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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur randscharfen Applikation eines flüssigen oder pastösen Beschichtungsmaterials
auf einen Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine solche bekannte und gattungsgemäße Vorrichtung
(
DE 82 10 872 U1 )
umfasst eine Applikationsdüse
zur Erzeugung eines Applikationsstrahls, der auf den Gegenstand
richtbar ist und der sich bezüglich
einer Strahlmittelachse aufweitet und einen diffusen Außenringbereich
bildet. Weiter umfasst eine solche Vorrichtung einen rotierend angetriebenen
Ringkörper
mit einer gegenüber
der Strahlmittelachse geneigten Ringkörper-Rotationsachse. Der Ringkörper weist
eine axiale Erstreckung auf und ragt mit einer Ringkörper-Wandendkante
etwa quer zur Strahlrichtung mit einem Abstand zur Strahlmittelachse
in den Applikationsstrahl so ein, dass dieser randscharf begrenzt
ist. Der dadurch gegenüber
dem Gegenstand ausgeblendete Teilbereich des Applikationsstrahls
trifft auf den Ringkörper-Innenwandbereich
auf, wobei das dort applizierte Beschichtungsmaterial durch den
rotierenden Ringkörper
aus dem Applikationsstrahlbereich wegtransportierbar ist. Zudem
sind dem Ringkörper
hier Materialabschaber für auf
dem Ringkörper-Innenwandbereich
appliziertes Beschichtungsmaterial sowie Materialauffanggefäße zugeordnet.
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Weiter ist ein rotierend angetriebener Schwenkring
vorgesehen, der ebenfalls eine gegenüber der Strahlmittelachse geneigte
Schwenkring-Rotationsachse aufweist. Der Schwenkring hat eine axiale
Erstreckung und ragt mit einer Schwenkring-Wandendkante etwa quer
zur Strahlrichtung mit einem Abstand zur Strahlmittelachse in den
Applikationsstrahl so ein, dass dieser begrenzbar ist, wobei auf
den Schwenkring-Innenwandbereich auftreffendes Beschichtungsmaterial
durch den rotierenden Schwenkring aus dem Applikationsstrahlbereich wegtransportierbar
ist.
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Der jeweils einen Applikationsstrahlbereich ausblendende
Ringkörper-Wandbereich
und der Schwenkring-Wandbereich überlappen
zumindest teilweise, und der Winkel zwischen der Schwenkring-Rotationsachse
und der Ringkörper-Rotationsachse
ist zur Verstellung des Überlappungsbereichs verstellbar.
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Der Ringkörper und der Schwenkring sind hier
tellerförmig
ausgebildet, wobei die konkaven Tellerformen aufeinander zugerichtet
sind. Der mögliche Überlappungsbereich
der Tellerformen ist daher relativ klein, so dass die Möglichkeit
randscharfe Begrenzungen mit relativ kleinen Radien oder Winkelbegrenzungen
herzustellen eingeschränkt
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
gattungsgemäße Vorrichtung
so weiterzubilden, dass bei konstruktiv einfachem und kostengünstigen
Aufbau ein vergrößerter Überlappungsbereich
realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 sind der Ringkörper und der
Schwenkring Zylinderabschnitte, wobei der kleinere Schwenkring im
größeren Ringkörper aufgenommen
ist.
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Dadurch ergeben sich bei einer konstruktiv günstigen
Anordnung weit und unterschiedlich nutzbare Applikationsstrahlausblendungen.
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Die Verstellung des Schwenkrings
gegenüber
dem Ringkörper
kann nach Anspruch 2 einfach durch eine Schwenkbewegung mittels
eines steuerbaren Schwenkantriebs erfolgen, wobei die Schwenkachse
vorzugsweise etwa senkrecht zur Schwenkring-Rotationsachse und in
Richtung der Strahlmittelachse liegen soll.
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Eine besonders funktionsfähige und
einfach steuerbare Vorrichtung wird mit den Merkmalen nach Anspruch
3 erreicht. Die bezüglich
der Vorrichtung ortsfeste Ringkörper-Rotationsachse
und die verstellbare Schwenkring-Rotationsachse sind in einer Grundstellung
achsparallel einstellbar, wobei die Anordnung so getroffen ist,
dass die Ringkörper-Wandendkante
und die Schwenkring-Wandendkante bevorzugt nahe beieinanderliegend
und bezüglich
der Strahlrichtung etwa fluchtend ausgerichtet sind, wobei die Schwenkachse
und Strahlmittelachse etwa achsparallel liegen. Bei einer achsparallelen
Einstellung in der Grundstellung ist die übliche geradlinig begrenzte
Beschichtung möglich.
Bei einer Relativverstellung der Rotationsachsen ergibt sich ein
Knick in dem der Strahlausblendung dienenden Überlappungsbereich, der im
Sinne der erfindungsgemäßen Anwendung
nutzbar ist.
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Eine funktionsfähige, einfach und kostengünstig herstellbare
sowie einfach handhabbare Konstruktion ergibt sich mit den Merkmalen
nach Anspruch 4, indem der Ringkörper
rotierbar auf einem Halteteil angeordnet ist, wozu das Halteteil
ein Rahmenteil mit einem Lagerkranz aufweist, in dem der Ringkörper drehbar
gehalten und mittels eines umspannenden Endlosantriebriemens über einen
Ringkörper-Drehantrieb
rotierbar ist. Der Schwenkring ist dagegen an einem Haltebügel rotierbar
gelagert, wobei der Schwenkring-Drehantrieb ebenfalls am Haltebügel angebracht
und mit diesem mitbewegbar ist. Der Haltebügel mit dem rotierbaren Schwenkring
ist wiederum am Halteteil schwenkbar gelagert, wobei der Schwenkantrieb
zwischen dem Haltebügel
und dem Halteteil angebracht ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung
nach Anspruch 5 ist der Ringkörper
beidseitig offen und der Schwenkring ist im Ringkörperbereich
bei einer Schwenkbewegung des Haltebügels ohne Behinderung durchdrehbar.
Insbesondere ist damit eine senkrechte Relativstellung der beiden
Rotationsachsen möglich,
wodurch ein rechtwinklig randscharf begrenzter Applikationsbereich
erzielbar ist. Zweckmäßig ist
der Schwenkring dagegen auf der der Applikationsdüse abgewandten
Seite durch eine Deckelwand verschlossen, an deren Zentrum der Schwenkring-Drehantrieb
drehverbunden ist.
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In an sich bekannter Weise sollen
nach Anspruch 6 auch hier dem rotierenden Ringkörper und dem rotierenden Schwenkring
Materialabschaber für darauf
appliziertes Beschichtungsmaterial sowie Materialgefäße für abgeschabtes
Beschichtungsmaterial zugeordnet werden. Damit wird verhindert,
dass durch die Abdeckung auf der Ringkörper-Innenwand und der Schwenkring-Innenwand
appliziertes Beschichtungsmaterial wieder in den Applikationsstrahlbereich
zurücktransportiert
wird und dort in diesen ungünstig
abtropft.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders
für automatisierte
Beschichtungseinrichtungen geeignet, so dass mit Anspruch 7 vorgeschlagen wird,
die Vorrichtung auf einen Roboterkopf zu montieren und lagegesteuert
betriebsmäßig zu verfahren.
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Insbesondere kann nach Anspruch 8
auch die Verstellung der Schwenkringachse automatisiert werden und
angepasst an die Lagesteuerung des Roboterkopfs durchgeführt werden,
wobei Applikationsvorgaben beispielsweise mit winkelig begrenzten Endbereichen
von Applikationsflächen
oder engen Radien von Begrenzungslinien berücksichtigt werden und der Schwenkring
an solchen Stellen geeignet verstellt wird.
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Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur randscharfen Applikation
eines flüssigen
oder pastösen
Beschichtungsmaterials auf einen Gegenstand in einer Grundstellung,
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung von 1, und
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3 eine
schematische Frontansicht der Vorrichtung in einer Schwenkstellung.
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In 1 ist
schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung 1 zur
randscharfen Applikation eines flüssigen oder pastösen Beschichtungsmaterials auf
einen Gegenstand 2 in einer Grundstellung dargestellt.
Mit einer Applikationsdüse 3 kann
ein Applikationsstrahl 4 erzeugt werden, der auf den Gegenstand 2 gerichtet
ist und sich bezüglich
einer Strahlmittelachse 5 aufweitet. Die Vorrichtung 1 umfasst
einen rotierend angetriebenen Ringkörper 6, der als oben
und unten offener Zylinderabschnitt ausgeführt ist. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist
der Ringkörper 6 in 1 geschnitten dargestellt.
Eine am unteren Ende des Ringkörpers 6 ausgebildete
Ringkörper-Wandendkante 7 ragt
in etwa quer zur Strahlrichtung des Applikationsstrahls 4 mit
einem Abstand zur Strahlmittelachse 5 so in diesen ein,
dass dieser randscharf begrenzt ist. Ein dabei ausgeblendeter Applikationsstrahlbereich 8 trifft
auf einen Ringkörper-Innenwandbereich,
so dass das dort applizierte Beschichtungsmaterial durch den rotierenden
Ringkörper 6 aus
dem Applikationsstrahlbereich 8 wegtransportiert wird.
Der Ringkörper 6 ist
rotierbar auf einem Halteteil 10 angeordnet, an den ein
Ringkörper-Drehantrieb 11 angeordnet
ist. Der Ringkörper 6 selbst
ist drehbar in einem Lagerkranz 12 gelagert, der mittels
einem Rahmenteil 13 mit dem Halteteil 10 verbunden
ist. Ein Endlosantriebsriemen 14 umspannt einerseits den
Ringkörper 6 und
andererseits den Ringkörper-Drehantrieb 11,
so dass damit die Drehbewegung vom Ringkörper-Drehantrieb 11 auf den
Ringkörper 6,
der dabei um eine ortsfeste Ringkörper-Rotationsachse 15 gedreht
wird. Die Drehbewegung des Ringkörper-Drehantriebs 11 ist
mit einem Pfeil 16 und die Drehbewegung des Ringkörpers 6 ist
mit einem Pfeil 17 jeweils in 1 eingezeichnet. Das auf den Ringkörper-Innenwandbereich 9 auftreffende
und durch den rotierenden Ringkörper 6 aus
dem Applikationsstrahlbereich 8 wegtransportierte Beschichtungsmaterial
wird mittels einem Materialabschaber 18 abgeschabt und
in ein zugeordnetes Materialgefäß 19 geleitet.
Sowohl der Materialabschaber 18 als auch das dementsprechend
zugeordnete Materialgefäß 19 sind
am Halteteil 10 und somit gegenüberliegend zum ausgeblendeten
Applikationsstrahlbereich 8 angeordnet.
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Innerhalb des Ringkörpers 6 ist
ein rotierend angetriebener Schwenkring 20 angeordnet,
der ebenfalls als Zylinderabschnitt ausgeführt ist, der aber an seiner
Oberseite geschlossen ist. Auch der Schwenkring 20 ist
aus Übersichtlichkeitsgründen in einer
Schnittdarstellung in 1 gezeigt.
Der Schwenkring 20 ist an einem Haltebügel 21 rotierbar gelagert.
Ein am Haltebügel 21 angebrachter Schwenkring-Drehantrieb 22 treibt
den Schwenkring 20 für
eine Drehung um eine Schwenkring-Rotationsachse 23 an.
Diese Drehbewegung ist mit einem Pfeil 24 in 1 eingezeichnet. Der Haltebügel 21 ist
am Halteteil 10 schwenkbar gelagert und kann mittels einem
Schwenkantrieb 25, der zwischen dem Haltebügel 21 und
dem Halteteil 10 angeordnet ist, um eine Haltebügel-Schwenkachse 26 verschwenkt
werden. Dieses Verschwenken ist mit einem Pfeil 27 in 1 eingezeichnet. Am Schwenkring 20 ist
an der Unterseite umlaufend ebenfalls eine Schwenkring-Wandendkante 28 ausgebildet,
die mit der Ringkörper-Wandendkante 7 in
der in der 1 gezeigten Grundstellung
der Vorrichtung 1 in etwa fluchtend ausgerichtet ist. Die
Schwenkring-Wandendkante 28 ragt
ebenfalls wie die Ringkörper-Wandendkante 7 in etwa
quer zur Strahlrichtung mit einem Abstand zur Strahlmittelachse 5 in
den Applikationsstrahl 4 ein, so dass dieser begrenzt wird,
wobei das auf einen Schwenkring-Innenwandbereich 29 auftreffende
Beschichtungsmaterial durch den rotierenden Schwenkring 20 aus
dem Applikationsstrahlbereich 8 wegtransportiert wird.
Gegenüberliegend
zum Applikationsstrahlbereich 8 ist zum Abschaben von im Schwenkring-Innenwandbereich 29 anhaftenden
Beschichtungsmaterial ein Materialabschaber 30 mit zugeordnetem
Materialgefäß 31 am
Haltebügel 21 befestigt.
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In 2 ist
schematisch eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 dargestellt.
Dabei ist die Anordnung des Schwenkrings 20 innerhalb des
Ringkörpers 6 zu erkennen.
Der Schwenkring 20 ist dabei so innerhalb des Ringkörpers 6 angeordnet,
dass im Bereich des auftreffenden, ausgeblendeten Applikationsstrahlbereichs 8 die
beiden jeweiligen Wandbereiche des Schwenkrings 20 bzw.
des Ringkörpers 6 eng
zueinander angeordnet sind damit ein gutes Applikationsergebnis
erzielt wird. Der Endlosantriebsriemen 14 umspannt den
Ringkörper 6 und
den Ringkörper-Drehantrieb 11,
so dass damit der Antrieb für
die Drehung des Ringkörpers 6 erfolgt.
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Bei der in den 1 und 2 dargestellten Grundstellung
der Vorrichtung 1 verlaufen die Ringkörper-Rotationsachse 15 und
die Schwenkring-Rotationsachse 23 achsparallel. Die Strahlmittelachse 5 des
Applikationsstrahls 4 verläuft in etwa rechtwinklig zu
den beiden Rotationsachsen 15 und 23. Die Haltebügel-Schwenkachse 26 verläuft in etwa
achsparallel zur Strahlmittelachse 5. Somit ist in der
Grundstellung der Vorrichtung eine längere, gerade randkantenscharfe
Applizierung am Gegenstand 2 möglich. Die Vorrichtung 1 kann
mit dem Halteteil 10 entweder stationär befestigt sein oder lagegesteuert
verfahrbar auf einem Roboterkopf (nicht dargestellt) montiert werden.
Die Applikationsdüse 3 ist
entweder stationär
mit dem Halteteil 10 angeordnet oder auch mit auf dem Roboterkopf
montiert. Je nachdem, ob die Vorrichtung 1 mit der Applikationsdüse 3 stationär oder beweglich
gelagert sind, muss der zu applizierende Gegenstand 2 am
Applikationsstrahl 4 vorbeibewegt werden oder kann bei
einer bewegten Vorrichtung 1 stationär gehalten sein.
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Bei einer randscharfen Applikation
für Radien
und Winkel wird der Schwenkring 20 um die Haltebügel-Schwenkachse 26 mittels
des Schwenkäntriebs 25 verschwenkt,
so dass durch den Ringkörper 6 weiterhin
eine geradlinige Begrenzung erfolgt, der verschwenkte Schwenkring 20 aber
einen zusätzlichen
Applikationsstrahlbereich abdeckt und somit ausblendet, der dazu
genutzt wird, um randscharfe Begrenzungen mit relativ kleinen Radien
oder Winkelbegrenzungen herzustellen.
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In 3 ist
die Vorrichtung 1 mit verschwenkten Schwenkring 20 dargestellt.
Die dabei schematisch dargestellte Frontansicht entspricht der Blickrichtung
A von 1. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist
der Ringkörper 6 in
einer Schnittdarstellung gezeigt. Da der Ringkörper 6 nach oben und
unten hin jeweils offen ausgeführt
ist, kann der Schwenkring 20 innerhalb des Ringkörperbereichs
bei einer Schwenkbewegung des Haltebügels 21 ohne Behinderung
durchdrehen. Beim Verschwenken wird neben dem Schwenkring 20 der
ebenfalls am Haltebügel
angeordnete Schwenkring-Drehantrieb 22 und der Materialabschaber 30 mit
zugeordnetem Materialgefäß 31 mit
verschwenkt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind
der Materialabschaber 18 mit zugeordnetem Materialgefäß 19 des
Ringkörpers 6,
der Ringkörper-Drehantrieb 11 und
die Applikationsdüse 3 in 3 nicht mit dargestellt.
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Mit der Vorrichtung 1 kann
sowohl eine geradlinig verlaufende, randscharfe Applikation auf
einen Gegenstand 2 als auch bei verschwenktem Schwenkring 20 eine
randscharfe Applikation bei einer Begrenzungslinie mit relativ kleinen
Radien oder einer winkelförmigen
Begrenzung erfolgen. Erfolgt das Verschwenken des Schwenkringes 20 um
die Haltebügel-Schwenkachse 26 robotergesteuert,
so kann der komplette Applikationsvorgang vollautomatisch durchgeführt werden.