeugbauteil.
Die Düsenvorrichtung 10 umfasst, ebenfalls im Wesentlichen identisch zur Düsenvorrichtung 1, eine Öffnungskonfiguration 2 zur Ausbildung einer Schlitzöffnung 3.1 zur Abgabe des Auftragsmediums. Die Öffnungskonfiguration 2 ist zweckmäßig konkav ausgeformt, um eine Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin zu bewirken.
Der Strahl S1 kann hierbei z. B. wie in den Figuren 2, 6 oder 7 gezeigt ausgebildet werden.
Eine Besonderheit der Düsenvorrichtung 10 ist aber, dass die Düsenvorrichtung 10 nicht als einstückig-integraler Düsenkopf ausgebildet ist, sondern als Düsenplatte, mit einer neben der Düsenplatte anzuordnenden Gegenplatte 13. Die Düsenvorrichtung 10 und die Gegenplatte 13 sind zwischen den zwei Klemmteilen der Plattenhalterung 11 angeordnet, um dadurch gehalten und fixiert zu werden. Eine Fixierung 12 dient dazu, die zwei Klemmteile der Plattenhalterung 11 und somit die die Düsenvorrichtung 10 und die Gegenplatte 13 zu verklemmen.
Die Gegenplatte 13 ist abgabeseitig komplementär konkav ausgeformt zur Öffnungskonfiguration 2 und dient dazu, die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 sowie die Materialaussparung 5, 6 in Umfangsrichtung zu schließen.
Die Düsenvorrichtung 10 kann optional die Hornstruktur 7,1, 7.2 umfassen.
Ebenfalls optional kann die Materialaussparung 5, 6 beidseitig Innenflanken F1, F2 aufweisen, um das Abgabemedium einwärts zu der Schlitzöffnung 3.1 umzulenken.
Figur 12 zeigt eine Schnittansicht einer Düsenvorrichtung 10 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Düsenvorrichtung 10 der Figur 12 ähnelt der in Figur 11 gezeigten Düsenvorrichtung 10 und ist somit als Düsenplatte ausgeführt.
Eine Besonderheit ist aber, dass die Öffnungskonfiguration 2 der Düsenvorrichtung 10 der Figur 12 zwei Schlitzöffnungen 3.1, 3.2 umfasst, zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums in Form zweier Strahlen S1, S2.
Die zwei Strahlen S1, S2 definieren eine die zwei Strahlen S1, S2 umfassende Strahlbreite B1, B2.
Die Öffnungskonfiguration 2 ist konkav ausgeformt, so dass eine Verschmälerung der die zwei Strahlen S1, S2 umfassenden Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin bewirkt wird. Die Öffnungen 3.1, 3.2 sind durch die konkave Öffnungskonfiguration 2 einwärts ausgerichtet, so dass sich die Strahlen S1, S2 zur Abgabeseite A hin einander annähern.
Zur Bildung oder Separierung der zwei Schlitzöffnungen 3.1, 3.2 umfasst die Öffnungskonfiguration 2 einen Teilungsabschnitt T.
Die in Figur 12 zu sehende Hornstruktur (7.1, 7.2) und die Innenflanken (F1, F2) der Materialaussparung 5, 6 sind optional
Figur 13 zeigt eine Seitenansicht einer als Düsenplatte ausgebildeten Düsenvorrichtung 10 nebst einer komplementär ausgebildeten Gegenplatte 13 gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Figur 14 zeigt eine Schnittansicht der Düsenvorrichtung 10 der Figur 13 und Figur 15 zeigt eine Schnittansicht der Gegenplatte 13 der Figur 13.
Ähnlich wie bei den anderen Düsenvorrichtungen 1 und 10 kann auch bei dieser Ausführungsform eine Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin bewirkt werden.
Während der Abgabe des Auftragsmediums sind die Öffnungskonfiguration 2 und somit die Schlitzöffnung 3.1 und ein Kraftfahrzeugbauteil 100, insbesondere z. B. ein Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht, im Wesentlichen stirnseitig zueinander ausgerichtet. Dennoch trifft durch die Verschmälerung der Strahlbreite B1, B2 zur Abgabeseite A hin das Auftragsmedium auf zwei Seitenflächen 101, 102 und eine Stirnfläche 103 des Kraftfahrzeugbauteils 100.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die in den Schutzbereich fallen.

Bezugszeichenliste:

1: Düsenvorrichtung, vorzugsweise Düsenkopf
2: Öffnungskonfiguration
2.1: Abspritzkante
2.2: Abspritzkante
2.3: Abspritzkante
2.4: Abspritzkante
3.1: Schlitzöffnung, vorzugsweise für Strahl S1
3.2: Schlitzöffnung, vorzugsweise für Strahl S2
4: Stirnseite
5: Materialaussparung, insbesondere Leitungsabschnitt
6: Materialaussparung, insbesondere Kammerabschnitt
7.1: Hornstruktur
7.2: Hornstruktur
8.1: Innenflanke (Hornstruktur)
8.2: Innenflanke (Hornstruktur)
10: Düsenvorrichtung, vorzugsweise Düsenplatte
11: Plattenhalterung
12: Fixierung
13: Gegenplatte
S1: Strahl, vorzugsweise Flachstrahl
S2: Strahl, vorzugsweise Flachstrahl
A: Abgabeseite
B1: Strahlbreite
B2: Strahlbreite
F1: Innenflanke (Materialaussparung)
F2: Innenflanke (Materialaussparung)
P: Abgaberichtung des Auftragsmediums
L: Längserstreckung
T: Teilungsabschnitt
100: Bauteil, vorzugsweise Kraftfahrzeugbauteil
101: Seitenfläche
102: Seitenfläche
103: Stirnfläche

Claims

Düsenvorrichtung (1, 10) zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums in Form zumindest eines Strahls (S1, S2) auf ein Bauteil (100), vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils (100), wobei der zumindest eine Strahl (S1, S2) eine Strahlbreite (B1, B2) definiert, mit einer Öffnungskonfiguration (2) zur Ausbildung zumindest einer Schlitzöffnung (3.1, 3.2) zur Abgabe des Auftragsmediums, wobei die Öffnungskonfiguration (2) konkav ausgeformt ist, um eine Verschmälerung der Strahlbreite (B1, B2) zur Abgabeseite (A) hin zu bewirken, und mit einer in die Düsenvorrichtung (1, 10) eingearbeiteten Materialaussparung (5, 6) zur Zufuhr des Auftragsmediums zu der Öffnungskonfiguration (2) und somit zu der zumindest einen Schlitzöffnung (3.1, 3.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparung (5, 6) einen Leitungsabschnitt (5) und einen stromabwärts des Leitungsabschnitts (5) angeordneten Kammerabschnitt (6) aufweist, wobei der Kammerabschnitt (6) in die Öffnungskonfiguration (2) mündet und der Durchlassquerschnitt des Kammerabschnitts (6) größer ist als der Durchlassquerschnitt des Leitungsabschnitts (5).
Düsenvorrichtung (1, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) in einer Stirnseite (4) der Düsenvorrichtung (1, 10) ausgebildet ist und die Stirnseite (4) konkav ausgeformt ist, und/oder dass die Öffnungskonfiguration (2) relativ zu einem Längsschnitt (A-A) entlang der Öffnungskonfiguration (2) konkav ausgeformt ist.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) und somit die zumindest eine Schlitzöffnung (3.1, 3.2) und/oder eine Stirnseite (4) der Düsenvorrichtung (1, 10), in der die Öffnungskonfiguration (2) ausgebildet ist, gekrümmt konkav ausgeformt ist, vorzugweise über zumindest nahezu die gesamte Längserstreckung (L) der Öffnungskonfiguration.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) durch eine Abspritzkantenstruktur (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) definiert wird, von der aus das Auftragsmedium abspritzbar ist.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparung (5, 6) in der Öffnungskonfiguration (2) mündet und abgabeseitig die Öffnungskonfiguration (2) und somit die zumindest eine Schlitzöffnung (3.1, 3.2) ausbildet.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Materialaussparung (5, 6) das Auftragsmedium über die Längserstreckung (L) der Öffnungskonfiguration (2) verteilbar ist.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparung (5, 6) im Querschnitt flach und/oder rund ausgeformt ist.
Düsenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparung (5, 6) beidseitig Innenflanken (F1, F2) aufweist, um das Abgabemedium einwärts zu der zumindest einen Schlitzöffnung (3.1, 3.2) umzulenken.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig außen neben der Öffnungskonfiguration (2) eine abstehende Hornstruktur (7.1, 7.2) angeordnet ist und die Hornstruktur (7.1, 7.2) zumindest zwei einwärts geformte Innenflanken (8.1, 8.2) umfasst, wobei die Innenflanken (8.1, 8.2) vorzugsweise auf das aus der zumindest einen Schlitzöffnung (3.1, 3.2) ausgegebene Auftragsmedium wirken, um die Verschmälerung der Strahlbreite (B1, B2) zu unterstützen und/oder um das Auftragsmedium einwärts umzulenken.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) zumindest zwei Schlitzöffnungen (3.1, 3.2) zur Abgabe von zumindest zwei Strahlen (S1, S2) aufweist, wobei
- die zumindest zwei Schlitzöffnungen (3.1, 3.2) einwärts ausgerichtet sind, so dass die zumindest zwei Strahlen (S1, S2) sich zur Abgabeseite (A) hin einander annähern, und/oder

- die zumindest zwei Strahlen (S1, S2) eine die zumindest zwei Strahlen (B1, B2) umfassende Strahlbreite (B1, B2) definieren, und wobei die Öffnungskonfiguration (2) konkav ausgeformt ist, um eine Verschmälerung der die zumindest zwei Strahlen (S1, S2) umfassenden Strahlbreite (B1, B2) zur Abgabeseite (A) hin zu bewirken.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) zumindest einen Teilungsabschnitt (T) zur Bildung oder Separierung von zumindest zwei Schlitzöffnungen (3.1, 3.2) zur Ausgabe von zumindest zwei Strahlen (S1, S2) aufweist.
Düsenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung als Düsenkopf (1) ausgeführt ist und vorzugsweise der Düsenkopf (1) ein einstückig-integrales Bauteil darstellt.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (10) als Düsenplatte (10) ausgeführt ist.
Düsenvorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (10) eine Gegenplatte (13) zur Anordnung neben der Düsenplatte (10) umfasst, wobei die Gegenplatte (13) insbesondere zumindest eines der folgenden Merkmale aufweist:
a) ausgeführt, um die Öffnungskonfiguration (2) und somit die zumindest eine Schlitzöffnung (3.1, 3.2) in Umfangsrichtung zu schließen,

b) ausgeführt, um die Materialaussparung (5, 6) in Umfangsrichtung zu schließen,

c) abgabeseitig komplementär konkav ausgeformt zur Öffnungskonfiguration (2).
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Strahl (S1, S2) zumindest ein Flachstrahl ist und die Öffnungskonfiguration (2) eine Strahlebene für den zumindest einen Flachstrahl definiert, innerhalb derer sich der zumindest eine Flachstrahl erstreckt und innerhalb derer sich die Strahlbreite (B1, B2) zur Abgabeseite (A) hin verschmälert.
Düsenvorrichtung (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsweite der Öffnungskonfiguration (2) und/oder der zumindest einen Schlitzöffnung (3.1, 3.2) quer zu deren Längserstreckung (L) einen Wert zwischen 0,2mm und 0,5mm aufweist.
Verfahren zur Abgabe eines viskosen Auftragsmediums in Form zumindest eines Strahls (S1, S2) auf ein Bauteil (100), vorzugsweise zur umschließenden Applikation des Auftragsmediums auf einen Falz, eine Kante oder eine Übergangsnaht des Bauteils (100), wobei der zumindest eine Strahl (S1, S2) eine Strahlbreite (B1, B2) definiert, mit einer Düsenvorrichtung (1, 10) gemäß einem der vorgehenden Ansprüche.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungskonfiguration (2) und der Falz, die Kante oder die Übergangsnaht während der Abgabe des Auftragsmediums im Wesentlichen stirnseitig zueinander ausgerichtet sind und das Auftragsmedium dennoch auf zwei Seitenflächen (101, 102) und vorzugsweise eine Stirnfläche (103) des Falzes, der Kante oder der Übergangsnaht trifft.